[发明专利]基于风电齿轮箱工况模拟的故障诊断试验台

权利要求书

1.一种基于风电齿轮箱工况模拟的故障诊断试验台，其特征在于：包括基座台架、驱动电机、齿轮箱传动装置、工况模拟加载模块、扭矩转速仪和负载模拟电机，所述驱动电机安装在基座台架一端，所述齿轮箱传动装置包括二级行星减速齿轮箱、二级行星增速齿轮箱、单级平行轴齿轮箱，所述二级行星减速齿轮箱的高速轴与所述驱动电机的输出轴传动连接，所述二级行星减速齿轮箱的低速轴与所述二级行星增速齿轮箱的低速轴通过膜片式联轴器连接，所述行星齿轮箱的高速轴通过联轴器与所述单级平行轴齿轮箱的低速轴连接，所述扭矩转速仪的一端通过联轴器与所述单级平行轴齿轮箱的高速轴连接，所述扭矩转速仪的另一端通过联轴器与所述负载模拟电机的转动轴连接；

所述工况模拟加载模块包括轴向液压缸支承、轴向液压加载缸、径向液压缸支承、径向液压加载缸和偏心块激振器，所述轴向液压缸支承安装在所述基座台架上，所述轴向液压加载缸一端铰接在所述轴向液压缸支承上，另一端通过一个L型加载块铰接在所述单级平行轴齿轮箱的一侧吊装耳环上，所述径向液压缸支承安装在所述基座台架上，所述径向液压加载缸一端铰接在所述径向液压缸支承上，另一端铰接在所述单级平行轴齿轮箱的另一侧吊装耳环上，所述偏心块激振器的底座固定在所述台架上，所述偏心块激振器一侧与所述二级行星增速齿轮箱的底座通过螺栓连接，另一侧与所述单级平行轴齿轮箱的底座通过螺栓连接。

2.如权利要求1所述的基于风电齿轮箱工况模拟的故障诊断试验台，其特征在于：所述故障诊断试验台还包括惯量模拟装置，所述惯量模拟装置包括离合器、T型支架、飞轮轴、飞轮和飞轮轴支承，所述T型支架安装在所述基座台架上，所述离合器安装在所述T型支架上，所述离合器输入端与所述驱动电机的输出轴连接，所述飞轮轴支承安装在所述基座台架上，所述飞轮主轴安装在所述飞轮轴支承的轴承上，所述离合器输出端与飞轮主轴的一端连接，所述飞轮同轴心安装在所述飞轮主轴上，所述二级行星减速齿轮箱的高速轴与所述飞轮主轴的另一端通过联轴器连接。

3.如权利要求2所述的基于风电齿轮箱工况模拟的故障诊断试验台，其特征在于：所述惯量模拟装置还包括磁粉制动器、电磁吸合器和方形磁钢，所述磁粉制动器安装在所述基座台架上，所述磁粉制动器输出轴安装有第一同步带轮，所述飞轮主轴上安装有第二同步带轮，所述第一同步带轮通过同步带与第二同步带轮联动，所述方向磁钢固定在所述飞轮侧面外缘，所述电磁吸合器位于所述飞轮的一侧，通过支架安装在基座台架上，所述电磁吸合器的安装高度与于所述飞轮的旋转中心轴高度一致。

4.如权利要求1～3之一所述的基于风电齿轮箱工况模拟的故障诊断试验台，其特征在于：所述偏心块激振器振动主体沿其水平转轴倾斜并与竖直方向呈一倾角，倾角范围为0°～45°。

5.如权利要求1～3之一所述的基于风电齿轮箱工况模拟的故障诊断试验台，其特征在于：所述基座台架上加工有两条填充有吸振材料的凹形隔振槽，第一凹形隔振槽位于所述二级行星减速齿轮箱与所述二级行星增速齿轮箱之间，第二凹形隔振槽位于所述单级平行轴齿轮箱与所述扭矩转速仪之间。

6.如权利要求1～3之一所述的基于风电齿轮箱工况模拟的故障诊断试验台，其特征在于：所述试验台还包括数据采集系统，所述数据采集系统包括加速度传感器、铂热电阻、位移传感器、光电编码器、数据采集卡和工控机，所述加速度传感器的数量为三个，第一加速度传感器安装于所述二级行星增速齿轮箱壳体顶部，第二加速度传感器安装于所述单级平行轴齿轮箱的壳体顶部，第三加速度传感器安装于所述飞轮轴支承顶部，所述光电编码器安装于所述扭矩转速仪内部，所述铂热电阻数量为两个，第一铂热电阻安装于所述二级行星增速齿轮箱的油槽中，第二铂热电阻安装于所述单级平行轴齿轮箱的油槽中，所述位移传感器为激光位移传感器，数量为两个，安装于所述单级平行轴齿轮箱输出轴的同一竖直平面内，第一位移传感器安装于所述单级平行轴齿轮箱输出轴的竖直端，第二位移传感器安装于所述单级平行轴齿轮箱输出轴的水平端，所述加速度传感器、热电阻、位移传感器与所述数据采集卡连接，所述数据采集卡与所述工控机连接。

7.如权利要求1～3之一所述的基于风电齿轮箱工况模拟的故障诊断试验台，其特征在于：所述试验台还包括电气控制系统，所述电气控制系统包括包括三相电源整流模块、直流母线、第一变频控制器和第二变频控制器，所述三相电源整流模块与所述直流母线连接，所述直流母线与所述第一变频控制器、第二变频控制器连接，所述第一变频控制器与所述驱动电机连接，所述第二变频控制器与所述负载模拟电机连接，所述第一变频控制器与第二变频控制器的通信端口通过工业现场总线与所述工控机连接。