[发明专利]用于风力发电机组的变桨齿形带的测试工装及系统

说明书

本发明实施例提供一种用于风力发电机组的变桨齿形带的测试工装及系统。该测试工装包括测试台架、驱动系统和负荷加载系统；分别用于放置与被测试的齿形带适配的变桨盘、变桨轮组件的变桨盘工位和变桨轮工位；其中，齿形带绕过变桨轮组件，且两端固定在变桨盘上；驱动系统驱动变桨轮组件转动，负荷加载系统对齿形带施加负荷。通过测试工装可模拟风机变桨齿形带的变桨工况对齿形带进行测试，真实反映齿形带在风力发电机组变桨系统中的性能，并且其设计合理、结构紧凑、控制简单、安全可靠。

技术领域

本发明涉及风力发电技术，尤其涉及用于风力发电机组的变桨齿形带的测试工装及系统。

背景技术

风机齿形带是应用于风力发电机组变桨系统上的重要部件，齿形带变桨是风力发电机组上一种变桨技术方案，所采用的齿形带是圆弧型带齿的同步齿形带。因风机的工作环境较为复杂，且变桨较为频繁，故对风机齿形带的要求也较高，一般要有不低于20年的寿命要求。齿形带的质量决定着整个风机的质量，所以对齿形带的性能要求较高。

为了鉴别齿形带的性能是否满足风机的要求，需要对齿形带进行疲劳测试来测试齿形带的疲劳寿命。

现有的测试齿形带疲劳寿命的实验方案通常包括三种。第一种为齿形带挂机实验。齿形带挂机试验，即把齿形带安装在风力发电机组上，整机在项目现场运行，通过运行后的测试结果来判断齿形带的特性，此种方法周期很长，且测试时因为载荷变化，无法定量确定齿形带性能。

参照图1，第二种方案是将齿形带安放在驱动轮4’上，齿形带两端挂上重物(图中左侧为涨紧重物1’，其用于将齿形带张紧，右侧为负载重物5’，其用于对齿形带施加负载)，为了保证可靠测试，齿形带两侧还分别设置有涨紧轮3’和导向轮2’。测试时，通过电机驱动齿轮正转和反转来使齿形带拉起和下放重物，齿轮通过正反不断循环运行来达到测试齿形带疲劳寿命的目的。这种方法因为要使用重物模拟载荷，只能对驱动轮施加单项载荷，在试验大规格齿形带时，重物重量会非常大，且重物的惯性载荷会给齿形带造成冲击，所以试验样带通常都窄于实际的齿形带，试验结果不能真实反映齿形带在风机变桨系统中的性能。

参照图2，第三种方案是使用部分宽度的同规格齿形带(如1/4带宽)，将其套设在负载轮6’和驱动轮4’上，再在其上下两侧设置涨紧轮3’，使其张紧，通过负载轮6’加载模拟齿形带载荷，这种加载方式，因几何关系限制，驱动轮包角和涨紧轮的位置都不能和实际齿形带驱动系统吻合，试验结果不能真实反映齿形带在风机变桨系统中的性能。

以上测试齿形带疲劳寿命的测试方案各有弊端，且都无法模拟较真实的风机齿形带变桨工况。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于风力发电机组的变桨齿形带的测试工装及系统，以解决现有的测试齿形带疲劳寿命的实验方案无法模拟较真实的风机齿形带变桨工况的问题。

根据本发明的一方面，提供一种用于风力发电机组的变桨齿形带的测试工装。该测试工装包括测试台架、驱动系统和负荷加载系统；分别用于放置与被测试的齿形带适配的变桨盘、变桨轮组件的变桨盘工位和变桨轮工位；其中，齿形带绕过变桨轮组件，且两端固定设置在变桨盘上；驱动系统驱动变桨轮组件转动，负荷加载系统对齿形带施加负荷。

优选地，变桨盘上设有固定齿形带两端的第一固定端和第二固定端，负荷加载系统包括第一液压油缸和第二液压油缸，第一液压油缸对第一固定端施加载荷和/或第二液压油缸对第二固定端施加载荷。

优选地，测试台架上设有第一固定支座，第一液压油缸一端与第一固定支座连接，另一端与第一固定端连接；测试台架上设有第二固定支座，第二液压油缸一端与第二固定支座连接，另一端与第二固定端连接。

优选地，测试工装中部还设有回转支承，回转支承的外圈与变桨盘之间设有连接部。

优选地，驱动系统包括液压马达及减速机。