專利名稱：大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置。
背景技術(shù)：
隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)電機組主流機型的功率越來越大，特別是近海風(fēng)能資源的開發(fā)在很大程度上加快了大功率機組的研發(fā)及裝機進度。目前世界上各大主流風(fēng)電企業(yè)為競爭未來的海上風(fēng)電市場，紛紛推出特大型風(fēng)電機組，預(yù)計到2020年，單機容量將達(dá)到15麗。但由于研發(fā)及裝配階段的試驗條件限制，大型風(fēng)機的可靠性難以保證。為提高風(fēng)電機組安裝后的運行可靠性、降低故障率，進行設(shè)備開發(fā)及出廠前的性能試驗顯得尤為重要，通過有效的試驗測試可以在風(fēng)機投入市場之前發(fā)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、裝配中的不足，將風(fēng)險降到最低。目前，國內(nèi)風(fēng)機測試試驗臺由于技術(shù)上的局限性，多為3. (MW及以下機組出廠測試用試驗臺，只是一個簡單的拖動測試，特別是測試中風(fēng)機所受載荷與風(fēng)機實際運行狀況差別較大，并不能反映出風(fēng)機實際運行性能。具體的說，風(fēng)機實際所受載荷如圖1所示，風(fēng)機受到χ方向上的力h和扭矩Mx、y 方向上的力Fy和扭矩My以及ζ方向上的力！^和扭矩Mz，一共6個載荷。而現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機組整機測試試驗臺的形式為用風(fēng)電機組上的發(fā)電機和齒輪箱作為試驗臺的驅(qū)動端，驅(qū)動端通過萬向聯(lián)軸器聯(lián)接待測機組的輸入端。測試時，驅(qū)動端發(fā)電機做電動機使用，但測試只能模擬來自驅(qū)動端的扭矩載荷，與風(fēng)機實際所受載荷有較大偏差。所以試驗測試效果與實際相比有較大差距，不能反映測試機組的實際運行狀況。由于國內(nèi)外尚無用于大功率機組的載荷加載整機試驗臺，在很大程度上成為大功率機組研發(fā)進度的瓶頸。為此，本實用新型的設(shè)計人特設(shè)計出一種用于大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置可以有效的解決風(fēng)電機組的試驗測試能力，以加快大功率風(fēng)電機組的研發(fā)及安裝進度。本實用新型的目的在于提供一種大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，以克服目前風(fēng)電機組出廠試驗與實際風(fēng)機運行狀況的差別，特別是在機組所受載荷的模擬方面更加準(zhǔn)確，真實的反映機組的運行狀況，以期在風(fēng)機裝機前得到機組運行的真實性能參數(shù)。在風(fēng)電機組設(shè)計、裝配等階段對產(chǎn)品質(zhì)量進行嚴(yán)格的試驗，優(yōu)化產(chǎn)品性能、降低產(chǎn)品出廠后的運行風(fēng)險。在實驗時通過載荷加載，模擬風(fēng)電機組輸入軸所受實際風(fēng)載荷狀況，并可實現(xiàn)不同功率機組載荷試驗的通用性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，以克服目前風(fēng)電機組出廠試驗與實際風(fēng)機運行狀況的差別。本實用新型的一種大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，包括加載軸
3承，所述加載軸承外圈與加載套筒相連接，所述加載軸承內(nèi)圈與一過渡段相連，所述過渡段與被測風(fēng)電機組連接，所述加載套筒內(nèi)部穿入一根萬向連軸器，所述萬向連軸器一端與驅(qū)動端連接，另一端與所述過渡段相連，所述加載套筒上設(shè)置有液壓缸支座。其中，多個加載液壓缸一端通過所述液壓缸支座連接在所述加載套筒上，另一端聯(lián)接到加載器底座上。其中，所述多個加載液壓缸采用鉸接方式連接固定。其中，所述多個加載液壓缸為14個。其中，所述加載套筒在X、y和ζ方向上均設(shè)置有液壓缸支座。其中，所述加載軸承外圈通過一圈高強螺栓與所述加載套筒連接。其中，所述加載軸承內(nèi)圈與所述過渡段通過過盈方式相連。其中，所述過渡段處設(shè)過渡法蘭。其中，所述過渡段與所述被測風(fēng)電機組低速軸連接。其中，所述萬向連軸器一端與所述驅(qū)動端的齒輪箱輸出軸連接。本實用新型達(dá)到的有益技術(shù)效果在于1)液壓缸提供的外加載荷作用在加載套筒上，通過加載軸承外圈一滾動體一軸承內(nèi)圈一過渡段的傳遞路線，傳遞到被測風(fēng)機主軸；加載套筒自身不旋轉(zhuǎn)，受載變形后對總體加載效果無影響?！穢方向的扭矩由萬向聯(lián)軸器單獨傳遞，并在過渡段處才與其余5個載荷分量耦合，一同傳遞到被測風(fēng)機主軸；故萬向聯(lián)軸器上的扭矩傳遞不受其余載荷分量的影響。3)設(shè)有備用液壓缸C11-C14，當(dāng)需要大載荷時同時使用C1-C4和C11-C14 ；當(dāng)需要小載荷時，僅使用C1-C4。通過增減液壓缸，能夠保證不同載荷時同樣的測量精度。

圖1是風(fēng)機實際所受載荷的示意圖；圖2是本實用新型載荷加載裝置x_y方向的示意圖；圖3是本實用新型載荷加載裝置x-z方向的示意圖；圖4是本實用新型載荷加載裝置使用示意圖。附圖標(biāo)記說明1-載荷加載裝置；11-加載套筒；12-加載軸承；13-過渡段；14-萬向聯(lián)軸器； C1-C14-液壓缸；2-驅(qū)動端；3-被測機組。
具體實施方式
為了使本實用新型的形狀、構(gòu)造以及特點能夠更好地被理解，以下將列舉較佳實施例并結(jié)合附圖進行詳細(xì)說明。圖2和圖3是本實用新型載荷加載裝置的主視圖和俯視圖，如圖1所示，包括加載套筒11、加載軸承12、過渡段13與萬向聯(lián)軸器14。加載軸承12采用一種既可承受軸向又可承受徑向載荷的軸承。加載軸承12外圈通過一圈高強螺栓與加載套筒11連接，加載軸承12內(nèi)圈與一過渡段13通過過盈方式相連，過渡段13與被測風(fēng)電機組低速軸連接。過渡段13處可再通過增設(shè)過渡法蘭來滿足測試不同機組的通用性要求。[0032]加載套筒11在x、y和ζ方向上均設(shè)置有液壓缸支座，多個加載液壓缸采用鉸接方式，一端通過液壓缸支座連接在加載套筒11上，另一端聯(lián)接到加載器底座上。加載液壓缸分別沿X、y和Z方向?qū)虞d套筒11施加確定載荷，在本實施例中為14個液壓缸C1-C14。 其分布為x-y平面上6個，C5 ClO ；X-Z平面上8個，Cl C4、Cll C14。其中Cll C14分別是Cl C4的備用液壓缸。當(dāng)需要大載荷時同時使用Cl C4和Cll C14 ；當(dāng)需要小載荷時，僅使用Cl C4。樣通過增減液壓缸，能夠保證不同載荷時同樣的測量精度。加載套筒11內(nèi)部穿入一根萬向連軸器14，該萬向連軸器14 一端與齒輪箱輸出軸連接，另一端與過渡段13相連。圖4是本實用新型載荷加載裝置的使用示意圖，使用時載荷加載裝置1的萬向連軸器14和過渡段13分別與驅(qū)動端2和被測機組3相連，驅(qū)動端2提供χ方向的扭矩，液壓缸提供χ方向上的力、y方向上的力和扭矩以及ζ方向上的力和扭矩。液壓缸提供的外加載荷作用在加載套筒上，通過加載軸承外圈一滾動體一軸承內(nèi)圈一過渡段的傳遞路線，傳遞到被測風(fēng)機主軸，因此加載軸承12不會受載荷影響而變形。 加載套筒11自身不旋轉(zhuǎn)，受載變形后對總體加載效果無影響。χ方向的扭矩由萬向聯(lián)軸器單獨傳遞，并在過渡段處才與其余5個載荷分量耦合， 一同傳遞到被測風(fēng)機主軸；因此萬向聯(lián)軸器上X方向上的扭矩傳遞不受其余載荷分量的影響，不會干擾負(fù)載精度。以上對本實用新型的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對其進行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，其特征在于，包括加載軸承， 所述加載軸承外圈與加載套筒相連接，所述加載軸承內(nèi)圈與一過渡段相連，所述過渡段與被測風(fēng)電機組連接，所述加載套筒內(nèi)部穿入一根萬向連軸器，所述萬向連軸器一端與驅(qū)動端連接，另一端與所述過渡段相連，所述加載套筒上設(shè)置有液壓缸支座。
2.如權(quán)利要求1所述的大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，其特征在于，多個加載液壓缸一端通過所述液壓缸支座連接在所述加載套筒上，另一端聯(lián)接到加載器底座上。
3.如權(quán)利要求2所述的大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，其特征在于，所述多個加載液壓缸采用鉸接方式連接固定。
4.如權(quán)利要求2所述的大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，其特征在于，所述多個加載液壓缸為14個。
5.如權(quán)利要求1所述的大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，其特征在于，所述加載套筒在χ、y和ζ方向上均設(shè)置有液壓缸支座。
6.如權(quán)利要求1所述的大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，其特征在于，所述加載軸承外圈通過一圈高強螺栓與所述加載套筒連接。
7.如權(quán)利要求1所述的大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，其特征在于，所述加載軸承內(nèi)圈與所述過渡段通過過盈方式相連。
8.如權(quán)利要求1所述的大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，其特征在于，所述過渡段處設(shè)過渡法蘭。
9.如權(quán)利要求1所述的大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，其特征在于，所述過渡段與所述被測風(fēng)電機組低速軸連接。
10.如權(quán)利要求1所述的大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，其特征在于，所述萬向連軸器一端與所述驅(qū)動端的齒輪箱輸出軸連接。
專利摘要本實用新型的一種大功率風(fēng)力發(fā)電機組整機試驗臺的載荷加載裝置，包括加載軸承，所述加載軸承外圈與加載套筒相連接，所述加載軸承內(nèi)圈與一過渡段相連，所述過渡段與被測風(fēng)電機組連接，所述加載套筒內(nèi)部穿入一根萬向連軸器，所述萬向連軸器一端與驅(qū)動端連接，另一端與所述過渡段相連，所述加載套筒上設(shè)置有液壓缸支座。本實用新型模擬風(fēng)電機組輸入軸所受實際風(fēng)載荷狀況，并可實現(xiàn)不同功率機組載荷試驗的通用性，在機組所受載荷的模擬方面更加準(zhǔn)確。
文檔編號G01M15/02GK201955236SQ20112003353
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者姚利斌, 馬文勇 申請人:華銳風(fēng)電科技(江蘇)有限公司