CN117030254A - 一种风电主轴轴承试验机及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴承试验技术领域，具体地说，涉及一种风电主轴轴承试验机及其试验方法。其包括连接支撑工作底架，连接支撑工作底架表面设有轴承连接转动试验组件，轴承连接转动试验组件用于对风电主轴轴承旋转进行施压试验，连接支撑工作底架表面设有轴承夹持施压组件，轴承夹持施压组件用于对风电主轴轴承进行夹持，并对风电主轴轴承旋转边角处进行转动施压；通过轴承夹持施压组件和轴承转动侧方位加压稳定组件通过对轴承多方位施压试验，更真实模拟轴承实际进行运行中的风力是从四面八方对轴承进行施压，避免测试仅对一方面进行施压，并而且不能精准模拟变桨轴承在正常作业转动时受到风载作用下的压力。

Description

一种风电主轴轴承试验机及其试验方法

技术领域

本发明涉及轴承试验技术领域，具体地说，涉及一种风电主轴轴承试验机及其试验方法。

背景技术

目前，风电市场发展迅猛，风电主轴轴承是风电市场必不可少的产品。风电主轴轴承在出厂之前，客户对产品的各项指标有严格的技术要求，要求针对不同类型、不同规格的轴承产品，各项硬性指标如：轴向、径向加载，自动测温，测振，测速，变速、变载和正反转等参数有明确要求。

针对轴承试验机来说，现有技术就有很多，例如：

中国专利公开号CN201903447U公开了一种风电主轴轴承试验机涉及轴承产品性能检测领域，该试验机包括径向油缸加载部分、上箱体部分、工件轴部分、下箱体部分、轴向油缸加载部分和减速机皮带传动部分，轴向油缸加载力Fa直接作用在轴向压盖(力传递)→轴承护套→工装压盖→压板→试验轴承外圈端面。当Fa作用到试验轴承外圈端面时，径向油缸开始工作，径向加载力Fr直接作用在径向护套的上表面，通过力的间接传递方式，直接作用到试验轴承上。本实用新型可实现多类型、多规格产品的检测；可实现轴向、径向两个方向同时加载，为产品的可靠性提供保证；结构紧凑、占地空间小、维护方便、外形美观。

由此可知，在变桨轴承出厂时需要对其刚度进行测试试验，现多采用风电变桨轴承试验机，现有的试验机在对批量变桨轴承进行测试时，通过对静止状态下的变桨轴承表面施加固定的压力，之后对变桨轴承表面进行测量变形度，若变形度小于正常变形阈值区间，则证明变桨轴承刚度合格，但在轴承实际进行运行中，风力是从四面八方对轴承进行施压，测试仅对一方面进行施压，并而且不能精准模拟变桨轴承在正常作业转动时受到风载作用下的压力，同时在对轴承进行测试时，不合格的轴承可能会出现震动导致偏移试验机，造成试验机和轴承产生撞击，造成试验机的损坏。

鉴于此，本实用新型提供了一种风电主轴轴承试验机及其试验方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电主轴轴承试验机及其试验方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了一种风电主轴轴承试验机，包括连接支撑工作底架，所述连接支撑工作底架表面设有轴承连接转动试验组件，所述轴承连接转动试验组件用于对风电主轴轴承旋转进行施压试验，所述连接支撑工作底架表面设有轴承夹持施压组件，所述轴承夹持施压组件用于对风电主轴轴承进行夹持，并对风电主轴轴承旋转边角处进行转动施压，所述连接支撑工作底架表面设有轴承转动侧方位加压稳定组件，所述轴承转动侧方位加压稳定组件用于对风电主轴轴承在旋转过程中对其横截面进行施压试验，同时通过弹力辅助风电主轴轴承夹持在轴承夹持施压组件表面，对风电主轴轴承偏移进行校正，并且轴承转动侧方位加压稳定组件带动轴承连接转动试验组件进行移动，使轴承连接转动试验组件横向移动接触风电主轴轴承进行试验。

作为本技术方案的进一步改进，所述轴承连接转动试验组件包括工作架，所述工作架安装在连接支撑工作底架表面，所述工作架内部转动连接有第一螺纹杆，所述工作架表面安装有用于带动第一螺纹杆旋转的第一电机。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一螺纹杆表面螺纹连接有连接架，所述连接架内部转动连接有第二螺纹杆，所述连接架表面安装有用于带动第二螺纹杆旋转的第二电机，所述第二螺纹杆表面螺纹连接有移动块。

作为本技术方案的进一步改进，所述移动块和连接架滑动连接，用于对移动块的移动路径进行限位，所述移动块表面安装有转动试验电机。

作为本技术方案的进一步改进，所述轴承夹持施压组件包括固定架，所述固定架安装在连接支撑工作底架表面，所述固定架左右两侧均设有第一夹持架，所述固定架表面安装有用于带动第一夹持架横向移动的液压缸。

作为本技术方案的进一步改进，所述固定架表面设有第二夹持架，所述第一夹持架表面设有螺丝，所述第二夹持架和第一夹持架通过螺丝固定连接，所述第一夹持架和第二夹持架表面均转动连接有转动辊。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一夹持架和第二夹持架表面均安装有用于对风电主轴轴承进行施压的压力施加器。

作为本技术方案的进一步改进，所述轴承转动侧方位加压稳定组件包括第三螺纹杆，所述第三螺纹杆和连接支撑工作底架转动连接，所述连接支撑工作底架表面安装有用于带动第三螺纹杆旋转的第三电机，所述第三螺纹杆表面螺纹连接有两个辅助架，两个所述辅助架内部螺纹槽方向相反，当第三螺纹杆转动两个辅助架相反方向移动。

作为本技术方案的进一步改进，所述辅助架内部转动连接有转动架，所述转动架内部安装有弹性件，所述弹性件的另一端连接有弹力块，所述辅助架内部转动连接有转轮，所述辅助架表面安装有用于带动转轮转动的第四电机。

本发明目的之二在于，提供了一种用于风电主轴轴承试验机的试验方法，包括如下方法步骤：

S1、通过轴承夹持施压组件对风电主轴轴承进行夹持，然后轴承连接转动试验组件带动风电主轴轴承进行旋转轴向试验；

S2、同时通过轴承夹持施压组件和轴承转动侧方位加压稳定组件对风电主轴轴承四周进行施压试验，模拟实际风力压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该风电主轴轴承试验机及其试验方法中，通过轴承连接转动试验组件和轴承夹持施压组件对静止状态下的变桨轴承表面施加固定的压力，之后对变桨轴承表面进行测量变形度，若变形度小于正常变形阈值区间，则证明变桨轴承刚度合格，控制轴承的旋转，并对轴承旋转时进行施压，提高试验的质量。

2、该风电主轴轴承试验机及其试验方法中，通过轴承夹持施压组件和轴承转动侧方位加压稳定组件通过对轴承多方位施压试验，更真实模拟轴承实际进行运行中的风力是从四面八方对轴承进行施压，避免测试仅对一方面进行施压，并而且不能精准模拟变桨轴承在正常作业转动时受到风载作用下的压力，同时轴承转动侧方位加压稳定组件在对轴承进行测试时对轴承进行辅助，避免不合格的轴承出现震动导致偏移试验机，造成试验机和轴承产生撞击，造成试验机的损坏。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的第一螺纹杆结构示意图；

图3为本发明的连接架结构示意图；

图4为本发明的第四电机结构示意图；

图5为本发明的图4的A处结构示意图；

图6为本发明的第二夹持架结构示意。

图中各个标号意义为：

11、连接支撑工作底架；

20、轴承连接转动试验组件；21、工作架；22、第一螺纹杆；23、第一电机；24、连接架；25、第二螺纹杆；26、第二电机；27、移动块；28、转动试验电机；

30、轴承夹持施压组件；31、固定架；32、第一夹持架；33、第二夹持架；34、螺丝；35、压力施加器；36、转动辊；37、液压缸；

40、轴承转动侧方位加压稳定组件；41、第三螺纹杆；42、第三电机；43、辅助架；44、转动架；45、弹性件；46、弹力块；47、转轮；48、第四电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1-图6所示，本实施例目的之一在于，提供了一种风电主轴轴承试验机，包括连接支撑工作底架11，连接支撑工作底架11表面设有轴承连接转动试验组件20，轴承连接转动试验组件20用于对风电主轴轴承旋转进行施压试验，连接支撑工作底架11表面设有轴承夹持施压组件30，轴承夹持施压组件30用于对风电主轴轴承进行夹持，并对风电主轴轴承旋转边角处进行转动施压，连接支撑工作底架11表面设有轴承转动侧方位加压稳定组件40，轴承转动侧方位加压稳定组件40用于对风电主轴轴承在旋转过程中对其横截面进行施压试验，同时通过弹力辅助风电主轴轴承夹持在轴承夹持施压组件30表面，对风电主轴轴承偏移进行校正，并且轴承转动侧方位加压稳定组件40带动轴承连接转动试验组件20进行移动，使轴承连接转动试验组件20横向移动接触风电主轴轴承进行试验。

而本实施例改进之处在于：通过轴承连接转动试验组件20和轴承夹持施压组件30对静止状态下的变桨轴承表面施加固定的压力，之后对变桨轴承表面进行测量变形度，若变形度小于正常变形阈值区间，则证明变桨轴承刚度合格，控制轴承的旋转，并对轴承旋转时进行施压；

该风电主轴轴承试验机及其试验方法中，通过轴承夹持施压组件30和轴承转动侧方位加压稳定组件40通过对轴承多方位施压试验，更真实模拟轴承实际进行运行中的风力是从四面八方对轴承进行施压，避免测试仅对一方面进行施压，并而且不能精准模拟变桨轴承在正常作业转动时受到风载作用下的压力，同时轴承转动侧方位加压稳定组件40在对轴承进行测试时对轴承进行辅助，避免不合格的轴承出现震动导致偏移试验机，造成试验机和轴承产生撞击。

轴承连接转动试验组件20包括工作架21，工作架21安装在连接支撑工作底架11表面，工作架21内部转动连接有第一螺纹杆22，工作架21表面安装有用于带动第一螺纹杆22旋转的第一电机23，第一螺纹杆22表面螺纹连接有连接架24，连接架24内部转动连接有第二螺纹杆25，连接架24表面安装有用于带动第二螺纹杆25旋转的第二电机26，第二螺纹杆25表面螺纹连接有移动块27；

移动块27和连接架24滑动连接，用于对移动块27的移动路径进行限位，移动块27表面安装有转动试验电机28，轴承夹持施压组件30包括固定架31，固定架31安装在连接支撑工作底架11表面，固定架31左右两侧均设有第一夹持架32，固定架31表面安装有用于带动第一夹持架32横向移动的液压缸37；

固定架31表面设有第二夹持架33，第一夹持架32表面设有螺丝34，第二夹持架33和第一夹持架32通过螺丝34固定连接，第一夹持架32和第二夹持架33表面均转动连接有转动辊36，第一夹持架32和第二夹持架33表面均安装有用于对风电主轴轴承进行施压的压力施加器35；

轴承转动侧方位加压稳定组件40包括第三螺纹杆41，第三螺纹杆41和连接支撑工作底架11转动连接，连接支撑工作底架11表面安装有用于带动第三螺纹杆41旋转的第三电机42，第三螺纹杆41表面螺纹连接有两个辅助架43，两个辅助架43内部螺纹槽方向相反，当第三螺纹杆41转动两个辅助架43相反方向移动，辅助架43内部转动连接有转动架44，转动架44内部安装有弹性件45，弹性件45的另一端连接有弹力块46，辅助架43内部转动连接有转轮47，辅助架43表面安装有用于带动转轮47转动的第四电机48。

本实施例目的之二在于，提供了一种用于风电主轴轴承试验机的试验方法，包括如下方法步骤：

S1、通过轴承夹持施压组件30对风电主轴轴承进行夹持，然后轴承连接转动试验组件20带动风电主轴轴承进行旋转轴向试验；

S2、同时通过轴承夹持施压组件30和轴承转动侧方位加压稳定组件40对风电主轴轴承四周进行施压试验，模拟实际风力压力。

综上所示，本方案的工作原理如下：当需要对风电主轴轴承进行试验时，首先将风电主轴轴承放置在第二夹持架33表面，然后将液压缸37启动使其工作，液压缸37工作带动第一夹持架32移动，第一夹持架32移动贴合第二夹持架33，然后通过辅助架43将第一夹持架32和第二夹持架33进行连接，从而对风电主轴轴承进行夹持；

之后，将第三电机42启动使其工作，第三电机42工作带动第三螺纹杆41进行转动，第三电机42转动使得辅助架43移动，辅助架43移动的过程中弹性件45产生弹力推动弹力块46接触风电主轴轴承，然后将第四电机48启动使其工作，第四电机48工作带动转轮47进行转动，转轮47转动带动转动架44转动，转动架44转动使得弹力块46接触风电主轴轴承的位置改变，从而对风电主轴轴承不同地方施加压力；

然后将第一电机23启动使其工作，第一电机23工作带动第一螺纹杆22转动，第一螺纹杆22转动使得连接架24移动，连接架24移动推动移动块27移动，移动块27移动带动转动试验电机28移动，转动试验电机28移动安装进入风电主轴轴承内，然后将转动试验电机28启动使其工作，转动试验电机28工作带动风电主轴轴承转动，然后将压力施加器35启动使其工作，压力施加器35工作对风电主轴轴承进行施压试验。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种风电主轴轴承试验机，其特征在于：包括连接支撑工作底架(11)，所述连接支撑工作底架(11)表面设有轴承连接转动试验组件(20)，所述轴承连接转动试验组件(20)用于对风电主轴轴承旋转进行施压试验，所述连接支撑工作底架(11)表面设有轴承夹持施压组件(30)，所述轴承夹持施压组件(30)用于对风电主轴轴承进行夹持，并对风电主轴轴承旋转边角处进行转动施压，所述连接支撑工作底架(11)表面设有轴承转动侧方位加压稳定组件(40)，所述轴承转动侧方位加压稳定组件(40)用于对风电主轴轴承在旋转过程中对其横截面进行施压试验，同时通过弹力辅助风电主轴轴承夹持在轴承夹持施压组件(30)表面，对风电主轴轴承偏移进行校正，并且轴承转动侧方位加压稳定组件(40)带动轴承连接转动试验组件(20)进行移动，使轴承连接转动试验组件(20)横向移动接触风电主轴轴承进行试验。

2.根据权利要求1所述的风电主轴轴承试验机，其特征在于：所述轴承连接转动试验组件(20)包括工作架(21)，所述工作架(21)安装在连接支撑工作底架(11)表面，所述工作架(21)内部转动连接有第一螺纹杆(22)，所述工作架(21)表面安装有用于带动第一螺纹杆(22)旋转的第一电机(23)。

3.根据权利要求2所述的风电主轴轴承试验机，其特征在于：所述第一螺纹杆(22)表面螺纹连接有连接架(24)，所述连接架(24)内部转动连接有第二螺纹杆(25)，所述连接架(24)表面安装有用于带动第二螺纹杆(25)旋转的第二电机(26)，所述第二螺纹杆(25)表面螺纹连接有移动块(27)。

4.根据权利要求3所述的风电主轴轴承试验机，其特征在于：所述移动块(27)和连接架(24)滑动连接，用于对移动块(27)的移动路径进行限位，所述移动块(27)表面安装有转动试验电机(28)。

5.根据权利要求1所述的风电主轴轴承试验机，其特征在于：所述轴承夹持施压组件(30)包括固定架(31)，所述固定架(31)安装在连接支撑工作底架(11)表面，所述固定架(31)左右两侧均设有第一夹持架(32)，所述固定架(31)表面安装有用于带动第一夹持架(32)横向移动的液压缸(37)。

6.根据权利要求5所述的风电主轴轴承试验机，其特征在于：所述固定架(31)表面设有第二夹持架(33)，所述第一夹持架(32)表面设有螺丝(34)，所述第二夹持架(33)和第一夹持架(32)通过螺丝(34)固定连接，所述第一夹持架(32)和第二夹持架(33)表面均转动连接有转动辊(36)。

7.根据权利要求5所述的风电主轴轴承试验机，其特征在于：所述第一夹持架(32)和第二夹持架(33)表面均安装有用于对风电主轴轴承进行施压的压力施加器(35)。

8.根据权利要求1所述的风电主轴轴承试验机，其特征在于：所述轴承转动侧方位加压稳定组件(40)包括第三螺纹杆(41)，所述第三螺纹杆(41)和连接支撑工作底架(11)转动连接，所述连接支撑工作底架(11)表面安装有用于带动第三螺纹杆(41)旋转的第三电机(42)，所述第三螺纹杆(41)表面螺纹连接有两个辅助架(43)，两个所述辅助架(43)内部螺纹槽方向相反，当第三螺纹杆(41)转动两个辅助架(43)相反方向移动。

9.根据权利要求8所述的风电主轴轴承试验机，其特征在于：所述辅助架(43)内部转动连接有转动架(44)，所述转动架(44)内部安装有弹性件(45)，所述弹性件(45)的另一端连接有弹力块(46)，所述辅助架(43)内部转动连接有转轮(47)，所述辅助架(43)表面安装有用于带动转轮(47)转动的第四电机(48)。

10.一种用于如权利要求1-9中任意一项所述的风电主轴轴承试验机的试验方法，其特征在于：包括如下方法步骤：

S1、通过轴承夹持施压组件(30)对风电主轴轴承进行夹持，然后轴承连接转动试验组件(20)带动风电主轴轴承进行旋转轴向试验；

S2、同时通过轴承夹持施压组件(30)和轴承转动侧方位加压稳定组件(40)对风电主轴轴承四周进行施压试验，模拟实际风力压力。