CN202274985U - 风力发电机组的偏航变桨测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种风力发电机组的偏航变桨测试装置。该装置包括第一加载臂和第二加载臂，其中：所述第一加载臂的第一端连接有为所述第一加载臂提供径向力的第一液压缸组和第二液压缸组；所述第一加载臂的中部固设有陪测偏航轴承，且所述第一加载臂的中部还连接有第三液压缸组；所述第二加载臂的第一端设置有陪测变桨轴承；所述第二加载臂的第二端连接有为所述第二加载臂提供径向力的第四液压缸组和第五液压缸组，以及为所述第二加载臂提供轴向力的第六液压缸组；所述第二加载臂的中部连接有为所述第二加载臂提供径向力的第七液压缸组和第八液压缸组。本实用新型提供的测试装置具有较高的集成度，可对变桨轴承和偏航轴承进行测试，降低测试成本。

Description

风力发电机组的偏航变桨测试装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组的测试技术，尤其涉及一种风力发电机组的偏航变桨测试装置。

背景技术

风力发电技术作为一项清洁能源技术，已得到了广泛应用。由于风力发电机组通常是安装在外部环境中，且需要常年连续地运行，因此，风力发电机组中各部件均需要具有较高的工作性能，以确保风力发电机组运行的稳定性和可靠性。

风力发电机组主要包括叶片、轮毂、动力***、偏航***、变桨***和发电机，偏航***和变桨***起着偏航和变桨控制的功能，是风力发电机组运行的关键组件。其中，偏航***中的偏航轴承是偏航***中的核心传动部件，承载着负担机舱和风舱全部载荷并传递给塔筒的作用，偏航***可驱动机舱沿着风力发电机组的塔架的垂直轴转动，以使风轮转轴保持与风向一致，确保偏航误差最小，由于偏航误差的大小决定着风力发电机组所获得风能效率的高低，因此，偏航轴承的性能直接影响着偏航***及整个风力发电机组的性能；变桨***中的变桨轴承连接在叶片和轮毂之间，以实现叶片和轮毂之间的相对转动，其需要较高的承载能力；而且，由于风力发电机组需要长时间持续的工作，变桨轴承还必须具有较强的运行寿命，即具有较高的抗疲劳性能，变桨轴承运行的可靠性对整个风力发电机组的整体性能具有重要的影响。为确保变桨轴承和偏航轴承安装到风力发电机组后的工作性能，在风力发电机组安装前，需要对变桨轴承和偏航轴承进行力学测试。目前，对变桨轴承和偏航轴承进行测试时，设置有变桨轴承测试仪器和偏航轴承测试仪器，通过变桨轴承测试仪器来测试变桨轴承的性能，利用偏航轴承测试仪器来测试偏航轴承的性能。

综上，现有对变桨轴承和偏航轴承进行测试时，需要单独设置变桨轴承测试仪器和偏航轴承测试仪器，测试设备较多，测试成本过高。

实用新型内容

本实用新型提供一种风力发电机组的偏航变桨测试装置，可有效克服现有技术存在的问题，提高设备的集成度，可在一台设备上进行变桨轴承和偏航轴承的测试，降低测试成本。

本实用新型提供一种风力发电机组的偏航变桨测试装置，包括第一加载臂和第二加载臂，其中：

所述第一加载臂的第一端连接有为所述第一加载臂提供径向力的第一液压缸组和第二液压缸组，且所述第一液压缸组的输出轴和第二液压缸组的输出轴垂直设置；

所述第一加载臂的中部固设有陪测偏航轴承，且所述第一加载臂的中部还连接有第三液压缸组，所述第三液压缸组的输出轴平行于所述陪测偏航轴承的轴向方向设置；

所述第二加载臂的第一端相对所述第一加载臂的第二端设置，所述第二加载臂的第一端设置有陪测变桨轴承，且所述第二加载臂与所述第一加载臂同轴设置；

所述第二加载臂的第二端连接有为所述第二加载臂提供径向力的第四液压缸组和第五液压缸组，以及为所述第二加载臂提供轴向力的第六液压缸组，且所述第四液压缸组的输出轴和第五液压缸组的输出轴垂直设置；

所述第二加载臂的中部连接有为所述第二加载臂提供径向力的第七液压缸组和第八液压缸组，且所述第七液压缸组的输出轴和第八液压缸组的输出轴垂直设置；

所述第一液压缸组、第三液压缸组、第七液压缸组和第四液压缸组的输出轴平行设置；所述第二液压缸组、第五液压缸组、第八液压缸组的输出轴平行设置。

上述的风力发电机组的偏航变桨测试装置中，所述陪测偏航轴承连接有偏航轴承过渡段，且所述偏航轴承过渡段上安装有偏航驱动设备。

上述的风力发电机组的偏航变桨测试装置中，所述陪测变桨轴承连接有变桨轴承过渡段，所述第一加载臂的第二端安装有变桨驱动设备。

上述的风力发电机组的偏航变桨测试装置中，所述陪测偏航轴承相对的位置还设置有偏航轴承安装座，所述偏航轴承安装座上安装待测试偏航轴承。

上述的风力发电机组的偏航变桨测试装置中，所述第一液压缸组包括三个平行设置的液压缸。

上述的风力发电机组的偏航变桨测试装置中，所述第四液压缸组的包括两个平行设置的液压缸，且分别设置在所述第二加载臂的两侧。

上述的风力发电机组的偏航变桨测试装置中，所述第七液压缸组包括两个平行设置的液压缸，且分别设置在所述第二加载臂的两侧。

上述的风力发电机组的偏航变桨测试装置中，所述第八液压缸组包括平行设置的两个液压缸。

上述的风力发电机组的偏航变桨测试装置中，所述第五液压缸组包括平行设置的两个液压缸。

上述的风力发电机组的偏航变桨测试装置中，所述第八液压缸组、第五液压缸组和第二液压缸组位于所述第一加载臂和第二加载臂的同一侧。

本实用新型提供的风力发电机组的偏航变桨测试装置，通过设置两个加载臂和多个液压缸组，可在该测试设备上进行变桨轴承和偏航轴承的测试，且液压缸组可共用，测试设备的集成度高，具有较强的实用性，且成本较低，可有效满足风力发电机组中对偏航轴承和变桨轴承的性能测试，确保组装到风力发电机组中部件的性能，提高风力发电机组的工作性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的风力发电机组的偏航变桨测试装置的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中A向的结构示意图；

图4为图1中B向的结构示意图；

图5为图1中C向的结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型实施例提供的风力发电机组的偏航变桨测试装置的主视图；图2为图1的俯视图；图3为图1中A向的结构示意图；图4为图1中B向的结构示意图；图5为图1中C向的结构示意图。如图1-图5所示，本实施例测试装置包括第一加载臂1和第二加载臂2，其中：

第一加载臂1的第一端(如图1所示的左端)连接有为第一加载臂1提供径向力的第一液压缸组31和第二液压缸组32，且第一液压缸组31的输出轴和第二液压缸组32的输出轴垂直设置；

第一加载臂1的中部固设有陪测偏航轴承4，且第一加载臂1的中部还连接有第三液压缸组33，第三液压缸组33的输出轴平行于陪测偏航轴承3的轴向方向设置；

第二加载臂2的第一端(如图1所示的左端)相对第一加载臂1的第二端设置，第二加载臂2的第一端设置有陪测变桨轴承5，且第二加载臂2与第一加载臂1同轴设置；

第二加载臂2的第二端连接有为第二加载臂2提供径向力的第四液压缸组34和第五液压缸组35，以及为第二加载臂2提供轴向力的第六液压缸组36，且第四液压缸组34的输出轴和第五液压缸组35的输出轴垂直设置；

第二加载臂2的中部连接有为第二加载臂2提供径向力的第七液压缸组37和第八液压缸组38，且第七液压缸组37的输出轴和第八液压缸组38的输出轴垂直设置；

第一液压缸组31、第三液压缸组33、第七液压缸组37和第四液压缸组34的输出轴平行设置；第二液压缸组32、第五液压缸组35、第八液压缸组38的输出轴平行设置，各液压缸缸组均可通过铰接连接在各加载臂上。

本实施例中，如图1所示，陪测偏航轴承4还连接有偏航轴承过渡段41，该偏航轴承过渡段41与陪测偏航轴承4的内圈连接，且偏航轴承过渡段41上安装有偏航驱动设备42；陪测偏航轴承4相对的位置还设置有偏航轴承安装座43，偏航轴承安装座43上可安装待测试的偏航轴承6。实际应用中，若需要对待测试偏航轴承6进行测试，可将待测试偏航轴承6的外圈固接在偏航轴承安装座43上，待测试偏航轴承6的内圈与偏航轴承过渡段41固接起来，这样，就可以通过本实施例中的各液压缸组提供测试待测试偏航轴承6所需的径向力和翻转力矩(后面将对此进行详细说明)，以及通过偏航驱动设备42为待测试偏航轴承6提供驱动力，以驱动待测试偏航轴承6的内圈转动，模拟偏航过程。

本实施例中，陪测变桨轴承5连接有变桨轴承过渡段51，该变桨轴承过渡段51与陪测变桨轴承5的内圈连接，第一加载臂1的第二端安装有变桨驱动设备52。实际应用中，若需要对待测试变桨轴承7进行测试，可将待测变桨轴承7的内圈与变桨轴承过渡段51固接起来，将待测变桨轴承7的外圈与第一加载臂1的第二端固接起来，这样，就可以通过本实施例中的各液压缸组提供测试待测试变桨轴承7所需的径向力和翻转力矩(后面将对此进行详细说明)，以及通过偏航驱动设备52为待测试变桨轴承7提供驱动力，以驱动待测试变桨轴承7转动。

本实施例中，为满足待测试偏航轴承6和待测试变桨轴承7测试时所需的径向力、翻转力矩和轴向力，各液压缸组的液压缸的数量可根据实际需要而设定。具体地，如图1-图5所示，本实施例中，第一液压缸组31包括三个平行设置的液压缸；第四液压缸组34的包括两个平行设置的液压缸；第七液压缸组37包括两个平行设置的液压缸；第八液压缸组38包括平行设置的两个液压缸；第五液压缸组35包括平行设置的两个液压缸，实际应用中可根据需要，各液压缸组可设置合适数量的液压缸。

本实施例中，为便于实现为待测试偏航轴承和待测试变桨轴承测试时所需的力，第四液压缸组34中设置的两个液压缸可分别设置在第二加载臂2的两侧；第七液压缸组37的两个液压缸也分别设置在第二加载臂2的两侧；第八液压缸组38、第五液压缸组35和第二液压缸组32可位于第一加载臂1和第二加载臂2的同一侧，这样，通过控制各液压缸组输出力的大小，就可以为待测试偏航轴承提供测试所需的径向力和翻转力矩。

为便于对本实用新型技术方案有更好的了解，下面对本实用新型实施例测试装置的具体应用为例对本实用新型技术方案进行说明。

实际应用中，可根据需要在本实施例提供的测试装置上对待测试变桨轴承和待测试偏航轴承中的其中一个进行测试，或者对两个进行测试，下面将分别予以说明。

单独对变桨轴承进行测试

首先，将待测试变桨轴承的外圈固接在第一加载臂1的第二端，待测变桨轴承的内圈固接在变桨轴承过渡段51上，完成变桨轴承的安装；

然后，利用第四液压缸组34、第五液压缸组35、第六液压缸组36、第七液压缸组37和第八液压缸组38为待测试变桨轴承提供测试所需的径向力、翻转力矩和轴向力，以模仿变桨轴承实际工作中的受力情况，其中，第四液压缸组34和第七液压缸组37可提供测试所需的第一径向力Fx，第五液压缸组35和第八液压缸组38提供测试所需的第二径向力Fy，通过控制第四液压缸组34、第七液压缸组37、第五液压缸组35和第八液压缸组38中各液压缸的输出力的大小，可提供测试所需的翻转力矩Mx、My；通过第六液压缸组36可提供测试所需的轴向力，在测试过程中，可通过变桨驱动设备52来驱动待测试变桨轴承的内圈旋转，以模拟实际变桨过程。

单独对偏航轴承进行测试

首先，将第一加载臂1的第二端通过垫片与第二加载臂2的第一端固接，同时，将待测试偏航轴承的外圈固接在偏航轴承安装座43上，将待测试偏航轴承的内圈固接在偏航轴承过渡段41上，完成偏航轴承的安装；

然后，利用第一液压缸组31、第二液压缸组32、第三液压缸组33、第四液压缸组34、第五液压缸组35、第六液压缸组36、第七液压缸组37和第八液压缸组38为测试偏航轴承提供测试所需的径向力、翻转力矩和轴向力，以模仿偏航轴承实际工作中的受力情况，其中，第六液压缸组36可提供测试所需的第一径向力Fx，第二液压缸组32、第八液压缸组38和第五液压缸组35可提供测试所需的第二径向力Fy，第二液压缸组32、第八液压缸组38、第五液压缸组35和第六液压缸组36可协调提供测试所需的翻转力矩Mx、My，第一液压缸组31、第三液压缸组33、第四液压缸组34和第七液压缸组37可提供测试所需的轴向力；在测试过程中，可通过偏航驱动设备42来驱动待测试偏航轴承的内圈旋转，以模拟实际偏航过程。

同时对偏航轴承和变桨轴承进行测试

首先，将待测试偏航轴承和待测试变桨轴承分别安装到位，具体安装过程同上；

然后，利用第四液压缸组34、第五液压缸组35、第六液压缸组36、第七液压缸组37和第八液压缸组38为待测试变桨轴承提供测试所需的径向力、翻转力矩和轴向力，以模仿变桨轴承实际工作中的受力情况；利用第一液压缸组31、第二液压缸组32和第三液压缸组33为待测试偏航轴承提供测试所需的径向力、翻转力矩和轴向力，以模仿偏航轴承实际工作中的受力情况。

本领域技术人员可以理解，实际测试过程中，可根据需要控制各液压缸输出一定的力模拟偏航或变桨轴承各种受力情况，从而可有效实现对偏航轴承和变桨轴承的测试。

综上，本实用新型实施例提供的风力发电机组的偏航变桨测试装置，通过在设置两个加载臂和多个液压缸组，可在该测试设备上进行变桨轴承和偏航轴承的测试，且液压缸组可共用，测试设备的集成度高，具有较强的实用性，且成本较低，可有效满足风力发电机组中对偏航轴承和变桨轴承的性能测试，确保组装到风力发电机组中部件的性能，提高风力发电机组的工作性能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种风力发电机组的偏航变桨测试装置，其特征在于，包括第一加载臂和第二加载臂，其中：

所述第一加载臂的第一端连接有为所述第一加载臂提供径向力的第一液压缸组和第二液压缸组，且所述第一液压缸组的输出轴和第二液压缸组的输出轴垂直设置；

所述第一加载臂的中部固设有陪测偏航轴承，且所述第一加载臂的中部还连接有第三液压缸组，所述第三液压缸组的输出轴平行于所述陪测偏航轴承的轴向方向设置；

所述第二加载臂的第一端相对所述第一加载臂的第二端设置，所述第二加载臂的第一端设置有陪测变桨轴承，且所述第二加载臂与所述第一加载臂同轴设置；

所述第二加载臂的第二端连接有为所述第二加载臂提供径向力的第四液压缸组和第五液压缸组，以及为所述第二加载臂提供轴向力的第六液压缸组，且所述第四液压缸组的输出轴和第五液压缸组的输出轴垂直设置；

所述第二加载臂的中部连接有为所述第二加载臂提供径向力的第七液压缸组和第八液压缸组，且所述第七液压缸组的输出轴和第八液压缸组的输出轴垂直设置；

所述第一液压缸组、第三液压缸组、第七液压缸组和第四液压缸组的输出轴平行设置；所述第二液压缸组、第五液压缸组、第八液压缸组的输出轴平行设置。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组的偏航变桨测试装置，其特征在于，所述陪测偏航轴承还连接有偏航轴承过渡段，且所述偏航轴承过渡段上安装有偏航驱动设备。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组的偏航变桨测试装置，其特征在于，所述陪测变桨轴承还连接有变桨轴承过渡段，所述第一加载臂的第二端安装有变桨驱动设备。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组的偏航变桨测试装置，其特征在于，所述陪测偏航轴承相对的位置还设置有偏航轴承安装座，所述偏航轴承安装座上安装待测试偏航轴承。

5.根据权利要求1-4任一所述的风力发电机组的偏航变桨测试装置，其特征在于，所述第一液压缸组包括三个平行设置的液压缸。

6.根据权利要求1-4任一所述的风力发电机组的偏航变桨测试装置，其特征在于，所述第四液压缸组的包括两个平行设置的液压缸，且分别设置在所述第二加载臂的两侧。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组的偏航变桨测试装置，其特征在于，所述第七液压缸组包括两个平行设置的液压缸，且分别设置在所述第二加载臂的两侧。

8.根据权利要求1-4任一所述的风力发电机组的偏航变桨测试装置，其特征在于，所述第八液压缸组包括平行设置的两个液压缸。

9.根据权利要求1-4任一所述的风力发电机组的偏航变桨测试装置，其特征在于，所述第五液压缸组包括平行设置的两个液压缸。

10.根据权利要求1-4任一所述的风力发电机组的偏航变桨测试装置，其特征在于，所述第八液压缸组、第五液压缸组和第二液压缸组位于所述第一加载臂和第二加载臂的同一侧。

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