CN206876339U - 一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，包括底座，支撑架，左、右支座以及制动器；所述支撑架用来安装摆动液压缸，所述摆动液压缸的输出轴上装有联轴器；所述左支座内装有轴承，轴承内装有扭矩输入法兰轴，法兰轴一端有连接法兰与所述摆动液压缸的扭矩输出轴上装有的联轴器对接；所述右支座内装有轴承，轴承内装有扭矩输出法兰轴，法兰轴一端有连接法兰与扭矩传感器对接；所述扭矩传感器两端有连接法兰，一端与扭矩输出法兰轴连接法兰对接，另一端与所述制动器对接；扭矩输入法兰轴与扭矩输出法兰轴用于安装风力发电机联轴器；该风力发电机联轴器扭矩标定试验台可进行风力发电机联轴器打滑力矩的标定和最大负载试验。

Description

一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台

技术领域

本实用新型涉及风力发电机联轴器，具体涉及对风力发电机联轴器打滑力矩进行标定检测的试验台。

背景技术

随着风力发电技术的日渐成熟，我们对风力发电设备的需求也越来越大，风力发电设备工作的基本过程是通过风力带动发电机螺旋桨转动，再通过螺旋桨带动发电机组运转发电；但是螺旋桨在风力作用下转速太低，不能满足发电机组工作需求，所以在螺旋桨和发电机组中间有齿轮变速箱进行增速后再带动发电机组工作；但是因为风速会发生变化，螺旋桨输入的功率也会发生变化，但是发电机组的容量是确定的，为了避免螺旋桨输入功率大于发电机组的额定功率，所以在齿轮变速箱和发电机组之间增加一个具有扭矩限制作用的联轴器，该联轴器具有一个扭矩输入节和一个扭矩输出节，在输入节和输出节之间有一个扭矩限制器，该扭矩限制器采用摩擦滑差式设计；螺旋桨输入功率不大于发电机组的额定功率时，联轴器依靠摩擦力正常传动，当螺旋桨输入功率大于发电机组的额定功率时，联轴器打滑，防止机器过载损坏。

为了保证风力发电机联轴器在出厂前的各项性能指标都符合要求，需要对联轴器进行试验调试，其中打滑力矩的标定是很重要的一项，能够保证风力发电机联轴器工作时输入功率满足发电机额定功率。

目前国内在该方面的试验设备虽然也有发展，但是都存在精度和可靠性低的问题，参考已有的发明方案，在方案中将风力发电机联轴器所受扭矩转化成拉压力进行测量，然后再通过计算间接得到打滑力矩，这种方法实验误差较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种对风力发电机联轴器打滑力矩进行标定的试验设备，它适合风力发电机联轴器出厂前进行模拟实际工作环境的打滑力矩标定，该试验台要方便试验产品的拆卸，并且可以对不同型号的产品进行标定。

为了解决以上问题，本实用新型采用的技术方案是：一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，包括底座，该底座上安放有摆动液压缸支撑架，对称布置的风力发电机联轴器左、右支座以及制动器，分别通过T型螺栓固定；所述摆动液压缸支撑架用来安装摆动液压缸，所述摆动液压缸的扭矩输出轴上装有联轴器；所述风力发电机联轴器左支座为一个轴承支座，座内装有滚动轴承，所述轴承内装有一根扭矩输入法兰轴，该法兰轴一端有连接法兰，用于与所述摆动液压缸的扭矩输出轴上装有的联轴器对接；所述风力发电机联轴器右支座为一个轴承支座，座内装有滚动轴承，所述轴承内装有一根扭矩输出法兰轴，该法兰轴一端有连接法兰，用于与扭矩传感器对接；所述扭矩传感器左右两端有对称布置的连接法兰，一端与所述扭矩输出法兰轴的连接法兰对接，另一端与所述制动器对接，该扭矩传感器通过信号传输***将扭矩信号传入计算机；所述扭矩输入法兰轴与扭矩输出法兰轴中间用于安装风力发电机联轴器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述底座上有T型槽，所述摆动液压缸支撑架，风力发电机联轴器左、右支座以及制动器在底座上安装需要定位装置，该装置包括：定位块和螺钉；所述定位块通过螺钉安装在所述摆动液压缸支撑架，风力发电机联轴器左、右支座以及制动器底面对应的螺钉孔处，所述摆动液压缸支撑架，风力发电机联轴器左、右支座以及制动器通过底面安装的定位块与所述底座上T型槽的配合实现定位。

作为本实用新型的一种优选方案，所述摆动液压缸为试验台的动力元件，摆动液压缸上设置有安装法兰，所述摆动液压缸通过安装法兰由螺钉安装在所述摆动液压缸支撑架上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述扭矩输入和扭矩输出法兰轴上都有定位轴肩，轴端都有键槽且两键槽沿径向间隔180°布置；所述定位轴肩用于轴安装到所述轴承中时的定位，所述键槽用来安装所述键。

作为本实用新型的一种优选方案，试验产品是为风力发电机联轴器，该联轴器包括：扭矩输入节、扭矩输出节和扭矩限制器，所述扭矩限制器在所述扭矩输入节和扭矩输出节中间，所述扭矩输入节和扭矩输出节内孔都开有键槽且两键槽沿径向间隔180°布置。

作为本实用新型的一种优选方案，所述风力发电机联轴器扭矩输入节通过所述键和键槽配合安装在所述扭矩输入法兰轴上；所述风力发电机联轴器扭矩输出节通过所述键和键槽配合安装在所述扭矩输出法兰轴上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述风力发电机联轴器在所述风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台上的安装需要轴向定位装置，该装置包括:扭矩输入轴套筒和扭矩输出轴套筒，所述扭矩输入轴套筒装在扭矩输入轴上，该套筒一端和所述轴承接触，一端和所述风力发电机联轴器扭矩输入节接触；所述扭矩输出轴套筒装在扭矩输出轴上，该套筒一端和所述轴承接触，一端和所述风力发电机联轴器扭矩输出节接触。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用摆动液压缸为动力元件，输出的直接为旋转运动，避免了传统设计方案中使用直线液压缸再转化成旋转运动的能量损耗；直接使用扭矩测量传感器进行扭矩测量，避免了进行拉压力间接测量过程中的测试误差；该试验台结构简单紧凑，进行试验时试验件安装和拆卸简单，工作效率高，测试精度和可靠性高。

附图说明

图1为装入风力发电机联轴器的试风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台三维模型轴测图。

图2为风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台三维模型轴测图。

图3为风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台总体装配主视图。

图4为风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台扭矩输入端局部装配图。

图5为风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台扭矩输出端局部装配图。

图1中：1、底座，2、摆动液压缸，3、摆动液压缸支撑架，4、联轴器，5、扭矩输入法兰轴，6、14、轴承端盖，7、13、轴承，8、扭矩输入轴套筒，9、风力发电机联轴器左支座，10、风力发电机联轴器，11、扭矩输出轴套筒，12、风力发电机联轴器右支座，15扭矩输出法兰轴，16、扭矩传感器，17、制动器。

图2中：18、19、键。

图4中：2-1、摆动液压缸连接法兰，2-2、摆动液压缸扭矩输出轴，5、扭矩输入法兰轴，6、轴承端盖，7、轴承，8、扭矩输入轴套筒，9、风力发电机联轴器左支座，10-1、风力发电机联轴器扭矩输入节，20、定位块。

图5中：10-2风力发电机联轴器扭矩输出节，11、扭矩输出轴套筒，12、风力发电机联轴器右支座，13、轴承，14、轴承端盖，15扭矩输出法兰轴，20、定位块。

具体实施方式

本实用新型一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台主要由底座、扭矩输入机构、扭矩输出机构、扭矩检测机构、制动器和风力发电机联轴器支座组成；底座上有T型槽，扭矩输入机构、致动器和风力发电机联轴器支座通过T型螺栓固定在底座上。

参见图1、4、5，底座1上安放有摆动液压缸支撑架3，对称布置的风力发电机联轴器左支座9和右支座12以及制动器17，分别通过T型螺栓固定；所述摆动液压缸支撑架3用来安装摆动液压缸2，所述摆动液压缸2的扭矩输出轴2-2上装有联轴器4；所述风力发电机联轴器左支座9为一个轴承支座，座内装有滚动轴承7，所述轴承7内装有一根扭矩输入法兰轴5，该法兰轴5一端有连接法兰，用于与所述摆动液压缸2的扭矩输出轴2-2上装有的联轴器4对接；所述风力发电机联轴器右支座12为一个轴承支座，座内装有滚动轴承13，所述轴承13内装有一根扭矩输出法兰轴15，该法兰轴一端有连接法兰，用于与扭矩传感器16对接；所述扭矩传感器16左右两端有对称布置的连接法兰，一端与所述扭矩输出法兰轴15的连接法兰对接，另一端与所述制动器17对接，该扭矩传感器16通过信号传输***将扭矩信号传入计算机；所述扭矩输入法兰轴5与扭矩输出法兰轴15中间用于安装风力发电机联轴器10，所述扭矩输入法兰轴5和扭矩输出法兰轴15与风力发电机联轴器10之间的扭矩传动通过键18、19和键槽的配合实现。

参见图1、4、5，所述底座1上有T型槽，所述摆动液压缸支撑架3，风力发电机联轴器左、右支座9、12以及制动器17在底座1上安装需要定位装置，该装置包括：定位块20和螺钉；所述定位块20通过螺钉安装在所述摆动液压缸支撑架3，风力发电机联轴器左、右支座9、12以及制动器17底面对应的螺钉孔处，所述摆动液压缸支撑架3，风力发电机联轴器左、右支座9、12以及制动器通过底面安装的定位块20与所述底座1上T型槽的配合实现定位。

参见图1、4，所述摆动液压缸2为试验台的动力元件，摆动液压缸2上设置有安装法兰2-1，所述摆动液压缸2通过安装法兰2-1由螺钉安装在所述摆动液压缸支撑架3上。

参见图2、4、5，所述扭矩输入法兰轴5和扭矩输出法兰轴15上都有定位轴肩，轴端都有键槽且两键槽沿径向间隔180°布置；所述定位轴肩用于轴安装到所述轴承7、13中时的定位，所述键槽用来安装所述键18、19。

参见图1、4、5，试验产品是为风力发电机联轴器10，该联轴器包括：扭矩输入节10-1、扭矩输出节10-2和扭矩限制器，所述扭矩限制器在所述扭矩输入节10-1和扭矩输出节10-2中间，所述扭矩输入节10-1和扭矩输出节10-2内孔都开有键槽且两键槽沿径向间隔180°布置。

参见图2、4、5，所述风力发电机联轴器扭矩输入节10-1通过所述键18和键槽配合安装在所述扭矩输入法兰轴5上；所述风力发电机联轴器扭矩输出节10-2通过所述键19和键槽配合安装在所述扭矩输出法兰轴15上。

参见图1、4、5，所述风力发电机联轴器10在所述风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台上的安装需要轴向定位装置，该装置包括:扭矩输入轴套筒8和扭矩输出轴套筒11，所述扭矩输入轴套筒8装在扭矩输入轴5上，该套筒8一端和所述轴承7接触，一端和所述风力发电机联轴器扭矩输入节10-1接触；所述扭矩输出轴套筒11装在扭矩输出轴15上，该套筒11一端和所述轴承13接触，一端和所述风力发电机联轴器扭矩输出节10-2接触。

本实用新型一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，其组装过程包括以下步骤：步骤(a)，将滚动轴承7和13分别装入风力发电机联轴器左支座9和右支座12中，再盖上轴承端盖6和14并用螺钉固定在风力发电机联轴器左支座9和右支座12上。

步骤(b)，用螺钉把定位块20分别固定在摆动液压缸支撑架3，风力发电机联轴器左支座9、右支座12以及制动器17底面螺纹孔处，把摆动液压缸支撑架3，风力发电机联轴器左支座9、右支座12以及制动器17从左向右依次摆放在底座1上，并且使定位块20和底座1上中间的T型槽配合，在固定部位装入T型螺栓但不固定。

步骤(c)，用螺钉把摆动液压缸2固定在摆动液压缸支撑架3上，在摆动液压缸2的扭矩输出轴2-2上装入联轴器4。

步骤(d)，使用螺钉把扭矩传感器16固定在制动器17上。

步骤(e)，把扭矩输入法兰轴5装入步骤(a)中的滚动轴承7的内孔中，并使扭矩输入法兰轴5的轴肩与滚动轴承7的端面接触，再将扭矩输入法兰轴套筒8套到扭矩输入法兰轴5上，使扭矩输入法兰轴套筒8端面和滚动轴承7的端面接触，在扭矩输入法兰轴5的轴端键槽内装入键18并使用螺钉固定，移动风力发电机联轴器左支座9在底座1上的位置使扭矩输入法兰轴5的连接法兰和联轴器4接触并使用螺栓固定，注意移动过程中不能改变风力发电机联轴器左支座9上各零件原有的配合关系。

步骤(f)，把扭矩输出法兰轴15装入步骤(a)中的滚动轴承13的内孔中，并使扭矩输出法兰轴15的轴肩与滚动轴承13的端面接触，再将扭矩输出法兰轴套筒11套到扭矩输出法兰轴15上，使扭矩输出法兰轴套筒11的端面和滚动轴承13的端面接触，在扭矩输出法兰轴15的轴端键槽内装入键19并使用螺钉固定，移动风力发电机联轴器右支座12在底座1上的位置使扭矩输出法兰轴15的连接法兰和扭矩传感器16接触并使用螺栓固定，注意移动过程中不能改变风力发电机联轴器右支座12上各零件原有的配合关系。

本实用新型一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，安装试验件风力发电机联轴器10包括以下步骤：步骤(a)，将风力发电机联轴器10的扭矩输入节10-1装到扭矩输入法兰轴5上，使扭矩输入节10-1内孔上的键槽与扭矩输入法兰轴5轴端键槽内的键18配合，且扭矩输入节10-1的端面与扭矩输入法兰轴套筒8的端面相接触。

步骤(b)，移动制动器17、扭矩传感器16、扭矩输出法兰轴15和风力发电机联轴器右支座12及相关组件，注意保持原有的配合关系不发生改变，将扭矩输出法兰轴15装入风力发电机联轴器10的扭矩输出节10-2内，使扭矩输出节10-2内孔上的键槽与扭矩输出兰轴15轴端键槽内的键19配合，且扭矩输出节10-2的端面与扭矩输出法兰轴套筒11的端面相接触。

步骤(c)，检查上述步骤要求接触配合的端面接触情况，确定没有问题后拧紧底座1上的T型螺栓，使摆动液压缸支撑架3、风力发电机联轴器左支座9、右支座12以及制动器17在底座1上固定，则风力发电机联轴器10在试验台上的安装完成。

本实用新型一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，更换试验件风力发电机联轴器10包括以下步骤：步骤(a)，松开底座1上固定风力发电机联轴器右支座12以及制动器17的T型螺栓，向右移动制动器17、扭矩传感器16、扭矩输出法兰轴15和风力发电机联轴器右支座12及相关组件，注意保持原有的配合关系不发生改变，将扭矩输出法兰轴15从风力发电机联轴器10的扭矩输出节10-2中取出。

步骤(b)，从扭矩输入法兰轴5上取下标定过的风力发电机联轴器10。

步骤(c)，将需要更换的风力发电机联轴器10的扭矩输入节10-1装到扭矩输入法兰轴5上，使扭矩输入节10-1内孔上的键槽与扭矩输入法兰轴5轴端键槽内的键18配合，且扭矩输入节10-1的端面与扭矩输入法兰轴套筒8的端面相接触。

步骤(d)，移动制动器17、扭矩传感器16、扭矩输出法兰轴15和风力发电机联轴器右支座12及相关组件，注意保持原有的配合关系不发生改变，将扭矩输出法兰轴15装入风力发电机联轴器10的扭矩输出节10-2内，使扭矩输出节10-2内孔上的键槽与扭矩输出兰轴15轴端键槽内的键19配合，且扭矩输出节10-2的端面与扭矩输出法兰轴套筒11的端面相接触。

步骤(e)，检查上述步骤要求接触配合的端面接触情况，确定没有问题后拧紧底座1上固定风力发电机联轴器右支座12和制动器17的T型螺栓，则风力发电机联轴器10在试验台上的更换完成。

本实用新型一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，当需要标定的风力发电机联轴器10的型号发生改变时，由于其扭矩输入节10-1和扭矩输出节10-1的内孔直径发生变化，需要更换试验台上相应的组件包括扭矩输入法兰轴5，轴承端盖6、14，滚动轴承7、13，风力发电机左、右支座9、12，扭矩输入、输出法兰轴套筒8、11和键18、19；更换步骤和上述风力发电机打滑力矩标定试验台组装步骤类似，只是不需要进行摆动液压缸2、摆动液压支撑架3和联轴器4的位置变动。

上述描述仅作为本实用新型可实施技术方案提出，不作为对其技术本身的单一限制条件。

Claims (5)

1.一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，其特征在于：包括底座，该底座上安放有摆动液压缸支撑架，对称布置的风力发电机联轴器左、右支座以及制动器，分别通过T型螺栓固定；所述摆动液压缸支撑架用来安装摆动液压缸，所述摆动液压缸的扭矩输出轴上装有联轴器；所述风力发电机联轴器左支座为一个轴承支座，座内装有滚动轴承，所述轴承内装有一根扭矩输入法兰轴，该法兰轴一端有连接法兰，用于与所述摆动液压缸的扭矩输出轴上装有的联轴器对接；所述风力发电机联轴器右支座为一个轴承支座，座内装有滚动轴承，所述轴承内装有一根扭矩输出法兰轴，该法兰轴一端有连接法兰，用于与扭矩传感器对接；所述扭矩传感器左右两端有对称布置的连接法兰，一端与所述扭矩输出法兰轴的连接法兰对接，另一端与所述制动器对接，该扭矩传感器通过信号传输***将扭矩信号传入计算机；所述扭矩输入法兰轴与扭矩输出法兰轴中间用于安装风力发电机联轴器，所述扭矩输入法兰轴和扭矩输出法兰轴与风力发电机联轴器之间的扭矩传动通过键和键槽的配合实现。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，其特征在于：所述底座上有T型槽，所述摆动液压缸支撑架，风力发电机联轴器左、右支座以及制动器在底座上安装需要定位装置，该装置包括：定位块和螺钉；所述定位块通过螺钉安装在所述摆动液压缸支撑架，风力发电机联轴器左、右支座以及制动器底面对应的螺钉孔处，所述摆动液压缸支撑架，风力发电机联轴器左、右支座以及制动器通过底面安装的定位块与所述底座上T型槽的配合实现定位。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，其特征在于：所述摆动液压缸为试验台的动力元件，摆动液压缸上设置有安装法兰，所述摆动液压缸通过安装法兰由螺钉安装在所述摆动液压缸支撑架上。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，其特征在于：所述扭矩输入和扭矩输出法兰轴上都有定位轴肩，轴端都有键槽且两键槽沿径向间隔180°布置；所述定位轴肩用于轴安装到所述轴承中时的定位，所述键槽用来安装所述键。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台，其特征在于：试验产品是为风力发电机联轴器，该联轴器包括：扭矩输入节、扭矩输出节和扭矩限制器，所述扭矩限制器在所述扭矩输入节和扭矩输出节中间，所述扭矩输入节和扭矩输出节内孔都开有键槽且两键槽沿径向间隔180°布置；所述风力发电机联轴器扭矩输入节通过所述键和键槽配合安装在所述扭矩输入法兰轴上，所述风力发电机联轴器扭矩输出节通过所述键和键槽配合安装在所述扭矩输出法兰轴上；所述风力发电机联轴器在所述风力发电机联轴器打滑力矩标定试验台上的安装需要轴向定位装置，该装置包括:扭矩输入轴套筒和扭矩输出轴套筒，所述扭矩输入轴套筒装在扭矩输入轴上，该套筒一端和所述轴承接触，一端和所述风力发电机联轴器扭矩输入节接触；所述扭矩输出轴套筒装在扭矩输出轴上，该套筒一端和所述轴承接触，一端和所述风力发电机联轴器扭矩输出节接触。