專利名稱：大功率齒輪箱機械封閉式綜合試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于動力傳動裝置，涉及大型齒輪箱、特別是風(fēng)力發(fā)電齒輪箱的運轉(zhuǎn)性能 試驗的大功率齒輪箱機械封閉式綜合試驗裝置，大功率齒輪箱的功率高達3000千瓦。
背景技術(shù)：
風(fēng)電齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機組中一個重要部件。由于風(fēng)力發(fā)電機機組常安裝在高 山、荒野、海灘等自然環(huán)境惡劣交通不便風(fēng)口處，一旦出現(xiàn)故障，修復(fù)困難且成本較高，故對 其齒輪箱性能和可靠性提出了非常嚴(yán)格的要求。因此，風(fēng)電齒輪箱在總裝完成之后，必須對 齒輪箱進行性能試驗。目前大功率齒輪箱試驗臺大多采用開式機械結(jié)構(gòu)或電封閉式結(jié)構(gòu)，開式機械結(jié)構(gòu) 存在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時功率不能循環(huán)利用，而且制造和試驗成本較高；而電封閉式結(jié)構(gòu)的交流變 頻回饋式齒輪箱試驗裝置雖可實現(xiàn)電能反饋，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和維護成本較高，反饋回電 網(wǎng)的電能也不穩(wěn)定，影響電網(wǎng)供電質(zhì)量。本發(fā)明就是這樣一套試驗裝置，主要對3000千瓦風(fēng)電齒輪箱在0 120%額定 載荷情況下運轉(zhuǎn)時齒輪、軸、軸承和箱體的強度進行試驗，檢驗齒面磨損、功率損耗、油溫變 化、箱體的密封等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺點，而提供一種大功率齒輪 箱機械封閉式綜合試驗裝置，本裝置是一套封閉功率流式齒輪箱性能試驗裝置，具有以下 優(yōu)點在裝置運轉(zhuǎn)時功率可以循環(huán)利用，驅(qū)動電機僅補償裝置消耗的各摩擦損耗等，節(jié)省能 源，制造和試驗成本較低。大功率齒輪箱機械封閉式綜合試驗裝置，包括驅(qū)動電機、二個傳動箱、試驗齒輪 箱、陪試齒輪箱、彈性扭力軸、傳動軸、扭矩加載器、二個扭矩傳感器、多個聯(lián)軸器、潤滑系 統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于驅(qū)動電機通過聯(lián)軸器與一扭矩傳感器連至一傳動箱，一傳動箱 依次與另一扭矩傳感器、陪試齒輪箱、試驗齒輪箱、另一傳動箱相連；扭矩加載器依次與一 傳動箱、彈性扭力軸相連，彈性扭力軸通過聯(lián)軸器依次與傳動軸、另一傳動箱相連；二個傳 動箱之間連接成一個封閉式的整體；潤滑系統(tǒng)采用稀油集中潤滑系統(tǒng)，在齒輪及每個軸承 處均設(shè)置潤滑油噴嘴，監(jiān)控系統(tǒng)分別與二個扭矩傳感器、驅(qū)動電機的變頻器、潤滑系統(tǒng)控制 站和扭矩加載器相連。本發(fā)明還包括軸承座，所述的傳動軸都安裝在軸承座上。所述的聯(lián)軸器采用雙摩擦片結(jié)構(gòu)或鼓形齒結(jié)構(gòu)。扭矩加載器采用機械式扭矩動態(tài)加載器。監(jiān)控系統(tǒng)采用現(xiàn)有的中央控制臺。潤滑系統(tǒng)采用現(xiàn)有的稀油集中潤滑系統(tǒng)對裝置 內(nèi)需要潤滑的部件進行潤滑。本發(fā)明是一個機械傳動封閉裝置，試驗時將試驗的齒輪箱裝入，當(dāng)扭矩加載器對內(nèi)加上一個同心偏轉(zhuǎn)角時，裝置內(nèi)就會產(chǎn)生一定的扭矩，得到一個相應(yīng)的勢能，這時驅(qū)動電 機通過傳動箱將裝置帶動，驅(qū)動電機僅補償裝置消耗的各摩擦損耗等。聯(lián)軸器采用雙摩擦 片結(jié)構(gòu)或鼓形齒輪結(jié)構(gòu)，以克服裝置內(nèi)部各部件同軸度誤差。扭矩加載器采用先進機械式 扭矩動態(tài)加載器，負責(zé)給本裝置內(nèi)部提供封閉功率，加載扭矩最高達30000N · m,并可正反 兩方向加載，工作轉(zhuǎn)速0 1800r/min，試驗功率達3000KW。驅(qū)動電機采用變頻器調(diào)速技術(shù)， 保證了齒輪箱運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。中央控制臺向驅(qū)動電機的變頻器和扭矩加載器的控制箱發(fā)送控制指令，并實時監(jiān) 測試驗齒輪箱、陪試齒輪箱和傳動箱潤滑油溫、注油壓力、潤滑油流量、試驗齒輪箱軸承溫 度、陪試齒輪箱軸承溫度、電機軸承及繞組溫度、加載力矩等等，并實時記錄。當(dāng)任一參數(shù)發(fā) 現(xiàn)異常時，中央控制臺都能實現(xiàn)聲、光報警并采取相關(guān)的應(yīng)急措施，確保本裝置的安全，對 于試驗數(shù)據(jù)如加載力矩、轉(zhuǎn)速、油溫、油壓、流量等具備實時記錄、查詢、生成報表及打印功 能。本發(fā)明目前已經(jīng)圓滿完成風(fēng)電齒輪箱性能試驗，其試驗方法、過程和試驗數(shù)據(jù)已 得到船級社認可并順利通過船級社論證。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約能源，制造和試驗成本較 低，對于大功率齒輪箱性能試驗有積極的推廣意義。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)的連接示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1、2對本發(fā)明進行詳細的說明如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括驅(qū)動電機1、二個傳動箱(5，13)、試驗齒輪箱11、陪 試齒輪箱9、彈性扭力軸19、傳動軸(15，17，18)、扭矩加載器20、二個扭矩傳感器(3，7)、多
個聯(lián)軸器(2,4,6,8,10，12，14......)、軸承座16、潤滑系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，驅(qū)動電機1通過聯(lián)
軸器2與扭矩傳感器3相連，一扭矩傳感器3通過聯(lián)軸器4與一傳動箱5相連，傳動箱5通 過聯(lián)軸器6與另一扭矩傳感器7相連，另一扭矩傳感器7通過聯(lián)軸器8與陪試齒輪箱9相 連，陪試齒輪箱9通過聯(lián)軸器10與試驗齒輪箱11相連，試驗齒輪箱11通過聯(lián)軸器12與另 一傳動箱13相連；扭矩加載器20與一傳動箱5相連，一傳動箱5又與彈性扭力軸19相連， 彈性扭力軸19通過聯(lián)軸器與組合傳動軸相連，組合傳動軸是由三根傳動軸(15，17，18)通 過聯(lián)軸器連接而成，組合傳動軸又通過聯(lián)軸器14與另一傳動箱13相連，三根傳動軸(15， 17，18)都安裝在軸承座16上，二個傳動箱(5，13)之間連接成一個封閉式的整體，潤滑系統(tǒng) 采用稀油集中潤滑系統(tǒng)，在有齒輪及每個軸承處均設(shè)置潤滑油噴嘴，監(jiān)控系統(tǒng)分別與二個 扭矩傳感器(3，7)、驅(qū)動電機的變頻器、潤滑系統(tǒng)控制站和扭矩加載器20相連。所述的聯(lián)軸 器采用雙摩擦片結(jié)構(gòu)或鼓形齒輪結(jié)構(gòu)。扭矩加載器采用機械式扭矩動態(tài)加載器。監(jiān)控系統(tǒng) 采用現(xiàn)有的中央控制臺。潤滑系統(tǒng)采用現(xiàn)有的稀油集中潤滑系統(tǒng)對裝置內(nèi)需要潤滑的部件 進行潤滑。本發(fā)明是一個機械傳動封閉裝置，試驗時將試驗的齒輪箱裝入，當(dāng)扭矩加載器20 對本裝置內(nèi)加上一個同心偏轉(zhuǎn)角時，裝置內(nèi)就會產(chǎn)生一定的扭矩，得到一個相應(yīng)的勢能，這時驅(qū)動電機通過傳動箱將裝置帶動，驅(qū)動電機僅補償裝置消耗的各摩擦損耗等。聯(lián)軸器采 用雙摩擦片結(jié)構(gòu)或鼓形齒輪結(jié)構(gòu)，以克服裝置內(nèi)部各部件同軸度誤差。扭矩加載器采用先 進機械式扭矩動態(tài)加載器，負責(zé)給本裝置內(nèi)部提供封閉功率，加載扭矩最高達30000N · m, 并可正反兩方向加載，工作轉(zhuǎn)速0 1800r/min。驅(qū)動電機采用變頻器調(diào)速技術(shù)，保證了齒 輪箱運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。中央控制臺向驅(qū)動電機的變頻器和扭矩加載器的控制箱發(fā)送控制指令，并實時監(jiān) 測試驗齒輪箱、陪試齒輪箱和傳動箱潤滑油溫、注油壓力、潤滑油流量、試驗齒輪箱軸承溫 度、陪試齒輪箱軸承溫度、電機軸承及繞組溫度、加載力矩等等，并實時記錄，當(dāng)任一參數(shù)發(fā) 現(xiàn)異常時，中央控制臺都能實現(xiàn)以聲、光報警并采取相關(guān)的應(yīng)急措施，確保本裝置的安全， 對于試驗數(shù)據(jù)如加載力矩、轉(zhuǎn)速、油溫、油壓、流量等具備實時記錄、查詢、生成報表及打印 功能。本發(fā)明目前已經(jīng)圓滿完成風(fēng)電齒輪箱性能試驗，其試驗方法、過程和試驗數(shù)據(jù)已 得到中國船級社認可并順利通過船級社論證。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約能源，制造和試驗成本 較低，對于大功率齒輪箱性能試驗有積極的推廣意義。
權(quán)利要求
大功率齒輪箱機械封閉式綜合試驗裝置，包括驅(qū)動電機、二個傳動箱、試驗齒輪箱、陪試齒輪箱、彈性扭力軸、傳動軸、扭矩加載器、二個扭矩傳感器、多個聯(lián)軸器、潤滑系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于驅(qū)動電機通過聯(lián)軸器與一扭矩傳感器連至一傳動箱，一傳動箱依次與另一扭矩傳感器、陪試齒輪箱、試驗齒輪箱、另一傳動箱相連；扭矩加載器依次與一傳動箱、彈性扭力軸相連，彈性扭力軸通過聯(lián)軸器依次與傳動軸、另一傳動箱相連；二個傳動箱之間連接成一個封閉式的整體；潤滑系統(tǒng)采用稀油集中潤滑系統(tǒng)，在齒輪及每個軸承處均設(shè)置潤滑油噴嘴，監(jiān)控系統(tǒng)分別與二個扭矩傳感器、驅(qū)動電機的變頻器、潤滑系統(tǒng)控制站和扭矩加載器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率齒輪箱機械封閉式綜合試驗裝置，其特征在于還包 括軸承座，所述的傳動軸都安裝在軸承座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率齒輪箱機械封閉式綜合試驗裝置，其特征在于 所述的聯(lián)軸器采用雙摩擦片結(jié)構(gòu)或鼓形齒結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率齒輪箱機械封閉式綜合試驗裝置，其特征在于 所述的扭矩加載器采用機械式扭矩動態(tài)加載器。全文摘要
本發(fā)明涉及大功率齒輪箱機械封閉式綜合試驗裝置，結(jié)構(gòu)如下驅(qū)動電機通過聯(lián)軸器與一扭矩傳感器連至一傳動箱，一傳動箱依次與另一扭矩傳感器、陪試齒輪箱、試驗齒輪箱、另一傳動箱相連；扭矩加載器依次與一傳動箱、彈性扭力軸相連，彈性扭力軸通過聯(lián)軸器依次與傳動軸、另一傳動箱相連；二個傳動箱之間連接成一個封閉式的整體；潤滑系統(tǒng)采用稀油集中潤滑系統(tǒng)，在齒輪及每個軸承處均設(shè)置潤滑油噴嘴，監(jiān)控系統(tǒng)分別與二個扭矩傳感器、驅(qū)動電機的變頻器、潤滑系統(tǒng)控制站和扭矩加載器相連。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約能源，制造和試驗成本較低，對于大功率齒輪箱性能試驗有積極的推廣意義。
文檔編號G01M13/02GK101957260SQ20101027824
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者梅富喜, 邱先斌, 鄒平 申請人:國營武漢長虹機械廠