專利名稱：風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置的制作方法
技術(shù)領域：
風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置技術(shù)領域[0001]本實用新型涉及大型軸承檢驗測試技術(shù)，特別涉及一種風力發(fā)電機組主軸軸承 試驗裝置。
背景技術(shù)：
[0002]風力發(fā)電作為清潔可再生的資源，是國家重點發(fā)展的清潔能源項目之一。而風 電機組中的主軸軸承是風力發(fā)電機上的重要部件，起著極其關鍵的作用。該主軸軸承是 在極端惡劣的工作條件下工作的，其負擔著吸收風載帶來的各向力及傾覆力矩，同時還 要把扭矩傳遞到齒輪箱。由于風電行業(yè)要求主軸軸承的使用壽命不少于20年，因此，要 求主軸軸承具有較高的質(zhì)量可靠性。[0003]但是，目前軸承行業(yè)對風電用主軸軸承特別是大功率的主軸軸承，尚沒有相應 的檢測試驗技術(shù)，不利于大功率主軸軸承的質(zhì)量保證。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型的目的是提供一種風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，以保證主軸軸 承在安裝前經(jīng)過嚴格的質(zhì)量檢驗。[0005]本實用新型提供一種風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，包括軸承安裝機架、 加載機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和控制機構(gòu)；所述軸承安裝機架，用于安裝被測主軸軸承；所述 加載機構(gòu)，通過連接軸與所述被測主軸軸承連接，用于對所述被測主軸軸承施加試驗載 荷；所述驅(qū)動機構(gòu)，通過聯(lián)軸器與所述被測主軸軸承連接，用于驅(qū)動所述被測主軸軸承 運轉(zhuǎn)；控制機構(gòu)，分別與所述被測主軸軸承、加載機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)連接。[0006]如上所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，所述被測主軸軸承的軸承外圈通 過螺栓連接在所述軸承安裝機架上，其軸承內(nèi)圈通過過盈配合與所述連接軸相連接。[0007]如上所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，所述加載機構(gòu)包括相連接的加載 模塊和試驗加載軸；所述試驗加載軸與所述連接軸相連接，用于將所述加載模塊施加的 試驗載荷通過所述連接軸傳遞至所述被測主軸軸承。[0008]如上所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，所述加載模塊為液壓缸組；所述 液壓缸組包括軸向加載液壓缸組、豎直方向加載液壓缸組和水平方向加載液壓缸組。[0009]如上所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機，所 述驅(qū)動電機與所述聯(lián)軸器連接。[0010]如上所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，還包括相連接的配重模擬液壓 缸和配重加載軸；所述配重加載軸的一端通過螺栓與所述連接軸相連接，另一端連接所 述聯(lián)軸器。[0011]如上所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，還包括連接軸承；所述連接軸 承的一端連接所述配重模擬液壓缸，另一端連接所述配重加載軸。[0012]本實用新型的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，通過設置加載機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)等，可以模擬風電主軸軸承的真實工作狀況，對主軸軸承的質(zhì)量進行精確的測量，保證 主軸軸承在安裝前經(jīng)過嚴格的質(zhì)量檢驗。


[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施 例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附 圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的 前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0014]圖1為本實用新型風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置的主視圖；[0015]圖2為本實用新型風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置的俯視圖；[0016]圖3為本實用新型風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置中的被測主軸軸承及驅(qū)動機 構(gòu)剖視圖。[0017]附圖標記說明[0018]1-試驗加載軸； 2-連接軸；3-軸承安裝機架；[0019]4-加載機構(gòu)支架；5-安裝機架支架； 6-驅(qū)動機構(gòu)支架；[0020]7-軸向加載液壓缸組；8-豎直方向加載液壓缸組；9-水平方向加載液壓缸 組；[0021]10-驅(qū)動電機； 11-聯(lián)軸器；12-被測主軸軸承；[0022]13-配重加載軸； 14-連接軸承；15-配重軸支架；[0023]16-配重模擬液壓缸。
具體實施方式
[0024]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用 新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯 然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新 型中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實 施例，都屬于本實用新型保護的范圍。[0025]圖1為本實用新型風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置的主視圖，圖2為本實用新型 風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置的俯視圖，圖3為本實用新型風力發(fā)電機組主軸軸承試 驗裝置中的被測主軸軸承及驅(qū)動機構(gòu)剖視圖。[0026]以下結(jié)合圖1 圖3，對本實施例的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置的結(jié)構(gòu)進行 說明。該裝置可以包括軸承安裝機架3、加載機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和控制機構(gòu)。其中，軸承 安裝機架3用于安裝被測主軸軸承。加載機構(gòu)可以與連接軸連接，連接軸與被測主軸軸 承連接，使得加載機構(gòu)可以通過連接軸對被測主軸軸承施加試驗載荷。驅(qū)動機構(gòu)可以通 過聯(lián)軸器與被測主軸軸承連接，驅(qū)動被測主軸軸承運轉(zhuǎn)，并控制該被測主軸軸承的運轉(zhuǎn) 速度。控制機構(gòu)分別與上述的被測主軸軸承、加載機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)連接，以控制上述機 構(gòu)的運動，以及采集例如被測主軸軸承的相關參數(shù)。該裝置可以對被測主軸軸承施加試 驗載荷模擬實際工況，并通過控制機構(gòu)對載荷的施加大小和時間等進行控制，可以對被 測主軸軸承的質(zhì)量進行精確測試，保證安裝前的軸承質(zhì)量。[0027]具體的，軸承安裝機架3固定于安裝機架支架5上，被測主軸軸承12安裝于該 軸承安裝機架3上。被測主軸軸承12的軸承外圈通過螺栓連接固定在軸承安裝機架3 上，其軸承內(nèi)圈可以通過過盈配合安裝在連接軸2上。[0028]加載機構(gòu)安裝于加載機構(gòu)支架4上。該加載機構(gòu)可以包括相連接的加載模塊和 試驗加載軸1;該試驗加載軸1與連接軸2相連接，可以將加載模塊施加的試驗載荷通過 連接軸2傳遞至被測主軸軸承12。在具體實施中，加載模塊可以采用液壓缸組，包括軸 向加載液壓缸組7、豎直方向加載液壓缸組8和水平方向加載液壓缸組9。上述的各液壓 缸組均與試驗加載軸1相連接，試驗加載軸1可以接受上述各個液壓缸組的作用。通過 采用液壓加載系統(tǒng)，便于模擬真實載荷，且該液壓加載系統(tǒng)易于同電器系統(tǒng)配合，容易 進行電氣控制和快速的信號反饋。[0029]驅(qū)動機構(gòu)設置在驅(qū)動機構(gòu)支架6上。該驅(qū)動機構(gòu)可以包括驅(qū)動電機10，驅(qū)動電 機10可以通過聯(lián)軸器11與被測主軸軸承12相連接。進一步的，該試驗裝置中還可以包 括配重加載軸13、配重模擬液壓缸16以及連接軸承14。配重加載軸13的一端可以通過 螺栓與連接軸2相連接，另一端與聯(lián)軸器11連接。連接軸承14設置在軸承座上，其一 端可以與配重模擬液壓缸16連接，另一端連接配重加載軸13。其中，配重模擬液壓缸 16可以向下拉動模擬齒輪箱自重；連接軸承14可以用于保證配重加載軸13在配重模擬 液壓缸16在向下拉動模擬齒輪箱自重時能夠正常旋轉(zhuǎn)。該裝置通過設置配重模擬液壓缸 16，不但可以通過加載機構(gòu)模擬風載所帶來的力及力矩，同時可以模擬了風電機組懸臂 結(jié)構(gòu)中齒輪箱的重力對主軸軸承的影響，使得對被測主軸軸承的檢測更加精確。[0030]上述的配重加載軸13通過聯(lián)軸器11連接驅(qū)動電機10，驅(qū)動電機10可以采用伺 服控制技術(shù)，控制被測主軸軸承12依照各工況對應載荷要求的速度運轉(zhuǎn)，以保證被測主 軸軸承12的運轉(zhuǎn)速度等同于實際工況。進一步的，該裝置還可以包括配重軸支架15， 該支架連接在配重加載軸13的下方，用于軸承測試之后拆裝軸承過程中支撐配重加載軸 13。[0031]下面說明本實施例的主軸軸承試驗裝置在對被測主軸軸承進行試驗時的工作原 理[0032]可以首先將被測主軸軸承12按照上述方式安裝于軸承安裝機架3上，并與連接 軸2相連接。然后，加載模塊可以向試驗加載軸1施加作用力，并通過連接軸2傳遞至 被測主軸軸承12。其中，軸向加載液壓缸組7、豎直方向加載液壓缸組8和水平方向加 載液壓缸組9可以施加兩個方向的傾覆力矩即水平彎矩和垂直彎矩，還可以施加三個方 向的載荷即XYZ方向的載荷。同時，控制機構(gòu)可以根據(jù)試驗針對的不同工況，對載荷的 施加時間、施加方向等進行控制，以滿足測試條件需要達到的試驗工況要求，使得可以 對被測主軸軸承12提供實際運行中產(chǎn)生的各種力及力矩，對風載進行完全的模擬。[0033]其次，驅(qū)動機構(gòu)也可以驅(qū)動被測主軸軸承12運轉(zhuǎn)，并控制被測主軸軸承12的運 轉(zhuǎn)速度，該控制可以是通過控制機構(gòu)進行實現(xiàn)。驅(qū)動機構(gòu)可以控制被測主軸軸承12依照 上述模擬的各工況對應載荷要求的速度運轉(zhuǎn)，以保證被測主軸軸承12的運轉(zhuǎn)速度等同于 實際工況。進一步的，該裝置中的配重模擬液壓缸16可以模擬風電機組懸臂結(jié)構(gòu)中齒輪 箱的重力對主軸軸承的影響，使得對被測主軸軸承的檢測更加精確。[0034]再次，控制機構(gòu)還可以通過傳感器采集被測主軸軸承12的相關參數(shù)，可以對被測主軸軸承12的整個試驗過程實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和全程監(jiān)控，也可以將監(jiān)測結(jié)果自動同步輸 出數(shù)據(jù)圖形。整個測試過程可以實現(xiàn)高度的自動化，避免人為因素的影響。[0035]本實施例的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，通過設置加載機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu) 等，可以模擬風電主軸軸承的真實工作狀況，對主軸軸承的質(zhì)量進行精確的測量，保證 主軸軸承在安裝前經(jīng)過嚴格的質(zhì)量檢驗。[0036]最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限 制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當 理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特 征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各 實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，其特征在于，包括軸承安裝機架、加載 機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和控制機構(gòu)；所述軸承安裝機架，用于安裝被測主軸軸承；所述加載機構(gòu)，通過連接軸與所述被測主軸軸承連接，用于對所述被測主軸軸承施 加試驗載荷；所述驅(qū)動機構(gòu)，通過聯(lián)軸器與所述被測主軸軸承連接，用于驅(qū)動所述被測主軸軸承 運轉(zhuǎn)；控制機構(gòu)，分別與所述被測主軸軸承、加載機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，其特征在于，所述被測主 軸軸承的軸承外圈通過螺栓連接在所述軸承安裝機架上，其軸承內(nèi)圈通過過盈配合與所 述連接軸相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，其特征在于，所述加載機 構(gòu)包括相連接的加載模塊和試驗加載軸；所述試驗加載軸與所述連接軸相連接，用于將 所述加載模塊施加的試驗載荷通過所述連接軸傳遞至所述被測主軸軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，其特征在于，所述加載模 塊為液壓缸組；所述液壓缸組包括軸向加載液壓缸組、豎直方向加載液壓缸組和水平方 向加載液壓缸組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機 構(gòu)包括驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機與所述聯(lián)軸器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，其特征在于，還包括 相連接的配重模擬液壓缸和配重加載軸；所述配重加載軸的一端通過螺栓與所述連接軸 相連接，另一端連接所述聯(lián)軸器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，其特征在于，還包括 連接軸承；所述連接軸承的一端連接所述配重模擬液壓缸，另一端連接所述配重加載 軸。
專利摘要本實用新型提供一種風力發(fā)電機組主軸軸承試驗裝置，包括軸承安裝機架、加載機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和控制機構(gòu)；所述軸承安裝機架，用于安裝被測主軸軸承；所述加載機構(gòu)，通過連接軸與所述被測主軸軸承連接，用于對所述被測主軸軸承施加試驗載荷；所述驅(qū)動機構(gòu)，通過聯(lián)軸器與所述被測主軸軸承連接，用于驅(qū)動所述被測主軸軸承運轉(zhuǎn)；控制機構(gòu)，分別與所述被測主軸軸承、加載機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)連接。本實用新型可以模擬風電主軸軸承的真實工作狀況，對主軸軸承的質(zhì)量進行精確的測量，保證主軸軸承在安裝前經(jīng)過嚴格的質(zhì)量檢驗。
文檔編號G01M13/04GK201811842SQ20102050736
公開日2011年4月27日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者劉帥, 劉松超, 苗向文 申請人:華銳風電科技(江蘇)有限公司