[發明專利]基于風電齒輪箱工況模擬的故障診斷試驗臺

有效

• 申請號: 201310500825.5
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103604601A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 魏燕定;傅雷;林晨陽;龔韻秋;郭遠晶;周曉軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳

1.一種基于風電齒輪箱工況模擬的故障診斷試驗臺，其特征在于：包括基座臺架、驅動電機、齒輪箱傳動裝置、工況模擬加載模塊、扭矩轉速儀和負載模擬電機，所述驅動電機安裝在基座臺架一端，所述齒輪箱傳動裝置包括二級行星減速齒輪箱、二級行星增速齒輪箱、單級平行軸齒輪箱，所述二級行星減速齒輪箱的高速軸與所述驅動電機的輸出軸傳動連接，所述二級行星減速齒輪箱的低速軸與所述二級行星增速齒輪箱的低速軸通過膜片式聯軸器連接，所述行星齒輪箱的高速軸通過聯軸器與所述單級平行軸齒輪箱的低速軸連接，所述扭矩轉速儀的一端通過聯軸器與所述單級平行軸齒輪箱的高速軸連接，所述扭矩轉速儀的另一端通過聯軸器與所述負載模擬電機的轉動軸連接；

所述工況模擬加載模塊包括軸向液壓缸支承、軸向液壓加載缸、徑向液壓缸支承、徑向液壓加載缸和偏心塊激振器，所述軸向液壓缸支承安裝在所述基座臺架上，所述軸向液壓加載缸一端鉸接在所述軸向液壓缸支承上，另一端通過一個L型加載塊鉸接在所述單級平行軸齒輪箱的一側吊裝耳環上，所述徑向液壓缸支承安裝在所述基座臺架上，所述徑向液壓加載缸一端鉸接在所述徑向液壓缸支承上，另一端鉸接在所述單級平行軸齒輪箱的另一側吊裝耳環上，所述偏心塊激振器的底座固定在所述臺架上，所述偏心塊激振器一側與所述二級行星增速齒輪箱的底座通過螺栓連接，另一側與所述單級平行軸齒輪箱的底座通過螺栓連接。

2.如權利要求1所述的基于風電齒輪箱工況模擬的故障診斷試驗臺，其特征在于：所述故障診斷試驗臺還包括慣量模擬裝置，所述慣量模擬裝置包括離合器、T型支架、飛輪軸、飛輪和飛輪軸支承，所述T型支架安裝在所述基座臺架上，所述離合器安裝在所述T型支架上，所述離合器輸入端與所述驅動電機的輸出軸連接，所述飛輪軸支承安裝在所述基座臺架上，所述飛輪主軸安裝在所述飛輪軸支承的軸承上，所述離合器輸出端與飛輪主軸的一端連接，所述飛輪同軸心安裝在所述飛輪主軸上，所述二級行星減速齒輪箱的高速軸與所述飛輪主軸的另一端通過聯軸器連接。

3.如權利要求2所述的基于風電齒輪箱工況模擬的故障診斷試驗臺，其特征在于：所述慣量模擬裝置還包括磁粉制動器、電磁吸合器和方形磁鋼，所述磁粉制動器安裝在所述基座臺架上，所述磁粉制動器輸出軸安裝有第一同步帶輪，所述飛輪主軸上安裝有第二同步帶輪，所述第一同步帶輪通過同步帶與第二同步帶輪聯動，所述方向磁鋼固定在所述飛輪側面外緣，所述電磁吸合器位于所述飛輪的一側，通過支架安裝在基座臺架上，所述電磁吸合器的安裝高度與于所述飛輪的旋轉中心軸高度一致。

4.如權利要求1～3之一所述的基于風電齒輪箱工況模擬的故障診斷試驗臺，其特征在于：所述偏心塊激振器振動主體沿其水平轉軸傾斜并與豎直方向呈一傾角，傾角范圍為0°～45°。

5.如權利要求1～3之一所述的基于風電齒輪箱工況模擬的故障診斷試驗臺，其特征在于：所述基座臺架上加工有兩條填充有吸振材料的凹形隔振槽，第一凹形隔振槽位于所述二級行星減速齒輪箱與所述二級行星增速齒輪箱之間，第二凹形隔振槽位于所述單級平行軸齒輪箱與所述扭矩轉速儀之間。

6.如權利要求1～3之一所述的基于風電齒輪箱工況模擬的故障診斷試驗臺，其特征在于：所述試驗臺還包括數據采集系統，所述數據采集系統包括加速度傳感器、鉑熱電阻、位移傳感器、光電編碼器、數據采集卡和工控機，所述加速度傳感器的數量為三個，第一加速度傳感器安裝于所述二級行星增速齒輪箱殼體頂部，第二加速度傳感器安裝于所述單級平行軸齒輪箱的殼體頂部，第三加速度傳感器安裝于所述飛輪軸支承頂部，所述光電編碼器安裝于所述扭矩轉速儀內部，所述鉑熱電阻數量為兩個，第一鉑熱電阻安裝于所述二級行星增速齒輪箱的油槽中，第二鉑熱電阻安裝于所述單級平行軸齒輪箱的油槽中，所述位移傳感器為激光位移傳感器，數量為兩個，安裝于所述單級平行軸齒輪箱輸出軸的同一豎直平面內，第一位移傳感器安裝于所述單級平行軸齒輪箱輸出軸的豎直端，第二位移傳感器安裝于所述單級平行軸齒輪箱輸出軸的水平端，所述加速度傳感器、熱電阻、位移傳感器與所述數據采集卡連接，所述數據采集卡與所述工控機連接。

7.如權利要求1～3之一所述的基于風電齒輪箱工況模擬的故障診斷試驗臺，其特征在于：所述試驗臺還包括電氣控制系統，所述電氣控制系統包括包括三相電源整流模塊、直流母線、第一變頻控制器和第二變頻控制器，所述三相電源整流模塊與所述直流母線連接，所述直流母線與所述第一變頻控制器、第二變頻控制器連接，所述第一變頻控制器與所述驅動電機連接，所述第二變頻控制器與所述負載模擬電機連接，所述第一變頻控制器與第二變頻控制器的通信端口通過工業現場總線與所述工控機連接。