[發明專利]用于測試風力渦輪機的力矩軸承的力矩軸承測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201710054887.6
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN107179149A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 克勞斯·克特·克里斯滕森
• 申請（專利權）人: 遠景能源（江蘇）有限公司
• 主分類號: G01L3/04
• 分類號: G01L3/04;F03D17/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司44100
• 代理人: 李德魁

技術領域

本發明涉及一種力矩軸承測試裝置，包括安裝框架，其用于安裝到風力渦輪機的力矩軸承的第一環；驅動單元，其可旋轉地聯接到所述安裝框架；以及測量單元，其相對于力矩軸承的第二環設置，其中所述驅動單元設置為相對于所述第二環旋轉所述第一環，并且其中所述測量單元配置為測量表示所述力矩軸承的摩擦扭矩的信號。

本發明還涉及一種確定風力渦輪機力矩軸承的摩擦扭矩的方法，所述風力渦輪機力矩軸承包括相對于第二環可旋轉地布置的第一環，其中多個可旋轉的軸承元件布置在所述第一環和第二環之間，其中所述方法包括以下步驟：設置風力渦輪機力矩軸承，將測試裝置安裝到所述力矩軸承，以及在所述力矩軸承上執行至少一個測試程序，以確定至少一個表示風力渦輪機力矩軸承的摩擦扭矩的信號。

背景技術

如今在現代風力渦輪機中使用的軸承單元被設計為又大又重的軸承單元，其被配置為吸收由風力渦輪機中的轉子、發電機、齒輪箱和其他部件產生的各種載荷。一些風力渦輪機包括布置在轉子和機艙之間的力矩軸承，用于將彎曲載荷和推力從轉子傳遞到機艙，該機艙具有大于一米的內徑并且具有幾公噸的重量。

韓國專利KR 100040348公開了一種用于風力渦輪機軸承的軸承功能測試的裝置，包括基架，致動框架，水平致動器和垂直致動器?；苤屋S承組件，該軸承組件是底表面功能測試的對象。致動框架布置在軸承組件的上部中以向軸承組件施加負載。水平致動器在水平方向上對致動框架的一部分施壓。水平致動器沿水平方向對軸承組件施加力。垂直致動器在垂直方向上對垂直致動框架的其余部分施壓。垂直致動器到軸承組件施加垂直方向載荷或力矩載荷。

當風力渦輪機葉片相對于機艙旋轉時，力矩軸承在主機架中經受各種剛性，并且風力渦輪機葉片承受不同的風切變，風切變隨之轉移到力矩軸承。因此，可以預緊力矩軸承，以補償這些動態負載。這確保位于力矩軸承的內圈和外圈之間的滾子與各條滾道接觸，并且在這兩個環之間產生摩擦扭矩。該摩擦扭矩必須在可接受的公差內，以避免內環的過熱，這種過熱進而導致內環的膨脹，并由此增加預緊力。

這種軸承單元的制造商通常使用模擬或測試臺來確定摩擦扭矩和其他設計參數。測試臺是安裝在生產設備上的又大又重的固定式設備。來自舍弗勒技術股份有限公司(Schaeffler Technologies AG&Co.KG)的Astraios是這種測試臺的一個例子。該測試臺具有復雜的結構，其使用數個致動器和大約300個傳感器來測試試驗軸承的性能。該測試臺的重量約350公噸，成本約700萬歐元。這種測試臺不能用于測試已安裝到主機架或輪轂的力矩軸承，也不能用于現場測試力矩軸承。

因此，需要一種便宜且簡單的測試裝置，其能夠對在裝配地點以及在安裝地點對力矩軸承進行測試。

發明目的

本發明的目的是提供一種便宜且結構簡單的測試裝置。

本發明的另一目的是提供一種能夠對力矩軸承進行簡單測試的測試裝置。

本發明的另一目的是提供一種具有移動結構的測試裝置，使其能夠運輸至安裝地點或裝配地點。

本發明的另一目的是提供一種測試力矩軸承的方法，其中該測試能夠在現場進行，也能夠在裝配地點或制造地點進行。

本發明的另一目的是提供一種使得力矩軸承能夠快速簡單地安裝和測試的方法。

發明內容

如上所述，本發明包括用于測試風力渦輪機的力矩軸承的力矩軸承測試裝置，該風力渦輪機力矩軸承包括相對于第二環可旋轉布置的第一環，其中多個可旋轉的軸承元件布置在所述第一環和第二環之間，其中力矩軸承測試裝置包括設置為安裝到力矩軸承的所述第一環的安裝框架，至少一個驅動單元可旋轉地聯接到所述安裝框架，并且至少一個測量單元設置為測量至少一個表示所述力矩軸承的摩擦扭矩的信號，其中所述至少一個驅動單元設置為在安裝時相對于所述第二環旋轉所述第一環，其特別之處在于，所述力矩軸承測試裝置還包括至少一個扭矩臂，其具有至少一個安裝接口，其中所述至少一個扭矩臂可旋轉地連接到所述安裝框架，并且其中所述至少一個驅動單元安裝到所述至少一個安裝接口。

這種配置提供了一種便宜且簡單的測試裝置，其能夠對力矩軸承，即風力渦輪機力矩軸承執行一個或多個測試。這種配置還實現了快速簡單地安裝和拆卸測試裝置。本測試裝置還使得測試裝置易于操作，并易于相對力矩軸承定位。