[發明專利]一種風力發電機組主軸軸承自動選型方法及存儲設備

有效

• 申請號: 201711045925.8
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107590356B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 褚景春;袁凌;韓新月;王小虎;胡雪松;潘磊;董健;李強;林明
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F111/06;G06F119/04
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 朱麗華

本發明公開了一種風力發電機組主軸軸承自動選型方法，包括：建立軸承數據庫；根據輸入的極限載荷和疲勞載荷，讀取軸承數據庫中第i個軸承數據；依次計算并得出第i個軸承所有工況下的額定極限載荷最大值P₀max_i；根據等效疲勞載荷計算第i個軸承的疲勞載荷P_i；若滿足3P₀max_i[P₀]_i，且P_i[P]_i，則表明第i個軸承屬于合格軸承，否則不合格；依次完成1～n個軸承的計算，得到滿足載荷要求的合格軸承數據庫；再結合優化算法得到最優軸承。還公開了一種存儲設備，其包含執行上述步驟的多條指令。本發明從軸承的極限載荷和疲勞載荷兩方面進行判斷，并利用計算機程序自動實現，最終得出滿足載荷要求的合格軸承數據庫和最優軸承，提高選型效率，增強選型準確性，通用性好。

技術領域

本發明涉及風電技術領域，特別是涉及一種風力發電機組主軸軸承選型方法及存儲設備。

背景技術

隨著能源消耗日益增長和環境保護的需求增加，可再生新能源開發越來越受重視，其中風力發電是發展最快的新能源之一，風力發電機組設計則成為風能行業至關重要的技術；傳動鏈作為風力發電機組的核心系統，其運行特征和成本直接決定風力發電機組的性能。

軸承是風力發電機組中一種重要零部件。它的主要功能是支撐主軸旋轉體，降低其運動過程中的摩擦系數，并保證其回轉精度。其中球面滾子軸承是一種自調心軸承，對軸與軸承座之間的對中誤差不敏感。球面滾子軸承設計精良，除了可承受很高的徑向載荷之外，還可承受作用在兩個方向的軸向載荷。

本發明基于最優化理論，創設一種針對風力發電機組主軸軸承的自動選型方法及包含該方法指令的存儲設備。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種風力發電機組主軸軸承自動選型方法，使其簡單快速的選出合格且最優的風力發電機組主軸軸承。

為解決上述技術問題，本發明提供一種風力發電機組主軸軸承自動選型方法，適于在計算設備中自動執行，所述方法包括如下步驟：

(1)建立軸承數據庫，其包括n個軸承數據；

(2)根據輸入的需滿足的極限載荷和LDD疲勞載荷，讀取所述軸承數據庫中的第i個軸承數據；

(3)極限載荷校核讀取第j個極限工況載荷，計算所述第i個軸承的極限載荷Fx₀、Fy₀、Fz₀，并將其轉換成為所述第i個軸承的軸向極限載荷Fa₀和徑向極限載荷Fr₀，同時計算所述第i個軸承在第j個工況下的額定極限載荷[P₀]_j，再依次計算工況j取值范圍1～k內的所有工況下的額定極限載荷[P₀]，獲得所述第i個軸承在所有工況下的額定極限載荷[P₀]的最大值P₀max_i；

(4)疲勞載荷校核根據輸入的等效疲勞載荷計算所述第i個軸承的疲勞載荷Fx、Fy、Fz，并將其轉換成為所述第i個軸承的當量軸向疲勞載荷Fa和徑向疲勞載荷Fr，判斷軸向疲勞載荷Fa和徑向疲勞載荷Fr的比值是否大于e，若Fa/Fr≤e，則所述第i個軸承的疲勞載荷P_i＝Fr+Y₁Fa；若Fa/Fre則所述第i個軸承的疲勞載荷P_i＝0.67Fr+Y₂Fa，其中e、Y₁、Y₂均為所述第i個軸承的計算系數；

(5)若滿足公式3P₀max_i[P₀]_i，并且P_i[P]_i，其中P₀max_i為步驟(3)中得到的第i個軸承額定極限載荷最大值，[P₀]_i為第i個軸承的許用極限靜載荷，P_i為步驟(4)中得到的第i個軸承疲勞載荷，[P]_i為第i個軸承許用疲勞載荷；