[發明專利]一種偏航制動系統摩擦試驗設備及偏航制動試驗方法

在審

• 申請號: 202010392318.4
• 申請日: 2020-05-11
• 公開（公告）號: CN111504681A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 王連吉;黃承志
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

一種偏航制動系統摩擦試驗設備及偏航制動試驗方法，屬于風電產業領域。本發明在偏航制動系統進行摩擦制動試驗時通過角加速度傳感器、PLC和伺服電機組成的慣性矩補償系統施加額外扭矩來彌補慣性矩，其次通過施加徑向力、軸向力和傾覆力矩使偏航制動系統接近實際受載狀況；試驗機進行摩擦制動試驗時，制動器高壓工作，提供巨大阻力力矩，由角加速度傳感器測得角加速度通過控制系統計算在此角加速度下實際慣性矩并控制伺服電機輸出對應扭矩，在慣性矩的作用下進行偏航制動系統的摩擦制動試驗。本發明對風機偏航制動系統進行摩擦制動試驗，為研究和解決偏航制動中所存在的問題提供試驗手段，試驗時所測得的相關試驗數據具有很高的可信度。

技術領域

本發明屬于風電產業領域，對研究偏航制動系統具有重要意義，具體涉及一種新型偏航制動試驗方法和新型偏航制動系統的摩擦試驗設備。

背景技術

風電設備的偏航系統主要作用是對風偏航，當風機做偏航運動時，此時偏航制動系統中的制動器處于低壓狀態，在驅動電機的作用下，整個機艙做偏航運動，當葉輪鎖定在迎風狀態時，偏航自動停止，制動器壓力全部釋放在偏航制動盤上處于高壓狀態，從而獲取最大的鎖緊力矩來保證機艙的禁止狀態。然而風機在實際制動過程中存在制動嘯叫和制動爬行等問題，影響著偏航制動系統的穩定性和可靠性。目前國內尚無專門用于做偏航制動系統摩擦制動試驗的試驗設備，風電機組上的偏航制動系統目前主要是參照現有汽車摩擦制動理論知識，與風電機組偏航制動的工況特征存在顯著差異，解釋偏航故障產生機理方面有很大的局限性，目前也相繼有各種檢測裝置應用到偏航制動系統中來實時監測偏航制動系統中各部件的工作狀態，但這些都沒有在源頭上解決偏航制動過程所存在的各種問題，也無法對偏航制動系統進行更深一步的研究。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種新型偏航制動系統摩擦試驗設備和新型偏航制動試驗方法。

本發明技術方案為：

一種偏航制動系統摩擦試驗設備，包括基座3、測試偏航軸承5、過渡盤6、陪試偏航軸承7、制動器安裝盤11、偏航制動盤4、加載試驗盤8、制動器9、制動器墊塊10、驅動電機裝置12、伺服電機裝置13、徑向加載裝置1和傾覆力矩加載裝置2。

所述的基座3上設有法蘭結構，起承載作用，偏航制動盤4安裝在基座3法蘭上。

采取雙偏航軸承設計，包括測試偏航軸承5和陪試偏航軸承7，方便載荷的施加，所述測試偏航軸承5的內圈安裝在偏航制動盤4上，過渡盤6安裝在測試偏航軸承5外圈上，陪試偏航軸承7內圈安裝在過渡盤6上。所述加載試驗盤8安裝在陪試偏航軸承7外圈上，用于載荷的施加。

所述制動器安裝盤11安裝在過渡盤6臺階面下面，用于安裝制動器9相關零件；所述制動器墊塊10安裝在制動器安裝盤11的下面，用于調整制動器9的軸向位置，其中，制動器9安裝在制動器墊塊10下面。所述徑向加載裝置1和傾覆力矩加載裝置2分布在試驗機前后與加載試驗盤8相連，驅動電機裝置12與伺服電機裝置13安裝在加載試驗盤8上。

所述測試偏航軸承5的外圈、過渡盤6、制動器安裝盤11、陪試偏航軸承7的內圈、制動器墊塊10和制動器組成試驗機的旋轉部分，偏航制動盤4安裝在基座3法蘭上固定，測試偏航軸承和陪試偏航軸承均為內齒式偏航軸承，驅動電機裝置12和伺服電機裝置13與陪試偏航軸承7采取齒輪嚙合傳動。