[發(fā)明專(zhuān)利]風(fēng)電齒輪箱軸承應(yīng)力測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011445680.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112577649B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王弟方;李順建;冀滿(mǎn)忠;霍正星;龔波濤;羅雁飛;曹亭;王尹;蘇齊家;肖建明;王士尚
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01L5/00
• 分類(lèi)號(hào): G01L5/00;G01M13/04
• 代理公司: 重慶鼎慧峰合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50236
• 代理人: 劉立烈

本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)電齒輪箱軸承應(yīng)力測(cè)試方法，首先，拆卸齒輪箱兩側(cè)懸臂的彈性支撐，并安裝施力設(shè)備和數(shù)據(jù)采集設(shè)備。然后，通過(guò)施力設(shè)備對(duì)懸臂施加壓力，同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集懸臂的應(yīng)變數(shù)據(jù)和受力數(shù)據(jù)。結(jié)合應(yīng)變數(shù)據(jù)和受力數(shù)據(jù)確定每側(cè)懸臂的應(yīng)變和受力的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其次，將整個(gè)風(fēng)電設(shè)備恢復(fù)到正常使用狀態(tài)，并采集齒輪箱實(shí)際使用過(guò)程中懸臂處的實(shí)時(shí)應(yīng)變數(shù)據(jù)，并通過(guò)應(yīng)變和受力的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分別計(jì)算出左右懸臂處的應(yīng)力。最后，通過(guò)左右懸臂處的應(yīng)力計(jì)算齒輪箱的扭力臂合力，通過(guò)扭力臂合力等效計(jì)算出齒輪箱軸承的實(shí)際應(yīng)力值。如此，就不用拆解齒輪箱，在風(fēng)場(chǎng)實(shí)地測(cè)量齒輪箱行星架前軸承應(yīng)力，操作方便且可重復(fù)使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)試機(jī)器軸承支撐裝置的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)電齒輪箱軸承應(yīng)力測(cè)試方法。

背景技術(shù)

風(fēng)電齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要機(jī)械部件，齒輪箱的兩側(cè)均設(shè)置有懸臂，懸臂可以是通過(guò)彈性支撐件安裝在風(fēng)電彈性支撐上以固定齒輪箱。目前齒輪箱在風(fēng)場(chǎng)使用過(guò)程中，個(gè)別機(jī)組齒輪箱行星架前軸承實(shí)際使用時(shí)間不到5年就出現(xiàn)了滾道滾珠剝落的現(xiàn)象，遠(yuǎn)小于軸承20年的設(shè)計(jì)壽命。通過(guò)軸承失效原因分析，軸承受到了額外的附加應(yīng)力導(dǎo)致軸承應(yīng)力過(guò)大出現(xiàn)提前失效。軸承應(yīng)力計(jì)算常規(guī)的方法是采用與軸承相關(guān)零部件的裝配位置關(guān)系進(jìn)行三維建模，施加載荷進(jìn)行理論計(jì)算，這種校核方式得出的是軸承應(yīng)力的理論計(jì)算值，是滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的。

但是，軸承實(shí)際使用過(guò)程中受裝配、吊裝等因素的影響，軸承實(shí)際應(yīng)力與理論計(jì)算值有一定的差異。為了驗(yàn)證軸承在使用過(guò)程中應(yīng)力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，需要計(jì)算出軸承的實(shí)際應(yīng)力值。而由于行星架前軸承安裝在齒輪箱內(nèi)部，如果采用常規(guī)的直接測(cè)量方式測(cè)量后，需要拆解整個(gè)齒輪箱，才能取出安裝測(cè)試傳感器，不便于在風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行操作。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種風(fēng)電齒輪箱軸承應(yīng)力測(cè)試方法，通過(guò)在風(fēng)場(chǎng)測(cè)試計(jì)算齒輪箱在使用過(guò)程中懸臂處的附加應(yīng)力，再等效到齒輪箱的軸承受力計(jì)算中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承實(shí)際應(yīng)力值的計(jì)算，操作方便且可重復(fù)使用。

具體技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種風(fēng)電齒輪箱軸承應(yīng)力測(cè)試方法，包括：

拆卸齒輪箱兩側(cè)懸臂與彈性支撐之間的彈性支撐件，并在懸臂與彈性支撐之間安裝施力設(shè)備，以及布置數(shù)據(jù)采集設(shè)備；

通過(guò)施力設(shè)備對(duì)懸臂施加不同大小的作用力，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集兩側(cè)懸臂的受力數(shù)據(jù)以及應(yīng)變數(shù)據(jù)；

根據(jù)相應(yīng)的受力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)確定懸臂應(yīng)變與受力的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集齒輪箱在使用過(guò)程中兩側(cè)懸臂的實(shí)時(shí)應(yīng)變數(shù)據(jù)；

根據(jù)相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和實(shí)時(shí)應(yīng)變數(shù)據(jù)計(jì)算懸臂的實(shí)時(shí)受力數(shù)據(jù)，并根據(jù)兩側(cè)懸臂的實(shí)時(shí)受力數(shù)據(jù)和齒輪箱設(shè)計(jì)參數(shù)等效計(jì)算齒輪箱軸承的實(shí)際應(yīng)力值。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可實(shí)現(xiàn)方式中，按照先后順序依次拆卸齒輪箱兩側(cè)懸臂與彈性支撐之間的彈性支撐件。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種可實(shí)現(xiàn)方式中，所述施力設(shè)備包括液壓泵和液壓千斤頂，該液壓千斤頂放置于懸臂與彈性支撐之間，且與液壓泵連接。

結(jié)合第一方面的第二種可實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可實(shí)現(xiàn)方式中，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括：

應(yīng)變裝置，分別用于感應(yīng)兩側(cè)懸臂的應(yīng)變信號(hào)；

壓力變送器，用于檢測(cè)所述液壓泵的壓強(qiáng)信號(hào)；

數(shù)據(jù)采集終端，用于采集所述應(yīng)變信號(hào)和壓強(qiáng)信號(hào)，并根據(jù)應(yīng)變信號(hào)和壓強(qiáng)信號(hào)分別確定懸臂的受力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)。

結(jié)合第一方面的第三種可實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可實(shí)現(xiàn)方式中，所述應(yīng)變裝置包括2個(gè)電阻式應(yīng)變片，2個(gè)電阻式應(yīng)變片分別粘附在兩側(cè)所述懸臂上，且與所述數(shù)據(jù)采集終端信號(hào)連接。