專利名稱：風力發電偏航系統的試驗機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風力發電偏航系統的試驗機，屬于風力發電技術領域。
背景技術：
偏航系統在風力發電機組中起著重要作用，偏航系統與風力發電機的控制系統相互配合，當風向改變時，偏航系統帶動風力發電機機頭旋轉使風力發電機的風輪處于迎風狀態，從而充分利用風能以提高風力發電機組的發電效率；當風輪處于迎風狀態后，風力發電機機頭需要處于鎖緊狀態以防止機頭旋轉，從而保證風力發電機安全運行。現有技術中的風力發電機機頭是通過液壓直動制動器實現偏航和鎖緊的，偏航系統的工作原理如下:當風向改變風力發電機機頭需要偏航旋轉時，向液壓直動制動器通低壓力的液壓油，使制動器保持較小的夾緊力夾緊制動盤，讓風力發電機在此夾緊力下能穩定的偏航旋轉；當風力發電機機頭帶動風輪旋轉到迎風的位置時，向液壓直動制動器通高壓力的液壓油，使制動器通過產生較大的夾緊力夾緊制動盤，使風力發電機機頭保持靜止。風力發電機機頭在偏航旋轉和靜止時，需要制動器摩擦片與制動盤反復摩擦，這樣就容易產生異響和振動。出現這些狀況時，就需要消耗大量人力、物力去維修風力發電機組，這樣就嚴重影響風力發電機組的正常使用。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種風力發電偏航系統的試驗機，模擬風力發電機在偏航旋轉和制動器制動時的工況，檢測偏航制動器的使用情況，確保偏航制動器在出廠前消除異響、振動等問題。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:風力發電偏航系統的試驗機，包括固定底座和轉動裝配在固定底座上的、軸線沿上下方向延伸的連接筒以及為連接筒提供旋轉動力的偏航驅動裝置，連接筒上端支撐設有用于模擬風力發電機機頭工況的模擬機頭，該模擬機頭與連接筒轉動配合、與固定底座相對靜止，模擬機頭上設有用于固定安裝軸線沿上下方向延伸的待試驗偏航制動器的制動器安裝部，連接筒上對應設有用于與待試驗偏航制動器配套的制動盤的制動盤安裝部，模擬機頭上設有用于模擬風輪上發電機重力載荷的載荷施加裝置。所述載荷施加裝置包括固定設置在所述固定底座上的活塞缸，該活塞缸的活塞桿鉸接在模擬機頭上。所述連接筒通過第一回轉支撐軸承轉動裝配在固定底座上，第一回轉支撐軸承的內圈與固定底座固定連接、外圈與連接筒固定連接；所述模擬機頭通過設置在連接筒上端的第二回轉支撐軸承轉動裝配在連接筒上，第二回轉支撐軸承的內圈與模擬機頭固定連接、外圈與連接筒固定連接。所述偏航驅動裝置為固定設置在模擬機頭上的偏航電機，該偏航電機通過設置在偏航電機輸出端的主動齒輪與設置在第二回轉支撐軸承外圈上的齒輪嚙合傳動配合。[0008]本實用新型的固定底座相當于風力發電機組的塔架，連接筒相當于風力發電機組的塔筒，模擬機頭相當于風力發電機的機頭，在進行偏航試驗時，分別將偏航制動器和配套的制動盤安裝在相應的安裝部上，連接筒在偏航驅動裝置的驅動下旋轉，連接筒旋轉的同時帶動制動盤旋轉用以模擬風力發電機的偏航過程，載荷施加裝置對模擬機頭施加模擬發電機重力的模擬載荷，使模擬機頭保持與固定底座相對靜止，在制動器夾緊制動盤的過程中，可通過設置在試驗機上的溫度傳感器、壓力傳感器、聲音傳感器及速度傳感器分別將制動盤和制動器上的溫度、壓力、聲音以及速度等工況的信號輸送至計算機，檢測偏航制動器的工作情況，當某一工況出現問題時可對偏航制動器進行調整，確保制動器在出廠前消除振動和噪音等問題。而且，本實用新型的試驗機還可以對制動器的摩擦片進行試驗，用于研制新型摩擦片。

圖1是本實用新型一種實施例的結構示意具體實施方式
如圖1所示，本實用新型風力發電偏航系統的試驗機一種實施例，包括固定底座I和轉動裝配在固定底座I上的、軸線沿上下方向延伸的連接筒2以及為連接筒2提供旋轉動力的偏航驅動裝置，連接筒2上端支撐設有用于模擬風力發電機機頭工況的模擬機頭3，本實施例的偏航驅動裝置為固定設置在模擬機頭3上的偏航電機4，該模擬機頭3與連接筒2轉動配合、與固定底座I相對靜止，模擬機頭3上設有用于固定安裝軸線沿上下方向延伸的待試驗偏航制動器5的制動器安裝部，連接筒2上對應設有用于與待試驗偏航制動器配套的制動盤6的制動盤安裝部，模擬機頭3上設有用于模擬風輪上發電機重力載荷的載荷施加裝置；載荷施加裝置包括固定設置在所述固定底座I上的活塞缸，本實施例的活塞缸為液壓油缸7，液壓油缸7的活塞桿與設置在模擬機頭上的加載臂8鉸接，液壓油缸7的底部與固定底座I固定連接。本實施例的連接筒2通過第一回轉支撐軸承10轉動裝配在固定底座I上，第一回轉支撐軸承10的內圈與固定底座I固定連接、外圈與連接筒2固定連接；模擬機頭3通過設置在連接筒2上端的第二回轉支撐軸承9轉動裝配在連接筒2上，第二回轉支撐軸承9的內圈與模擬機頭3固定連接、外圈與連接筒2固定連接，偏航電機4通過設置在偏航電機輸出端的主動齒輪與設置在第二回轉支撐軸承9外圈上的齒輪嚙合傳動配合。本實施例的固定底座I相當于風力發電機組的塔架，連接筒2相當于風力發電機組的塔筒，模擬機頭3相當于風力發電機的機頭，在進行偏航試驗時，分別將偏航制動器5和配套的制動盤6安裝在相應的安裝部上，連接筒2在偏航電機4的驅動下旋轉，連接筒2旋轉的同時帶動制動盤6旋轉用以模擬風力發電機的偏航過程，液壓油缸7對模擬機頭3施加模擬發電機重力的模擬載荷，使模擬機頭3保持與固定底座I相對靜止，在偏航制動器5夾緊制動盤6的過程中，可通過設置在試驗機上的溫度傳感器、壓力傳感器、聲音傳感器及速度傳感器分別將制動盤和制動器上的溫度、壓力、聲音以及速度等工況的信號輸送至計算機，檢測偏航制動器的工作情況，當某一工況出現問題時可對偏航制動器進行調整，確保制動器在出廠前消除振動和噪音等問題。而且，本實用新型的試驗機還可以對制動器的摩擦片進行試驗，用于研制新型摩擦片。在本實用新型的其它實施例中，也可以將向模擬機頭施加模擬載荷的活塞缸替換為配重塊，該配重塊在使用時安裝在模擬機頭上發電機的位置；活塞缸可以不采用液壓油缸的形式，也可以米用電液推桿或者氣缸。在本實用新型的其它實施例中，偏航電機可以不設置在模擬機頭上與第二回轉支撐軸承傳動配合，也可以設置在固定底座上與第一回轉支撐軸承傳動配合。在本實用新型的其它實施例中，偏航電機的主動齒輪可以不采用與第二回轉支撐軸承外圈上的齒輪嚙合傳動配合的結構，也可以采用與第二回轉支撐軸承內圈上的齒輪嚙合傳動配合的結構，此時第二回轉支撐軸承的內圈與連接筒固定連接、外圈于模擬機頭固定連接。在本實用新型的其它實施例中，第一回轉支撐軸承也可以采用外圈與固定底座固定連接、內圈與連接筒固定連接的結構。在本實用新型的其它實施例中，偏航驅動裝置可以不采用電機，也可以采用液壓馬達等扭矩輸出裝置。
權利要求1.風力發電偏航系統的試驗機，其特征在于:其包括固定底座和轉動裝配在固定底座上的、軸線沿上下方向延伸的連接筒以及為連接筒提供旋轉動力的偏航驅動裝置，連接筒上端支撐設有用于模擬風力發電機機頭工況的模擬機頭，該模擬機頭與連接筒轉動配合、與固定底座相對靜止，模擬機頭上設有用于固定安裝軸線沿上下方向延伸的待試驗偏航制動器的制動器安裝部，連接筒上對應設有用于與待試驗制動器配套的制動盤的制動盤安裝部，模擬機頭上設有用于模擬風輪上發電機重力載荷的載荷施加裝置。
2.根據權利要求1所述的風力發電偏航系統的試驗機，其特征在于:所述載荷施加裝置包括固定設置在所述固定底座上的活塞缸，該活塞缸的活塞桿鉸接在模擬機頭上。
3.根據權利要求1或2所述的風力發電偏航系統的試驗機，其特征在于:所述連接筒通過第一回轉支撐軸承轉動裝配在固定底座上，第一回轉支撐軸承的內圈與固定底座固定連接、外圈與連接筒固定連接；所述模擬機頭通過設置在連接筒上端的第二回轉支撐軸承轉動裝配在連接筒上，第二回轉支撐軸承的內圈與模擬機頭固定連接、外圈與連接筒固定連接。
4.根據權利要求3所述的風力發電偏航系統的試驗機，其特征在于:所述偏航驅動裝置為固定設置在模擬機頭上的偏航電機，該偏航電機通過設置在偏航電機輸出端的主動齒輪與設置在第二回轉支撐軸承外圈上的齒輪嚙合傳動配合。
專利摘要本實用新型公開了一種風力發電偏航系統的試驗機，包括固定底座和轉動裝配在固定底座上的、軸線沿上下方向延伸的連接筒以及為連接筒提供旋轉動力的偏航驅動裝置，連接筒上端支撐設有用于模擬風力發電機機頭工況的模擬機頭，該模擬機頭與連接筒轉動配合、與固定底座相對靜止，模擬機頭上設有用于固定安裝軸線沿上下方向延伸的待試驗偏航制動器的制動器安裝部，連接筒上對應設有用于與待試驗制動器配套的制動盤的制動盤安裝部，模擬機頭上設有用于模擬風輪上發電機重力載荷的載荷施加裝置。本實用新型在偏航試驗過程中可檢測偏航制動器的工作情況，當某一工況出現問題時可對偏航制動器進行調整，確保制動器在出廠前消除振動和噪音等問題。
文檔編號G01M13/00GK203069373SQ201320080329
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月21日 優先權日2013年2月21日
發明者段京麗, 魏勝利, 趙丹兵, 任明星, 曹紅霞, 段銀玲 申請人:焦作瑞塞爾盤式制動器有限公司