用于风机测试的二自由度角度控制平台制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于风机测试的二自由度角度控制平台，属于风机测试设备技术领域，包括控制系统、下台架、中间台架和用于安装风机叶轮的测试平台，下台架顶部通过Y轴与中间台架铰接，中间台架与测试平台之间设有与Y轴相互垂直的X轴，X轴与测试平台固定相连，X轴与所述中间台架转动配合，X轴与用于控制测试平台沿X轴旋转的X轴旋转机构相连；中间台架的下方设有用于控制中间台架沿Y轴旋转的Y轴旋转机构；X轴旋转机构和Y轴旋转机构均与控制系统相连。本实用新型专利技术通过模仿海上风力发电机舱的工况，控制系统控制测试平台及中间台架的旋转角度，角度调整精度误差控制在±0.1°，无需人工调整和校正，缩短了研发周期，降低成本。

Two degree of freedom angle control platform for fan testing

The utility model provides a two-degree-of-freedom angle control platform for fan testing, which belongs to the technical field of fan testing equipment, including a control system, a lower bench, a middle bench and a test platform for installing fan impellers. The top of the lower bench is articulated with the middle bench through the Y-axis, and the middle bench and the test platform are arranged between the middle bench and the test platform. X-axis is perpendicular to Y-axis, X-axis is fixed to the test platform, X-axis is rotated with the middle platform, X-axis is connected with the X-axis rotation mechanism used to control the rotation of the test platform along the X-axis, Y-axis rotation mechanism used to control the rotation of the middle platform along the Y-axis is arranged at the bottom of the middle platform, X-axis rotation mechanism and Y-axis rotation mechanism are arranged. All are connected to the control system. By imitating the working conditions of the offshore wind turbine cabin, the control system controls the rotation angle of the test platform and the intermediate bench, and the angle adjustment accuracy error is controlled at <0.1 degree, without manual adjustment and correction, thus shortening the research and development cycle and reducing the cost.

【技术实现步骤摘要】
用于风机测试的二自由度角度控制平台
本技术属于风机测试设备
，更具体地说，是涉及一种用于风机测试的二自由度角度控制平台。
技术介绍
海上风力发电机组一般由风轮、发电机、调向器、塔架、机舱等组成。风力发电机运行过程中，机舱内的齿轮箱，发电机，控制系统等会产生大量热量，为确保发电机组长期安全稳定运行，冷却单元需要对以上部件进行冷却。冷却单元由风机和芯体组成，风机是冷却单元关键件，但是机组运行过程中存在风轮根处有较大载荷导致平台摇动，影响风机的使用寿命。目前，风机开发的流程是：设计---生产---出厂验收合格---发到客户组装厂---客户海上风电现场----反馈回设计缺陷或质量问题，这种设计流程的缺陷是周期比较长，风机需要经过若干环节后，在客户的使用过程中发现问题反馈给设计方，再进行针对性解决，增加了生产成本。针对这种情况，急需开发出一种专用风机测试工装，来模拟实际海上的工况，使其在设计---生产---在公司内部环节就能测出设计和质量问题，缩短风机开发周期。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于风机测试的二自由度角度控制平台，以解决现有技术中存在的风机设计开发周期长、生产成本高的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种用于风机测试的二自由度角度控制平台，包括控制系统、下台架、中间台架和用于安装风机叶轮的测试平台，所述下台架的顶部通过Y轴与所述中间台架铰接，所述中间台架与所述测试平台之间设有与所述Y轴相互垂直的X轴，所述X轴与所述测试平台固定相连，所述X轴与所述中间台架转动配合，所述X轴与用于控制所述测试平台沿X轴旋转的X轴旋转机构相连；所述中间台架的下方设有用于控制所述中间台架沿Y轴旋转的Y轴旋转机构；所述X轴旋转机构和所述Y轴旋转机构均与所述控制系统相连。进一步地，所述下台架的底部设有底座，所述Y轴旋转机构设置于所述底座与所述中间台架之间。进一步地，所述Y轴旋转机构包括升降推杆及用于驱动所述升降推杆伸缩的电动缸，所述电动缸的下端铰接在所述底座上，所述升降推杆的上端与所述中间台架的下方一侧铰接；所述电动缸与所述控制系统相连。进一步地，所述电动缸设有缓冲器。进一步地，所述X轴旋转机构包括伺服电机和减速机，所述中间台架顶部间隔设有两个第一轴承座，所述X轴与两个所述第一轴承座转动配合，所述X轴的中部与所述测试平台固定相连，所述X轴的一端与所述减速机的输出轴固定相连，所述伺服电机与所述控制系统相连。进一步地，所述X轴的另一端设有断电制动器，所述断电制动器与所述控制系统相连。进一步地，所述Y轴的中部与所述中间台架固定，所述下台架的顶部设有两个第二轴承座，两个所述第二轴承座分别设置于所述中间台架的两侧，所述Y轴的两端分别与两个所述第二轴承座转动配合。进一步地，所述X轴和所述Y轴的末端均设有用于显示转动角度的编码器，所述编码器均与所述控制系统相连。进一步地，所述中间台架的旋转行程两端分别设有与电动缸电连接的限位开关。进一步地，所述下台架、中间台架及测试平台均采用Q345钢板。本技术提供的用于风机测试的二自由度角度控制平台的有益效果在于：与现有技术相比，本技术用于风机测试的二自由度角度控制平台通过控制系统控制测试平台及中间台架的旋转角度，使X轴和Y轴两个自由度倾斜同步调整，角度调整精度误差控制在±0.1°，无需人工调整和校正。本技术改变了传统人工调整的模式，能有效的保护操作人员的人身安全。利用本技术模仿海上风力发电机舱的工况，测试风机重要零部件---叶轮，轴及轴承座的疲劳强度，根据实验状况，选择合适的轴承材料及结构形式，优化叶轮设计，缩短了研发周期，延长风机的使用寿命，降低成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的用于风机测试的二自由度角度控制平台的结构示意图；其中，图中各附图标记：1-下台架，2-中间台架，3-测试平台，4-Y轴，5-X轴，6-底座，7-升降推杆，8-电动缸，9-伺服电机，10-减速机，11-第一轴承座，12-断电制动器，13-第二轴承座，14-编码器。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1，现对本技术提供的用于风机测试的二自由度角度控制平台进行说明。所述用于风机测试的二自由度角度控制平台，包括控制系统、下台架1、中间台架2和用于安装风机叶轮的测试平台3，所述下台架1的顶部通过Y轴4与所述中间台架2铰接，所述中间台架2与所述测试平台3之间设有与所述Y轴4相互垂直的X轴5，所述X轴5与所述测试平台3固定相连，所述X轴5与所述中间台架2转动配合，所述X轴5与用于控制所述测试平台3沿X轴5旋转的X轴旋转机构相连；所述中间台架2的下方设有用于控制所述中间台架2沿Y轴4旋转的Y轴旋转机构；所述X轴旋转机构和所述Y轴旋转机构均与所述控制系统相连。通过X轴旋转机构驱动X轴旋转，从而带动测试平台绕X轴摆动，通过Y轴旋转机构驱动Y轴旋转，从而带动中间台架绕Y轴旋转，利用控制系统提高X轴及Y轴的旋转同步性，提高角度控制精度。本技术提供的用于风机测试的二自由度角度控制平台，与现有技术相比，具有结构简单紧凑、操作方便、自动化程度高的优点，通过控制系统使X轴和Y轴两个自由度倾斜同步调整，控制测试平台及中间台架的旋转角度精度误差能够控制在±0.1°，无需人工调整和校正。本技术改变了传统人工调整的模式，能有效的保护操作人员的人身安全。利用本技术模仿海上风力发电机舱的工况，测试风机重要零部件---叶轮，轴及轴承座的疲劳强度，根据实验状况，选择合适的轴承材料及结构形式，优化叶轮设计，极大地缩短了研发周期，延长风机的使用寿命，降低成本。进一步地，请参阅图1，作为本技术提供的用于风机测试的二自由度角度控制平台的一种具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于风机测试的二自由度角度控制平台，其特征在于：包括控制系统、下台架、中间台架和用于安装风机叶轮的测试平台，所述下台架的顶部通过Y轴与所述中间台架铰接，所述中间台架与所述测试平台之间设有与所述Y轴相互垂直的X轴，所述X轴与所述测试平台固定相连，所述X轴与所述中间台架转动配合，所述X轴与用于控制所述测试平台沿X轴旋转的X轴旋转机构相连；所述中间台架的下方设有用于控制所述中间台架沿Y轴旋转的Y轴旋转机构；所述X轴旋转机构和所述Y轴旋转机构均与所述控制系统相连。

【技术特征摘要】
1.用于风机测试的二自由度角度控制平台，其特征在于：包括控制系统、下台架、中间台架和用于安装风机叶轮的测试平台，所述下台架的顶部通过Y轴与所述中间台架铰接，所述中间台架与所述测试平台之间设有与所述Y轴相互垂直的X轴，所述X轴与所述测试平台固定相连，所述X轴与所述中间台架转动配合，所述X轴与用于控制所述测试平台沿X轴旋转的X轴旋转机构相连；所述中间台架的下方设有用于控制所述中间台架沿Y轴旋转的Y轴旋转机构；所述X轴旋转机构和所述Y轴旋转机构均与所述控制系统相连。2.如权利要求1所述的用于风机测试的二自由度角度控制平台，其特征在于：所述下台架的底部设有底座，所述Y轴旋转机构设置于所述底座与所述中间台架之间。3.如权利要求2所述的用于风机测试的二自由度角度控制平台，其特征在于：所述Y轴旋转机构包括升降推杆及用于驱动所述升降推杆伸缩的电动缸，所述电动缸的下端铰接在所述底座上，所述升降推杆的上端与所述中间台架的下方一侧铰接；所述电动缸与所述控制系统相连。4.如权利要求3所述的用于风机测试的二自由度角度控制平台，其特征在于：所述电动缸设有缓冲器。5.如权利要求3所述的用于风机测试的二自由度角度控制平台，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞芳，
申请(专利权)人：欧伏电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13