一种齿轮箱性能试验台制造技术

本实用新型专利技术属于产品性能检测技术领域，具体涉及一种齿轮箱性能试验台，包括配电系统、电功率反馈拖动系统、控制系统和数据采集系统；变频柜中共直流母线连接有多个变频输入单元和变频输出单元；中央控制台包括PLC控制器以及通过PROFIBUS总线分别与所述PLC控制器连接的上位监控装置和主OLM光纤链路模块，主OLM光纤链路模块用于将PROFIBUS总线信号转换为光信号并与远程控制柜和变频柜实现光纤通信；现地采集柜用于实时采集被测齿轮箱的试验参数，并通过以太网将该运行参数上传至所述数采控制台中。整个齿轮箱运行性能和负荷试验过程都由中央控制台自动完成管理，自动化程度高，便于操作和使用，能显著减少人为失误对系统造成的影响。

A test bed for gearbox performance

【技术实现步骤摘要】
一种齿轮箱性能试验台
本技术涉及产品性能检测
，具体涉及一种齿轮箱性能试验台。
技术介绍
齿轮箱是现代机械设备重要基础部件之一。当今机械设备的发展下，对齿轮箱的制造提出了高效、高精度、高可靠性和节能等多种要求，因此齿轮箱的出厂检测对于齿轮箱的生产意义重大。这个意义就建立在产品质量上，即提高传动效率，延长使用时间，提高产品稳定性，出厂前对齿轮箱性能测试可以从根本上提高齿轮箱的生产合格率，减少齿轮箱不符合标准而产生的能耗、安全等问题。当前对齿轮箱的性能测试还没有形成定式，其测试方法和测试装置的建立都还处于不成熟的阶段，人为操作误差是导致齿轮箱性能测试结果准确度不高的一个重要因素。为此，需要提出一种符合需求的齿轮箱测试方法，来获取更高精度的齿轮箱性能数据。
技术实现思路
本技术的目的是为了获取更高精度的齿轮箱性能数据，提供了一种齿轮箱性能试验台。所述齿轮箱性能试验台包括配电系统、电功率反馈拖动系统、控制系统和数据采集系统；所述电功率反馈拖动系统包括与所述配电系统连接的变频柜3，以及在所述变频柜3中共直流母线连接的多个变频输入单元和变频输出单元，被测齿轮箱的驱动端与变频输入单元连接，被测齿轮箱的加载端与变频输出单元连接；所述控制系统包括中央控制台1和远程控制柜2，其中，所述中央控制台1包括PLC控制器10以及通过PROFIBUS总线分别与所述PLC控制器10连接的上位监控装置和主OLM光纤链路模块11，所述主OLM光纤链路模块11用于将PROFIBUS总线信号转换为光信号并与所述远程控制柜2和所述变频柜3实现光纤通信；所述数据采集系统包括放置于集控室内的数采控制台4和放置于试验现场的现地采集柜5，所述现地采集柜5用于实时采集被测齿轮箱的试验参数并通过以太网上传至所述数采控制台4，所述数采控制台4用于储存、显示并处理所述被测齿轮箱的试验参数。优选地，所述变频柜3还包括变压器和整流单元，从所述整流单元的输出端引出的一直流母线上连接有至少一个变频输入单元和至少一个变频输出单元；每个所述变频输入单元包括驱动端逆变器和驱动电机，所述驱动电机的输入端通过所述驱动端逆变器与所述直流母线连接，所述驱动电机的输出端连接被测齿轮箱；每个所述变频输出单元包括加载端逆变器和加载电机，所述加载电机的输出端通过所述加载端逆变器与所述直流母线连接，所述加载电机的输入端连接所述被测齿轮箱；所述驱动电机与所述驱动端逆变器之间、所述加载电机与所述加载端逆变器之间均设置有隔离开关。优选地，所述齿轮箱性能试验台还包括稀油站柜6和水冷机组7，所述远程控制柜2、稀油站柜6、水冷机组7和变频柜3均设置有次级OLM光纤链路模块13，所述次级OLM光纤链路模块13之间通过光纤依次连接后与所述主OLM光纤链路模块11连接成一光纤环网12；其中，所述主OLM光纤链路模块11用于将携带有工况管理指令的光信号通过所述光纤环网12发送到各次级OLM光纤链路模块13，还用于接收由次级OLM光纤链路模块13反馈的光信号并从反馈光信号中提取系统运行状态信息和故障信息供PLC控制器10读取。优选地，所述PLC控制器10包括逻辑联锁控制模块、通信模块和故障检测模块；所述逻辑联锁控制模块用于信号输入与输出接口管理、工况信号处理，以及设备间联锁和驱动；所述通信模块包括与上位监控装置进行数据交互的第一通信单元，以及与变频柜3、远程控制柜2、稀油站柜6和水冷机组7进行数据交互的第二通信单元；所述故障检测模块用于自动检测系统故障，并在发现故障时向所述上位监控装置发送故障警报信号。优选地，所述上位监控装置包括分别与所述PLC控制器10的PROFIBUS-DP总线连接的第一OP面板14、第二OP面板15、第三OP面板16和中央工控机IPC17，以及通过I/O端口与所述PLC控制器10连接的公共操作面板18；所述第一OP面板14、第二OP面板15、第三OP面板16和中央工控机IPC17用于提供包括工况选择、参数设置和数据显现的人机界面；所述公共操作面板18用于实现操作地址选择、故障复位和声光报警功能，其中，OP操作地址与IPC操作地址互为备份。优选地，所述现地采集柜5中设置有分布式采集装置50和扭矩测量装置51；所述分布式采集装置50包括控制器、参数采集模块和数据传输模块；所述参数采集模块用于根据下载至所述控制器内的控制程序实时采集齿轮箱性能实验的相关运行参数，包括温度、流量、压力、转速、转矩、电压、电流和开关状态参数；所述数据传输模块用于将采集到的数据通过TCP/IP协议上传至所述数采控制台4。优选地，所述数采控制台4上设置有以太网交换机40以及与所述以太网交换机40连接的数采工控机41、LCD工控机42和LED控制器43；所述LED控制器43连接有LED显示屏；所述中央工控机IPC17、所述分布式采集装置50和扭矩测量装置51分别与所述以太网交换机40连接。在上述技术方案中，PLC控制器通过PROFIBUS总线与上位监控装置连接，并通过主OLM光纤链路模块与变频柜等设备进行光纤通信，能够对整个试验台的运行状态进行监视和故障警示，同时增强了信号传输过程的抗干扰能力，齿轮箱运行性能和负荷试验过程都由中央控制台管理，自动化程度高，且便于操作，能显著减少人为失误对系统造成的影响，从而使得齿轮箱运行试验数据的精度高。附图说明图1是齿轮箱性能试验台的控制系统的结构示意图；图2是齿轮箱性能试验台的数据采集系统的结构示意图；图3是齿轮箱性能试验台的电功率反馈拖动系统的结构示意图。附图标记说明中央控制台1；远程控制柜2；变频柜3；数采控制台4；现地采集柜5；稀油站柜6；水冷机组7；PLC控制器10；主OLM光纤链路模块11；光纤环网12；次级OLM光纤链路模块13；第一OP面板14；第二OP面板15；第三OP面板16；中央工控机IPC17；公共操作面板18；以太网交换机40；数采工控机41；LCD工控机42；LED控制器43；分布式采集装置50。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本技术提供了一种齿轮箱性能试验台，可用于船用及风电齿轮箱的出厂性能试验。本试验台采用中压交流变频驱动技术，可以实现大型齿轮箱的多工况电力回馈驱动/加载，并在试验过程中实时采集齿轮箱运行数据。如图1和图2所示，本技术提供的齿轮箱性能试验台包括配电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种齿轮箱性能试验台，其特征在于，所述齿轮箱性能试验台包括配电系统、电功率反馈拖动系统、控制系统和数据采集系统；/n所述电功率反馈拖动系统包括与所述配电系统连接的变频柜(3)，以及在所述变频柜(3)中共直流母线连接的多个变频输入单元和变频输出单元，被测齿轮箱的驱动端与变频输入单元连接，被测齿轮箱的加载端与变频输出单元连接；/n所述控制系统包括中央控制台(1)和远程控制柜(2)，其中，所述中央控制台(1)包括PLC控制器(10)以及通过PROFIBUS总线分别与所述PLC控制器(10)连接的上位监控装置和主OLM光纤链路模块(11)，所述主OLM光纤链路模块(11)用于将PROFIBUS总线信号转换为光信号并与所述远程控制柜(2)和所述变频柜(3)实现光纤通信；/n所述数据采集系统包括放置于集控室内的数采控制台(4)和放置于试验现场的现地采集柜(5)，所述现地采集柜(5)用于实时采集被测齿轮箱的试验参数并通过以太网上传至所述数采控制台(4)，所述数采控制台(4)用于储存、显示并处理所述被测齿轮箱的试验参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种齿轮箱性能试验台，其特征在于，所述齿轮箱性能试验台包括配电系统、电功率反馈拖动系统、控制系统和数据采集系统；
所述电功率反馈拖动系统包括与所述配电系统连接的变频柜(3)，以及在所述变频柜(3)中共直流母线连接的多个变频输入单元和变频输出单元，被测齿轮箱的驱动端与变频输入单元连接，被测齿轮箱的加载端与变频输出单元连接；
所述控制系统包括中央控制台(1)和远程控制柜(2)，其中，所述中央控制台(1)包括PLC控制器(10)以及通过PROFIBUS总线分别与所述PLC控制器(10)连接的上位监控装置和主OLM光纤链路模块(11)，所述主OLM光纤链路模块(11)用于将PROFIBUS总线信号转换为光信号并与所述远程控制柜(2)和所述变频柜(3)实现光纤通信；
所述数据采集系统包括放置于集控室内的数采控制台(4)和放置于试验现场的现地采集柜(5)，所述现地采集柜(5)用于实时采集被测齿轮箱的试验参数并通过以太网上传至所述数采控制台(4)，所述数采控制台(4)用于储存、显示并处理所述被测齿轮箱的试验参数。


2.根据权利要求1所述的齿轮箱性能试验台，其特征在于，所述变频柜(3)还包括变压器和整流单元，从所述整流单元的输出端引出的一直流母线上连接有至少一个变频输入单元和至少一个变频输出单元；
每个所述变频输入单元包括驱动端逆变器和驱动电机，所述驱动电机的输入端通过所述驱动端逆变器与所述直流母线连接，所述驱动电机的输出端连接被测齿轮箱；
每个所述变频输出单元包括加载端逆变器和加载电机，所述加载电机的输出端通过所述加载端逆变器与所述直流母线连接，所述加载电机的输入端连接所述被测齿轮箱；
所述驱动电机与所述驱动端逆变器之间、所述加载电机与所述加载端逆变器之间均设置有隔离开关。


3.根据权利要求1所述的齿轮箱性能试验台，其特征在于，所述齿轮箱性能试验台还包括稀油站柜(6)和水冷机组(7)，所述远程控制柜(2)、稀油站柜(6)、水冷机组(7)和变频柜(3)均设置有次级OLM光纤链路模块(13)，所述次级OLM光纤链路模块(13)之间通过光纤依次连接后与所述主OLM光纤链路模块(11)连接成一光纤环网(12)；
其中，所述主OLM光纤链路模块(11)用于将携带有工况管理指令的光信号通过所述光纤环网(12)发送到各次级OLM光纤链路模块(13)，还用于接收由次级OLM光纤链...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明浩，张自力，黄雄，闵浩，黄文标，陈建慧，黄桃生，
申请(专利权)人：凯德自控武汉智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42