海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台制造技术

本实用新型专利技术涉及一种海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台，其特征在于:包括机座、蜗轮蜗杆驱动组件、齿轮箱传动机构和轴弯曲加载机构；所述蜗轮蜗杆驱动组件包括电机、电机底座、联轴器、蜗杆、左轴承、右轴承、左轴承座、右轴承座、上侧蜗轮、下侧蜗轮；电机通过电机底座固定在机座上，电机和蜗杆之间通过联轴器相连，蜗杆与左轴承座、右轴承座之间分别通过左轴承和右轴承相连，左轴承座、右轴承座通过螺栓固定在机座上，蜗杆上侧的两个上侧蜗轮与下侧的两个下侧蜗轮构成蜗轮蜗杆传动；本实用新型专利技术试验台使其能模拟恶劣环境下，同时进行多个齿轮箱的加速寿命退化试验，为提升海上风电集群智慧运维水平提供可靠的试验依据。依据。依据。

【技术实现步骤摘要】
海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台
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[0002]本技术涉及一种海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台, 属于旋转机械加速寿命试验

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技术介绍
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[0004]海上风电集群长期工作在恶劣的海洋环境，相较于陆上风电集群，更加复杂的自然工作条件也给海上风电集群运行维护带来了更多的挑战；齿轮箱作为海上风电机组的关键传动部件，海上风力的不断变化，使得齿轮箱更容易受到频繁冲击而损坏，进而产生高昂的维护费用。
[0005]因此，通过海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台同时模拟多个齿轮箱在海洋恶劣环境下的寿命退化状态，对于建设海上风电集群智慧运维体系具有重要意义。
[0006]位于同一风电集群中的多个风电机组通常处在近似的工况中，这些风电机组的寿命退化存在一定的相似性，采集处于近似工况的多个风电机组的性能退化数据就显得尤为重要；目前，齿轮箱性能退化装置仅能同时对一个齿轮箱进行性能退化试验，无法同时对多个齿轮箱进行试验，并且，轴弯曲作为一种常见的齿轮箱故障形式，现有齿轮箱性能退化装置难以实现轴弯曲变化过程的模拟试验，更为迫切的是，现有的齿轮箱性能退化装置忽视了环境腐蚀对齿轮箱寿命的影响，缺少环境腐蚀的模拟，难以满足恶劣环境下的齿轮箱加速寿命试验的研究需求。
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技术实现思路
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[0008]本技术的目的是提供一种海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台，该试验台使其能模拟恶劣环境下，同时进行多个齿轮箱的加速寿命退化试验，且可根据用户需要实现轴弯曲变化过程的模拟，为提升海上风电集群智慧运维水平提供可靠的试验依据。
[0009]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0010]本技术海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台，其特征在于:包括机座、蜗轮蜗杆驱动组件、齿轮箱传动机构和轴弯曲加载机构；
[0011]所述蜗轮蜗杆驱动组件包括电机、电机底座、联轴器、蜗杆、左轴承、右轴承、左轴承座、右轴承座、上侧蜗轮、下侧蜗轮；电机通过电机底座固定在机座上，电机和蜗杆之间通过联轴器相连，蜗杆与左轴承座、右轴承座之间分别通过左轴承和右轴承相连，左轴承座、右轴承座通过螺栓固定在机座上，蜗杆上侧的两个上侧蜗轮与下侧的两个下侧蜗轮构成蜗轮蜗杆传动；
[0012]所述齿轮箱传动机构包括上侧齿轮箱、上侧动态扭矩传感器、上侧磁粉制动器、上侧垫板、上侧底座、下侧齿轮箱、下侧动态扭矩传感器、下侧磁粉制动器、下侧垫板、下侧底座；上侧齿轮箱的输入轴通过联轴器与上侧蜗轮相连，上侧齿轮箱的输出轴与上侧动态扭矩传感器通过联轴器相连，上侧齿轮箱上安装有一个三向加速度传感器，上侧动态扭矩传感器通过联轴器与上侧磁粉制动器相连，上侧齿轮箱、上侧动态扭矩传感器与上侧磁粉制
动器均固定在上侧垫板上，上侧垫板通过上侧底座固定在机座上；下侧齿轮箱的输入轴通过联轴器与下侧蜗轮相连，下侧齿轮箱的输出轴与下侧动态扭矩传感器通过联轴器相连，下侧齿轮箱上安装有一个三向加速度传感器，下侧动态扭矩传感器通过联轴器与下侧磁粉制动器相连，下侧齿轮箱、下侧动态扭矩传感器与下侧磁粉制动器均固定在下侧垫板上，下侧垫板通过下侧底座固定在机座上；
[0013]所述轴弯曲加载机构包括缸筒侧轴承、缸筒侧旋转轴承座、气缸、活塞杆侧轴承、活塞杆侧旋转轴承座、机座挂钩，缸筒侧轴承的内圈固定在一个下侧齿轮箱的输入轴上，缸筒侧轴承的外圈与缸筒侧旋转轴承座固定相连，气缸的缸筒与缸筒侧旋转轴承座相连，另一个下侧齿轮箱的输入轴与活塞杆侧轴承内圈相连，活塞杆侧轴承的外圈与有挂钩的活塞杆侧旋转轴承座固定相连，气缸的活塞杆开有用于与活塞杆侧旋转轴承座上挂钩或机座挂钩挂接的圆孔，活塞杆与活塞杆侧旋转轴承座的挂钩或者安装在机座上的机座挂钩挂接；
[0014]进一步的，上述试验台上还设有环境模拟单元；
[0015]所述环境模拟单元包括环境罩、喷雾头、温湿度控制器，环境罩倒扣在两个上侧齿轮箱与两个下侧齿轮箱的上方，环境罩的下方与机座密封连接，喷雾头与温湿度控制器固定安装在环境罩上。
[0016]进一步的，上述试验台上还设有数据采集控制中心；
[0017]所述数据采集控制中心分别通过信号线与电机、上侧动态扭矩传感器、上侧磁粉制动器、下侧动态扭矩传感器、下侧磁粉制动器、上侧齿轮箱上的三向加速度传感器、下侧齿轮箱上的三向加速度传感器、气缸、喷雾头、温湿度控制器电连接，采集上侧动态扭矩传感器和下侧动态扭矩传感器的扭矩信号，采集上侧齿轮箱与下侧齿轮箱的三向加速度信号，分别控制电机转速、上侧磁粉制动器与下侧磁粉制动器的输出扭矩、气缸拉力、喷雾头与温湿度控制器的工作。
[0018]进一步的，上述上侧垫板和下侧底座上表面的中部设有沉孔道，在上侧底座和机座的底面上设有长条状截面为矩形的阶梯槽，在阶梯槽内设有矩形螺母，在沉孔道内自上而下穿设有内六角螺栓，所述内六角螺栓穿过阶梯槽并与阶梯槽内的矩形螺母螺接。
[0019]进一步的，上述联轴器为圆柱套，在圆柱套上设有两个用于穿设锁紧螺钉的螺纹孔，在将两个轴穿入圆柱套后，通过锁紧螺钉穿过螺纹孔锁紧。
[0020]本技术海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台的工作方法，其特征在于：所述电机驱动蜗杆并带动两个上侧蜗轮与两个下侧蜗轮转动；数据采集控制中心根据输入的每个齿轮箱的负载扭矩变化曲线，实时控制上侧磁粉制动器与下侧磁粉制动器的输出扭矩；气缸的活塞杆的圆孔与活塞杆侧旋转轴承座的挂钩或者安装在机座上的机座挂钩相连，数据采集控制中心给下侧齿轮箱输入轴径向受力，并实时控制气缸的拉力；数据采集控制中心依据输入的盐雾试验条件通过喷雾头、温湿度控制器控制环境罩中的环境，其中，喷雾头主要负责喷洒喷雾溶液，温湿度控制器主要负责调解环境罩中的温度、湿度；加速寿命试验中，上侧齿轮箱上的三向加速度传感器、下侧齿轮箱上的三向加速度传感器采集的信号实时传输到数据采集控制中心保存；加速寿命试验持续进行直至达到用户设定的试验时间，加速寿命试验结束。
[0021]本技术海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台的安装方法，其特征在于:所述电机底座、电机、蜗杆和用于支撑蜗杆的左轴承座、右轴承座均是固定在机
座上不动，上侧垫板与上侧底座相对可拆滑动连接，下侧底座与机座相对可拆滑动连接，即上侧垫板和下侧底座上表面的中部设有沉孔道，在上侧底座和机座的底面上设有长条状截面为矩形的阶梯槽，在阶梯槽内设有矩形螺母，在沉孔道内自上而下穿设有内六角螺栓，所述内六角螺栓穿过阶梯槽并与阶梯槽内的矩形螺母螺接；
[0022]在需要更换齿轮箱时，相对旋松内六角螺栓和矩形螺母时，即可将上侧垫板与上侧底座相对进行滑动，下侧底座与机座相对进行滑动，在达到拆装位置时再相对锁紧内六角螺栓和矩形螺母；
[0023]联轴器为圆柱套，在圆柱套上设有两个用于穿设锁紧螺钉的螺纹孔，在将两个轴穿入圆柱套后，通过锁紧螺钉穿过螺纹孔锁紧；在需要更换齿轮箱时，旋松齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台，其特征在于:包括机座、蜗轮蜗杆驱动组件、齿轮箱传动机构和轴弯曲加载机构；所述蜗轮蜗杆驱动组件包括电机、电机底座、联轴器、蜗杆、左轴承、右轴承、左轴承座、右轴承座、上侧蜗轮、下侧蜗轮；电机通过电机底座固定在机座上，电机和蜗杆之间通过联轴器相连，蜗杆与左轴承座、右轴承座之间分别通过左轴承和右轴承相连，左轴承座、右轴承座通过螺栓固定在机座上，蜗杆上侧的两个上侧蜗轮与下侧的两个下侧蜗轮构成蜗轮蜗杆传动；所述齿轮箱传动机构包括上侧齿轮箱、上侧动态扭矩传感器、上侧磁粉制动器、上侧垫板、上侧底座、下侧齿轮箱、下侧动态扭矩传感器、下侧磁粉制动器、下侧垫板、下侧底座；上侧齿轮箱的输入轴通过联轴器与上侧蜗轮相连，上侧齿轮箱的输出轴与上侧动态扭矩传感器通过联轴器相连，上侧齿轮箱上安装有一个三向加速度传感器，上侧动态扭矩传感器通过联轴器与上侧磁粉制动器相连，上侧齿轮箱、上侧动态扭矩传感器与上侧磁粉制动器均固定在上侧垫板上，上侧垫板通过上侧底座固定在机座上；下侧齿轮箱的输入轴通过联轴器与下侧蜗轮相连，下侧齿轮箱的输出轴与下侧动态扭矩传感器通过联轴器相连，下侧齿轮箱上安装有一个三向加速度传感器，下侧动态扭矩传感器通过联轴器与下侧磁粉制动器相连，下侧齿轮箱、下侧动态扭矩传感器与下侧磁粉制动器均固定在下侧垫板上，下侧垫板通过下侧底座固定在机座上；所述轴弯曲加载机构包括缸筒侧轴承、缸筒侧旋转轴承座、气缸、活塞杆侧轴承、活塞杆侧旋转轴承座、机座挂钩，缸筒侧轴承的内圈固定在一个下侧齿轮箱的输入轴上，缸筒侧轴承的外圈与缸筒侧旋转轴承座固定相连，气缸的缸筒与缸筒侧旋转轴承座相连，另一个下侧齿轮箱的输入轴与活塞杆侧轴承内圈相连，活塞杆侧轴承的外圈与有挂钩的活塞杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张筱辰，韩伟，王帅，陈黎飞，陈翁祥，张学渊，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：新型
国别省市：