一种偏航夹持力试验系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种偏航夹持力试验系统及其方法，系统包括：支撑板、受压板、横向吊杆组件、台架、压力传感器、柱头螺栓和支撑梁。横向吊杆组件进一步包括碟簧组、导杆销、摩擦片、压盘、横向吊杆。横向吊杆的底部设置有凹槽，导杆销、碟簧组、压盘和摩擦片从下至上依次设置在凹槽中，在受压板与摩擦片之间设置有压力传感器。当进行偏航夹持力试验时，旋紧柱头螺栓，依次带动导杆销、碟簧组、压盘和摩擦片整体上移，从而压紧压力传感器，受压板模拟齿圈承受作用力过程。本发明专利技术能够模拟风机偏航系统碟簧组的真实受力情况，得到柱头螺栓预紧力矩与摩擦片的正压力关系，从而较准确的得到需要的偏航功率要求时的柱头螺栓预紧力矩值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，系统包括：支撑板、受压板、横向吊杆组件、台架、压力传感器、柱头螺栓和支撑梁。横向吊杆组件进一步包括碟簧组、导杆销、摩擦片、压盘、横向吊杆。横向吊杆的底部设置有凹槽，导杆销、碟簧组、压盘和摩擦片从下至上依次设置在凹槽中，在受压板与摩擦片之间设置有压力传感器。当进行偏航夹持力试验时，旋紧柱头螺栓，依次带动导杆销、碟簧组、压盘和摩擦片整体上移，从而压紧压力传感器，受压板模拟齿圈承受作用力过程。本专利技术能够模拟风机偏航系统碟簧组的真实受力情况，得到柱头螺栓预紧力矩与摩擦片的正压力关系，从而较准确的得到需要的偏航功率要求时的柱头螺栓预紧力矩值。【专利说明】
本专利技术涉及一种试验系统及其方法，尤其是涉及一种应用于风力发电设备偏航系统的偏航夹持力试验系统及其方法。
技术介绍
滑动摩擦式偏航系统是目前比较常见的主动偏航系统，滑动式偏航系统采用预紧柱头螺栓，压缩碟簧来为偏航系统摩擦片提供正压力，系统通过对柱头螺栓预紧力矩的控制，来控制系统输出功率。偏航功率是风机偏航安全稳定性的主要因素，但由于柱头螺栓在实际预紧操作中，受到螺栓润滑脂、螺栓加工工艺、环境情况、预紧工艺等影响，难以准确的确定偏航系统的预紧力矩，从而不能准确的调整柱头螺栓预紧力矩值来达到需要的偏航功率值。同时，由于柱头螺栓处于受压状态，且碟簧等变形受装配、温度的影响，系统不能通过预紧力矩计算摩擦片的正压力，从而不能通过对预紧力矩的控制来保证达到偏航所需的偏航功率。目前，国内各媒体刊物尚未对滑动式偏航系统预紧力矩进行研究，仅对预紧的大小有要求。然而，在目前的滑动式偏航系统结构中，是不能通过理论计算公式得到偏航系统预紧力矩值与偏航夹持力的大小的关系。现有技术中应用的螺栓测试系统，均是对受拉螺栓的预紧力进行测试，而针对受压螺栓的预紧力对输出力矩的测试还未见到相关的研究。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种偏航夹持力试验试验系统及其方法，模拟风机偏航系统碟簧组的真实受力情况，得到柱头螺栓预紧力矩与摩擦片的正压力关系，从而根据需要的偏航功率要求较准确的得到柱头螺栓的预紧力矩值。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种偏航夹持力试验系统的技术实现方案，一种偏航夹持力试验系统，包括:支撑板、受压板、横向吊杆组件、台架、压力传感器、柱头螺栓和支撑梁。所述支撑板通过螺栓安装在所述支撑梁上，所述支撑梁设置在所述台架上，所述受压板通过螺栓固定在所述支撑板的下部。所述横向吊杆组件进一步包括碟簧组、导杆销、摩擦片、压盘、横向吊杆，所述横向吊杆的底部设置有凹槽，所述导杆销、碟簧组、压盘和摩擦片从下至上依次设置在所述凹槽中。在所述受压板与所述摩擦片之间设置有所述压力传感器，所述横向吊杆通过螺栓固定在所述支撑板上，所述柱头螺栓安装在与所述凹槽底部相连通的螺纹孔中。当进行偏航夹持力试验时，旋紧所述柱头螺栓，依次带动所述导杆销、碟簧组、压盘和摩擦片整体上移，从而压紧所述压力传感器，所述支撑板和受压板模拟偏航齿圈承受作用力过程。优选的，所述偏航夹持力试验系统还包括压板一、压板二和小螺栓。所述压板一和压板二设置在压力传感器与摩擦片之间，所述压板一和压板二采用矩形压板，并通过所述小螺栓和横向吊杆的内侧边缘夹住所述压板一和压板二。本专利技术还另外具体提供了一种偏航夹持力试验方法的技术实现方案，一种偏航夹持力试验方法，偏航夹持力试验系统包括支撑板、受压板、压板一、压板二、横向吊杆组件、台架、压力传感器、柱头螺栓和支撑梁。所述横向吊杆组件进一步包括碟簧组、导杆销、摩擦片、压盘和横向吊杆，所述偏航夹持力试验方法包括螺栓预紧力测试过程，所述螺栓预紧力测试过程用于测试所述柱头螺栓预紧力矩与所述输出作用力的关系，该过程包括以下步骤: 对所述柱头螺栓进行预紧操作，旋紧所述柱头螺栓，带动所述导杆销，从而压缩所述碟簧组，再通过所述压盘和所述摩擦片将作用力传递至所述压力传感器，所述压力传感器连接有数据采集仪，通过所述数据采集仪将所述压力传感器采集到的作用力值采集至计算机上，从而得到所述柱头螺栓预紧力矩值和输出作用力值两组数据，再通过数据分析得到所述预紧力矩与所述输出作用力的关系。优选的，所述偏航夹持力试验方法还包括碟簧组性能测试过程，所述碟簧组性能测试过程用于测试所述碟簧组的性能，该过程包括以下步骤: 旋紧所述柱头螺栓，压缩所述碟簧组，通过所述压盘和所述摩擦片将所述碟簧组的作用力传递至所述压力传感器，记录所述柱头螺栓的旋入量，得到碟簧组的形变位移与所述碟簧组承受的作用力两组数据，再通过数据分析得到所述碟簧组的刚度曲线，比较所述碟簧组的刚度值与样品的刚度值，对比分析所述碟簧组的性能。优选的，所述偏航夹持力试验方法还包括碟簧组蠕变测试过程，所述碟簧组蠕变测试过程用于测试所述碟簧组的刚度蠕变特性，该过程包括以下步骤: 旋紧所述柱头螺栓，压缩所述碟簧组，并锁定所述柱头螺栓，使所述碟簧组处于被压缩状态，并根据试验的需要保持所述碟簧组处于被压缩状态一定时间，通过所述压力传感器检测所述碟簧组的作用力值变化情况，从而得到所述碟簧组的刚度蠕变情况。优选的，所述偏航夹持力试验方法还包括螺纹润滑脂效果测试过程，所述螺纹润滑脂效果测试过程用于测试螺纹润滑脂对所述柱头螺栓输出作用力的影响，该过程包括以下步骤: 在所述柱头螺栓存在螺纹润滑脂和没有螺纹润滑脂两种情况下，对所述柱头螺栓进行预紧操作，旋紧所述柱头螺栓，带动所述导杆销，从而压缩所述碟簧组，再通过所述压盘和所述摩擦片将作用力传递至所述压力传感器，得到两种情况下所述柱头螺栓预紧力矩值和输出作用力值两组数据的对比情况，从而得到两种情况下所述预紧力矩与所述输出作用力的关系，并得到螺纹润滑脂对所述柱头螺栓预紧的影响。优选的，所述偏航夹持力试验方法还包括预紧方法对比测试过程，所述预紧方法对比测试过程用于比较所述柱头螺栓不同的预紧方式是否导致作用在所述摩擦片上的作用力不同，从而比较不同预紧方式对所述柱头螺栓预紧的有效性和可靠性，该过程包括以下步骤: 在改变所述柱头螺栓预紧方式的情况下，对所述柱头螺栓进行预紧操作，旋紧所述柱头螺栓，带动所述导杆销，从而压缩所述碟簧组，再通过所述压盘和所述摩擦片将作用力传递至所述压力传感器，得到不同预紧方式情况下所述柱头螺栓预紧力矩值和输出作用力值两组数据的对比情况，从而得到所述柱头螺栓在不同的预紧方式情况下所述预紧力矩与所述输出作用力的关系，所述柱头螺栓预紧方式包括但不限于力矩法预紧方式和转角法预紧方式。优选的，所述偏航夹持力试验系统还包括压板一、压板二和小螺栓，在所述压力传感器与摩擦片之间设置所述压板一和压板二，所述压板一和压板二采用矩形压板，并通过所述小螺栓和横向吊杆的内侧边缘夹住所述压板一和压板二。通过实施上述本专利技术提供的，具有如下技术效果: (1)本专利技术能够模拟风机齿圈、横向吊杆、碟簧组等部件的受力情况，用支撑板和受压板代替了齿圈，简化了系统结构，也使得对摩擦片正压力的测试成为了可能； (2)本专利技术可以对碟簧组、螺纹润滑脂的性能，以及腔内结构设计的合理性等进行试验验证，通过实验，得到螺栓预紧力矩与螺栓轴向力的关系，并能验证目前常用的包括转角法和力矩法在内的螺栓预紧方法在偏航预紧应用中的准确性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏航夹持力试验系统，其特征在于，包括：支撑板（1）、受压板（2）、横向吊杆组件（5）、台架（6）、压力传感器（7）、柱头螺栓（10）和支撑梁（15），所述支撑板（1）通过螺栓安装在所述支撑梁（15）上，所述支撑梁（15）设置在所述台架（6）上，所述受压板（2）通过螺栓固定在所述支撑板（1）的下部；所述横向吊杆组件（5）进一步包括碟簧组（8）、导杆销（9）、摩擦片（12）、压盘（13）、横向吊杆（14），所述横向吊杆（14）的底部设置有凹槽，所述导杆销（9）、碟簧组（8）、压盘（13）和摩擦片（12）从下至上依次设置在所述凹槽中；在所述受压板（2）与所述摩擦片（12）之间设置有所述压力传感器（7），所述横向吊杆（14）通过螺栓固定在所述支撑板（1）上，所述柱头螺栓（10）安装在与所述凹槽底部相连通的螺纹孔中；当进行偏航夹持力试验时，旋紧所述柱头螺栓（10），依次带动所述导杆销（9）、碟簧组（8）、压盘（13）和摩擦片（12）整体上移，从而压紧所述压力传感器（7），所述支撑板（1）和受压板（2）模拟偏航齿圈承受作用力过程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阳凌霄，韩德海，赵萍，李中林，史天宝，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：