风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，更详细地，涉及风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，该测试装置设置有使要进行性能测试的偏航驱动器或变桨驱动器的输出部的旋转运动变换为直线运动的齿条，并与对所述齿条施加负荷的液压缸进行连接，从而其结构简单、产生噪音小、能够使在工作现场内所占空间最小化偏航驱动器变桨驱动器。
【专利说明】风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于风力发电机的偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，更详细地，涉及一种设置有用于将要进行性能测试的偏航驱动器或变桨驱动器的输出部的旋转运动变换为直线运动的齿条，并在所述齿条上连接对该齿条施加负荷的液压缸的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，该测试装置结构简单、产生噪音小、能使在工作现场内所占空间最小化偏航驱动器变桨驱动器。
【背景技术】
[0002]一般来说，风力发电机是将风能转换为电能的装置，使风力发电机的叶片旋转，通过此时产生的叶片的旋转力进行发电。风力发电机是将风所携带的能量转换为电能的装置。即，风使风力发电机的桨叶进行旋转，通过此时产生的桨叶的旋转力能够进行发电。
[0003]这种在风力发电机中使用的风动能与利用石油、煤炭等化石燃料的能量相比不会排出污染物质，由于不使用储藏量有限的化石燃料，因此无需担忧资源的枯竭，与放射性流出的可能性高的核能相比，因为使用自然能源，所以，其稳定性高而作为绿色能源而受到青睐。
[0004]如上所述的利用风的风力发电机大致包括:固定于地面的塔架和设置在所述塔架的上端的机舱(NACELLE)，该机舱设置有发电机等；以及通过轴与所述机舱的发电机连接的桨叶，该桨叶通过风进行旋转。
[0005]特别是，在如上所述的风力发电机中，为使机舱能配合风吹来的方向进行旋转而提高发电效率，在塔架和机舱设置有偏航驱动器(YAW DRIVE),并在所述机舱设置有调节每个桨叶的角度的变桨驱动器(PITCH DRIVE)。
[0006]特别是，所述偏航驱动器和变桨驱动器大致包括:将电能变换为旋转运动的如驱动电机或伺服电机等的输入部和减速部，该减速部用于将由所述输入部提供的旋转力变换为适当的旋转数、以及输出部，该输出部通过经由所述减速部的旋转力旋转机舱或桨叶。
[0007]关于设置在具有如上所述结构的风力发电机的偏航驱动器和变桨驱动器，由于风的方向和强度可根据风力发电机的设置环境而存在差异，所以需要使用耐用性强的偏航驱动器和变桨驱动器才能减少使用中的更换和维修。
[0008]因此，在将偏航驱动器和变桨驱动器装载在风力发电机之前，需要进行试验偏航驱动器和变桨驱动器的性能的测试过程。为此，以往会持续地对偏航驱动器和变桨驱动器产生负荷而进行偏航驱动器或变桨驱动器的正向旋转和反向旋转循环试验、吸收额定扭矩的120%的加速寿命试验、驱动扭矩监测和记录，此时，为使在偏航驱动器或变桨驱动器产生负荷，通过设置有旋转体的测试装置来检查性能，该旋转体对应于要测试的偏航驱动器或变桨驱动器。
[0009]但是，如上所述的以往的测试装置需要将与要测试的偏航驱动器或变桨驱动器对应的旋转体设置在测试装置上偏航驱动器变桨驱动器，因此，在对规格和性能不同的偏航驱动器或变桨驱动器进行测试的情况下，会有在测试装置上需要设置与其对应的旋转体的不便之处。
[0010]特别是，为测试偏航驱动器或变桨驱动器而设置在测试装置的旋转体具有与要测试的偏航驱动器或变桨驱动器相似的结构，因此，不仅其重量重而不容易进行旋转体的更换作业,而且还存在工作中产生噪音的问题。
[0011]此外，因为设置在测试装置的旋转体具有与偏航驱动器或变桨驱动器相似的结构，所以其体积大而使测试装置在工作现场内所占的空间大，因此，存在工作现场的空间利用受到限制的问题。
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题
[0013]本发明是为了解决上述的问题而提出的，其目的在于，提供一种风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，以使测试风力发电机的偏航驱动器和变桨驱动器的性能的测试装置的体积最小化而不占用过多的设置空间偏航驱动器变桨驱动器。
[0014]此外，其目的在于，提供一种风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，以能够容易地实施对具有多种规格和性能的偏航驱动器和变桨驱动器的测试准备过程偏航驱动器变桨驱动器。
[0015]另外，其目的在于，提供一种风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，以能够使在风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试过程中产生的噪音最小化偏航驱动器变桨驱动器。
[0016]课题解决方案
[0017]为了达到上述目的，本发明的技术思想通过如下的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置来完成，即，一种用于测试设置在风力发电机的偏航驱动器或变桨驱动器的性能的测试装置，该测试装置包括:基座，该基座内部形成有所述空间；安装孔，该安装孔形成在所述基座的上表面，在该安装孔上安装有偏航驱动器或变桨驱动器，以使要进行测试的偏航驱动器或变桨驱动器的输出部位于形成在基座的内部的空间偏航驱动器变桨驱动器；齿条，该齿条与偏航驱动器或变桨驱动器的输出部进行啮合，以将输出部的旋转运动变换为直线运动，所述输出部通过所述安装孔插入到基座的内部；导轨，该导轨在所述基座内部以能够引导所述齿条的直线运动；以及液压缸，该液压缸与沿着所述导轨进行直线运动的齿条连接，以对所述齿条的直线运动施加负荷。
[0018]在此，所述液压缸以齿条为中心向两侧对称地配置。
[0019]另外，优选地，所述液压缸的一端通过铰链与形成在基座内部的支撑体铰接，在所述液压缸的另一端进行伸缩的杆通过铰链与支架铰接，该支架与所述齿条可拆卸地连接。
[0020]另外，优选地，通过所述安装孔将输出部插入到基座内部的偏航驱动器或变桨驱动器与基座的上表面通过法兰连接进行固定。
[0021]此外，优选所述基座的上表面形成有观察窗，以能够观察齿条的工作状态。
[0022]发明效果
[0023]根据本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，将对于偏航驱动器或变桨驱动器的输出部的旋转运动变换为直线运动的齿条，设置在安装有偏航驱动器或变桨驱动器的基座的内部，以能够减小其体积，使测试装置在工作现场内所占的空间最小化，从而能够使工作现场内的空间利用率最大化。
[0024]此外，在要测试规格和性能不同的偏航驱动器或变桨驱动器的情况下，能够将设置在基座内部的齿条通过观察窗来进行更换，从而能够容易地完成为进行测试的准备过程，由此，能够迅速地执行偏航驱动器或变桨驱动器的测试。
[0025]另外，关于具有将偏航驱动器或变桨驱动器的输出部的旋转运动变换为直线运动的结构、测试偏航驱动器或变桨驱动器的性能的本发明的测试装置，其结构简单，能用最少的部件数来测试性能，因此，能使由于动力传递而产生的摩擦音最小化而减少噪音的产生，从而能够改善工作现场内的工作环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是示出本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置的立体图。
[0027]图2是示出本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置的分解立体图。
[0028]图3是示出本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置的截面图。
[0029]图4是示出本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置的平面图。
[0030]图5是示出本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置的工作状态的平面图。
【具体实施方式】
[0031]在本说明书和权利要求书中使用的用语或单词不能限于通常或词典上的意思来解释，应当立足于发明人为了以最佳的方法说明自己的发明而能适当地定义用语的概念的原则，解释为符合本发明的技术思想的意思和概念。
[0032]以下，参考附图详细地说明本发明的优选实施例。
[0033]图1是示出本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置的立体图，图2是示出本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置的分解立体图，图3是示出本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置的截面图。
[0034]当参考附图进行说明时，根据本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置(100)的组成大致包括:用于安装要测试的偏航驱动器或变桨驱动器(10)的基座(110);安装孔(112)，该安装孔(112)形成在偏航驱动器变桨驱动器基座(110)的上表面，该基座(110)上插入有所述偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16);齿条(120)，该齿条(120)设置在所述基座(110)的内部，并与偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)进行咬合，以将输出部(16)的旋转运动变换为直线运动；引导所述齿条(120)的直线运动的导轨(130);以及对所述齿条(120)的直线运动施加负荷的液压缸(140)。
[0035]此外，所述基座(110)大致具有四角盒的形状，在其内部形成有空间。S卩，如图4所示，在平面上观察时，所述基座(110)具有大致直角四边形的形状，且具有规定的高度，在其内部形成有能够使要测试的偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)位于所述内部的空间。
[0036]如上所述的基座(110)也可以根据情况构成为其上表面为可分离的结构，能够与基座(110)的侧壁通过螺栓结合而固定。此外，在所述基座(110)的上表面形成有安装孔(112)，以能够使要测试的偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)位于基座(110)的内部的空间。
[0037]所述安装孔(112)包括具有能够使要测试的偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)进出的面积的开口，并且，当偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)插入到所述安装孔(112)时，偏航驱动器或变桨驱动器(10)通过法兰连接能够稳定地固定在基座(110)的上表面。
[0038]此外，在所述基座(110)的上表面形成有观察窗(116)，以能够观察如下详细说明的齿条(120)的工作状态，其中，形成在所述基座(110)的上表面的观察窗(116)的面积形成为能够将设置在基座(110)的内部空间的齿条120通过所述观察窗(116)引入或引出的程度。
[0039]如上所述，当在所述基座(110)的上表面形成有观察窗(116)时,作业人员能通过所述观察窗(116)确认齿条(120)的运动,或通过所述观察窗(116)进行齿条(120)的更换和维修。
[0040]另一方面，在所述基座(110)的内部设置有齿条(120)，以使其与偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)进行啮合而将输出部(16)的旋转运动变换为直线运动。如图所示，所述齿条(120)以朝向形成于基座(110)的上表面的安装孔(112)形成有齿形，从而与位于基座(110)的内部的偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)通过安装孔(112)进行啮合偏航驱动器变桨驱动器。
[0041]在此，所述偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)由正齿轮等动力传递要素构成，因此，当所述偏航驱动器或变桨驱动器(10)通过形成在基座(110)的上表面的安装孔(112)使输出部(16)位于基座(110)的内部时，输出部(16)会与配置在基座(110)的内部的齿条(120)啮合，因此，当偏航驱动器或变桨驱动器(10)工作时，输出部(16)就会进行旋转运动，并由齿条(120)将这样的输出部(16)的旋转运动变换为直线运动，而齿条(120)会在基座(110)内部空间进行左右滑动。
[0042]此外，在所述基座(110)的内部空间设置有导轨(130)，使得当所述齿条(120)在基座(110)的内部空间进行左右滑动时，能够稳定地引导所述齿条(120)的直线运动。
[0043]所述导轨(130)可以以如下方式设置，S卩，所述导轨(130)设置在基座(110)的底面的状态下，在导轨(130)的上部安装齿条(120)而使齿条(120)沿着导轨(130)进行直线运动，或者，使具有棒状的导轨设置为向左右侧贯通齿条(120)，以使齿条(120)从基座(110)的底部位于一定的高度，从而使齿条(120)沿着所述导轨(130)进行直线运动。
[0044]S卩，所述导轨(130)只要使齿条(120)与偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)啮合而将输出部(16)的旋转运动变换为直线运动并进行滑动时，所述导轨(130)执行引导所述齿条(120)使其能够稳定地进行滑行的功能的程度的结构即可。
[0045]另一方面，如上所述，在基座(110)的内部空间设置有齿条(120)时，会对所述齿条(120)的直线运动施加负荷，使液压缸(140)与所述齿条(120)相连地设置。所述液压缸(140)具有如下的结构，S卩，通过从外部向液压缸(140)的内部供给的流体的压力作用，使设置在液压缸(140 )的另一端的杆(142 )从液压缸(140 )被引出或引入。
[0046]如图1至图5所示，这种液压缸140以在基座(110)的内部空间进行直线运动的齿条(120)为中心对称地配置在两侧，以如下结构设置在基座(110)的内部，即，在配置于齿条(120)的一侧的液压缸(140)的杆(142)被引出的情况下，使配置于齿条(120)的另一侧的液压缸(140)的杆(142)会被引入。
[0047]如上所述的每个液压缸(140)的一端通过铰链与形成在基座(110)的内部的支撑体(150)铰接，在液压缸(140)的另一端进行伸缩的杆(142)通过铰链与支架(160)铰接，该支架(160)与所述齿条(120)可拆卸地连接。
[0048]另一方面，与所述齿条(120)进行可拆卸连接的支架(160)通过螺栓等连接构件与齿条(120)进行固定，从而能够根据需要而通过连接构件的组装或拆卸来方便地对齿条(120)和支架(160)拆卸安装。
[0049]参考图4和图5来说明具有上述结构的本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置(100)的工作。
[0050]图4是示出本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置的平面图，图5是示出本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置的工作状态的平面图。
[0051]参考附图进行说明如下，本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置(100)是为了测试对使用于风力发电机的偏航驱动器和变桨驱动器(10)的负荷的装置，要测试的偏航驱动器或变桨驱动器(10)在形成于基座(110)的上表面的安装孔(112)上按垂直方向设置。
[0052]如上所述，设置在形成于所述基座(110)的上表面的安装孔(112)的偏航驱动器或变桨驱动器(10)包括:如驱动电机或伺服电机等的输入部(12)和减速部(14)，该减速部
(14)用于将由所述输入部(12)提供的旋转力变换为适当的旋转数、以及如正齿轮等的输出部(16)，该输出部(16)通过经由所述减速部(14)的旋转力使机舱或桨叶进行旋转，所述输出部(16)与设置在基座(110)的内部空间的齿条(120)进行啮合。
[0053]如上所述，当要测试的偏航驱动器或变桨驱动器(10)安装在本发明的测试装置
(100)时，偏航驱动器或变桨驱动器(10)开始工作，从而测试其负荷性能。
[0054]此时，所述偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输入部(12)和设置在基座(110)的内部空间而对齿条(120)施加负荷的液压缸(140)与对负荷测试进行控制、记录、输出的控制部(未图示)进行连接。
[0055]即，偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输入部(12)与控制部连接，由控制部接收输入部(12)通过所述控制部进行工作时的状态，所述液压缸(140)与控制部连接，由控制部接收液压缸(140)通过所述控制部进行工作时的状态，并进行记录、输出。
[0056]例如，在安装于本发明的测试装置(100)的偏航驱动器和变桨驱动器(10)进行工作时，如果向液压缸(140)供给流体而对齿条(120)施加负荷，其结果，会对偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)的旋转运动持续地施加负荷，从而能够导出偏航驱动器或变桨驱动器(10)的正向旋转和反向旋转循环试验、吸收额定扭矩的120%的加速寿命试验、驱动扭矩监测等的测试结果。
[0057]特别是，在本发明的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置(100)中，将对于偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)的旋转运动变换为直线运动的齿条(120)设置在，安装有偏航驱动器或变桨驱动器(10)的基座(110)的内部，从而能够减小其体积，使测试装置(100)在工作现场内所占的空间最小化、使工作现场内的空间利用率最大化。
[0058]此外，在要测试规格和性能不同的偏航驱动器或变桨驱动器(10)的情况下，能通过观察窗(116)更换设置在基座(110)内部的齿条(120)，从而能容易地完成用于进行测试的准备过程，由此，能迅速地执行偏航驱动器或变桨驱动器(10)的测试。
[0059]另外，本发明的测试装置(100)具有使偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部
(16)的旋转运动变换为直线运动的结构、并测试偏航驱动器或变桨驱动器(10)的性能，其结构简单，能用最少的部件数来测试性能，因此，能使由于动力传递而产生的摩擦音最小化而减少噪音的产生，从而能够改善工作现场内的工作环境。
[0060]另一方面，本发明并不限定于以上说明的实施例，能在不脱离本发明的要旨的范围内进行修正和变形，而这种修正和变形也应视作属于本发明的技术思想。
【权利要求】
1.一种风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，用于测试设置在风力发电机上的偏航驱动器或变桨驱动器(10)的性能，其特征在于，包括: 基座(110)，该基座(110)内部形成有空间； 安装孔(112)，该安装孔(112)形成在所述基座(110)的上表面，在所述安装孔(112)上安装有偏航驱动器或变桨驱动器(10)，以使要进行测试的所述偏航驱动器或变桨驱动器(10)的输出部(16)位于形成在所述基座(110)的内部的所述空间偏航驱动器变桨驱动器； 齿条(120)，该齿条(120)与所述偏航驱动器或变桨驱动器(10)的所述输出部(16)进行啮合，以将所述输出部(16)的旋转运动变换为直线运动，所述输出部(16)通过所述安装孔(112)插入到所述基座(110)的内部； 导轨(130)，该导轨(130)在所述基座(110)内部以能够引导所述齿条(120)的直线运动；以及 液压缸(140)，该液压缸(140)与沿着所述导轨(130)进行直线运动的所述齿条(120)连接，以对所述齿条(120)的直线运动施加负荷。
2.根据权利要求1所述的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，其特征在于， 所述液压缸(140)以所述齿条(120)为中心向两侧对称地配置。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，其特征在于， 所述液压缸(140)的一端通过铰链与形成在所述基座(110)内部的支撑体(150)铰接，在所述液压缸(140)的另一端进行伸缩的杆(142)通过铰链与支架(160)铰接，该支架(160)与所述齿条(120)可拆卸地连接。
4.根据权利要求1所述的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，其特征在于， 通过所述安装孔(112)将所述输出部(16)插入到所述基座内部的所述偏航驱动器或变桨驱动器(10)与所述基座(110)的上表面通过法兰连接进行固定。
5.根据权利要求1所述的风力发电机用偏航驱动器和变桨驱动器的测试装置，其特征在于， 所述基座(110)的上表面形成有观察窗(116)，以能够观察所述齿条(120)的工作状态。
【文档编号】F03D11/00GK103827481SQ201280045646
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年5月17日 优先权日:2012年5月3日
【发明者】金钟均 申请人:株式会社海星吉梯三