专利名称：风力发电机组中变桨轴承的测试方法及测试平台的制作方法
技术领域：
本发明关于风力发电领域，更具体地说，关于一种风力发电机组中变桨轴 承的测试方法及测试平台。
背景技术：
风力发电机组中变桨轴承的功能是根据风电机组的运行要求，来实现叶片 相对于轮毂的转动。具体是将变浆轴承安装在叶片和轮毂之间，与变桨电机、 减速机、制动器、联轴器、变频拒及驱动齿轮等部件组成风力发电机组。其中， 变桨轴承为最关键的部件，要求承载能力强、可靠性高，而现有变浆轴承釆用 双排球的结—构，滚球与滚道之间在轴向和径向为零游隙或负游隙，游隙的大小 与轴承滚道、滚球的加工精度、滚道热处理硬度及淬火深度、轴承的装配等诸 多因素有关，由于游隙的大小将影响轴承的摩擦系数，因此如游隙调整不妥， 轴承安装后将会出现卡阻的情况，从而导致变桨系统阻力矩过大，出现电机过 热等现象，同时还存在有安装更换复杂，维修困难、使用寿命短等问题。
为避免这一情况的发生，轴承厂家在装配的过程中除采取特殊的装配工艺 外，还对轴承进行出厂前空载试验，对变桨轴承的游隙进行检查。而作为风电 机组供应商， 一般不再对变桨轴承进行试验。接照这种装配和检验流程则存在
以下问题
1、 轴承只进行空载试验，与运行工况不符；
2、 变桨轴承的载荷来自三方面，即轴向力Fa,径向力Fr,及轴承平面内的弯 距Mz。这些载荷对变桨轴承的游隙乃至轴承的摩擦系数影响很大，若按照空载 时的游隙作为轴承的装配调整依据不合理；
3、 如风电机组供货商不进行轴承的摸拟载荷试验，很难及时发现存在缺险
的轴承，这将造成后续的轴承更换困难，影响风电机组的正常运行。
4、 一般来讲，轴承供货厂家按照经验公式向风电机组设计方提供摩擦系数， 以确定电机功率、齿轮箱扭矩等参数，由于经验公式是针对所有回转支承类轴 承提出的，在使用上存在局限性，这将会造成其它部件设计的不准确。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种结构简单、安全可靠并且能够 对轴承的工况进行模拟的风力发电机组中变桨轴承的测试平台及其测试方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的 一种风力发电机组 中变桨轴承的测试平台，其包括有
基础底座，所述基础底座设置在地面上；
用于安装被测试轴承固定环的轮毂，所述轮毂与所述基础底座相连接；
配重臂，所述配重臂的一端与被测试轴承的转动环连接；
配重块，所述配重块设置在所述配重臂与所述被测试轴承连接的另一端；
及
变桨驱动装置，所述变桨驱动装置设置在所述轮毂内，用于驱动所述被测 试轴承与所述配重臂连接的转动环。
所述变桨驱动装置包括有变桨电机、变桨控制拒以及设置在所述轮毂内的 变桨齿轮，所述变桨电机设置在所述轮毂内部的隔板上，所述变桨控制拒设置 在所述轮毂内，所述变桨齿轮及所述变桨控制柜分别与所述变桨电机相连接， 同时所述变浆齿轮与所述被测试轴承的转动环啮合驱动。
所述配重臂与所述相对应的配重块为3组。
所述配重臂呈对称分布，相互之间的夹角为120°。
一种利用权利要求1至5中所述风力发电机组中变桨轴承的测试平台的测 试方式，包括有下列步骤
(1) 对所述变桨驱动装置进行检查和试运转；
(2) 利用测试平台的所述轮毂安装所述被测试轴承的固定环，同时将所述
被测试轴承的转动环与所述配重臂连接，利用所述变桨驱动装置驱动所述被测
试轴承进行缓慢转动，确认试验装置无卡阻及异常噪声；
(3) 对所述被测试轴承进行运转试验，同一方向运行一段时间，实时记录
所述变桨电机扭矩数值及温升；
(4) 根据扭矩数值及温升来判断被测试轴承是否合格。
所述第(3)步骤中，在所述配重臂与所述被测试轴承连接的相反一端增加 配重块。
在所述第(3)步骤中，同一方向运行的时间为3小时。 在所述第(3)步骤后，增加相反方向运行一段时间的步骤。 釆用上述技术方案后的有益效果是本发明的风力发电机组中变桨轴承的 测试平台通过调整配重块的数值及被测试轴承的循环的圈数，可以对被测试轴 承各主要工况进行摸拟；采用与风电机组相同的部件和装配形式，做到整个传 动系统完全仿真；通过监测电机的参数，可以对轴承的游隙和摩擦力矩做出判 断；根据试验数据，可以对设计的合理性进行校验，为其它部件的设计提供计 算的依据；通过对每个被测试轴承进行检测，可以避免有缺陷的轴承被安装到 机组上，造成后续轴承的维护更换困难等问题；通过调整配重块的数值，可以 完成对其它型号轴承的测试，适合进行系列化轴承的试验。
图l为本发明中风力发电机组中变桨轴承的测试平台的结构示意图； 图2为本发明中风力发电机组中变桨轴承的测试平台的右视示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明中具体实施例作进一步详细说明。 如图l及图2所示，本发明的风力发电机组中变桨轴承的测试平台包括有-. 基础底座l、轮毂、配重臂2、配重块3及变桨驱动装置，其中，基础底座l可 以通过螺栓等设置在地面上，用于安装测试轴承7固定环的轮毂可以通过螺栓 与基础底座1相连接，配重臂2的一端与被测试轴承7的转动环相连接，配重 块3设置在配重臂2与被测试轴承7连接的另 一端，设置在所述轮毂内的变桨 驱动装置用于驱动被测试轴承7与配重臂2相连接的转动环，其包括有变桨电 机4、变桨控制拒5以及设置在所述轮毂内的变桨齿轮6，变桨电机4设置在所 述轮毂内部的隔板上，变桨控制柜5设置在所述轮毂体内，变桨齿轮6及变桨 控制柜5分别与变桨电机4相连接，同时变浆齿轮6与被测试轴承7的转动环 啮合驱动。连接方式可以为螺栓或法兰，还可以为其它连接，并不以此为限。 相对应的配重臂2与配重块3为3组，并且呈对称分布，其相互之间的夹角为 120。。
本发明的风力发电机组中变桨轴承的测试平台的测试方式，包括有下列步
骤
(1) 对所述变桨驱动装置进行检查和试运转；
(2) 利用测试平台的所述轮毂安装被测试轴承7的固定环，同时将被测试 轴承7的转动环与配重臂2连接，利用所述变桨驱动装置驱动被测试轴承7进 行缓慢转动，确认试验装置无卡阻及异常噪声；
(3) 对被测试轴承7进行运转试验，同一方向运行一段时间，例如运行时 间为3小时，实时记录变桨电机4扭矩数值及温升，并且可以根据被测试轴承7 的情况，适当在配重臂2与被测试轴承7连接的相反一端增加配重块3，以便模 拟各种不同的工况；
(4) 增加与步骤(3)中相反方向的运行，例如运行时间为3小时，并实 时记录变桨电机4的扭矩数值及温升；
(5) 根据所记录的扭矩数值及温升来判断被测试轴承7是否合格。 本发明的风力发电机组中变桨轴承的测试平台具有以下优点
1、 通过调整配重块3的数值及被测试轴承的循环的圈数，可以对被测试轴 承各主要工况进行摸拟；
2、 采用与风电机组相同的部件和装配形式，做到整个传动系统完全仿真；
3、 通过监测电机的参数，可以对被测试轴承的游隙和摩擦力矩做出判断；
4、 根据试验数据，可以对设计的合理性进行校验，为其它部件的设计提供 计算的依据；
5、 通过对每个被测试轴承7进行检测，可以避免有缺陷的轴承被安装到机 组上，造成后续轴承的维护更换困难等问题；
6、 通过调整配重块3的数值，可以完成对其它型号轴承的测试，适合进行 系列化轴承的试验。
以上所述仅为本发明的较佳具体实施例，并非用来局限本发明的专利范围， 凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均同理包含于本发明的 范围内。
权利要求
1、一种风力发电机组中变桨轴承的测试平台，其特征在于，其包括有基础底座，所述基础底座设置在地面上；用于安装被测试轴承固定环的轮毂，所述轮毂与所述基础底座相连接；配重臂，所述配重臂的一端与被测试轴承的转动环连接；配重块，所述配重块设置在所述配重臂与所述被测试轴承连接的另一端；及变桨驱动装置，所述变桨驱动装置设置在所述轮毂内，用于驱动所述被测试轴承与所述配重臂连接的转动环。
2、 根据权利要求l所述的风力发电机组中变桨轴承的测试平台，其特征在 于，所述变桨驱动装置包括有变桨电机、变桨控制柜以及设置在所述轮毂内的 变桨齿轮，所述变桨电机设置在所述轮毂内部的隔板上，所述变桨控制柜设置 在所述轮毂内，所述变桨齿轮及所述变桨控制柜分别与所述变桨电机相连接， 同时所述变浆齿轮与所述被测试轴承的转动环啮合驱动。
3、 根据权利要求l所述的风力发电机组中变桨轴承的测试平台，其特征在 于，所述配重臂与所述相对应的配重块为3组。
4、 根据权利要求2所述的风力发电机组中变桨轴承的测试平台，其特征在 于，所述配重臂呈对称分布，相互之间的夹角为120°。
5、 一种利用权利要求1至4中所述风力发电机组中变桨轴承的测试平台的 测试方式，其特征在于，包括有下列步骤(1 )对所述变桨驱动装置进行检査和试运转；(2 )利用测试平台的所述轮毂安装所述被测试轴承的固定环，同时将所述 被测试轴承的转动环与所述配重臂连接，利用所述变桨驱动装置驱动所述被测 试轴承进行缓慢转动，确认试验装置无卡阻及异常噪声；(3)对所述被测试轴承进行运转试验，同一方向运行一段时间，实时记录'所述变桨电机扭矩数值及温升； (4 )根据扭矩数值及温升来判断被测试轴承是否合格。
6、 根据权利要求5中所述风力发电机组中变桨轴承的测试方式，其特征在 于，所述第(3)步骤中，在所述配重臂与所述被测试轴承连接的相反一端增加 配重块。
7、 根据权利要求5中所述风力发电机组中变桨轴承的测试方式，其特征在 于，在所述第(3)步骤中，同一方向运行的时间为3小时。
8、 根据权利要求5中所述风力发电机组中变桨轴承的测试方式，其特征在 于，在所述第(3)步骤后，增加相反方向运行一段时间的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种风力发电机组中变桨轴承的测试平台，其包括有基础底座，设在地面上；用于安装被测试轴承固定环的轮毂，与基础底座连接；配重臂，一端与被测试轴承的转动环连接；配重块，设置在配重臂与被测试轴承连接的另一端；及变桨驱动装置，设在轮毂内，用于驱动被测试轴承与配重臂连接的转动环。及测试方法，步骤为对变桨驱动装置进行检查和试运转；利用测试平台的轮毂安装被测试轴承的固定环，将被测试轴承的转动环与配重臂连接，利用变桨驱动装置驱动被测试轴承；对被测试轴承进行运转试验，同一方向运行一段时间，记录变桨电机扭矩数值及温升；判断是否合格。本发明的测试平台结构简单、安全可靠并且能够对轴承的工况进行模拟。
文档编号G01M13/04GK101354313SQ200810119118
公开日2009年1月28日 申请日期2008年8月27日 优先权日2008年8月27日
发明者刘作辉 申请人:华锐风电科技有限公司