专利名称：风电机组液压变桨系统的试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电技术，特别是涉及一种用于在工厂或实验室环境下模拟
风力发电机组液压变桨系统的实际工作情况的风电机组液压变桨系统的试验装置的技术。
背景技术：
兆瓦级及兆瓦级以上的大功率风力发电机组均配备有液压变桨系统，该系统的优 劣关系风力发电机的运行安全和发电功率，所以在大功率风力发电机组的产品开发和产品 生产过程中，需要对其液压变桨系统的特性进行测试。但是，由于大功率风力发电场一般都 位于偏远的荒漠或海上，而且风力发电机桨叶的安装高度都近百米，所以在风力发电机上 直接测试液压变桨系统的性能很不现实，而且在风力发电机上直接测试未成熟的液压变桨 系统也容易损坏风力发电机。
实用新型内容针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能 在工厂或实验室环境下模拟实际工作情况对风力发电机组液压变桨系统进行测试的风电 机组液压变桨系统的试验装置。 为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种风电机组液压变桨系统的试验
装置，其特征在于，包括 工作台； 转盘，其轴心设有一旋转主轴，并通过所述旋转主轴转动安装于工作台的台面上， 而且所述旋转主轴的轴线垂直于工作台的台面及转盘的盘面； 旋转编码器，设有用于检测旋转主轴转动角度的转轴和用于连接计算机的数据输 出接口，其转轴与转盘的旋转主轴轴接； 两组模拟组件，每组模拟组件包括一个支座、一个单活塞杆传动的液压缸、一个导
向板和一个法兰；两组模拟组件中的导向板分别轴对称固定于转盘的盘面上； 每组模拟组件中，所述支座固定安装于工作台的台面上；所述液压缸转动安装于
支座上，其转动轴线垂直于工作台的台面，其活塞杆的伸縮方向平行于工作台的台面，其液
压油口设有控制其活塞杆伸縮的控制阀块；所述法兰的顶部转动连接液压缸的活塞杆，而
且其转动轴线垂直于液压缸活塞杆的伸縮方向，其底部固定安装于导向板板面上。 进一步的，所述工作台的台面设有多个口窄底宽的T型槽，而且在T型槽中设有与
各支座相对应的螺栓，各支座经T型槽中的螺栓固定安装于工作台的台面上。 进一步的，所述导向板的板面设有多个口窄底宽的T型导向槽，而且在T型导向槽
中设有与本组件的法兰相对应的螺栓，所述法兰经T型导向槽中的螺栓固定安装于本组件
的导向板上。 进一步的，所述转盘的盘面设有用于转盘吊装的吊环。 进一步的，所述转盘上设有用于加强其刚度的矩形型材。[0014] 进一步的，所述转盘的轴心设有一个小圆盘，所述转盘经小圆盘与旋转主轴固接。 进一步的，所述控制阀块包括两个压力传感器、比例换向阀和溢流阀，所述液压缸 具有两个工作腔，其中一个为无杆腔，另一个为有杆腔，液压缸的活塞杆位于有杆腔一侧； 所述比例换向阀具有两个进油口和两个出油口，其中一个进油口经所述溢流阀连接油源， 另一个进油口直连油源，其中一个出油口经一截止阀连接液压缸的无杆腔，另一个出油口 经另一截止阀连接液压缸的有杆腔；所述两个压力传感器分别连接比例换向阀的两个出油 □。 本实用新型提供的风电机组液压变桨系统的试验装置，利用液压缸模拟风力发电 机桨叶变桨时的外界风力负载，并通过控制阀块精确控制负载的大小及方向，通过旋转编 码器检测旋转主轴转动角度并将检测数据传送至计算机分析以了解变桨距过程及结果，进 而指导变桨系统的开发和生产，因此能在工厂或实验室环境下模拟实际工作情况对风力发 电机组液压变桨系统进行测试。
图1是本实用新型实施例的风电机组液压变桨系统的试验装置的结构示意图； 图2是本实用新型实施例的风电机组液压变桨系统的试验装置中的转盘通过旋 转主轴安装于工作台上的剖切示意图； 图3是本实用新型实施例的风电机组液压变桨系统的试验装置的液压原理图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用 于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型 的保护范围。 如图1-图2所示，本实用新型实施例所提供的一种风电机组液压变桨系统的试验
装置，其特征在于，包括 工作台1 ; 圆形的转盘2，其轴心设有一旋转主轴3(参见图2)，并通过所述旋转主轴3转动 安装于工作台1的台面上，而且所述旋转主轴3的轴线垂直于工作台1的台面及转盘2的 盘面； 旋转编码器4 (参见图2)，设有用于检测旋转主轴3转动角度的转轴和用于连接计 算机的数据输出接口，其转轴与转盘2的旋转主轴3轴接； 两组模拟组件，每组模拟组件包括一个支座4、一个单活塞杆传动的液压缸5、一 个导向板7和一个法兰6 ;两组模拟组件中的导向板7分别轴对称固定于转盘2的盘面上； 每组模拟组件中，所述支座4固定安装于工作台1的台面上；所述液压缸5转动安 装于支座4上，其转动轴线垂直于工作台1的台面，其活塞杆51的伸縮方向平行于工作台 1的台面，其液压油口设有控制其活塞杆51伸縮的控制阀块8 ;所述法兰6的顶部转动连接 液压缸5的活塞杆51，而且其转动轴线垂直于液压缸活塞杆51的伸縮方向，其底部固定安 装于导向板7板面上。 所述工作台1的台面设有多个口窄底宽的T型槽11 ，而且在T型槽11中设有与各支座5相对应的螺栓，各支座5经T型槽11中的螺栓固定安装于工作台1的台面上；T型 槽11中的螺栓松开后，即可在工作台上移动支座5来调整其安装点，以模拟不同规格尺寸 的风机及桨叶，安装点调整完毕后拧紧螺栓即可将支座5再次固定。 所述导向板7的板面设有多个口窄底宽的T型导向槽，而且在T型导向槽中设有 与本组件的法兰6相对应的螺栓，所述法兰6经T型导向槽中的螺栓固定安装于本组件的 导向板上；T型导向槽中的螺栓松开后，即可在导向板上移动法兰6来调整法兰6相对转盘 2轴心的位置，调整完毕后拧紧螺栓即可将法兰6再次固定。 本实用新型实施例中，所述转盘2上设有用于加强其刚度的矩形型材21 ，转盘2的 盘面还设有用于转盘2吊装的吊环22。 本实用新型实施例中，所述转盘2的轴心设有一个小圆盘23，所述转盘2经小圆盘 23与旋转主轴3固接，用于提高转盘2与旋转主轴3的连接刚度。 如图2所示，本实用新型实施例中，由于转盘2及安装于转盘2上的各部件的重力 和变桨试验的驱动力所产生的弯矩均较大，因此在工作台1上设有轴承套筒9，在轴承套筒 9内由上至下依次同轴套设有上轴承91、轴套92和下轴承93，所述旋转主轴3同轴插装于 轴承套筒9内，所述旋转编码器4安装于轴承套筒9底部。 如图3所示，所述控制阀块包括压力传感器Pl 、P2、比例换向阀h2和溢流阀hl ，所 述液压缸5具有两个工作腔，其中一个为无杆腔，另一个为有杆腔，液压缸的活塞杆51位于 有杆腔一侧；所述比例换向阀h2具有两个进油口和两个出油口，其中一个进油口经溢流阀 hl连接油源，另一个进油口直连油源，其中一个出油口经一截止阀h3连接液压缸5的无杆 腔，另一个出油口经另一截止阀h4连接液压缸5的有杆腔；所述两个压力传感器P1、P2分 别连接比例换向阀h2的两个出油口 。 本实用新型实施例测试风电机组液压变桨系统时，将被测变桨系统连接液压缸5 的活塞杆51。 如图3所示，本实用新型实施例的液压原理如下 在模拟桨距角增大时，截止阀h3、h4均打开，液压缸5的无杆腔中的液压油经比例 换向阀h2，再经溢流阀hl流入油箱，油箱中的液压油经比例换向阀h2流入液压缸5的有杆 腔中，从而使液压缸5的活塞杆51回縮； 在模拟桨距角减小时，截止阀h3、h4均打开，液压缸5的有杆腔中的液压油经比例 换向阀h2，再经溢流阀hl流入油箱，油箱中的液压油经比例换向阀h2流入液压缸5的无杆 腔中，从而使液压缸5的活塞杆51伸出； 风机在紧急变桨时，桨距角会迅速减小，使桨叶处于顺桨状态。 本实用新型实施例中，通过调节溢流阀hl的设定压力，可精确模拟风力对桨叶的 推动力；通过控制比例换向阀h2的阀口方向及开度，可控制液压缸5两腔的压力差来模拟 负载；截止阀h3、 h4用于油路的启闭；压力传感器Pl、 P2用于采集液压缸5的压力信号。
权利要求一种风电机组液压变桨系统的试验装置，其特征在于，包括工作台；转盘，其轴心设有一旋转主轴，并通过所述旋转主轴转动安装于工作台的台面上，而且所述旋转主轴的轴线垂直于工作台的台面及转盘的盘面；旋转编码器，设有用于检测旋转主轴转动角度的转轴和用于连接计算机的数据输出接口，其转轴与转盘的旋转主轴轴接；两组模拟组件，每组模拟组件包括一个支座、一个单活塞杆传动的液压缸、一个导向板和一个法兰；两组模拟组件中的导向板分别轴对称固定于转盘的盘面上；每组模拟组件中，所述支座固定安装于工作台的台面上；所述液压缸转动安装于支座上，其转动轴线垂直于工作台的台面，其活塞杆的伸缩方向平行于工作台的台面，其液压油口设有控制其活塞杆伸缩的控制阀块；所述法兰的顶部转动连接液压缸的活塞杆，而且其转动轴线垂直于液压缸活塞杆的伸缩方向，其底部固定安装于导向板板面上。
2. 根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于所述工作台的台面设有多个口窄底 宽的T型槽，而且在T型槽中设有与各支座相对应的螺栓，各支座经T型槽中的螺栓固定安 装于工作台的台面上。
3. 根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于所述导向板的板面设有多个口窄底 宽的T型导向槽，而且在T型导向槽中设有与本组件的法兰相对应的螺栓，所述法兰经T型 导向槽中的螺栓固定安装于本组件的导向板上。
4. 根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于所述转盘的盘面设有用于转盘吊装 的吊环。
5. 根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于所述转盘上设有用于加强其刚度的 矩形型材。
6. 根据权利要求l所述的试验装置，其特征在于所述转盘的轴心设有一个小圆盘，所 述转盘经小圆盘与旋转主轴固接。
7. 根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于所述控制阀块包括两个压力传感器、 比例换向阀和溢流阀，所述液压缸具有两个工作腔，其中一个为无杆腔，另一个为有杆腔， 液压缸的活塞杆位于有杆腔一侧；所述比例换向阀具有两个进油口和两个出油口，其中一 个进油口经所述溢流阀连接油源，另一个进油口直连油源，其中一个出油口经一截止阀连 接液压缸的无杆腔，另一个出油口经另一截止阀连接液压缸的有杆腔；所述两个压力传感 器分别连接比例换向阀的两个出油口 。
专利摘要一种风电机组液压变桨系统的试验装置，涉及风力发电技术领域，所解决的是测试风力发电机组液压变桨系统的技术问题。该装置包括工作台、转盘、旋转编码器和两组模拟组件；所述转盘经设于其轴心的旋转主轴转动安装于工作台的台面上，所述旋转编码器的转轴与转盘的旋转主轴轴接；每组模拟组件包括一个支座、一个单活塞杆传动的液压缸、一个导向板和一个法兰；两组模拟组件中的导向板分别轴对称固定于转盘的盘面上；所述液压缸经支座转动安装于工作台上，其转动轴线垂直于工作台的台面，其液压油口设有控制阀块；所述法兰的顶部转动连接液压缸的活塞杆，其底部滑动安装于导向板板面上。本实用新型提供的装置，能在实验室环境下模拟实际工作情况。
文档编号G01M15/00GK201548396SQ200920210168
公开日2010年8月11日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者刘嶅, 王立峰, 陈建华 申请人:上海汇益控制系统股份有限公司