一种风力发电机组风况载荷模拟器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明主要涉及风力发电技术领域，特指一种风力发电机组风况载荷模拟器。
【背景技术】
[0002] 风能作为一种新型能源已经被世界各国大力发展，而风力发电机组是风能利用的 典型装置，它是一个复杂的机电一体化系统，且体积庞大，安装和维护成本很高，而其传动 系统又是故障率最高的子系统。
[0003] 随着风机功率等级的不断提高和海上风电的发展，为了在批量装机前获知风电机 组存在的性能缺陷，往往需要将新开发的风电机组样机在测试风场进行实际试运行，此过 程需要耗费极大的人力物力，包括测试机位租用、样机吊装与拆卸、风机维护、测试人员长 期职守，而且为了获知其更为全面的性能，一般至少进行半年至一年的试运行测试时间，成 本高昂，效率低下，而且难以获得实际测试所希望出现的工况条件。
[0004]目前国内外对风电机组进行实验室测试时，一般只加载传动转矩，虽然通过控制 输入转矩的控制可以模拟部分风况带来的风机输入转矩载荷，但其他自由度载荷（包括轮 毂中心的受力、力矩等）几乎都不能进行加载测试，因此难以在实验室状态下测试风机实 际的工作状态。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一 种结构简单、可提供各个自由度载荷、测试全面可靠的风力发电机组风况载荷模拟器。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
[0007] -种风力发电机组风况载荷模拟器，包括安装架、加载回转轴和旋转组件，所述加 载回转轴安装在所述安装架上，所述加载回转轴的一端与风力发电机组的输入轴相连，另 一端与旋转组件相连，所述加载回转轴上套设有轴承组件，所述安装架上安装有多个用于 向轴承组件的外圆周上施加压力的载荷加载器。
[0008] 作为上述技术方案的进一步改进：
[0009] 所述轴承组件包括两个面对面安装的圆锥滚子轴承。
[0010] 所述轴承组件固定安装在一轴承座内，所述载荷加载器包括伸缩杆和液压油缸， 所述液压油缸转动设置在安装架上，所述伸缩杆的活动端转动设置在所述轴承座上。
[0011] 所述安装架包括水平设置的底板以及垂直设置的竖板，所述底板与竖板相连，所 述竖板上开设有供加载回转轴穿过的安装孔，所述加载回转轴安装在所述安装孔内。
[0012] 所述载荷加载器共六个，其中四个载荷加载器均匀分布在轴承组件的上侧、下侧、 左侧和右侧，且与所述安装架的竖板相连，另两个载荷加载器分布在下侧载荷加载器的两 侧且与安装架的底板相连。
[0013] 上侧的载荷加载器和下侧的载荷加载器与竖板的夹角不相等；左侧的载荷加载器 与右侧的载荷加载器与竖板的夹角不相等。
[0014] 两个圆锥滚子轴承的作用点均位于加载回转轴的轴线上的0点。
[0015] 所述伸缩杆与所述轴承座的转动点均位于0点所在的垂直于加载回转轴轴线的 平面A内。
[0016] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0017] 本发明的风力发电机组风况载荷模拟器，通过载荷加载器对轴承组件进行各个方 向上的施压，以使风力发电机组的输入轴上有多个方向上的自由度载荷，从而能够模拟现 场实际环境对风力发电机组进行全方位的测试，保证风力发电机组的出厂性能，而且结构 简单、加载精准。轴承组件采用面对面安装的圆锥滚子轴承，由于圆锥滚子轴承能够提供多 个方向的力，而且加载刚度大，无浮动，提高了加载精度。另外载荷加载器结构简单、易于实 现。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的剖视结构示意图。
[0019] 图2为本发明的侧视结构示意图。
[0020] 图3为本发明的方框结构示意图。
[0021] 图中标号表示：1、安装架；11、底板；12、竖板；2、加载回转轴；3、旋转组件；4、轴 承组件；41、圆锥滚子轴承；42、轴承座；5、载荷加载器；51、液压油缸；52、伸缩杆。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
[0023] 如图1和图2所示，本实施例的风力发电机组风况载荷模拟器，包括安装架1、加载 回转轴2和旋转组件3,加载回转轴2安装在安装架1上，加载回转轴2的一端通过转接法 兰与风力发电机组的输入轴相连，另一端通过联轴器与旋转组件3相连，其中旋转组件3用 于驱动加载回转轴2旋转，从而为待测风力发电机组提供旋转载荷，加载回转轴2上套设有 轴承组件4,安装架1上则安装有多个用于向轴承组件4的外圆周上施加压力的载荷加载器 5,从而向加载回转轴2各个方向上提供载荷，从而实现风力发电机组各个自由度载荷的测 试。本发明的风力发电机组风况载荷模拟器，通过载荷加载器5对轴承组件4进行各个方 向上的施压，以使风力发电机组的输入轴上有多个方向上的自由度载荷，从而能够现场实 际环境对风力发电机组进行全方位的测试，保证风力发电机组的出厂性能，而且结构简单、 加载精准。
[0024] 本实施例中，轴承组件4包括两个面对面安装的圆锥滚子轴承41，圆锥滚子轴承 41既可以承受径向载荷，又可以承受轴向载荷，承载能力强，可以模拟较大的风电载荷，通 过合理选型以及内环隔圈的使用，使得两圆锥滚子轴承41的作用法线相交于加载回转轴2 的轴线上0点，从而在加载过程中，各载荷加载器5的作用力将直接等效为作用于0点的载 荷，且无附加置反力作用，因此能够获得比较精准的自由度载荷，而不受轴承支撑的影响。 同时配对使用的圆锥滚子轴承41可以通过预紧控制，避免轴承游隙，使加载精确且迅速。
[0025] 本实施例中，安装架1包括水平设置的底板11以及垂直设置的竖板12,底板11与 竖板12相连，竖板12上开设有供加载回转轴2穿过的安装孔，加载回转轴2安装在安装孔 内。
[0026] 本实施例中，圆锥滚子轴承41固定安装在一轴承座42内，轴承座42则用于定位 圆锥滚子轴承41，载荷加载器5包括伸缩杆52和液压油缸51，其中液压油缸51转动设置 在安装架1上，伸缩杆52的活动端转动设置在轴承座42上的支座上，液压油缸51不仅可 以提供推力，也可以提供拉力，安装架1则用于提供置反力，并保持非工作状态下各部件的 稳定；其中各载荷加载器5的支座均位于0点所处的垂直于加载回转轴2线的平面A内，可 以极大的简化风况载荷转化为各载荷加载器5压力的计算量。
[0027] 本实施例中，载荷加载器5共六个，其中四个载荷加载器5均匀分布在轴承组件4 的上侧、下侧、左侧和右侧，且与安装架1的竖板12相连，因此与竖板12(或平面A)呈一定 夹角；而