专利名称：风力发电机组主轴轴承试验装置的制作方法
技术领域：
风力发电机组主轴轴承试验装置技术领域[0001]本实用新型涉及大型轴承检验测试技术，特别涉及一种风力发电机组主轴轴承 试验装置。
背景技术：
[0002]风力发电作为清洁可再生的资源，是国家重点发展的清洁能源项目之一。而风 电机组中的主轴轴承是风力发电机上的重要部件，起着极其关键的作用。该主轴轴承是 在极端恶劣的工作条件下工作的，其负担着吸收风载带来的各向力及倾覆力矩，同时还 要把扭矩传递到齿轮箱。由于风电行业要求主轴轴承的使用寿命不少于20年，因此，要 求主轴轴承具有较高的质量可靠性。[0003]但是，目前轴承行业对风电用主轴轴承特别是大功率的主轴轴承，尚没有相应 的检测试验技术，不利于大功率主轴轴承的质量保证。实用新型内容[0004]本实用新型的目的是提供一种风力发电机组主轴轴承试验装置，以保证主轴轴 承在安装前经过严格的质量检验。[0005]本实用新型提供一种风力发电机组主轴轴承试验装置，包括轴承安装机架、 加载机构、驱动机构和控制机构；所述轴承安装机架，用于安装被测主轴轴承；所述 加载机构，通过连接轴与所述被测主轴轴承连接，用于对所述被测主轴轴承施加试验载 荷；所述驱动机构，通过联轴器与所述被测主轴轴承连接，用于驱动所述被测主轴轴承 运转；控制机构，分别与所述被测主轴轴承、加载机构和驱动机构连接。[0006]如上所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，所述被测主轴轴承的轴承外圈通 过螺栓连接在所述轴承安装机架上，其轴承内圈通过过盈配合与所述连接轴相连接。[0007]如上所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，所述加载机构包括相连接的加载 模块和试验加载轴；所述试验加载轴与所述连接轴相连接，用于将所述加载模块施加的 试验载荷通过所述连接轴传递至所述被测主轴轴承。[0008]如上所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，所述加载模块为液压缸组；所述 液压缸组包括轴向加载液压缸组、竖直方向加载液压缸组和水平方向加载液压缸组。[0009]如上所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，所述驱动机构包括驱动电机，所 述驱动电机与所述联轴器连接。[0010]如上所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，还包括相连接的配重模拟液压 缸和配重加载轴；所述配重加载轴的一端通过螺栓与所述连接轴相连接，另一端连接所 述联轴器。[0011]如上所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，还包括连接轴承；所述连接轴 承的一端连接所述配重模拟液压缸，另一端连接所述配重加载轴。[0012]本实用新型的风力发电机组主轴轴承试验装置，通过设置加载机构和驱动机构等，可以模拟风电主轴轴承的真实工作状况，对主轴轴承的质量进行精确的测量，保证 主轴轴承在安装前经过严格的质量检验。
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附 图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的 前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0014]图1为本实用新型风力发电机组主轴轴承试验装置的主视图；[0015]图2为本实用新型风力发电机组主轴轴承试验装置的俯视图；[0016]图3为本实用新型风力发电机组主轴轴承试验装置中的被测主轴轴承及驱动机 构剖视图。[0017]附图标记说明[0018]1-试验加载轴； 2-连接轴；3-轴承安装机架；[0019]4-加载机构支架；5-安装机架支架； 6-驱动机构支架；[0020]7-轴向加载液压缸组；8-竖直方向加载液压缸组；9-水平方向加载液压缸 组；[0021]10-驱动电机； 11-联轴器；12-被测主轴轴承；[0022]13-配重加载轴； 14-连接轴承；15-配重轴支架；[0023]16-配重模拟液压缸。
具体实施方式
[0024]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用 新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新 型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本实用新型保护的范围。[0025]图1为本实用新型风力发电机组主轴轴承试验装置的主视图，图2为本实用新型 风力发电机组主轴轴承试验装置的俯视图，图3为本实用新型风力发电机组主轴轴承试 验装置中的被测主轴轴承及驱动机构剖视图。[0026]以下结合图1 图3，对本实施例的风力发电机组主轴轴承试验装置的结构进行 说明。该装置可以包括轴承安装机架3、加载机构、驱动机构和控制机构。其中，轴承 安装机架3用于安装被测主轴轴承。加载机构可以与连接轴连接，连接轴与被测主轴轴 承连接，使得加载机构可以通过连接轴对被测主轴轴承施加试验载荷。驱动机构可以通 过联轴器与被测主轴轴承连接，驱动被测主轴轴承运转，并控制该被测主轴轴承的运转 速度。控制机构分别与上述的被测主轴轴承、加载机构和驱动机构连接，以控制上述机 构的运动，以及采集例如被测主轴轴承的相关参数。该装置可以对被测主轴轴承施加试 验载荷模拟实际工况，并通过控制机构对载荷的施加大小和时间等进行控制，可以对被 测主轴轴承的质量进行精确测试，保证安装前的轴承质量。[0027]具体的，轴承安装机架3固定于安装机架支架5上，被测主轴轴承12安装于该 轴承安装机架3上。被测主轴轴承12的轴承外圈通过螺栓连接固定在轴承安装机架3 上，其轴承内圈可以通过过盈配合安装在连接轴2上。[0028]加载机构安装于加载机构支架4上。该加载机构可以包括相连接的加载模块和 试验加载轴1;该试验加载轴1与连接轴2相连接，可以将加载模块施加的试验载荷通过 连接轴2传递至被测主轴轴承12。在具体实施中，加载模块可以采用液压缸组，包括轴 向加载液压缸组7、竖直方向加载液压缸组8和水平方向加载液压缸组9。上述的各液压 缸组均与试验加载轴1相连接，试验加载轴1可以接受上述各个液压缸组的作用。通过 采用液压加载系统，便于模拟真实载荷，且该液压加载系统易于同电器系统配合，容易 进行电气控制和快速的信号反馈。[0029]驱动机构设置在驱动机构支架6上。该驱动机构可以包括驱动电机10，驱动电 机10可以通过联轴器11与被测主轴轴承12相连接。进一步的，该试验装置中还可以包 括配重加载轴13、配重模拟液压缸16以及连接轴承14。配重加载轴13的一端可以通过 螺栓与连接轴2相连接，另一端与联轴器11连接。连接轴承14设置在轴承座上，其一 端可以与配重模拟液压缸16连接，另一端连接配重加载轴13。其中，配重模拟液压缸 16可以向下拉动模拟齿轮箱自重；连接轴承14可以用于保证配重加载轴13在配重模拟 液压缸16在向下拉动模拟齿轮箱自重时能够正常旋转。该装置通过设置配重模拟液压缸 16，不但可以通过加载机构模拟风载所带来的力及力矩，同时可以模拟了风电机组悬臂 结构中齿轮箱的重力对主轴轴承的影响，使得对被测主轴轴承的检测更加精确。[0030]上述的配重加载轴13通过联轴器11连接驱动电机10，驱动电机10可以采用伺 服控制技术，控制被测主轴轴承12依照各工况对应载荷要求的速度运转，以保证被测主 轴轴承12的运转速度等同于实际工况。进一步的，该装置还可以包括配重轴支架15， 该支架连接在配重加载轴13的下方，用于轴承测试之后拆装轴承过程中支撑配重加载轴 13。[0031]下面说明本实施例的主轴轴承试验装置在对被测主轴轴承进行试验时的工作原 理[0032]可以首先将被测主轴轴承12按照上述方式安装于轴承安装机架3上，并与连接 轴2相连接。然后，加载模块可以向试验加载轴1施加作用力，并通过连接轴2传递至 被测主轴轴承12。其中，轴向加载液压缸组7、竖直方向加载液压缸组8和水平方向加 载液压缸组9可以施加两个方向的倾覆力矩即水平弯矩和垂直弯矩，还可以施加三个方 向的载荷即XYZ方向的载荷。同时，控制机构可以根据试验针对的不同工况，对载荷的 施加时间、施加方向等进行控制，以满足测试条件需要达到的试验工况要求，使得可以 对被测主轴轴承12提供实际运行中产生的各种力及力矩，对风载进行完全的模拟。[0033]其次，驱动机构也可以驱动被测主轴轴承12运转，并控制被测主轴轴承12的运 转速度，该控制可以是通过控制机构进行实现。驱动机构可以控制被测主轴轴承12依照 上述模拟的各工况对应载荷要求的速度运转，以保证被测主轴轴承12的运转速度等同于 实际工况。进一步的，该装置中的配重模拟液压缸16可以模拟风电机组悬臂结构中齿轮 箱的重力对主轴轴承的影响，使得对被测主轴轴承的检测更加精确。[0034]再次，控制机构还可以通过传感器采集被测主轴轴承12的相关参数，可以对被测主轴轴承12的整个试验过程实现数据采集和全程监控，也可以将监测结果自动同步输 出数据图形。整个测试过程可以实现高度的自动化，避免人为因素的影响。[0035]本实施例的风力发电机组主轴轴承试验装置，通过设置加载机构和驱动机构 等，可以模拟风电主轴轴承的真实工作状况，对主轴轴承的质量进行精确的测量，保证 主轴轴承在安装前经过严格的质量检验。[0036]最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限 制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当 理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特 征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各 实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种风力发电机组主轴轴承试验装置，其特征在于，包括轴承安装机架、加载 机构、驱动机构和控制机构；所述轴承安装机架，用于安装被测主轴轴承；所述加载机构，通过连接轴与所述被测主轴轴承连接，用于对所述被测主轴轴承施 加试验载荷；所述驱动机构，通过联轴器与所述被测主轴轴承连接，用于驱动所述被测主轴轴承 运转；控制机构，分别与所述被测主轴轴承、加载机构和驱动机构连接。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，其特征在于，所述被测主 轴轴承的轴承外圈通过螺栓连接在所述轴承安装机架上，其轴承内圈通过过盈配合与所 述连接轴相连接。
3.根据权利要求1所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，其特征在于，所述加载机 构包括相连接的加载模块和试验加载轴；所述试验加载轴与所述连接轴相连接，用于将 所述加载模块施加的试验载荷通过所述连接轴传递至所述被测主轴轴承。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，其特征在于，所述加载模 块为液压缸组；所述液压缸组包括轴向加载液压缸组、竖直方向加载液压缸组和水平方 向加载液压缸组。
5.根据权利要求1所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，其特征在于，所述驱动机 构包括驱动电机，所述驱动电机与所述联轴器连接。
6.根据权利要求1所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，其特征在于，还包括 相连接的配重模拟液压缸和配重加载轴；所述配重加载轴的一端通过螺栓与所述连接轴 相连接，另一端连接所述联轴器。
7.根据权利要求6所述的风力发电机组主轴轴承试验装置，其特征在于，还包括 连接轴承；所述连接轴承的一端连接所述配重模拟液压缸，另一端连接所述配重加载 轴。
专利摘要本实用新型提供一种风力发电机组主轴轴承试验装置，包括轴承安装机架、加载机构、驱动机构和控制机构；所述轴承安装机架，用于安装被测主轴轴承；所述加载机构，通过连接轴与所述被测主轴轴承连接，用于对所述被测主轴轴承施加试验载荷；所述驱动机构，通过联轴器与所述被测主轴轴承连接，用于驱动所述被测主轴轴承运转；控制机构，分别与所述被测主轴轴承、加载机构和驱动机构连接。本实用新型可以模拟风电主轴轴承的真实工作状况，对主轴轴承的质量进行精确的测量，保证主轴轴承在安装前经过严格的质量检验。
文档编号G01M13/04GK201811842SQ20102050736
公开日2011年4月27日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者刘帅, 刘松超, 苗向文 申请人:华锐风电科技(江苏)有限公司