專利名稱：大功率齒輪箱機(jī)械封閉式綜合試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于動(dòng)力傳動(dòng)裝置，涉及大型齒輪箱、特別是風(fēng)力發(fā)電齒輪箱的運(yùn)轉(zhuǎn)性能 試驗(yàn)的大功率齒輪箱機(jī)械封閉式綜合試驗(yàn)裝置，大功率齒輪箱的功率高達(dá)3000千瓦。
背景技術(shù)：
風(fēng)電齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中一個(gè)重要部件。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組常安裝在高 山、荒野、海灘等自然環(huán)境惡劣交通不便風(fēng)口處，一旦出現(xiàn)故障，修復(fù)困難且成本較高，故對(duì) 其齒輪箱性能和可靠性提出了非常嚴(yán)格的要求。因此，風(fēng)電齒輪箱在總裝完成之后，必須對(duì) 齒輪箱進(jìn)行性能試驗(yàn)。目前大功率齒輪箱試驗(yàn)臺(tái)大多采用開式機(jī)械結(jié)構(gòu)或電封閉式結(jié)構(gòu)，開式機(jī)械結(jié)構(gòu) 存在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)功率不能循環(huán)利用，而且制造和試驗(yàn)成本較高；而電封閉式結(jié)構(gòu)的交流變 頻回饋式齒輪箱試驗(yàn)裝置雖可實(shí)現(xiàn)電能反饋，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和維護(hù)成本較高，反饋回電 網(wǎng)的電能也不穩(wěn)定，影響電網(wǎng)供電質(zhì)量。本發(fā)明就是這樣一套試驗(yàn)裝置，主要對(duì)3000千瓦風(fēng)電齒輪箱在0 120%額定 載荷情況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪、軸、軸承和箱體的強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，檢驗(yàn)齒面磨損、功率損耗、油溫變 化、箱體的密封等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺點(diǎn)，而提供一種大功率齒輪 箱機(jī)械封閉式綜合試驗(yàn)裝置，本裝置是一套封閉功率流式齒輪箱性能試驗(yàn)裝置，具有以下 優(yōu)點(diǎn)在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)功率可以循環(huán)利用，驅(qū)動(dòng)電機(jī)僅補(bǔ)償裝置消耗的各摩擦損耗等，節(jié)省能 源，制造和試驗(yàn)成本較低。大功率齒輪箱機(jī)械封閉式綜合試驗(yàn)裝置，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、二個(gè)傳動(dòng)箱、試驗(yàn)齒輪 箱、陪試齒輪箱、彈性扭力軸、傳動(dòng)軸、扭矩加載器、二個(gè)扭矩傳感器、多個(gè)聯(lián)軸器、潤滑系 統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過聯(lián)軸器與一扭矩傳感器連至一傳動(dòng)箱，一傳動(dòng)箱 依次與另一扭矩傳感器、陪試齒輪箱、試驗(yàn)齒輪箱、另一傳動(dòng)箱相連；扭矩加載器依次與一 傳動(dòng)箱、彈性扭力軸相連，彈性扭力軸通過聯(lián)軸器依次與傳動(dòng)軸、另一傳動(dòng)箱相連；二個(gè)傳 動(dòng)箱之間連接成一個(gè)封閉式的整體；潤滑系統(tǒng)采用稀油集中潤滑系統(tǒng)，在齒輪及每個(gè)軸承 處均設(shè)置潤滑油噴嘴，監(jiān)控系統(tǒng)分別與二個(gè)扭矩傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器、潤滑系統(tǒng)控制 站和扭矩加載器相連。本發(fā)明還包括軸承座，所述的傳動(dòng)軸都安裝在軸承座上。所述的聯(lián)軸器采用雙摩擦片結(jié)構(gòu)或鼓形齒結(jié)構(gòu)。扭矩加載器采用機(jī)械式扭矩動(dòng)態(tài)加載器。監(jiān)控系統(tǒng)采用現(xiàn)有的中央控制臺(tái)。潤滑系統(tǒng)采用現(xiàn)有的稀油集中潤滑系統(tǒng)對(duì)裝置 內(nèi)需要潤滑的部件進(jìn)行潤滑。本發(fā)明是一個(gè)機(jī)械傳動(dòng)封閉裝置，試驗(yàn)時(shí)將試驗(yàn)的齒輪箱裝入，當(dāng)扭矩加載器對(duì)內(nèi)加上一個(gè)同心偏轉(zhuǎn)角時(shí)，裝置內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一定的扭矩，得到一個(gè)相應(yīng)的勢(shì)能，這時(shí)驅(qū)動(dòng)電 機(jī)通過傳動(dòng)箱將裝置帶動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)僅補(bǔ)償裝置消耗的各摩擦損耗等。聯(lián)軸器采用雙摩擦 片結(jié)構(gòu)或鼓形齒輪結(jié)構(gòu)，以克服裝置內(nèi)部各部件同軸度誤差。扭矩加載器采用先進(jìn)機(jī)械式 扭矩動(dòng)態(tài)加載器，負(fù)責(zé)給本裝置內(nèi)部提供封閉功率，加載扭矩最高達(dá)30000N · m,并可正反 兩方向加載，工作轉(zhuǎn)速0 1800r/min，試驗(yàn)功率達(dá)3000KW。驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻器調(diào)速技術(shù)， 保證了齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。中央控制臺(tái)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器和扭矩加載器的控制箱發(fā)送控制指令，并實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)試驗(yàn)齒輪箱、陪試齒輪箱和傳動(dòng)箱潤滑油溫、注油壓力、潤滑油流量、試驗(yàn)齒輪箱軸承溫 度、陪試齒輪箱軸承溫度、電機(jī)軸承及繞組溫度、加載力矩等等，并實(shí)時(shí)記錄。當(dāng)任一參數(shù)發(fā) 現(xiàn)異常時(shí)，中央控制臺(tái)都能實(shí)現(xiàn)聲、光報(bào)警并采取相關(guān)的應(yīng)急措施，確保本裝置的安全，對(duì) 于試驗(yàn)數(shù)據(jù)如加載力矩、轉(zhuǎn)速、油溫、油壓、流量等具備實(shí)時(shí)記錄、查詢、生成報(bào)表及打印功 能。本發(fā)明目前已經(jīng)圓滿完成風(fēng)電齒輪箱性能試驗(yàn)，其試驗(yàn)方法、過程和試驗(yàn)數(shù)據(jù)已 得到船級(jí)社認(rèn)可并順利通過船級(jí)社論證。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約能源，制造和試驗(yàn)成本較 低，對(duì)于大功率齒輪箱性能試驗(yàn)有積極的推廣意義。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1、2對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、二個(gè)傳動(dòng)箱(5，13)、試驗(yàn)齒輪箱11、陪 試齒輪箱9、彈性扭力軸19、傳動(dòng)軸(15，17，18)、扭矩加載器20、二個(gè)扭矩傳感器(3，7)、多
個(gè)聯(lián)軸器(2,4,6,8,10，12，14......)、軸承座16、潤滑系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1通過聯(lián)
軸器2與扭矩傳感器3相連，一扭矩傳感器3通過聯(lián)軸器4與一傳動(dòng)箱5相連，傳動(dòng)箱5通 過聯(lián)軸器6與另一扭矩傳感器7相連，另一扭矩傳感器7通過聯(lián)軸器8與陪試齒輪箱9相 連，陪試齒輪箱9通過聯(lián)軸器10與試驗(yàn)齒輪箱11相連，試驗(yàn)齒輪箱11通過聯(lián)軸器12與另 一傳動(dòng)箱13相連；扭矩加載器20與一傳動(dòng)箱5相連，一傳動(dòng)箱5又與彈性扭力軸19相連， 彈性扭力軸19通過聯(lián)軸器與組合傳動(dòng)軸相連，組合傳動(dòng)軸是由三根傳動(dòng)軸(15，17，18)通 過聯(lián)軸器連接而成，組合傳動(dòng)軸又通過聯(lián)軸器14與另一傳動(dòng)箱13相連，三根傳動(dòng)軸(15， 17，18)都安裝在軸承座16上，二個(gè)傳動(dòng)箱(5，13)之間連接成一個(gè)封閉式的整體，潤滑系統(tǒng) 采用稀油集中潤滑系統(tǒng)，在有齒輪及每個(gè)軸承處均設(shè)置潤滑油噴嘴，監(jiān)控系統(tǒng)分別與二個(gè) 扭矩傳感器(3，7)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器、潤滑系統(tǒng)控制站和扭矩加載器20相連。所述的聯(lián)軸 器采用雙摩擦片結(jié)構(gòu)或鼓形齒輪結(jié)構(gòu)。扭矩加載器采用機(jī)械式扭矩動(dòng)態(tài)加載器。監(jiān)控系統(tǒng) 采用現(xiàn)有的中央控制臺(tái)。潤滑系統(tǒng)采用現(xiàn)有的稀油集中潤滑系統(tǒng)對(duì)裝置內(nèi)需要潤滑的部件 進(jìn)行潤滑。本發(fā)明是一個(gè)機(jī)械傳動(dòng)封閉裝置，試驗(yàn)時(shí)將試驗(yàn)的齒輪箱裝入，當(dāng)扭矩加載器20 對(duì)本裝置內(nèi)加上一個(gè)同心偏轉(zhuǎn)角時(shí)，裝置內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一定的扭矩，得到一個(gè)相應(yīng)的勢(shì)能，這時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)箱將裝置帶動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)僅補(bǔ)償裝置消耗的各摩擦損耗等。聯(lián)軸器采 用雙摩擦片結(jié)構(gòu)或鼓形齒輪結(jié)構(gòu)，以克服裝置內(nèi)部各部件同軸度誤差。扭矩加載器采用先 進(jìn)機(jī)械式扭矩動(dòng)態(tài)加載器，負(fù)責(zé)給本裝置內(nèi)部提供封閉功率，加載扭矩最高達(dá)30000N · m, 并可正反兩方向加載，工作轉(zhuǎn)速0 1800r/min。驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻器調(diào)速技術(shù)，保證了齒 輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。中央控制臺(tái)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器和扭矩加載器的控制箱發(fā)送控制指令，并實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)試驗(yàn)齒輪箱、陪試齒輪箱和傳動(dòng)箱潤滑油溫、注油壓力、潤滑油流量、試驗(yàn)齒輪箱軸承溫 度、陪試齒輪箱軸承溫度、電機(jī)軸承及繞組溫度、加載力矩等等，并實(shí)時(shí)記錄，當(dāng)任一參數(shù)發(fā) 現(xiàn)異常時(shí)，中央控制臺(tái)都能實(shí)現(xiàn)以聲、光報(bào)警并采取相關(guān)的應(yīng)急措施，確保本裝置的安全， 對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)如加載力矩、轉(zhuǎn)速、油溫、油壓、流量等具備實(shí)時(shí)記錄、查詢、生成報(bào)表及打印 功能。本發(fā)明目前已經(jīng)圓滿完成風(fēng)電齒輪箱性能試驗(yàn)，其試驗(yàn)方法、過程和試驗(yàn)數(shù)據(jù)已 得到中國船級(jí)社認(rèn)可并順利通過船級(jí)社論證。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約能源，制造和試驗(yàn)成本 較低，對(duì)于大功率齒輪箱性能試驗(yàn)有積極的推廣意義。
權(quán)利要求
大功率齒輪箱機(jī)械封閉式綜合試驗(yàn)裝置，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、二個(gè)傳動(dòng)箱、試驗(yàn)齒輪箱、陪試齒輪箱、彈性扭力軸、傳動(dòng)軸、扭矩加載器、二個(gè)扭矩傳感器、多個(gè)聯(lián)軸器、潤滑系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過聯(lián)軸器與一扭矩傳感器連至一傳動(dòng)箱，一傳動(dòng)箱依次與另一扭矩傳感器、陪試齒輪箱、試驗(yàn)齒輪箱、另一傳動(dòng)箱相連；扭矩加載器依次與一傳動(dòng)箱、彈性扭力軸相連，彈性扭力軸通過聯(lián)軸器依次與傳動(dòng)軸、另一傳動(dòng)箱相連；二個(gè)傳動(dòng)箱之間連接成一個(gè)封閉式的整體；潤滑系統(tǒng)采用稀油集中潤滑系統(tǒng)，在齒輪及每個(gè)軸承處均設(shè)置潤滑油噴嘴，監(jiān)控系統(tǒng)分別與二個(gè)扭矩傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器、潤滑系統(tǒng)控制站和扭矩加載器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率齒輪箱機(jī)械封閉式綜合試驗(yàn)裝置，其特征在于還包 括軸承座，所述的傳動(dòng)軸都安裝在軸承座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率齒輪箱機(jī)械封閉式綜合試驗(yàn)裝置，其特征在于 所述的聯(lián)軸器采用雙摩擦片結(jié)構(gòu)或鼓形齒結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率齒輪箱機(jī)械封閉式綜合試驗(yàn)裝置，其特征在于 所述的扭矩加載器采用機(jī)械式扭矩動(dòng)態(tài)加載器。全文摘要
本發(fā)明涉及大功率齒輪箱機(jī)械封閉式綜合試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)如下驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過聯(lián)軸器與一扭矩傳感器連至一傳動(dòng)箱，一傳動(dòng)箱依次與另一扭矩傳感器、陪試齒輪箱、試驗(yàn)齒輪箱、另一傳動(dòng)箱相連；扭矩加載器依次與一傳動(dòng)箱、彈性扭力軸相連，彈性扭力軸通過聯(lián)軸器依次與傳動(dòng)軸、另一傳動(dòng)箱相連；二個(gè)傳動(dòng)箱之間連接成一個(gè)封閉式的整體；潤滑系統(tǒng)采用稀油集中潤滑系統(tǒng)，在齒輪及每個(gè)軸承處均設(shè)置潤滑油噴嘴，監(jiān)控系統(tǒng)分別與二個(gè)扭矩傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器、潤滑系統(tǒng)控制站和扭矩加載器相連。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約能源，制造和試驗(yàn)成本較低，對(duì)于大功率齒輪箱性能試驗(yàn)有積極的推廣意義。
文檔編號(hào)G01M13/02GK101957260SQ20101027824
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者梅富喜, 邱先斌, 鄒平 申請(qǐng)人:國營武漢長虹機(jī)械廠