[发明专利]风机偏航试验机构及风机整机试验台

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机结构部件或设备的测试，具体来说是风机偏航试验机构及风机整机试验台。

背景技术

目前，国内对于MW级风力发电机(以下简称风机)整机试验台的设计研究及专利申请未见相关文献；而国外申请的相关专利也不是很多，主要集中在VESTAS、GAMESA、GE等风机设计制造规模较大的企业。在这些专利中，风机整机试验台(以下简称试验台)的功能较为单一，且建设成本很高。

申请号为WO2007/141003、名称为“A test bench and a method for testingwind turbine equipment”(风力涡轮设备的试验台及测试方法)的专利申请由VESTAS公司2007年7月向国际知识产权局申请。该专利申请的技术方案主要内容为：(1)设计平台，实现拖动端传动轴与地平面成一特定角度，以满足轮毂的轴心线倾角要求；(2)原动机拖动部分有消除噪音装置；(3)被测风机整机部分有模拟天气系统，温度可调范围达-10℃～90℃；(4)有径向力施加系统，模拟风轮对风机传动轴的重力作用。该试验台可同时进行多项风机试验，但仍存在较大的缺陷：一是无偏航试验机构，无法测试风机偏航性能；二是无轴向力施加系统，无法模拟风对风机整机的轴向力作用。

实际上，风机偏航性能是风机定型试验和出厂试验中的一个重要试验项目。在实际运行过程中，风机偏航表现为机舱围绕塔架旋转。在试验台设计中，要使机舱旋转的同时保持电机拖动，不仅给机械结构设计带来极大的困难，而且可预见成本很高。可行的方法是，使风机拖动试验与风机偏航试验分开，即在进行风机偏航试验时断开风机拖动端的传动链，具体而言：先停止原动机拖动，再拆下联轴器后，然后进行风机的偏航试验。

但这种实验方式存在明显的缺陷：一方面，机舱外型尺寸较大，偏转时需要占用较大的空间，不利于安装；另一方面，风机拖动试验与偏航试验不可同时进行，从而增加试验时间，降低试验效率，也使试验操作更加复杂。

此外，为提高试验结果的逼真度，需要模拟真实风对风机的作用力及力矩、叶片对风机传动轴的作用力及力矩等方面的因素，但现有试验台并不能完全满足要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种风机偏航试验机构，在风机拖动试验的同时可进行风机偏航试验，有利于提高试验效率、简化试验操作。在此基础上，本发明还提供一种风机整机试验台。

为解决以上技术问题，本发明提供的风机偏航试验机构，包括：

机舱支架，下端部固定在偏航基础上，上端部固定风机的机舱；

塔筒工装，通过传动机构与塔筒工装驱动装置连接，在所述塔筒工装驱动装置作用下绕塔筒工装轴线旋转；

上回转支承，安装在所述机舱的底架下部，用于实现所述塔筒工装相对于所述机舱运动；

下回转支承，安装在所述偏航基础上，用于实现所述塔筒工装相对于所述偏航基础运动；

偏航摩擦盘，夹设于所述上回转支承与所述塔筒工装上端部之间。

优选地，所述上回转支承内圈与所述机舱的底架下部固定，外圈与所述塔筒工装上端部固定；

所述下回转支承外圈与所述偏航基础固定，内圈与所述塔筒工装下端部固定。

优选地，所述上回转支承内圈与所述机舱的底架下部固定，外圈与所述塔筒工装上端部固定；

所述下回转支承内圈与所述偏航基础固定，外圈与所述塔筒工装下端部固定。

优选地，所述上回转支承外圈与所述机舱的底架下部固定，内圈与所述塔筒工装上端部固定；

所述下回转支承外圈与所述偏航基础固定，内圈与所述塔筒工装下端部固定。

优选地，所述上回转支承外圈与所述机舱的底架下部固定，内圈与所述塔筒工装上端部固定；

所述下回转支承内圈与所述偏航基础固定，外圈与所述塔筒工装下端部固定。

优选地，还包括液压制动器，安装在所述机舱的底部；所述液压制动器的执行机构作用于所述塔筒工装上。

优选地，还包括刹车摩擦盘，夹设于所述下回转支承与所述塔筒工装下端部之间。

优选地，还包括塔筒工装安装法兰，用于将所述下回转支承安装在所述偏航基础上

本发明提供的风机整机试验台，包括试验台机械设备和试验台控制设备；所述试验台机械设备包括风机拖动机构，用于提供风机整机的动力；所述试验台控制设备包括试验台控制器，用于控制所述试验台机械设备的动作；所述试验台机械设备还包括上述的风机偏航试验机构。

优选地，还包括塔筒工装安装法兰，用于将所述下回转支承安装在所述偏航基础上。