[发明专利]海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台及其工作方法

说明书

本发明涉及一种海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台及其工作方法，其特征在于:包括机座、蜗轮蜗杆驱动组件、齿轮箱传动机构和轴弯曲加载机构；所述蜗轮蜗杆驱动组件包括电机、电机底座、联轴器、蜗杆、左轴承、右轴承、左轴承座、右轴承座、上侧蜗轮、下侧蜗轮；电机通过电机底座固定在机座上，电机和蜗杆之间通过联轴器相连，蜗杆与左轴承座、右轴承座之间分别通过左轴承和右轴承相连，左轴承座、右轴承座通过螺栓固定在机座上，蜗杆上侧的两个上侧蜗轮与下侧的两个下侧蜗轮构成蜗轮蜗杆传动；本发明试验台使其能模拟恶劣环境下，同时进行多个齿轮箱的加速寿命退化试验，为提升海上风电集群智慧运维水平提供可靠的试验依据。

技术领域：

本发明涉及一种海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台, 属于旋转机械加速寿命试验技术领域。

背景技术：

海上风电集群长期工作在恶劣的海洋环境，相较于陆上风电集群，更加复杂的自然工作条件也给海上风电集群运行维护带来了更多的挑战；齿轮箱作为海上风电机组的关键传动部件，海上风力的不断变化，使得齿轮箱更容易受到频繁冲击而损坏，进而产生高昂的维护费用。

因此，通过海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台同时模拟多个齿轮箱在海洋恶劣环境下的寿命退化状态，对于建设海上风电集群智慧运维体系具有重要意义。

位于同一风电集群中的多个风电机组通常处在近似的工况中，这些风电机组的寿命退化存在一定的相似性，采集处于近似工况的多个风电机组的性能退化数据就显得尤为重要；目前，齿轮箱性能退化装置仅能同时对一个齿轮箱进行性能退化试验，无法同时对多个齿轮箱进行试验，并且，轴弯曲作为一种常见的齿轮箱故障形式，现有齿轮箱性能退化装置难以实现轴弯曲变化过程的模拟试验，更为迫切的是，现有的齿轮箱性能退化装置忽视了环境腐蚀对齿轮箱寿命的影响，缺少环境腐蚀的模拟，难以满足恶劣环境下的齿轮箱加速寿命试验的研究需求。

发明内容：

本发明的目的是提供一种海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台及其工作方法，该试验台使其能模拟恶劣环境下，同时进行多个齿轮箱的加速寿命退化试验，且可根据用户需要实现轴弯曲变化过程的模拟，为提升海上风电集群智慧运维水平提供可靠的试验依据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明海上风电集群齿轮箱加速寿命与环境腐蚀模拟试验台，其特征在于:包括机座、蜗轮蜗杆驱动组件、齿轮箱传动机构和轴弯曲加载机构；

所述蜗轮蜗杆驱动组件包括电机、电机底座、联轴器、蜗杆、左轴承、右轴承、左轴承座、右轴承座、上侧蜗轮、下侧蜗轮；电机通过电机底座固定在机座上，电机和蜗杆之间通过联轴器相连，蜗杆与左轴承座、右轴承座之间分别通过左轴承和右轴承相连，左轴承座、右轴承座通过螺栓固定在机座上，蜗杆上侧的两个上侧蜗轮与下侧的两个下侧蜗轮构成蜗轮蜗杆传动；

所述齿轮箱传动机构包括上侧齿轮箱、上侧动态扭矩传感器、上侧磁粉制动器、上侧垫板、上侧底座、下侧齿轮箱、下侧动态扭矩传感器、下侧磁粉制动器、下侧垫板、下侧底座；上侧齿轮箱的输入轴通过联轴器与上侧蜗轮相连，上侧齿轮箱的输出轴与上侧动态扭矩传感器通过联轴器相连，上侧齿轮箱上安装有一个三向加速度传感器，上侧动态扭矩传感器通过联轴器与上侧磁粉制动器相连，上侧齿轮箱、上侧动态扭矩传感器与上侧磁粉制动器均固定在上侧垫板上，上侧垫板通过上侧底座固定在机座上；下侧齿轮箱的输入轴通过联轴器与下侧蜗轮相连，下侧齿轮箱的输出轴与下侧动态扭矩传感器通过联轴器相连，下侧齿轮箱上安装有一个三向加速度传感器，下侧动态扭矩传感器通过联轴器与下侧磁粉制动器相连，下侧齿轮箱、下侧动态扭矩传感器与下侧磁粉制动器均固定在下侧垫板上，下侧垫板通过下侧底座固定在机座上；