[发明专利]基于电液控制的风电机组轴系扭矩弯矩同步加载装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于电液控制的风电机组轴系扭矩弯矩同步加载装置及方法，所述轴系扭矩弯矩同步加载装置包括扭矩加载电动机、轴系、扭矩加载泵、扭矩压力控制阀、弯矩加载组件、弯矩加载泵、弯矩加载电动机和控制器。本发明采用独立的电液加载系统对轴系进行弯矩加载，扭矩载荷和弯矩载荷由独立的动力源产生，工作过程稳定可靠，不会相互干扰；弯矩加载通过弯矩加载组件在轴系的端部施加径向力产生，可以实现大幅值弯矩载荷施加；扭矩载荷通过控制器调节控制阀的工作压力来改变，弯矩载荷通过控制器调节弯矩加载组件来改变，本发明可以同时为风电机组轴系的动力学性能试验研究加载扭矩载荷和弯矩载荷。

技术领域

本发明涉及风电机组性能测试领域，具体涉及基于电液控制的风电机组轴系扭矩弯矩同步加载装置及方法。

背景技术

近年来，我国风电产业快速发展，已成为世界风电大国，但由于研发时间不长，风电机组性能试验技术研究不多，我国的风电技术还有较大的提升空间，还没有成为世界风电强国。

风电机组轴系动力学性能试验是确保其工作可靠性的重要试验，目前风电机组轴系动力学性能试验装置大多只设计了扭矩加载，没有设计弯矩加载；风电机组工作时，轴系的载荷特性复杂，不仅包含了扭矩载荷，而且多数情况下也包含了弯矩载荷。

风电机组在扭矩载荷和弯矩载荷同步作用下的动力学特性与扭矩载荷单一作用有明显区别，为了精准获取风电机组在扭矩载荷和弯矩载荷同步作用下的动力学特性，有必要发明一种风电机组轴系扭矩弯矩同步加载装置，用于开展轴系的动力学性能试验研究。

发明内容

本发明提供了一种基于电液控制的风电机组轴系扭矩弯矩同步加载装置及方法，用以解决目前风电机组轴系的动力学性能试验研究只能实现单一的扭矩载荷或弯矩载荷加载的技术问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明提出了一种基于电液控制的风电机组轴系扭矩弯矩同步加载装置，包括：扭矩加载电动机、轴系、扭矩加载泵、扭矩压力控制阀、弯矩加载组件、弯矩加载泵、弯矩加载电动机和控制器，所述扭矩加载电动机的转轴连接所述轴系的第一端，所述轴系的第二端连接所述扭矩加载泵的输入端，所述扭矩加载泵的输出口连接所述扭矩压力控制阀的输入端，所述弯矩加载电动机的转轴连接所述弯矩加载泵的输入端，所述弯矩加载泵的输出端连接所述弯矩加载组件的输入端，所述弯矩加载组件的输出端连接所述轴系的端部，所述扭矩加载电动机、扭矩压力控制阀、弯矩加载组件和弯矩加载电动机均电连接所述控制器。

进一步地，所述轴系包括左端加载轴承、轴和右端加载轴承，左端加载轴承安装在轴的第一端，右端加载轴承安装于轴的第二端。

进一步地，所述弯矩加载组件包括用于为轴系的第一端加载弯矩的左端弯矩加载组件，和用于为轴系的第二端加载弯矩的右端弯矩加载组件，所述左端弯矩加载组件和所述右端弯矩加载组件的结构相同。

进一步地，还包括第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器，所述扭矩加载电动机通过所述第一联轴器连接所述轴系的第一端，所述轴系的第二端通过所述第二联轴器连接所述扭矩加载泵的输入端，所述弯矩加载电动机的转轴通过所述第三联轴器连接所述弯矩加载泵的输入端。

进一步地，所述右端弯矩加载组件包括右端弯矩压力控制阀、右端换向控制阀和右端加载油缸，所述右端换向控制阀的进油口连接所述弯矩加载泵的输出端，所述右端换向控制阀的出油口连接所述述右端加载油缸的进油口，所述右端换向控制阀的回油输入口连接所述右端加载油缸的回油口，所述右端换向控制阀的回油输出口连接所述右端弯矩压力控制阀的输入口，所述右端弯矩压力控制阀和所述右端换向控制阀均电连接所述控制器。

进一步地，所述右端弯矩加载组件和所述左端弯矩加载组件可以单独为轴系加载弯矩，也可以同时为轴系相向加载弯矩或同向加载弯矩。

进一步地，所述右端加载油缸包括活塞杆和缸体，所述右端加载油缸的活塞杆连接所述轴系的第二端，所述右端加载油缸的缸体与地面固定连接。