一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统及测试方法与流程

本发明涉及风力发电，具体涉及一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统及测试方法。

背景技术：

1、风能是可再生清洁能源，大力发展风能是解决能源危机的重要手段。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kw，其中，陆地上风能储量约2.53亿kw（陆地上离地10m高度资料计算），海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kw，共计10亿kw。

2、其中，偏航齿轮箱是风力发电机组的核心部件之一，它的可靠性直接影响到风力发电机的工作效率和电网安全。现代风力发电机朝着大功率方向发展，10mw甚至20mw以上的大型风力发电机不断出现，对风力发电机的轻量化和可靠性提出了越来越高的要求，要求风力发电机无故障工作时间20年以上。由于风电机组安装在高山、荒野、海滩、近海等风口处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，工作条件十分恶劣。风力发电机传动系统的故障率一直较高，很难满足稳定工作20年的要求。目前，部分风力发电机已经取消了增速齿轮箱，改为永磁同步直驱式发电。直驱式风力发电机虽然取消了增速齿轮箱，但偏航齿轮箱还是必需的，是任何一种风力发电机的标配设备。因此，偏航齿轮箱的可靠性和轻量化设计对风力发电机的发电效率和稳定运行都非常重要。

3、现代风力发电机的功率越来越大，对可靠性的要求也越来越高，设备损坏及停机检修都会给风力发电企业造成巨大的损失。现代风力发电机的预期无故障工作寿命为20年，满足这个要求是相当困难的。偏航齿轮箱是一种立式多级行星传动装置，工作情况复杂，启动频繁，瞬时载荷波动很大，经常正反转，因此在实际投入使用前或者进行研发设计时，需要一种能够对风电偏航齿轮箱的可靠性进行测试的系统和方法。

技术实现思路

1、本发明针对以上问题，提供一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统及测试方法。

2、采用的技术方案是，一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其中包括测试箱体、风电偏航齿轮箱测试机构、风力测试部件、电力测试部件和测量部件；

3、所述风电偏航齿轮箱测试机构、风力测试部件、电力测试部件和测量部件均设于测试箱体内；

4、所述风电偏航齿轮箱测试机构用于放置风电偏航齿轮箱；

5、所述风力测试部件用于对风电偏航齿轮箱测试机构提供风力；

6、所述电力测试部件用于对风电偏航齿轮箱测试机构提供电力；

7、所述测量部件用于采集风电偏航齿轮箱参数，并将参数发送至测试箱体的外接处理器。

8、可选的，测试箱体内设置有测试腔，测试箱体顶部设置有封盖。

9、可选的，封盖上开设有第一穿槽和第二穿槽，且第一穿槽与第二穿槽平行设置，第一穿槽靠近测试箱体一边，所述第二穿槽靠近测试箱体另一边。

10、可选的，风力测试部件包括第一风机、第二风机、第一电源和第二电源；

11、所述第一电源和第二电源分别设于测试箱体的两侧，并通过导线分别与第一风机和第二风机连通；

12、所述第一风机和第二风机分别设于测试箱体的两侧，并相对设置，且第一风机和第二风机均能朝向风电偏航齿轮箱测试机构供风。

13、可选的，测试箱体上两侧分别开设有第一进风口和第二进风口，所述第一进风口用于第一风机供风，所述第二进风口用于第二风机供风。

14、可选的，测试腔内壁上设置有第一插槽和第二插槽，所述第一插槽设于第一风机和风电偏航齿轮箱测试机构间，且第一插槽内能插入从第一穿槽穿过的第一隔板；

15、所述所述第二插槽设于第二风机和风电偏航齿轮箱测试机构间，且第二插槽内能插入从第二穿槽穿过的第二隔板；

16、所述第一隔板能正对第一风机的出风口；

17、所述第二隔板能正对第二风机的出风口。

18、可选的，所述测试箱体还开设有第一排风口和第二排风口，且第一排风口和第二排风口分别设于第一插槽和第二插槽所在的两边上，且第一排风口和第二排风口相对设置，第一排风口和第二排风口位于第一插槽和第二插槽间。

19、可选的，风电偏航齿轮箱测试机构包括旋转台，且所述旋转台设于测试腔中心处，所述风电偏航齿轮箱能放置在旋转台上，风电偏航齿轮箱的动力输出端与风电旋叶连接，且所述风电旋叶在第一风机和第二风机的作用下能旋转。

20、可选的，电力测试部件包括偏航电机，且偏航电机与风电偏航齿轮箱接通，并能提供正反电压。

21、本申请还基于风电偏航齿轮箱可靠性测试系统提供了一种风电偏航齿轮箱可靠性测试方法，包括以下步骤：

22、将风电偏航齿轮箱放置于旋转台上，并将风电旋叶与风电偏航齿轮箱连通；

23、将偏航电机与风电偏航齿轮箱接通；

24、将测量部件与风电偏航齿轮箱接通；

25、从封盖上插入第一隔板，并开启第二电源，控制旋转台旋转使得风电旋叶或背风，测量部件采集风电偏航齿轮箱参数并发送至外接处理器；

26、从封盖上插入第二隔板，并开启第一电源，控制旋转台旋转使得风电旋叶或背风，测量部件采集风电偏航齿轮箱参数并发送至外接处理器；

27、从封盖上插入第一隔板和第二隔板，开启偏航电机使得风电偏航齿轮箱中行星齿轮正向或反向转动，测量部件采集风电偏航齿轮箱参数并发送至外接处理器。

28、本发明的有益效果为；

29、提供了一种包含测试箱体、风电偏航齿轮箱测试机构、风力测试部件、电力测试部件和测量部件的风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其中风力测试部件能够模拟多种风况，电力测试部件则可以模拟正反向供电，从而在实际投入使用前或者进行研发设计时获得可靠性数据。

技术特征：

1.一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其特征在于，包括测试箱体（1）、风电偏航齿轮箱测试机构、风力测试部件、电力测试部件和测量部件；

2.根据权利要求1所述的一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其特征在于，所述测试箱体（1）内设置有测试腔（12），测试箱体（1）顶部设置有封盖（15）。

3.根据权利要求2所述的一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其特征在于，所述封盖（15）上开设有第一穿槽（19）和第二穿槽（20），且第一穿槽（19）与第二穿槽（20）平行设置，第一穿槽（19）靠近测试箱体（1）一边，所述第二穿槽（20）靠近测试箱体（1）另一边。

4.根据权利要求3所述的一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其特征在于，所述风力测试部件包括第一风机（4）、第二风机（5）、第一电源（2）和第二电源（3）；

5.根据权利要求4所述的一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其特征在于，所述测试箱体（1）上两侧分别开设有第一进风口（6）和第二进风口（7），所述第一进风口（6）用于第一风机（4）供风，所述第二进风口（7）用于第二风机（5）供风。

6.根据权利要求5所述的一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其特征在于，所述测试腔（12）内壁上设置有第一插槽（8）和第二插槽（9），所述第一插槽（8）设于第一风机（4）和风电偏航齿轮箱测试机构间，且第一插槽（8）内能插入从第一穿槽（19）穿过的第一隔板（10）；

7.根据权利要求6所述的一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其特征在于，所述测试箱体（1）还开设有第一排风口（13）和第二排风口（14），且第一排风口（13）和第二排风口（14）分别设于第一插槽（8）和第二插槽（9）所在的两边上，且第一排风口（13）和第二排风口（14）相对设置，第一排风口（13）和第二排风口（14）位于第一插槽（8）和第二插槽（9）间。

8.根据权利要求6所述的一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其特征在于，所述风电偏航齿轮箱测试机构包括旋转台（16），且所述旋转台（16）设于测试腔（12）中心处，所述风电偏航齿轮箱（17）能放置在旋转台（16）上，风电偏航齿轮箱（17）的动力输出端与风电旋叶（18）连接，且所述风电旋叶（18）在第一风机（4）和第二风机（5）的作用下能旋转。

9.根据权利要求8所述的一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其特征在于，所述电力测试部件包括偏航电机（15），且偏航电机（15）与风电偏航齿轮箱（17）接通，并能提供正反电压。

10.一种风电偏航齿轮箱可靠性测试方法，基于权利要求9所述的一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风电偏航齿轮箱可靠性测试系统及测试方法，包括测试箱体、风电偏航齿轮箱测试机构、风力测试部件、电力测试部件和测量部件，风电偏航齿轮箱测试机构、风力测试部件、电力测试部件和测量部件均设于测试箱体内；风电偏航齿轮箱测试机构用于放置风电偏航齿轮箱；风力测试部件用于对风电偏航齿轮箱测试机构提供风力；电力测试部件用于对风电偏航齿轮箱测试机构提供电力；测量部件用于采集风电偏航齿轮箱参数，并将参数发送至测试箱体的外接处理器，其中风力测试部件能够模拟多种风况，电力测试部件则可以模拟正反向供电，从而在实际投入使用前或者进行研发设计时获得可靠性数据。技术研发人员：郑家银,王园园,王进受保护的技术使用者：四川金恒液压有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4