一种实现位姿控制和主轴加载的风机增速箱试验台

摘要

本发明属于风电装备增速箱传动系统动态性能及可靠性技术领域，具体涉及一种实现位姿控制和主轴加载的风机增速箱试验台。该试验台包括位姿模拟平台和主轴载荷模拟平台，其中位姿模拟平台通过六个位姿加载驱动装置模拟试验台在实际风载下的空间六个自由度位移变动；主轴载荷模拟平台由六个磁场加载装置模拟主轴在实际风载下承受的交变弯曲载荷和轴向推力载荷。利用并联机构基本构型，可以模拟风载作用下的风电增速箱的六自由度位置与姿态，通过非接触式主轴电磁加载，可以真实模拟主轴在实际工况中承受的轴向推力载荷和交变弯曲载荷。

主权项

一种实现位姿控制和主轴加载的风机增速箱试验台，其特征在于，包括位姿模拟平台和主轴载荷模拟平台，其中位姿模拟平台通过六个位姿加载驱动装置模拟试验台在实际风载下的空间六个自由度位移变动；主轴载荷模拟平台由六个磁场加载装置模拟主轴在实际风载下承受的交变弯曲载荷和轴向推力载荷；所述位姿模拟平台的结构为：多个位姿加载驱动装置(1)分别安装在运动工作台(2)的侧面和底面，风机增速箱模型(3)安装在运动工作台(2)的顶面；位姿加载驱动装置(1)采用3‑2‑1的布置方式实施位置、姿态的控制，具体位置为：在运动工作台(2)的底面上固连三个位姿加载驱动装置(1)，用于克服所述的运动工作台(2)和风机增速箱模型(3)的重力影响；在运动工作台(2)的末端面固连两个位姿加载驱动装置(1)，用于模拟风机增速箱在主轴方向的位姿变动；在运动工作台(2)的侧端面固连一个位姿加载驱动装置(1)，用于模拟施加风机增速箱机舱侧端的位姿变动；所述主轴载荷模拟平台的结构为：风机主轴(4)的一端与风机增速箱模型(3)的锁紧套连接，风机主轴(4)的另一端与主轴轴承(5)配合，主轴轴承(5)外圈与主轴轴承座(6)内孔配合，主轴轴承座(6)通过螺栓连接与运动工作台(2)固连；在风机主轴(4)的输入端面上安装加载圆盘(7)，加载圆盘(7)具有导磁性能；在加载圆盘(7)的上下左右四个位置分别布置磁场加载装置(17)、(18)、(19)和(20)，通过对四个磁场加载装置的电流调节控制，模拟实际工况的交变弯曲载荷；在加载圆盘(7)靠近风机主轴(4)的一侧安置两个磁场加载装置(21)和(22)，模拟实际工况的轴向推力载荷；所述位姿加载驱动装置(1)的结构为：液压站通过伺服控制阀控制液压执行元件，液压执行元件包括液压缸体(9)和液压活塞杆(10)；在液压缸体(9)的两端固连液压缸盖(11)，液压活塞杆(10)一端位于液压缸体(9)内，一端伸出并与移动块(12)固连；液压系统的液压通过液压活塞杆(10)转换为机械能，驱动移动块(12)直线进给运动；移动块(12)两侧的凸台嵌入到支撑台架(13)的线槽中，支撑台架(13)的位置与运动工作台(2)相对固定上，移动块(12)沿着支撑台架(13)的线槽直线往复运动；支撑杆(15)的一端通过第一球铰链(14)与移动块(12)连接，另一端通过第二球铰链(16)与运动工作台(2)连接，支撑杆(15)可在空间任意角度内转动，使得整个位姿变动的机械能传递到运动工作台(2)上，真实模拟风机增速箱的位姿变动。