[发明专利]风电齿轮箱的试验方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风电齿轮箱的试验方法及其装置，属于风电齿轮箱技术领域。

背景技术

风力发电作为一种可再生能源，近年来发展迅速，无论陆地还是海上的装机容量都在持续增长，为人类实现可持续发展提供源源不断的动力。

风电齿轮箱属于风电机组的关键零部件，有着高可靠性和长寿命的要求，风电齿轮箱的试验验证在风电齿轮箱生产过程中是非常重要的环节。现有的风电齿轮箱试验验证一般都是采用电封闭的背靠背加载试验台完成，风电齿轮箱完全暴露在厂房的环境温度中，环境温度随季节不同变化明显，而不能人为控制，在一定程度上影响了齿轮箱试验结果的准确性。由于风电机组实际工作过程中机舱环境温度及通风条件有限，其工作环境温度范围从-30℃到40℃，而常规工厂试验环境温度及通风条件一般都优于机组实际工作情况，因此导致了一些风电齿轮箱在风场实际运行过程中经常出现油温过高报警或压力低报警等情况，机组只能限功率发电，严重的情况更会导致机组故障停机，对机组发电量影响较大，另外增加了售后维护成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电齿轮箱的试验方法及其装置，能准确对各种型号的风电齿轮箱提供在不同环境温度下各性能判据，并能快速判定被测风电齿轮箱是否合格。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种风电齿轮箱的试验方法，其特征在于：按以下步骤进行：

⑴、将风电齿轮箱设置在隔温的模拟机舱内，在模拟机舱的两端设有第一通孔及第二通孔，风电齿轮箱的输入端穿出第一通孔与陪试齿轮箱的输出侧连接、输出侧穿出第二通孔与加载电机连接，且陪试齿轮箱的输入侧与驱动电机连接，将风电齿轮箱和陪试齿轮箱背靠背连接在加载试验台上；

⑵、散热器安装在风电齿轮箱上方，且散热器的出风口对准模拟机舱上部的通风口，用于散热器与模拟机舱外部热交换；

⑶、在模拟机舱外部设有冷暖设备，且冷暖设备通过风管与模拟机舱内部相通，用于加热或冷却模拟机舱内部，在风电齿轮箱的各轴承外圈对应的轴承座安装孔处安装有用于测量轴承温度的轴承温度传感器，风电齿轮箱的油池内安装有用于测量油池温度的油温传感器，风电齿轮箱在润滑油入口处安装有用于测量润滑油入口压力油压传感器，所述的模拟机舱内安装有多个用于采集模拟机舱内部环境温度的机舱温度传感器；

⑷、启动冷暖设备，将模拟机舱环境温度从-30℃依次递增预热至40℃，各机舱温度传感器采集模拟机舱内部环境温度达到所设定N_i工况下的模拟机舱环境温度X_i，开启驱动电机和加载电机，分别让风电齿轮箱在额定转速和额定负载下运行达到温度平衡状态，数据采集器记录温度平衡后在各对应的模拟机舱环境温度X_i下，风电齿轮箱各测点的轴承温度A_i、油池温度B_i及润滑油入口压力C_i，当所有工况下风电齿轮箱的油池温度均小于85℃、轴承温度均小于95℃、且润滑油入口压力均大于0.5bar时，判断风电齿轮箱温度性能合格，并进入下一步数据分析，否则，结束试验；

⑸、采用最小二乘法对轴承温度A_i与模拟机舱环境温度X_i的离散测试数据进行直线拟合，并建立该型号风电齿轮箱在不同环境温度X下出厂试验的轴承温度A的合格判定标准：a₁X+a₂-ΔA<A<a₁X+a₂+ΔA，