[发明专利]风电齿轮箱的试验方法及其装置

摘要

本发明涉及一种风电齿轮箱的试验方法，将风电齿轮箱设置在隔温的模拟机舱内，并与陪试齿轮箱连接，根据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的数据，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，油池温度B的合格判定标准：b₁X+b₂-ΔB<B<b₁X+b₂+ΔB，及润滑油入口压力C的合格判定标准为：c₁X+c₂-ΔC<C<c₁X+c₂+ΔC。本发明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。

主权项

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的油压传感器，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，其中：$a_1=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{A}_i-n\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i{A}_i}{{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i\right)}^2-n\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i^2},a_2=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i{A}_i\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i-\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{A}_i\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i^2}{{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i\right)}^2-n\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i^2},$且ΔA为轴承温度判定区域范围，可取ΔA为0～5℃；采用最小二乘法对油池温度B_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，建立该型号风电齿轮箱在不同环境温度X下出厂试验的油池温度B的合格判定标准：b₁X+b₂‑ΔB<B<b₁X+b₂+ΔB，其中：$b_1=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{B}_i-n\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i{B}_i}{{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i\right)}^2-n\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i^2},b_2=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i{B}_i\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i-\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{B}_i\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i^2}{{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i\right)}^2-n\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i^2},$且ΔB为油池温度判定区域范围，可取ΔB为0～5℃。采用最小二乘法对润滑油入口压力C_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，建立该型号风电齿轮箱在不同环境温度X下出厂试验的润滑油入口压力C的合格判定标准为：c₁X+c₂‑ΔC<C<c₁X+c₂+ΔC，$c_1=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{C}_i-n\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i{C}_i}{{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i\right)}^2-n\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i^2},c_2=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i{C}_i\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i-\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{C}_i\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i^2}{{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i\right)}^2-n\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{X}_i^2},$且ΔC为润滑油入口压力判定区域范围，可取ΔC为0～0.5bar。