风电齿轮箱轴承试验机液压加载系统.pdf

轴承技术 2 0 1 1年第 3期 1 5 果。 风电齿轮箱轴承试验机液压加载系统 技术 中心 马小军杨少宏姚向前 摘要 文章介绍了风 电齿轮箱 轴承试验机液压加载系统 结构、 工作原理 、 机构特点、 使用效 关键词 过滤器； 变量柱塞泵； 溢流阀； 比例减压阀； 风冷机 风力发 电机组 的设计通 常要求在无 人值 班运行条件下工作长达 2 0年之久 ， 因此齿轮箱 轴承受到了真正的考验。在 国内， 与增速齿轮 箱试验相对应 的轴承 的空载试验、 性能试验和 寿命试验还 属于空 白。国外轴 承厂家对 风 电 轴承试验机 技术仍处 于封锁状态 。风 电轴承 在使用过程 中一旦发 生故障将 会给轴承 生产 厂家在声誉 和经济上造成巨大损失 ， 这种风险 是难以接受的。齿轮箱轴承试验机 的研制 ， 可 为完善产 品设计 、 改进工艺 、 提高产 品的可靠 性 、 获得市场准入提供重要 的实验数据 。 1系统简介 风 电齿 轮箱轴 承试 验机液 压加载 系统有 两个执行元件 ， 控制单元接受执行元件输 入端 压力传感器的反馈信号， 通过比例减压阀构成 闭环 自动控制 ， 以分别保证 径 向、 轴 向载荷大 小。每个 执 行元 件 的供 油 压力 、 流量 平稳 可 调 ， 整套装置性能稳定 、 安全可靠。 2 系统的结构及工作原理 风电齿轮箱液压加载系统主要 由油箱 、 加 载油缸 ， 液压油泵 和液压油泵驱动 电机、 过 滤 器 ， 风冷机、 仪表控制装 置、 溢流阀、 管道 、 阀门 等组成 见 图 1 ， 其结构为整体式 。 系统由工 控机根 据载荷谱 确定 轴 向加 载 和径向加载的设定值 ， 并和压力传感器 测得实 际值进行比较， 由工控机输出不同电压值到比 例放大板增加或减少载荷 ， 载荷波动误 差不大 于 2 ％。系统另设溢 流阀 ， 若溢 流阀的调定压 力高于试验所需的最高压力时， 多余的流量将 从高压溢流阀处溢流。 图 1 液压加载系统 1 一油箱 ； 2 一液位计 ； 3 一加油 口； 4 一滤油 器 ； 5 一电机 ； 6 一变量柱 塞泵 ； 7 一管路过滤器 ； 8 一风冷 机 ； 9 一溢 流 阀 ； 1 O 一插 装 式 单 向阀 ； 1 l 一压力表开关 ； 1 2 一压力表 ； 1 3 一高响应 比例 减压 阀； 1 4 一叠加式 节流阀 ； l 5 一 电磁换向阀； 1 6 一径向油 缸 ； 1 7 一压力 变送 器 ； 1 8 一轴 向油 缸。 下转第 1 9页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 轴承技术 2 0 1 1 年第 3期 l 9 大 1 2 0 0 0 L U X 2 ． 2 ． 2 装配高测量 装配高测量选用马波斯测量传感器及 P l c 型测量控制仪。P 1 C能够连接 1 个或 2 个传感 器 ， 实现 T 1或 T 1 T 2同步测量 ， 机箱后部 的 R S一 2 3 2接 口可与 P L C进行通讯 。通过人 机界面对 N G值 、 校正用标准件值、 校正 间隔 次数等参数进行设定。 主要性能 测量范围 3 0 m 分辨率 0 ． 5 ／ 1 m 长时间稳定性 O ． 8 m ／ 8 h 3 特点及使用效果 该设备的研制， 提高了生产 自动化程度， 提高检测精度 ， 杜绝人为失误、 人为因素 ， 减轻 工人劳动强度， 提高检测效率。 目前， 该设备已稳定运行， 经生产验证达到设 计 目的， 为生产全自动运行 ， 提供技术保证。 上接第 1 5页 3 技术参数 系统压力 2 1 MP 系统流量 1 0 L ／ rai n 电机 电压 3 8 0 V； 频率 5 0 H Z， 功率 3 ． 7 5 K W， 电流 1 0 0 A 风冷机 电压 2 2 0 V功率 3 5 K W 放大板 电压 6 0 V A， 功率 3 ． 7 A 系统工作油温不高 于 5 0 C并加 以 自动控 制 过滤器 采用高压过滤器， 过滤精度5 ， 具 有压差发讯器、 压力指示 4 系统的特点 ①变量柱塞泵6当排出压力达到压力补偿 器的预设值时， 排出量自动减少以将压力保持 于预设压力 ，避免 了电机发热 、 消耗功率大 、 流量损失等缺点。 ②过滤器 7安装在液压系统 的压力管路 上 ， 用以滤除液压油 中的杂质和沉淀物 ， 从而 防止阀芯卡死、 节流小孑 L 缝隙和阻尼孔 的堵塞 以及液压元件过快磨损等故障的发生， 过滤器 设有压差发讯装置 ， 当滤芯污染堵塞到进出油 口压差为 0 ． 3 5 M p a时即发出信号 ， 更 换滤芯 ， 以达到保护 系统 安全的 目的。该过 滤器具有 过滤精度高 、 通油能力大 、 原始压力损失小 、 纳 污量大等优点。 ③系统 中选用大功率 的风冷机 8 ， 保证 了 冷却器 效率、 确保 了散热性 、 高可靠性和低噪 音等优良特性。冷却器装在主溢流阀溢流口， 溢流阀产生的热油直接获得冷却， 冷却速度 快， 保证系统出油温度 5 0 o C。 ④溢流阀9 在液压系统正常工作时处于关 闭状态 ， 只是在系统压力大于或等于其调定压 力时才开启溢 流， 对 系统起过载保护作用 ， 防 止对 电动机及液压系统和元件造成损坏 。 ⑤高响应 比例减压 阀 1 3采用 比例 电磁铁 实现 阀芯的微小位移 ， 从 而实现对油路的连续 压力控制 ， 该阀的特点是在进 口压力不断变化 的情况下 ， 保持 出 口压力 在一定 的范围 内， 并 可根据需要调节设定值达到减压的目的。采 用比例减压 阀对油路进行压力调节 ， 稳定性与 可靠性较 高 ， 比较符合加载 系统要求 ， 该阀减 压精确 ， 工作平 稳 ， 加 载可靠、 安 装调节方便 ， 使用寿命长。 5 结束语 该试验机液压加载已投入使用 ， 试验台运 行平稳 、 可靠 ， 试验运行 情况正常 良好 ， 到 目前 为止 ， 该 系统可对七种不 同型号 、 不 同载荷 的 试验轴承进行加载试验。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m