一种偏航夹持力试验系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种偏航夹持力试验系统，系统包括：支撑板、受压板、横向吊杆组件、台架、压力传感器、柱头螺栓和支撑梁。横向吊杆组件进一步包括碟簧组、导杆销、摩擦片、压盘、横向吊杆。横向吊杆的底部设置有凹槽，导杆销、碟簧组、压盘和摩擦片从下至上依次设置在凹槽中，在受压板与摩擦片之间设置有压力传感器。横向吊杆通过螺栓固定在支撑板上，柱头螺栓安装在与凹槽底部相连通的螺纹孔中，柱头螺栓的长度大于凹槽底部的螺纹孔的深度。本实用新型能够模拟风机偏航系统碟簧组的真实受力情况，得到柱头螺栓预紧力矩与摩擦片的正压力关系，从而较准确的得到需要的偏航功率要求时的柱头螺栓预紧力矩值。
【专利说明】一种偏航夹持力试验系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种试验系统，尤其是涉及一种应用于风力发电设备偏航系统的偏航夹持力试验系统。
【背景技术】
[0002]滑动摩擦式偏航系统是目前比较常见的主动偏航系统，滑动式偏航系统采用预紧柱头螺栓，压缩碟簧来为偏航系统摩擦片提供正压力，系统通过对柱头螺栓预紧力矩的控制，来控制系统输出功率。偏航功率是风机偏航安全稳定性的主要因素，但由于柱头螺栓在实际预紧操作中，受到螺栓润滑脂、螺栓加工工艺、环境情况、预紧工艺等影响，难以准确的确定偏航系统的预紧力矩，从而不能准确的调整柱头螺栓预紧力矩值来达到需要的偏航功率值。同时，由于柱头螺栓处于受压状态，且碟簧等变形受装配、温度的影响，系统不能通过预紧力矩计算摩擦片的正压力，从而不能通过对预紧力矩的控制来保证达到偏航所需的偏航功率。
[0003]目前，国内各媒体刊物尚未对滑动式偏航系统预紧力矩进行研究，仅对预紧的大小有要求。然而，在目前的滑动式偏航系统结构中，是不能通过理论计算公式得到偏航系统预紧力矩值与偏航夹持力的大小的关系。现有技术中应用的螺栓测试系统，均是对受拉螺栓的预紧力进行测试，而针对受压螺栓的预紧力对输出力矩的测试还未见到相关的研究。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种偏航夹持力试验试验系统，模拟风机偏航系统碟簧组的真实受力情况，得到柱头螺栓预紧力矩与摩擦片的正压力关系，从而根据需要的偏航功率要求较准确的得到柱头螺栓的预紧力矩值。
[0005]为了实现上述实用新型目的，本实用新型具体提供了一种偏航夹持力试验系统的技术实现方案，一种偏航夹持力试验系统，包括:支撑板、受压板、横向吊杆组件、台架、压力传感器、柱头螺栓、和支撑梁。所述支撑板通过螺栓安装在所述支撑梁上，所述支撑梁设置在所述台架上，所述受压板通过螺栓固定在所述支撑板的下部。所述横向吊杆组件进一步包括碟簧组、导杆销、摩擦片、压盘、横向吊杆，所述横向吊杆的底部设置有凹槽，所述导杆销、碟簧组、压盘和摩擦片从下至上依次设置在所述凹槽中。在所述受压板与所述摩擦片之间设置有所述压力传感器，所述横向吊杆通过螺栓固定在所述支撑板上，所述柱头螺栓安装在与所述凹槽底部相连通的螺纹孔中，所述柱头螺栓的长度大于所述凹槽底部的螺纹孔的深度。
[0006]优选的，所述偏航夹持力试验系统还包括压板一、压板二和小螺栓。所述压板一和压板二设置在压力传感器与摩擦片之间，并通过所述小螺栓和横向吊杆的内侧边缘夹住所述压板一和压板二。
[0007]优选的，所述压板一和压板二采用矩形压板。
[0008]优选的，所述压板一和压板二采用不同厚度的压板。[0009]通过实施上述本实用新型提供的一种偏航夹持力试验系统，具有如下技术效果:
[0010](I)本实用新型能够模拟风机齿圈、横向吊杆、碟簧组等部件的受力情况，用支撑板和受压板代替了齿圈，简化了系统结构，也使得对摩擦片正压力的测试成为了可能；
[0011](2)本实用新型可以对碟簧组、螺纹润滑脂的性能，以及腔内结构设计的合理性等进行试验验证；
[0012](3)本实用新型还具有结构简单，易于装配的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本实用新型偏航夹持力试验系统一种【具体实施方式】的结构主视图；
[0015]图2是本实用新型偏航夹持力试验系统一种【具体实施方式】的结构俯视图；
[0016]图3是本实用新型图2的A-A向剖视图；
[0017]图4是本实用新型偏航夹持力试验系统一种【具体实施方式】的立体结构图；
[0018]图中:1_支撑板，2-受压板，3-压板一，4-压板二，5-横向吊杆组件，6-台架，7-压力传感器，8-碟簧组，9-导杆销，10-柱头螺栓，11-小螺栓，12-摩擦片，13-压盘，14-横向吊杆，15-支撑梁。
【具体实施方式】
[0019]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020]如附图1至附图4所示，给出了本实用新型一种偏航夹持力试验系统的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0021]如附图1、附图2、附图3和附图4所示的一种偏航夹持力试验系统的具体实施例，包括:支撑板1、受压板2、横向吊杆组件5、台架6、压力传感器7、柱头螺栓10和支撑梁15。支撑板I通过螺栓安装在支撑梁15上，支撑梁15设置在台架6上，台架6用于支撑整个偏航夹持力试验系统的台面。受压板2通过螺栓固定在支撑板I的下部，受压板2经过调质处理，避免受到大压力时出现凹陷。横向吊杆组件5进一步包括碟簧组8、导杆销9、摩擦片12、压盘13、横向吊杆14,横向吊杆14的底部设置有凹槽,导杆销9、碟簧组8、压盘13和摩擦片12从下至上依次设置在凹槽中。在受压板2与摩擦片12之间设置有压力传感器7，横向吊杆14通过螺栓固定在支撑板I上，柱头螺栓10安装在与凹槽底部相连通的螺纹孔中，柱头螺栓10的长度大于凹槽底部的螺纹孔的深度。当进行偏航夹持力试验时，旋紧柱头螺栓10，依次带动导杆销9、碟簧组8、压盘13和摩擦片12整体上移，从而压紧压力传感器7，支撑板I和受压板2模拟偏航齿圈承受作用力过程。[0022]作为本实用新型的另一种具体实施例，偏航夹持力试验系统还进一步包括压板一
3、压板二 4和小螺栓11，压板一 3和压板二 4设置在压力传感器7与摩擦片12之间，压板一 3和压板二 4采用矩形压板，并通过小螺栓11和横向吊杆14的内侧边缘夹住压板一 3和压板二 4。增加压板一 3和压板二 4的目的，首先是便于柱头螺栓10进一步推动导杆销9，带动碟簧组8、压盘13、摩擦片12整体上移，但由于柱头螺栓10的位移是有限制的，所以需要有压板来填充压力传感器7和摩擦片12的间隙，另外由于不同型号的压力传感器7的厚度一般不一样，为了不同厂家不同型号的压力传感器7均能适用，所以选用两块不同厚度的压板一 3和压板二 4来配合使用，这样做能够减少柱头螺栓10的拧紧行程，避免柱头螺栓10拧入行程的不足。同时，通过小螺栓11和横向吊杆14的内侧边缘夹住矩形的压板一 3和压板二 4，使在对柱头螺栓10的预紧操作中，压板不会随着转动，从而避免压力传感器7的跟转。
[0023]本实用新型具体实施例描述的偏航夹持力试验系统模拟风机偏航系统碟簧组8的真实受力情况，得到柱头螺栓10的预紧力矩与摩擦片12正压力的关系，从而较准确的得到需要的偏航功率要求时的柱头螺栓10的预紧力矩值。偏航夹持力试验系统模拟风机偏航系统，通过对柱头螺栓10预紧力矩的控制，测试碟簧组8的最终输出正压力，通过实验可以较准确的得到预紧力矩与摩擦片12正压力的关系，从而可以在实际偏航调试中较准确的调整预紧力矩，保证达到风机偏航功率。并且本实用新型具体实施例还能进行预紧力矩与碟簧组8输出力矩关系的测试，对整个偏航系统的预紧操作的影响因素进行分析，同时还可以验证碟簧组8的性能，验证螺纹润滑脂对柱头螺栓10预紧的影响，以及验证柱头螺栓10预紧的转角法与力矩法的精确性。
[0024]本实用新型具体实施例描述的偏航夹持力试验系统能够进行螺栓预紧力测试、碟簧组性能检测、碟簧组蠕变检测、螺纹润滑脂效果测试、预紧方法对比测试等测试试验。
[0025]其中，螺栓预紧力测试过程用于测试柱头螺栓10预紧力矩与输出作用力的关系，该过程包括以下步骤:
[0026]对柱头螺栓10进行预紧操作，旋紧柱头螺栓10，带动导杆销9，从而压缩碟簧组8，再通过压盘13和摩擦片12将作用力传递至压力传感器7，压力传感器7连接有数据采集仪，通过数据采集仪将压力传感器7采集到的作用力值采集至计算机上，从而得到柱头螺栓10预紧力矩值和输出作用力值两组数据，再通过数据分析得到预紧力矩与输出作用力的关系。
[0027]碟簧组性能测试过程用于测试碟簧组8的性能，该过程包括以下步骤:
[0028]旋紧柱头螺栓10，压缩碟簧组8，通过压盘13和摩擦片12将碟簧组8的作用力传递至压力传感器7，记录柱头螺栓10的旋入量，得到碟簧组8的形变位移与碟簧组8承受的作用力两组数据，再通过数据分析得到碟簧组8的刚度曲线，比较碟簧组8的刚度值与样品的刚度值，对比分析碟簧组8的性能。
[0029]碟簧组蠕变测试过程用于测试碟簧组8的刚度蠕变特性，该过程包括以下步骤:
[0030]旋紧柱头螺栓10，压缩碟簧组8，并锁定柱头螺栓10，使碟簧组8处于被压缩状态，并根据试验的需要保持碟簧组8处于被压缩状态一定时间，通过压力传感器7检测碟簧组8的作用力值变化情况，从而得到碟簧组8的刚度蠕变情况。
[0031]螺纹润滑脂效果测试过程用于测试螺纹润滑脂对柱头螺栓10输出作用力的影响，该过程包括以下步骤:
[0032]在柱头螺栓10存在螺纹润滑脂和没有螺纹润滑脂两种情况下，对柱头螺栓10进行预紧操作，旋紧柱头螺栓10，带动导杆销9，从而压缩碟簧组8，再通过压盘13和摩擦片12将作用力传递至压力传感器7，得到两种情况下柱头螺栓10预紧力矩值和输出作用力值两组数据的对比情况，从而得到两种情况下预紧力矩与输出作用力的关系，并得到螺纹润滑脂对柱头螺栓10预紧的影响。
[0033]预紧方法对比测试过程用于比较柱头螺栓10不同的预紧方式是否导致作用在摩擦片12上的作用力不同，从而比较不同预紧方式对柱头螺栓10预紧的有效性和可靠性，该过程包括以下步骤:
[0034]在改变柱头螺栓10预紧方式的情况下，对柱头螺栓10进行预紧操作，旋紧柱头螺栓10，带动导杆销9，从而压缩碟簧组8，再通过压盘13和摩擦片12将作用力传递至压力传感器7，得到不同预紧方式情况下柱头螺栓10预紧力矩值和输出作用力值两组数据的对比情况，从而得到柱头螺栓10在不同的预紧方式情况下预紧力矩与输出作用力的关系，得到不同预紧方法对柱头螺栓10预紧与输出作用力关系的准确性，柱头螺栓10预紧方式包括但不限于力矩法预紧方式和转角法预紧方式。
[0035]本实用新型具体实施例描述的偏航夹持力试验系统能够模拟风机齿圈、横向吊杆、碟簧组等的受力情况，采用支撑板I和受压板2代替了齿圈，简化了系统结构，也使得对摩擦片12正压力的测试成为了可能。另外，通过具体实施例描述的技术方案可以对碟簧组8的性能，螺纹润滑脂的性能，预紧方式等进行试验验证。此外，由于目前对受压柱头螺栓10的受力情况，没有理想的计算公式能够得出柱头螺栓10的预紧力矩与轴向力的关系，本实用新型具体实施例可以通过测试，得到柱头螺栓10的预紧力矩与轴向力的关系，并能够验证目前常用的螺栓预紧方法，转角法和力矩法在偏航预紧应用中的准确性，并能比较螺纹润滑脂对转角法和力矩法的影响。同时，本实用新型具体实施例描述的技术方案还具有结构简单，易于装配的特点。
[0036]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0037]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种偏航夹持力试验系统，其特征在于，包括:支撑板(I)、受压板(2)、横向吊杆组件(5)、台架(6)、压力传感器(7)、柱头螺栓(10)和支撑梁(15)，所述支撑板(I)通过螺栓安装在所述支撑梁(15)上，所述支撑梁(15)设置在所述台架(6)上，所述受压板(2)通过螺栓固定在所述支撑板(I)的下部；所述横向吊杆组件(5)进一步包括碟簧组(8)、导杆销(9)、摩擦片(12)、压盘(13)、横向吊杆(14)，所述横向吊杆(14)的底部设置有凹槽，所述导杆销(9)、碟簧组(8)、压盘(13)和摩擦片(12)从下至上依次设置在所述凹槽中；在所述受压板(2)与所述摩擦片(12)之间设置有所述压力传感器(7)，所述横向吊杆(14)通过螺栓固定在所述支撑板(I)上，所述柱头螺栓(10)安装在与所述凹槽底部相连通的螺纹孔中，所述柱头螺栓(10)的长度大于所述凹槽底部的螺纹孔的深度。
2.根据权利要求1所述的一种偏航夹持力试验系统，其特征在于:所述偏航夹持力试验系统还包括压板一(3)、压板二(4)和小螺栓(11)，所述压板一(3)和压板二(4)设置在压力传感器(7)与摩擦片(12)之间，并通过所述小螺栓(11)和横向吊杆(14)的内侧边缘夹住所述压板一(3 )和压板二( 4 )。
3.根据权利要求1所述的一种偏航夹持力试验系统，其特征在于:所述压板一(3)和压板二(4)采用矩形压板。
4.根据权利要求1所述的一种偏航夹持力试验系统，其特征在于:所述压板一(3)和压板二(4)采用不同厚度的压板。
【文档编号】G01L5/24GK203443727SQ201320531197
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】阳凌霄, 韩德海, 赵萍, 李中林, 史天宝 申请人:南车株洲电力机车研究所有限公司