风力发电机组故障诊断与排查实验台的制作方法

本实用新型涉及一种风力发电机组故障诊断与排查实验台，属于新能源及风力发电机
技术领域：
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背景技术：
：由于机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，加之所处自然环境交通不便，齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内，一旦出现故障，修复非常困难，因此提前预知齿轮箱的隐藏故障，将齿轮箱故障率降到最低势在必行。齿轮箱体积较大，成本过高，动辄上百万，因此齿轮箱小型化，模拟真实齿轮箱故障，非常有必要。技术实现要素：本实用新型的主要目的在于，提供一种风力发电机组齿轮箱故障诊断与排查试验台，所要解决的技术问题是能够实现多种风力发电机组齿轮箱运行与故障诊断的综合实验，从而更加适于实用。本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种风力发电机组故障诊断与排查实验台，包括从左到右依次设置的电机、联轴器ⅰ、传感器ⅰ、联轴器ⅱ、齿轮箱、联轴器ⅲ、传感器ⅱ、联轴器ⅳ、磁粉制动器和设置在上述设备底部的试验平台，所述的电机和齿轮箱一端通过联轴器ⅰ及联轴器ⅱ连接，所述的磁粉制动器与齿轮箱另一端通过联轴器ⅲ和联轴器ⅳ连接，所述的联轴器ⅰ和联轴器ⅱ之间设有传感器ⅰ，所述的联轴器ⅲ和联轴器ⅳ之间设有传感器ⅱ，所述的电机、传感器ⅰ、齿轮箱、传感器ⅱ、磁粉制动器通过其相对应的支架固定在试验平台上。本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的风力发电机组故障诊断与排查实验台，其中所述的齿轮箱包括：齿轮箱壳体、视孔盖、支撑壳体、二级太阳轮、二级行星轮、二级内齿圈、一级内齿圈、一级行星轮、行星轮轴、一级太阳轮、轴承挡盖、齿轮箱支架，所述视孔盖设置在齿轮箱壳体顶部，轴承挡盖设置在齿轮壳体外侧，所述一级太阳轮和二级太阳轮面对面设置。优选的，前述的风力发电机组故障诊断与排查实验台，其中所述的磁粉制动器外设有冷却系统，其用于冷却磁粉制动器，所述的冷却系统包括水箱、水泵、进水管和出水管，所述进水管和出水管分别与磁粉制动器连接。优选的，前述的风力发电机组故障诊断与排查实验台，其中所述的齿轮箱传动系统外设有风速风向仪试验台，所述风速风向仪试验台包括控制柜和设置在控制柜顶部的风速风向仪，所述控制柜包括plc控制器、信号转换模块、张力控制器、变频器，所述的风速风向仪与plc控制器输出端通过信号转换模块连接，所述齿轮箱传动系统中的电机通过变频器与plc控制器输入端连接，所述张力控制器与plc控制器输出端及齿轮箱传动系统中的磁粉制动器连接，所述齿轮箱传动系统中的传感器ⅰ、传感器ⅱ分别plc控制器输入端连接。优选的，前述的用于风力发电机组故障诊断试验台的齿轮箱传动系统，其中所述的风速风向仪试验台还包括触控屏，所述触控屏与plc控制器的输入端通讯连接。优选的，前述的用于风力发电机组故障诊断试验台的齿轮箱传动系统，其中所述的通讯连接的方式包括太网通讯或rtu通讯。借由上述技术方案，本实用风力发电机组齿轮箱故障诊断与排查试验台至少具有下列优点：本实用新型的装置设计独特、造型美观大方、体积小、占地面积少，实验实训方便且贴近工程实际，填补国内该类实验设备的空白；专业性强，能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学进程作有机地结合；直观性强，真实风机电气件，结构紧凑的实验平台，直观的展现的风力发电系统的各个电气组成，便于学生了解，操作。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为本实用新型的一个实施例中的风力发电机组故障诊断与排查实验台的结构图；图2为本实用新型的一个实施例中的用于风力发电机组故故障诊断与排查试验台的结构剖面图图；图3为本实用新型的一个实施例中的风力发电机组故障诊断与排查实验台的结构图；图4为本实用新型的一个实施例中的风力发电机组故障诊断与排查实验台的结构图。具体实施方式以下实施例所用材料、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、方法和仪器，本领域普通技术人员均可通过商业渠道获得。在本实用新型以下的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间介质间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以是具体情况理解上书术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型以下的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，但以下详细说明不视为对本实用新型的限定。如图1-2所示，本实用新型的一个实施例一种风力发电机组故障诊断与排查实验台，包括从左到右依次设置的电机1、联轴器ⅰ2、传感器ⅰ3、联轴器ⅱ4、齿轮箱5、联轴器ⅲ6、传感器ⅱ7、联轴器ⅳ8、磁粉制动器9和设置在上述设备底部的试验平台10，所述的电机1和齿轮箱5一端通过联轴器ⅰ2及联轴器ⅱ4连接，所述的磁粉制动器9与齿轮箱5另一端通过联轴器ⅲ6和联轴器ⅳ8连接，所述的联轴器ⅰ2和联轴器ⅱ4之间设有传感器ⅰ3，所述的联轴器ⅲ6和联轴器ⅳ8之间设有传感器ⅱ7，所述的电机1、传感器ⅰ3、齿轮箱5、传感器ⅱ7、磁粉制动器9通过其相对应的支架固定在试验平台10上，即电机1通过其底部的电机支架011固定在试验平台10上，传感器ⅰ3通过其底部的传感器ⅰ支架031固定在试验平台10上，齿轮箱5通过其底部的齿轮箱支架051固定在试验平台10上，传感器ⅱ7通过其底部的传感器ⅱ支架071固定在试验平台10上，磁粉制动器9通过其底部的磁粉制动器支架091固定在试验平台10上。传感器ⅰ检测齿轮箱扭矩，传感器ⅱ检测磁粉制动器扭矩。较佳的，如图2所示，本实施中的齿轮箱5包括：齿轮箱壳体052、视孔盖053、支撑壳体054、二级太阳轮055、二级行星轮056、二级内齿圈057、一级内齿圈058、一级行星轮059、行星轮轴0510、一级太阳轮0511、轴承挡盖0512、齿轮箱支架051，所述视孔盖053设置在齿轮箱壳体052顶部，轴承挡盖0512设置在齿轮壳体052外侧，所述一级太阳轮0511和二级太阳轮055面对面设置。较佳的，如图3所示，本实施例中的磁粉制动器外设有冷却系统11，其用于冷却磁粉制动器9，所述的冷却系统11包括水箱1101、水泵(图中未画出)、进水管1102和出水管1103，所述进水管和出水管分别与磁粉制动器连接。通过水泵将水箱中的水抽入进水管中。较佳的，如图3-4所示，本实施例中的故障诊断与排查试验台外设有风速风向仪试验台，所述风速风向仪试验台包括控制柜12和设置在控制柜顶部的风速风向仪13，所述控制柜12包括plc控制器1201、信号转换模块1202、张力控制器1203、变频器1204，所述的风速风向仪12与plc控制器1201通过信号转换模块1202连接，所述齿轮箱传动系统中的电机1通过变频器1204与plc控制器1201输入端连接，所述张力控制器1203与plc控制器1201及齿轮箱传动系统中的磁粉制动器9连接，所述齿轮箱传动系统中的传感器ⅰ3、传感器ⅱ7分别plc控制器1201输入端连接。较佳的，如图4所示，本实施例中的风速风向仪试验台还包括触控屏1205，所述触控屏与plc控制器1201的输入端通讯连接。较佳的，如图4所示，本实施例中的风速风向仪试验台还包括指示灯1206和操作按钮1207。指示灯1206和操作按钮1207分别与plc控制器1201连接。通过操作按钮进行各种操作，通过指示灯观看各状态。较佳的，实施例中的通讯连接的方式包括太网通讯或rtu通讯。现采用本实用新型的设备进行以下实验功能：空载试验、负载试验及批量生产试验。专业知识及技能要求：(1)能满足风能与动力技术、新能源应用技术、新能源发电技术、节能工程技术及相关专业的教学内容中涉及的风力发电机组相关理论知识、安装与调试、机组运行中各系统相互关系及自然风建模等性能特征的要求。(2)能满足风力发电设备及电网自动化、风电系统运行维护与检修技术、风力发电设备制造与安装及相关专业的教学内容中涉及到的风力发电机组齿轮箱方面的知识和技能要求。(3)能满足风电专业岗位主要包括风电加工制造、安装调试、运行维护、规划设计等，职业工种为风电设计人员、安装调试人员、运维人员的培训要求。本设备可完成的齿轮箱出厂实验：空载试验：1、齿轮箱安装倾角测量2、试车前手动，确认无卡死现象再启动3、按额定转速的30％、50％、80％各转20分钟，观察无异常后再启动至额定转速4、在额定转速下，测量齿轮箱的油温、轴承温度、振动等数据并记录5、在110％额定转速下运行6、在额定转速下，反向运行30分钟7、检查各连接件、紧固件有无松动，密封情况，运行是否平稳等要求加载试验：1.加载步骤步骤持续时间(min)载荷(额定)转速1(额定)转速2(额定)1201/4112202/43/413203/42/4142011/412.过载试验：正常加载试验结束后，进行110％超负载运行20分钟3.负载试验过程中，记录温度、振动、扭矩等参数加载过程中，有异常必须消除故障后重新试车。本设备可完成的齿轮箱故障排查及其他实验：1.磁粉制动器加载实验2.原动机转速调节实验3.变频器控制实验4.联轴节安装实验5.手持式振动分析仪测试实验6.手持振动分析仪数据记录实验7.手持式振动分析仪数据分析实验8.齿轮箱运行状态观察实验9.齿轮箱断齿振动分析检查实验10.齿轮箱断齿更换实验11.齿轮箱腐蚀齿振动分析检查实验12.齿轮箱腐蚀齿更换实验虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。当前第1页12