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一種偏航夾持力試驗系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種偏航夾持力試驗系統，系統包括：支撐板、受壓板、橫向吊桿組件、臺架、壓力傳感器、柱頭螺栓和支撐梁。橫向吊桿組件進一步包括碟簧組、導桿銷、摩擦片、壓盤、橫向吊桿。橫向吊桿的底部設置有凹槽，導桿銷、碟簧組、壓盤和摩擦片從下至上依次設置在凹槽中，在受壓板與摩擦片之間設置有壓力傳感器。橫向吊桿通過螺栓固定在支撐板上，柱頭螺栓安裝在與凹槽底部相連通的螺紋孔中，柱頭螺栓的長度大于凹槽底部的螺紋孔的深度。本實用新型能夠模擬風機偏航系統碟簧組的真實受力情況，得到柱頭螺栓預緊力矩與摩擦片的正壓力關系，從而較準確的得到需要的偏航功率要求時的柱頭螺栓預緊力矩值。
【專利說明】一種偏航夾持力試驗系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種試驗系統，尤其是涉及一種應用于風力發電設備偏航系統的偏航夾持力試驗系統。
【背景技術】
[0002]滑動摩擦式偏航系統是目前比較常見的主動偏航系統，滑動式偏航系統采用預緊柱頭螺栓，壓縮碟簧來為偏航系統摩擦片提供正壓力，系統通過對柱頭螺栓預緊力矩的控制，來控制系統輸出功率。偏航功率是風機偏航安全穩定性的主要因素，但由于柱頭螺栓在實際預緊操作中，受到螺栓潤滑脂、螺栓加工工藝、環境情況、預緊工藝等影響，難以準確的確定偏航系統的預緊力矩，從而不能準確的調整柱頭螺栓預緊力矩值來達到需要的偏航功率值。同時，由于柱頭螺栓處于受壓狀態，且碟簧等變形受裝配、溫度的影響，系統不能通過預緊力矩計算摩擦片的正壓力，從而不能通過對預緊力矩的控制來保證達到偏航所需的偏航功率。
[0003]目前，國內各媒體刊物尚未對滑動式偏航系統預緊力矩進行研究，僅對預緊的大小有要求。然而，在目前的滑動式偏航系統結構中，是不能通過理論計算公式得到偏航系統預緊力矩值與偏航夾持力的大小的關系。現有技術中應用的螺栓測試系統，均是對受拉螺栓的預緊力進行測試，而針對受壓螺栓的預緊力對輸出力矩的測試還未見到相關的研究。
實用新型內容
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種偏航夾持力試驗試驗系統，模擬風機偏航系統碟簧組的真實受力情況，得到柱頭螺栓預緊力矩與摩擦片的正壓力關系，從而根據需要的偏航功率要求較準確的得到柱頭螺栓的預緊力矩值。
[0005]為了實現上述實用新型目的，本實用新型具體提供了一種偏航夾持力試驗系統的技術實現方案，一種偏航夾持力試驗系統，包括:支撐板、受壓板、橫向吊桿組件、臺架、壓力傳感器、柱頭螺栓、和支撐梁。所述支撐板通過螺栓安裝在所述支撐梁上，所述支撐梁設置在所述臺架上，所述受壓板通過螺栓固定在所述支撐板的下部。所述橫向吊桿組件進一步包括碟簧組、導桿銷、摩擦片、壓盤、橫向吊桿，所述橫向吊桿的底部設置有凹槽，所述導桿銷、碟簧組、壓盤和摩擦片從下至上依次設置在所述凹槽中。在所述受壓板與所述摩擦片之間設置有所述壓力傳感器，所述橫向吊桿通過螺栓固定在所述支撐板上，所述柱頭螺栓安裝在與所述凹槽底部相連通的螺紋孔中，所述柱頭螺栓的長度大于所述凹槽底部的螺紋孔的深度。
[0006]優選的，所述偏航夾持力試驗系統還包括壓板一、壓板二和小螺栓。所述壓板一和壓板二設置在壓力傳感器與摩擦片之間，并通過所述小螺栓和橫向吊桿的內側邊緣夾住所述壓板一和壓板二。
[0007]優選的，所述壓板一和壓板二采用矩形壓板。
[0008]優選的，所述壓板一和壓板二采用不同厚度的壓板。[0009]通過實施上述本實用新型提供的一種偏航夾持力試驗系統，具有如下技術效果:
[0010](I)本實用新型能夠模擬風機齒圈、橫向吊桿、碟簧組等部件的受力情況，用支撐板和受壓板代替了齒圈，簡化了系統結構，也使得對摩擦片正壓力的測試成為了可能；
[0011](2)本實用新型可以對碟簧組、螺紋潤滑脂的性能，以及腔內結構設計的合理性等進行試驗驗證；
[0012](3)本實用新型還具有結構簡單，易于裝配的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1是本實用新型偏航夾持力試驗系統一種【具體實施方式】的結構主視圖；
[0015]圖2是本實用新型偏航夾持力試驗系統一種【具體實施方式】的結構俯視圖；
[0016]圖3是本實用新型圖2的A-A向剖視圖；
[0017]圖4是本實用新型偏航夾持力試驗系統一種【具體實施方式】的立體結構圖；
[0018]圖中:1_支撐板，2-受壓板，3-壓板一，4-壓板二，5-橫向吊桿組件，6-臺架，7-壓力傳感器，8-碟簧組，9-導桿銷，10-柱頭螺栓，11-小螺栓，12-摩擦片，13-壓盤，14-橫向吊桿，15-支撐梁。
【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]如附圖1至附圖4所示，給出了本實用新型一種偏航夾持力試驗系統的具體實施例，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0021]如附圖1、附圖2、附圖3和附圖4所示的一種偏航夾持力試驗系統的具體實施例，包括:支撐板1、受壓板2、橫向吊桿組件5、臺架6、壓力傳感器7、柱頭螺栓10和支撐梁15。支撐板I通過螺栓安裝在支撐梁15上，支撐梁15設置在臺架6上，臺架6用于支撐整個偏航夾持力試驗系統的臺面。受壓板2通過螺栓固定在支撐板I的下部，受壓板2經過調質處理，避免受到大壓力時出現凹陷。橫向吊桿組件5進一步包括碟簧組8、導桿銷9、摩擦片12、壓盤13、橫向吊桿14,橫向吊桿14的底部設置有凹槽,導桿銷9、碟簧組8、壓盤13和摩擦片12從下至上依次設置在凹槽中。在受壓板2與摩擦片12之間設置有壓力傳感器7，橫向吊桿14通過螺栓固定在支撐板I上，柱頭螺栓10安裝在與凹槽底部相連通的螺紋孔中，柱頭螺栓10的長度大于凹槽底部的螺紋孔的深度。當進行偏航夾持力試驗時，旋緊柱頭螺栓10，依次帶動導桿銷9、碟簧組8、壓盤13和摩擦片12整體上移，從而壓緊壓力傳感器7，支撐板I和受壓板2模擬偏航齒圈承受作用力過程。[0022]作為本實用新型的另一種具體實施例，偏航夾持力試驗系統還進一步包括壓板一
3、壓板二 4和小螺栓11，壓板一 3和壓板二 4設置在壓力傳感器7與摩擦片12之間，壓板一 3和壓板二 4采用矩形壓板，并通過小螺栓11和橫向吊桿14的內側邊緣夾住壓板一 3和壓板二 4。增加壓板一 3和壓板二 4的目的，首先是便于柱頭螺栓10進一步推動導桿銷9，帶動碟簧組8、壓盤13、摩擦片12整體上移，但由于柱頭螺栓10的位移是有限制的，所以需要有壓板來填充壓力傳感器7和摩擦片12的間隙，另外由于不同型號的壓力傳感器7的厚度一般不一樣，為了不同廠家不同型號的壓力傳感器7均能適用，所以選用兩塊不同厚度的壓板一 3和壓板二 4來配合使用，這樣做能夠減少柱頭螺栓10的擰緊行程，避免柱頭螺栓10擰入行程的不足。同時，通過小螺栓11和橫向吊桿14的內側邊緣夾住矩形的壓板一 3和壓板二 4，使在對柱頭螺栓10的預緊操作中，壓板不會隨著轉動，從而避免壓力傳感器7的跟轉。
[0023]本實用新型具體實施例描述的偏航夾持力試驗系統模擬風機偏航系統碟簧組8的真實受力情況，得到柱頭螺栓10的預緊力矩與摩擦片12正壓力的關系，從而較準確的得到需要的偏航功率要求時的柱頭螺栓10的預緊力矩值。偏航夾持力試驗系統模擬風機偏航系統，通過對柱頭螺栓10預緊力矩的控制，測試碟簧組8的最終輸出正壓力，通過實驗可以較準確的得到預緊力矩與摩擦片12正壓力的關系，從而可以在實際偏航調試中較準確的調整預緊力矩，保證達到風機偏航功率。并且本實用新型具體實施例還能進行預緊力矩與碟簧組8輸出力矩關系的測試，對整個偏航系統的預緊操作的影響因素進行分析，同時還可以驗證碟簧組8的性能，驗證螺紋潤滑脂對柱頭螺栓10預緊的影響，以及驗證柱頭螺栓10預緊的轉角法與力矩法的精確性。
[0024]本實用新型具體實施例描述的偏航夾持力試驗系統能夠進行螺栓預緊力測試、碟簧組性能檢測、碟簧組蠕變檢測、螺紋潤滑脂效果測試、預緊方法對比測試等測試試驗。
[0025]其中，螺栓預緊力測試過程用于測試柱頭螺栓10預緊力矩與輸出作用力的關系，該過程包括以下步驟:
[0026]對柱頭螺栓10進行預緊操作，旋緊柱頭螺栓10，帶動導桿銷9，從而壓縮碟簧組8，再通過壓盤13和摩擦片12將作用力傳遞至壓力傳感器7，壓力傳感器7連接有數據采集儀，通過數據采集儀將壓力傳感器7采集到的作用力值采集至計算機上，從而得到柱頭螺栓10預緊力矩值和輸出作用力值兩組數據，再通過數據分析得到預緊力矩與輸出作用力的關系。
[0027]碟簧組性能測試過程用于測試碟簧組8的性能，該過程包括以下步驟:
[0028]旋緊柱頭螺栓10，壓縮碟簧組8，通過壓盤13和摩擦片12將碟簧組8的作用力傳遞至壓力傳感器7，記錄柱頭螺栓10的旋入量，得到碟簧組8的形變位移與碟簧組8承受的作用力兩組數據，再通過數據分析得到碟簧組8的剛度曲線，比較碟簧組8的剛度值與樣品的剛度值，對比分析碟簧組8的性能。
[0029]碟簧組蠕變測試過程用于測試碟簧組8的剛度蠕變特性，該過程包括以下步驟:
[0030]旋緊柱頭螺栓10，壓縮碟簧組8，并鎖定柱頭螺栓10，使碟簧組8處于被壓縮狀態，并根據試驗的需要保持碟簧組8處于被壓縮狀態一定時間，通過壓力傳感器7檢測碟簧組8的作用力值變化情況，從而得到碟簧組8的剛度蠕變情況。
[0031]螺紋潤滑脂效果測試過程用于測試螺紋潤滑脂對柱頭螺栓10輸出作用力的影響，該過程包括以下步驟:
[0032]在柱頭螺栓10存在螺紋潤滑脂和沒有螺紋潤滑脂兩種情況下，對柱頭螺栓10進行預緊操作，旋緊柱頭螺栓10，帶動導桿銷9，從而壓縮碟簧組8，再通過壓盤13和摩擦片12將作用力傳遞至壓力傳感器7，得到兩種情況下柱頭螺栓10預緊力矩值和輸出作用力值兩組數據的對比情況，從而得到兩種情況下預緊力矩與輸出作用力的關系，并得到螺紋潤滑脂對柱頭螺栓10預緊的影響。
[0033]預緊方法對比測試過程用于比較柱頭螺栓10不同的預緊方式是否導致作用在摩擦片12上的作用力不同，從而比較不同預緊方式對柱頭螺栓10預緊的有效性和可靠性，該過程包括以下步驟:
[0034]在改變柱頭螺栓10預緊方式的情況下，對柱頭螺栓10進行預緊操作，旋緊柱頭螺栓10，帶動導桿銷9，從而壓縮碟簧組8，再通過壓盤13和摩擦片12將作用力傳遞至壓力傳感器7，得到不同預緊方式情況下柱頭螺栓10預緊力矩值和輸出作用力值兩組數據的對比情況，從而得到柱頭螺栓10在不同的預緊方式情況下預緊力矩與輸出作用力的關系，得到不同預緊方法對柱頭螺栓10預緊與輸出作用力關系的準確性，柱頭螺栓10預緊方式包括但不限于力矩法預緊方式和轉角法預緊方式。
[0035]本實用新型具體實施例描述的偏航夾持力試驗系統能夠模擬風機齒圈、橫向吊桿、碟簧組等的受力情況，采用支撐板I和受壓板2代替了齒圈，簡化了系統結構，也使得對摩擦片12正壓力的測試成為了可能。另外，通過具體實施例描述的技術方案可以對碟簧組8的性能，螺紋潤滑脂的性能，預緊方式等進行試驗驗證。此外，由于目前對受壓柱頭螺栓10的受力情況，沒有理想的計算公式能夠得出柱頭螺栓10的預緊力矩與軸向力的關系，本實用新型具體實施例可以通過測試，得到柱頭螺栓10的預緊力矩與軸向力的關系，并能夠驗證目前常用的螺栓預緊方法，轉角法和力矩法在偏航預緊應用中的準確性，并能比較螺紋潤滑脂對轉角法和力矩法的影響。同時，本實用新型具體實施例描述的技術方案還具有結構簡單，易于裝配的特點。
[0036]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0037]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的精神實質和技術方案的情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種偏航夾持力試驗系統，其特征在于，包括:支撐板(I)、受壓板(2)、橫向吊桿組件(5)、臺架(6)、壓力傳感器(7)、柱頭螺栓(10)和支撐梁(15)，所述支撐板(I)通過螺栓安裝在所述支撐梁(15)上，所述支撐梁(15)設置在所述臺架(6)上，所述受壓板(2)通過螺栓固定在所述支撐板(I)的下部；所述橫向吊桿組件(5)進一步包括碟簧組(8)、導桿銷(9)、摩擦片(12)、壓盤(13)、橫向吊桿(14)，所述橫向吊桿(14)的底部設置有凹槽，所述導桿銷(9)、碟簧組(8)、壓盤(13)和摩擦片(12)從下至上依次設置在所述凹槽中；在所述受壓板(2)與所述摩擦片(12)之間設置有所述壓力傳感器(7)，所述橫向吊桿(14)通過螺栓固定在所述支撐板(I)上，所述柱頭螺栓(10)安裝在與所述凹槽底部相連通的螺紋孔中，所述柱頭螺栓(10)的長度大于所述凹槽底部的螺紋孔的深度。
2.根據權利要求1所述的一種偏航夾持力試驗系統，其特征在于:所述偏航夾持力試驗系統還包括壓板一(3)、壓板二(4)和小螺栓(11)，所述壓板一(3)和壓板二(4)設置在壓力傳感器(7)與摩擦片(12)之間，并通過所述小螺栓(11)和橫向吊桿(14)的內側邊緣夾住所述壓板一(3 )和壓板二( 4 )。
3.根據權利要求1所述的一種偏航夾持力試驗系統，其特征在于:所述壓板一(3)和壓板二(4)采用矩形壓板。
4.根據權利要求1所述的一種偏航夾持力試驗系統，其特征在于:所述壓板一(3)和壓板二(4)采用不同厚度的壓板。
【文檔編號】G01L5/24GK203443727SQ201320531197
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】陽凌霄, 韓德海, 趙萍, 李中林, 史天寶 申請人:南車株洲電力機車研究所有限公司