本發(fā)明涉及一種齒輪箱加載試驗驗證的工裝設備，尤其涉及一種風電齒輪箱的加載試驗裝置及其試驗方法。

背景技術：

風電齒輪箱出廠前都需要經過加載試驗驗證，通常情況下都是兩臺齒輪箱背靠背安裝來實現(xiàn)相互加載，背靠背安裝時兩臺齒輪箱的低速軸相互連接?，F(xiàn)有的一種技術方案中低速軸處完全沒有支撐，其缺點是齒輪箱在低速級的支撐剛度較風電機組上的支撐剛度削弱，可能會導致風電齒輪箱加載試驗傳動鏈振動過大或出現(xiàn)異常共振情況，影響到風電齒輪箱加載試驗結果?，F(xiàn)有的另一種技術方案中低速軸處安裝有軸承裝置，但其支撐位置通常與風電機組上主軸軸承支撐位置不一致，另外,該方案必須選用與風電機組主軸軸承尺寸相當?shù)妮^大軸承，成本較高，安裝拆卸也比較困難。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供一種能夠模擬風電機組主軸軸承支撐剛度、安裝拆卸方便的風電齒輪箱加載試驗裝置。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種能夠模擬風電機組主軸軸承支撐剛度、操作方便的風電齒輪箱加載試驗方法。

實現(xiàn)本發(fā)明第一目的的技術方案是： 一種風電齒輪箱加載試驗裝置，包括驅動電機、第一萬向聯(lián)軸節(jié)、陪試齒輪箱、第一低速連接軸、第二低速連接軸、主試齒輪箱、第二萬向聯(lián)軸節(jié)和加載電機,所述驅動電機通過第一萬向聯(lián)軸節(jié)與陪試齒輪箱的高速端連接，陪試齒輪箱的低速端與第一低速連接軸連接，所述第二低速連接軸與主試齒輪箱的低速端連接，主試齒輪箱的高速端通過第二萬向聯(lián)軸節(jié)與加載電機連接，所述第一低速連接軸和第二低速連接軸的自由端分別具有第一大法蘭和第二大法蘭，第一大法蘭和第二大法蘭傳動連接，所述第一大法蘭和第二大法蘭的左右兩側下方均設有支撐滾筒組件，支撐滾筒組件與第一大法蘭和第二大法蘭的外圓表面相抵。

所述支撐滾筒組件包括滾動軸、尼龍滾筒、軸承座、軸承、底座、主加載螺栓、軸承座緊固螺栓和軸承座輔助定位螺栓，所述軸承座有兩個，且通過軸承座緊固螺栓安裝在底座上，軸承座中裝有軸承，所述滾動軸的兩端分別轉動支撐在軸承中，所述尼龍滾筒套裝在滾動軸上，所述主加載螺栓徑向擰在底座上，且能與軸承座相抵，所述軸承座輔助定位螺栓軸向擰在底座上，且能與軸承座相抵。

所述支撐滾筒組件的尼龍滾筒與第一大法蘭和第二大法蘭的外圓表面相抵。

所述支撐滾筒組件還包括擋板、軸承蓋板、骨架油封和軸用彈性擋圈，所述擋板固定在滾動軸上且與尼龍滾筒相抵，軸承蓋板固定在軸承座上且與軸承兩端相抵，所述骨架油封安裝在軸承蓋板與滾動軸之間，所述軸用彈性擋圈在滾動軸上且與軸承兩端相抵。

所述第一大法蘭和第二大法蘭通過銷傳動連接。

所述陪試齒輪箱的低速端通過第一鎖緊盤與第一低速連接軸連接，所述主試齒輪箱的低速端通過第二鎖緊盤與第二低速連接軸連接。

實現(xiàn)本發(fā)明第二目的的技術方案是：一種采用上述裝置的風電齒輪箱加載試驗方法，包括以下步驟：首先將兩個支撐滾筒組件分別放置在第一低速連接軸的第一大法蘭、第二低速連接軸的第二大法蘭的左右兩側下方，并將兩個支撐滾筒組件的底座緊固在試驗平臺上，然后通過主加載螺栓推動軸承座在底座上移動，從而推動尼龍滾筒與第一大法蘭和第二大法蘭的外圓表面相抵，對第一大法蘭和第二大法蘭進行預加載，再通過軸承座緊固螺栓和軸承座輔助定位螺栓將軸承座固定在底座上。

技術效果：本發(fā)明通過支撐滾筒組件對第一大法蘭和第二大法蘭進行預加載，試驗過程中第一大法蘭和第二大法蘭的外圓與支撐滾筒組件之間純滾運動，能夠模擬風電機組主軸軸承在豎直方向上的支撐剛度，使風電齒輪箱加載試驗中的支撐方式與真實情況比較一致，避免在缺少主軸軸承支撐方式下加載試驗傳動鏈振動過大或異常共振的情況，得到的加載試驗數(shù)據(jù)可靠，且安裝拆卸方便，連接安全可靠，能滿足各種加載試驗工況需求。

附圖說明

以下結合附圖給出的實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1 是本發(fā)明的風電齒輪箱加載試驗裝置的結構示意圖；

圖2是圖1中的低速連接軸端的三維視圖；

圖3 是圖1中的支撐滾筒組件的結構示意圖；

圖4 是圖3的俯視圖；

圖5 是圖3的三維視圖；

圖6是低速連接軸的受力原理圖。

具體實施方式

如圖1、2、3、4、5所示，本發(fā)明的一種風電齒輪箱加載試驗裝置，包括驅動電機1、第一萬向聯(lián)軸節(jié)2、陪試齒輪箱3、第一低速連接軸5、第二低速連接軸7、主試齒輪箱9、第二萬向聯(lián)軸節(jié)10和加載電機11,所述驅動電機1通過第一萬向聯(lián)軸節(jié)2與陪試齒輪箱3的高速端連接，陪試齒輪箱3的低速端與第一低速連接軸5連接，所述第二低速連接軸7與主試齒輪箱9的低速端連接，主試齒輪箱9的高速端通過第二萬向聯(lián)軸節(jié)10與加載電機11連接，所述第一低速連接軸5和第二低速連接軸7的自由端分別具有第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1，第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1傳動連接，所述第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1的左右兩側下方均設有支撐滾筒組件6，支撐滾筒組件6與第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1的外圓表面相抵。

如圖3、4、5所示，所述支撐滾筒組件6包括滾動軸6-1、尼龍滾筒6-2、軸承座6-4、軸承6-6、底座6-9、主加載螺栓6-10、軸承座緊固螺栓6-11和軸承座輔助定位螺栓6-12，所述軸承座6-4有兩個，且通過軸承座緊固螺栓6-11安裝在底座6-9上，軸承座6-4中裝有軸承6-6，所述滾動軸6-1的兩端分別轉動支撐在軸承6-6中，所述尼龍滾筒6-2套裝在滾動軸6-1上，所述主加載螺栓6-10徑向擰在底座6-9上，且能與軸承座6-4相抵，所述軸承座輔助定位螺栓6-12軸向擰在底座6-9上，且能與軸承座6-4相抵。

如圖2、3所示，所述支撐滾筒組件6的尼龍滾筒6-2與第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1的外圓表面相抵。

如圖3所示，所述支撐滾筒組件6還包括擋板6-3、軸承蓋板6-5、骨架油封6-7和軸用彈性擋圈6-8，所述擋板6-3固定在滾動軸6-1上且與尼龍滾筒6-2相抵，軸承蓋板6-5固定在軸承座6-4上且與軸承6-6兩端相抵，所述骨架油封6-7安裝在軸承蓋板6-5與滾動軸6-1之間，所述軸用彈性擋圈6-8在滾動軸6-1上且與軸承6-6兩端相抵。

如圖2所示，所述第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1通過銷12傳動連接。

如圖1所示，所述陪試齒輪箱3的低速端通過第一鎖緊盤4與第一低速連接軸5連接，所述主試齒輪箱9的低速端通過第二鎖緊盤8與第二低速連接軸7連接。

如圖1、2、3、4、5所示，本發(fā)明的一種風電齒輪箱加載試驗方法，包括以下步驟：首先將兩個支撐滾筒組件6分別放置在第一低速連接軸5的第一大法蘭5-1、第二低速連接軸7的第二大法蘭7-1的左右兩側下方，并將兩個支撐滾筒組件6的底座6-9緊固在試驗平臺上，然后通過主加載螺栓6-10推動軸承座6-4在底座6-9上移動，從而推動尼龍滾筒6-2與第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1的外圓表面相抵，對第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1進行預加載，再通過軸承座緊固螺栓6-11和軸承座輔助定位螺栓6-12將軸承座6-4固定在底座6-9上。

如圖6所示，第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1的外圓半徑為R，支撐滾筒組件6上的尼龍滾筒6-2（見圖2）的外圓半徑為r，第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1與尼龍滾筒6-2的中心高為H，F(xiàn)1和F2分別為兩側滾筒組件6上主加載螺栓6-10上施加的預緊力，且F1=F2=F，則第一大法蘭5-1和第二大法蘭7-1的外圓豎直方向支撐的力為：F3=F1*tanа+F2*tanа=2F*tanа，其中а滿足公式sinа=H/(R+r)。