一種風力發電機軸承軸電流模擬裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種風力發電機軸承軸電流模擬裝置，包括電流源、電流加載裝置、電流檢測裝置、實驗主軸，電流加載裝置包括第一電刷、第二電刷、第三電刷和第四電刷，實驗主軸兩端設有第一軸承和第二軸承，第一軸承和第二軸承固定在第一支撐座、第二支撐座上，第一軸承和第二軸承的外側設有軸承端蓋，第一電刷、第四電刷分別安裝在第一軸承、第二軸承的內圈上，第二電刷、第三電刷分別安裝在第一支撐座、第二支撐座的電刷孔中，第二電刷串接在電流源中，所述第一電刷通過導線與第三電刷相連。電流源產生的電流在整個模擬裝置中形成電流回路，從而準確地模擬軸承在實際工況運行時軸電流的運行方向。
【專利說明】
一種風力發電機軸承軸電流模擬裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及風電領域，特別涉及一種風力發電機軸承軸電流模擬裝置。
【背景技術】
[0002]隨著機械制造領域的不斷發展、機械制造水平的不斷提高，軸承的應用也越來越廣泛，但隨之而來的是軸承故障的不斷增加。隨著用電需求的不斷提高，風力發電機的制造已經越來越大型化，風力發電機的規模和容量越大，變流器和電氣控制系統就越復雜，其內部的軸承軸電流問題就更加明顯。目前，軸承軸電流損傷已經成為發電機軸承損傷的主要根源，這就造成了軸承成為風力發電機內部最易損壞的部件，如果風力發電機中軸承一旦發生故障，風力發電機就必須停機檢修，這勢必會給企業帶來不必要的損失。所以，發明一種風力發電機軸承軸電流模擬裝置，并準確的對風力發電機軸承軸電流進行模擬勢在必行，這樣有助于我們可以對風力發電機軸承進行軸電流故障診斷，對提高風力發電機軸承的使用壽命和效率有著重要的意義和使用價值。
[0003]現如今研究的大多都是普通的軸承故障，而還沒有設計模擬軸承軸電流的裝置，對軸電流問題的研究還比較少，現有的研究也大多是針對怎樣消除軸電流對軸承造成的影響，而沒有針對怎樣檢測和識別軸電流對軸承造成了一種什么樣的影響，沒有挖掘軸電流的形成和軸電流對軸承造成損傷的本質，并且其忽略了現在發電機大多數軸承損傷的主要因素軸電流，導致其不能對軸承進行全面的故障診斷，而對軸承損傷故障造成誤診，隨著發電機容量的增大，發電機的尺寸也越來越大，其內部的復雜結構和環境就容易引起軸電流問題，所以設計一種軸承軸電流模擬裝置迫在眉睫。
【發明內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、操作方便、安全性能好的風力發電機軸承軸電流模擬裝置。
[0005]本實用新型解決上述問題的技術方案是:一種風力發電機軸承軸電流模擬裝置，包括電流源、電流加載裝置、電流檢測裝置、實驗主軸，電流加載裝置包括第一電刷、第二電刷、第三電刷和第四電刷，所述實驗主軸外鍍有絕緣層，實驗主軸的兩端分別固設有第一軸承和第二軸承，第一軸承和第二軸承的外圈分別固定在第一支撐座、第二支撐座上，第一支撐座和第二支撐座固定在實驗臺架上，第一軸承和第二軸承的外側均設有軸承端蓋，所述第一電刷、第四電刷分別安裝在第一軸承、第二軸承的內圈上，第二電刷、第三電刷分別安裝在第一支撐座、第二支撐座的電刷孔中，所述第二電刷串接在電流源中，所述第一電刷通過導線與第三電刷相連，所述電流檢測裝置包括電流電壓傳感器、采集卡和采集裝置，電流電壓傳感器安裝在第一支撐座、第二支撐座的測量孔中，電流電壓傳感器的信號輸出端經采集卡與采集裝置相連。
[0006]上述風力發電機軸承軸電流模擬裝置還包括電流加載支撐裝置，電流加載支撐裝置包括第一電刷套筒、第二電刷套筒、第一套筒支撐架和第二套筒支撐架，所述實驗臺架的左右兩側分別設有第一套筒支撐架和第二套筒支撐架，第一套筒支撐架和第二套筒支撐架上分別設有第一電刷套筒和第二電刷套筒，所述第一電刷的一端固定在第一電刷套筒內，另一端與第一軸承的內圈相接觸，第四電刷的一端固定在第二電刷套筒內，另一端與第二軸承的內圈相接觸。
[0007]上述風力發電機軸承軸電流模擬裝置中，所述實驗主軸為空心階梯軸。
[0008]上述風力發電機軸承軸電流模擬裝置中，所述第一支撐座、第二支撐座采用絕緣材料制成。
[0009]本實用新型的有益效果在于:
[0010]1、本實用新型的電流源產生電流，電流在電流加載裝置的4個電刷中流動使得整個模擬裝置中形成回路，準確地模擬軸承在實際工況運行時軸電流的運行方向，并且能夠通過滑動變阻器來調節電流大小，從而調節軸承的軸電流大小，操作方便；
[0011]2、本實用新型的電源采用蓄電池，大大減小了實驗的危險系數，提高了實驗的安全性；
[0012]3、本實用新型的電流加載裝置采用電刷，電流通過電刷加載到軸承上，具有方便、準確、快捷的優點。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0014]圖2為圖1的剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0016]如圖1、圖2所示，本實用新型包括電流源、電流加載裝置、電流檢測裝置、實驗主軸8和電流加載支撐裝置，電流加載裝置包括第一電刷3、第二電刷7、第三電刷10和第四電刷13，所述實驗主軸8為空心階梯軸，實驗主軸8外鍍有絕緣層，實驗主軸8的左右兩端分別固設有第一軸承14和第二軸承11，第一軸承14和第二軸承11的外圈分別固定在第一支撐座6-
1、第二支撐座6-2上，所述第一支撐座6-1、第二支撐座6-2采用絕緣材料制成，第一支撐座6-1和第二支撐座6-2固定在實驗臺架上，第一軸承14和第二軸承11的外側均設有軸承端蓋5并用緊固螺釘4緊固。
[0017]電流加載支撐裝置包括第一電刷3套筒1-1、第二電刷7套筒1-2、第一套筒支撐架2-1和第二套筒支撐架2-2，所述實驗臺架的左右兩側分別設有第一套筒支撐架2-1和第二套筒支撐架2-2，第一套筒支撐架2-1和第二套筒支撐架2-2上分別設有第一電刷3套筒1-1和第二電刷7套筒1-2，所述第一電刷3的一端固定在第一電刷3套筒1-1內，另一端與第一軸承14靠近軸承端蓋5—側的內圈相接觸，第四電刷13的一端固定在第二電刷7套筒1-2內，另一端與第二軸承11的內圈相接觸，第二電刷7、第三電刷10分別安裝在第一支撐座6-1、第二支撐座6-2的電刷孔中，所述第一電刷3通過導線12與第三電刷10相連。電流加載支撐裝置的作用是用于固定第一電刷3和第四電刷13，使第一電刷3、第四電刷13能夠更好地與第一軸承14、第二軸承11的內圈相接觸，將電流傳給第一軸承14、第二軸承11外圈。
[0018]所述電流檢測裝置包括電流電壓傳感器、采集卡和采集裝置，電流電壓傳感器安裝在第一支撐座6-1、第二支撐座6-2的測量孔9中，電流電壓傳感器的信號輸出端經采集卡與采集裝置相連。
[0019]所述電流源包括蓄電池、保險絲、電壓表、定值電阻、滑動變阻器、電流表，所述蓄電池與保險絲和電壓表串聯，定值電阻、電流表、第二電刷7依次串接后與滑動變阻器并聯，蓄電池、保險絲、電壓表構成的串聯電路與定值電阻、電流表、第二電刷7、滑動變阻器構成的并聯電路串接。實驗時，可調節滑動變阻器的大小，即可達到調節軸承在不同工況下實際所受到的電流大小的目的。
[0020]本實用新型的工作原理如下:輸入電源為蓄電池，實驗時，通過電流源產生電流，產生的電流經第二電刷7傳遞到第一軸承14的外圈上，由于實驗主軸8和第一支撐座6-1都是絕緣的，電流經過第一軸承14的外圈和滾珠，最終到達第一軸承14內圈上并傳遞到第一電刷3上，電流經過第一電刷3和導線12的傳遞，到達第三電刷10和第二軸承11上，由于實驗主軸8和第二支撐座6-2是絕緣的，電流經過第二軸承11外圈、滾珠、第二軸承11內圈的傳遞，到達第四電刷13上，最后流回大地，形成回路，這樣可以準確的模擬軸承在實際工況運行時軸電流的運行方向。通過改變滑動變阻器接入電路的數值，即可改變軸承軸電流模擬裝置中電流的大小。并且本實用新型還設有電流檢測裝置，能夠對軸承上的電流進行實時檢測和采集，電流信號通過電流檢測裝置的電流電壓傳感器、采集卡和采集裝置，最終儲存到上位機中，為我國風力發電機軸承的發展和創新提供了實驗基礎和技術支撐。
【主權項】
1.一種風力發電機軸承軸電流模擬裝置，其特征在于:包括電流源、電流加載裝置、電流檢測裝置、實驗主軸，電流加載裝置包括第一電刷、第二電刷、第三電刷和第四電刷，所述實驗主軸外鍍有絕緣層，實驗主軸的兩端分別固設有第一軸承和第二軸承，第一軸承和第二軸承的外圈分別固定在第一支撐座、第二支撐座上，第一支撐座和第二支撐座固定在實驗臺架上，第一軸承和第二軸承的外側均設有軸承端蓋，所述第一電刷、第四電刷分別安裝在第一軸承、第二軸承的內圈上，第二電刷、第三電刷分別安裝在第一支撐座、第二支撐座的電刷孔中，所述第二電刷串接在電流源中，所述第一電刷通過導線與第三電刷相連，所述電流檢測裝置包括電流電壓傳感器、采集卡和采集裝置，電流電壓傳感器安裝在第一支撐座、第二支撐座的測量孔中，電流電壓傳感器的信號輸出端經采集卡與采集裝置相連。2.根據權利要求1所述的風力發電機軸承軸電流模擬裝置，其特征在于:還包括電流加載支撐裝置，電流加載支撐裝置包括第一電刷套筒、第二電刷套筒、第一套筒支撐架和第二套筒支撐架，所述實驗臺架的左右兩側分別設有第一套筒支撐架和第二套筒支撐架，第一套筒支撐架和第二套筒支撐架上分別設有第一電刷套筒和第二電刷套筒，所述第一電刷的一端固定在第一電刷套筒內，另一端與第一軸承的內圈相接觸，第四電刷的一端固定在第二電刷套筒內，另一端與第二軸承的內圈相接觸。3.根據權利要求2所述的風力發電機軸承軸電流模擬裝置，其特征在于:所述實驗主軸為空心階梯軸。4.根據權利要求2所述的風力發電機軸承軸電流模擬裝置，其特征在于:所述第一支撐座、第二支撐座采用絕緣材料制成。
【文檔編號】G01M13/04GK205538217SQ201620057992
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月21日
【發明人】王廣斌, 杜謀軍, 韓清凱, 孟憲文, 沈意平, 李學軍, 蔣勉, 王文蘊
【申請人】湖南科技大學