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检测与控制2016年第2期(第29卷,总第142期)·机械研究与应用·

doi:10.16576/j.cnki.1007-4414.2016.02.060基于模态计算的风电齿轮箱振动噪声控制?

张跟胜1,2

(1.采埃孚(天津)风电有限公司,天津300402;2.天津大学力学系,天津300072)

摘要:风电齿轮箱型式试验中,振动噪声测试是验证设计、制造、装配质量的重要环节。本文针对某型风电齿轮箱样机进行加载环境下振动噪声测试,测试数据超过企业标准。为改善和优化产品设计,运用有限元模态分析对齿轮箱箱体结构重新修改,最终测试数据表明达到企业产品定型要求。关键词:风电齿轮箱;振动噪声测试;试验模态;动力学优化

中图分类号:TH132文献标志码:A文章编号:1007-4414(2016)02-0174-03

VibrationNoiseControlforWindTurbineGearboxBasedonModalAnalysisZHANGGen-sheng1,2

(1.ZFWindPower(Tianjin)Co.,Ltd,Tianjin300402,China;

2.MechanicsDepartment,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)

Abstract:Tovalidatequalityofgearboxesinthefieldsofdesigning,manufacturingandassemblingprocedures,vibrationandnoisetestingisakeyprocedureinprototypeinspectionforWindturbinegearbox.Inthepaper,vibrationandnoisetestingun-derloadingenvironmentisproceededforatypeofwindturbinegearbox,combinedwiththefiniteelementsimulationandex-perimentalmodaltesting,alltestingdataindicatethatthequalityofgearboxwithstructuralimprovementandoptimizationrea-chesdesigntechnicalrequirements.

Keywords:windturbinegearbox;vibrationandnoisetesting;experimentalmodaltesting;dynamicssimulation

0引言

风电齿轮箱是一种受无规律变向载荷的风力作用及强阵风冲击的变载荷条件下工作的低速、重载、增速齿轮传动机构[1],国内外对其结构静力学、动力学特性进行大量的研究[2-5]。

针对结构复杂性和高可靠性要求,GB/T19073-2008要求风电齿轮箱新产品和重大改型产品必须进行型式试验来验证和评价齿轮箱质量。其中振动噪声试验是型式试验反映产品设计、加工和装配质量优劣重要环节。

风电齿轮箱中力矩臂、各齿圈、过渡箱体和输出箱体通过螺栓、销等连接方式装配于一体即为文中所述之箱体。

箱体载荷情况复杂,其受力和变形情况是衡量可靠性和寿命的主要指标。另一方面,风塔整机重量限制使得箱体成为减重的主要目标。上述两种工作在实践中如何折衷不易把握。

笔者对图1所示某型号样机进行振动噪声试验,

在满足可靠性和寿命的前提下,针对测试数据超标状

图1行星齿轮箱传动示意图

1风电齿轮箱试车台搭建

图2所示按照电机+陪试齿轮箱+测试齿轮箱+发电机传动链搭建试验台架,两低速轴通过具有调心功能的法兰盘相连接。

图2试验台台架布局图

况,对箱体原设计进行动力学指标再增强。 搭建试验台过程中,严格模拟实际使用工况来进

修改后的新样机重新测试后满足国标和企业规

范要求,最终为样机产品定型提供技术保障。

行试验布局、台架设计和选型;装配中注意整个传动

链严格对中,并对高速旋转件限定动平衡精度等级,

?收稿日期:2016-02-15

作者简介:张跟胜(1979-),男,河南博爱人,硕士,工程师