一种风机偏航系统的性能分析方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106919743A(43)申请公布日2017.07.04(21)申请号201710077760.6(51)Int.Cl.(22)申请日2017.02.13G06F17/50(2006.01)G06T17/00(2006.01)(71)申请人许继集团有限公司地址461000河南省许昌市许继大道1298号申请人许昌许继风电科技有限公司国家电网公司国网新源张家口风光储示范电站有限公司(72)发明人齐涛苏凤宇董姝言晁贯良何海建杨扬程林志杨海锋(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人崔旭东权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种风机偏航系统的性能分析方法(57)摘要本发明的目的在于提供一种风机偏航系统的性能分析方法，包括如下步骤：建立包括偏航齿轮箱的风机偏航系统三维模型，将其导入有限元分析软件，并对其中各部件进行网格划分，定义单元类型和材料属性，建立风机偏航系统的有限元模型；设置风机偏航系统中各部件的属性和它们之间的连接方式；将建立好的风机偏航系统有限元模型导入总体模型；选择风机偏航系统的工况，对风机偏航系统中的偏航部件进行计算。本发明的有益效果是：本发明提供的技术方案，在建立风机偏航系统的有限元模型时考虑到了偏航齿轮箱对载荷传递路径的影响，所以建立的载荷传递路径与实际的载荷传递路径相同，对偏航系统性能的计算结果也比较精确。CN106919743ACN106919743A权利要求书1/1页1.一种风机偏航系统的性能分析方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立包括偏航齿轮箱的风机偏航系统三维模型，将其导入有限元分析软件，并对其中各部件进行网格划分，定义单元类型和材料属性，建立风机偏航系统的有限元模型；(2)设置风机偏航系统中各部件的属性和它们之间的连接方式；(3)将建立好的风机偏航系统有限元模型导入总体模型；(4)选择风机偏航系统的工况，对风机偏航系统中的偏航部件进行计算。2.根据权利要求1所述的一种风机偏航系统的性能分析方法，其特征在于，所述风机偏航系统还包括偏航轴承、偏航刹车盘和偏航刹车钳。3.根据权利要求2所述的一种风机偏航系统的性能分析方法，其特征在于，偏航齿轮箱中的偏航齿轮中的齿轮与偏航轴承之间的连接单元为组1单元，偏航刹车盘与偏航刹车钳之间的接触单元为组2单元；当组1单元生效而组2单元不生效时，风机偏航系统处于静止工况；当组1单元和组2单元同时生效时，风机偏航系统处于运动工况。4.根据权利要求1所述的一种风机偏航系统的性能分析方法，其特征在于，所述风机偏航系统有限元模型中的各实体部件之间的连接方式设置为绑定连接。5.根据权利要求1所述的一种风机偏航系统的性能分析方法，其特征在于，偏航齿轮箱中的变桨轴承滚珠采用Link10单元进行模拟，根据变桨轴承滚珠的刚度设置该Link10单元的截面属性，根据变桨轴承中滚珠的数目设定单元数目，并设置该Link10单元只受压力不受拉力。6.根据权利要求1所述的一种风机偏航系统的性能分析方法，其特征在于，偏航齿轮箱中的齿轮与偏航轴承之间的连接关系通过Link10单元进行模拟，该Link10单元与偏航轴承之间的角度与齿轮副的啮合角一致，并设置该Link10单元只受压力不受拉力。7.根据权利要求1所述的一种风机偏航系统的性能分析方法，其特征在于，变桨轴承齿轮轴采用Pipe16单元进行模拟，Pipo16单元外径与实际齿轮轴的外径一致。8.根据权利要求1所述的一种风机偏航系统的性能分析方法，其特征在于，变桨齿轮箱的齿轮与齿轮轴之间的连接采用Beam4单元进行模拟。2CN106919743A说明书1/3页一种风机偏航系统的性能分析方法技术领域[0001]本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风机偏航系统的性能分析方法。背景技术[0002]随着传统能源的日益消耗和环境的逐渐恶化，人们都在开发能够代替传统能源，并不会对环境造成影响的新型环保能源，其中风能和太阳能是目前最受关注的新型能源，风力发电技术和太阳能发电技术也是目前发展最快的新能源技术。[0003]风机是在风力发电过程中，将风能转化为电能的设备，而偏航系统是风机中重要的设备，为了保证风机能够正常而持久的运行，需要对风机的偏航系统进行极限计算和疲劳计算。[0004]目前对风机偏航系统中各部件进行极限计算和疲劳计算时，各实体部件之间的关系通常按照绑定关系进行处理，这使得载荷通过实体间的接触单元进行传递，而不能反映出偏航齿轮箱对载荷传递的影响。[0005]如偏航系统在静止时，风载通过风轮传递的扭矩一方面通过偏航刹车盘进行传递，一方面通过偏航齿轮箱与偏航齿圈的齿啮合进行传递，此外在风机偏航时其扭矩则主要通过偏航齿轮箱的齿啮合进行传递。因此如果不