CTS-WT3微機控制風電軸承材料摩擦磨損試驗臺

一、產品概述：      

     當今工程技術領域，關于風電項目的工程結構類測試越來越多。風力發電機常年在野外工作，工況條件比較惡劣，溫度、濕度和軸承載荷變化很大，風速可達23m/s，有沖擊載荷，因此要求軸承有良好的密封性能和潤滑性能、耐沖擊、長壽命和高可靠性。 風力發電機專用軸承風力發電機用軸承大致可以分為三類，即：偏航軸承、變槳軸承、傳動系統軸承(主軸和變速箱軸承)。偏航軸承安裝在塔架與座艙的連接部，變槳軸承安裝在每個葉片的根部與輪轂連接部位。每臺風力發電機設備用一套偏航軸承和三套變槳軸承(部分兆瓦級以下的風力發電機為不可調槳葉，可不用變槳軸承)。

     摩擦學界目前采用ASTM G99和GB12444《金屬材料 磨損試驗方法 試環-試塊滑動磨損試驗》 等標準試驗方法，將對應被測大尺寸工件取樣后繼續進行等效測試的方式進行摩擦學測量試驗。

二、主要用途：

該機主要以滑動摩擦形式，在浸油潤滑條件下，評定各種潤滑劑的潤滑性能，尤其適用于風電軸承等工程構件摩擦學抗擦傷性能的評定，也可用于固體潤滑材料的潤滑性能評定及各種金屬與非金屬材料的磨損試驗。

該機可以測定摩擦力，計算摩擦系數，連接工控計算機，由PCI板卡配合完成測量和控制I/O信息，記錄溫度-時間曲線、摩擦力-時間曲線、摩擦系數-時間曲線和試驗力-時間曲線。各主要參數實時顯示在各自窗口，可根據試驗要求實現試驗過程控制，試驗數據可以WORD或EXCEL等格式存儲、傳遞或輸出。

該機可配有高精度測量裝置，可測量摩擦副磨斑尺寸，或可實現摩擦副磨斑的計算機屏幕顯示、測量和記錄。

我公司摩擦學研究所是專業從事摩擦磨損、潤滑評定測試設備研制及試驗技術的研究所。主要生產四球摩擦試驗機系列、端面摩損試驗機系列、環塊摩擦磨損試驗機系列、長時摩擦磨損試驗機系列、滑動軸承摩擦磨損試驗機系列以及高溫、真空、腐蝕等特殊功能的摩擦磨損試驗機，共計三十多個規格品種，能夠有效模擬點、線、面等摩擦副形式，實現摩擦副對偶件的滾動、滑動、滾滑、間歇、往復、復合等多種運動形式。產品廣泛應用于石化行業，大專院校及摩擦學各個專業領域。

三、工作原理：

試環裝于主軸前端，可隨主軸以一定的轉速轉動，主軸驅動電機采用了松下全數字式交流伺服電機，調速控制系統為與交流伺服電機相匹配的伺服控制系統，主軸轉速無級調速范圍寬，運轉平穩，控制可靠。試塊裝于試環上方的試塊座內，試塊座裝在加力橫梁上，加力橫梁通過兩件拉板與試驗力施加、測量、控制系統連接。當啟動該系統時，微機控制松下伺服電機帶動蝸輪、蝸桿機構旋轉，蝸輪帶動絲杠旋轉，絲杠驅動螺母壓縮彈簧，從而在杠桿右端施加一向上的力，在杠桿左端產生一放大的向下的力，該力通過試驗力傳感器和拉板將加力在橫梁向下拉，從而在試塊與試環之間產生壓力。該力由試驗力傳感器測量，試驗可測得主軸轉速和轉數、試驗力、摩擦力等數據，并顯示在控制柜的液晶屏上。其中試驗力施加采用閉環控制。

      該試驗機由機座、主軸座、主軸系統、施力部分、摩擦副部分、動力部分、測量系統、控制系統、控制柜以及附件等部分組成。

四、產品特點：

自設備前方看，本機分為左右兩部分，右側是電氣控制柜、左側是本機的主機部分。電氣控制柜的前面上部是液晶顯示屏及操作面板，控制柜內上部是弱電系統，下部是強電系統，打開右側門可清楚地看到電氣系統結構。該機的下部為一焊接結構機座，機座上方左邊為主軸座，右邊為電氣控制柜。

主軸座前部凸出部分為試驗部分，可以看到試環裝于主軸前端，-試塊裝于試環上方的試塊座內。主軸座前面右邊裝有摩擦力傳感器。 主軸座有機箱罩住，從機箱后面有門，打開此門可以看到主軸驅動電機及一對圓弧齒同步帶輪和圓弧齒同步帶，這種圓弧齒同步帶的優點是準確同步、不打滑、無需潤滑、無污染、傳動噪音小、效率高、節能、傳遞負荷大、維護簡單、更換方便等特點。該圓弧齒同步帶輪的主動帶輪與從動帶輪具有互換性，不但能滿足本機技術要求，還能根據不同要求實現低速大轉矩的試驗要求。打開機座前門或左側柜的門，可以看到一整套彈簧加載系統、加荷電機控制器、杠桿系統和伺服電機及控制器。

五、主要技術指標：

徑向試驗力：3kN

試驗力控制方式：伺服控制步進電機閉環控制施加試驗力

試驗力準確度：≤±1%

摩擦力測量范圍：500N摩擦力不分檔測量

摩擦力準確度：不超過±1%

轉速范圍：1～3000r/min（5000r/min可選）無級可調，高于標準要求

轉速控制精度：≤±1%

試驗油溫度范圍：室溫～250℃

溫度控制精度：≤±2℃

時間顯示與控制范圍：0～9999s(min)

主軸轉速顯示范圍：0-9999999轉

靜摩擦系數分析范圍：0-1.0