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摘要：随着经济的不断发展，用电水平大大增加，我国电力发电正处于高速发展状态，整体风力发电机安装在年年上升，风力轴承制造要求也大幅度增高，但是相应的风电轴承检测技术发展却相对相对缓慢，尤其是缺少实际模拟型风力发电实验机，虽然很多企业制造出了模拟实验机，但是每个机器都有相应缺点，无法使用于高速轴承实验，难于模拟精准情况，不能满足高速旋转下轴承问题。在风力发电机组中，轴承是非常重要的关键，作为风电机组，轴承是风电发企业发展的设计根本，轴承实验机可以检验轴承质量，获得轴承运行参数，指导生产及轴承设计理论的重要工具。
关键词：兆瓦级 ，风力发电，轴承，试验机，现状分析.
一、引言
近年来，我国装备制造业大力发展，各种新型运输装置、实验机、测量仪器不断更新，由于精密领域存在的很多问题，一些精密设备还需要从国外进行购买，相比之下大型精密轴承，主要用于风力发电、深海钻井的大型精密轴承在风力发电领域发展较为广泛，常用的轴承有偏航轴承、变桨轴承、主轴轴承，由于风力设备所属的工作环境比较恶劣，对各种质量要求较高，尤其是风电轴承，需要在使用过程中保证其受力情况，能承受合理冲击，并对轴承制造及安装成本进行预算，规定要求风力发电机的主机寿命不能低于21年，由于种种原因，我国风电轴承发展需要安装的轴承在进行出售前一定保证各种技术检测合格，因此国内相继出现了多种不同型号的风电轴承试验机。
二、国内外试验机发展状况
2.1、研究背景及意义
人类生活中对能源需求量较高，随着能源的大量使用，诸多能源以电能为主消耗量最大，人类依靠的不可再生石油转化量能达产能产电总量的70%，随着传统资源的大量消耗，逐渐枯竭和污染对环境损害过，使能源危机与人们生活所处的生存环境凸显问题急需解决，开发新能源，不带污染绿色清洁能源已成为当今社会能源主流方向，风力发电产生的风能是取之不尽的新型绿色能源，其巨大优势正在被人们所使用，大力发展风电技术及产业，是当今世界各个国家对新能源危机和环境保护的重大方式。随着风电产业的大力发展，具有很大的市场要求和技术设计空间，近年来风电轴承供应商虽然满负荷生产也达到供不应求，导致国外风电厂家陆续向中国出售轴承，由于风电设备周围环境比较恶劣，要求轴承寿命高、使用可靠安全，使风电轴承制作技术复杂，作为核心零件轴承来说，我国设计的技术还存在很多问题，影响到风电发展的主要因素。风电轴承的可靠设计及制造及受力分析，都需要建立在相对应的风电轴承测试中进行理论和现实模拟进行比对完善。
2.2、国内试验机发展状况
我国风电发展企业相对于国外大型知名企业来说，发展十分短暂，最近这些年，随着国家对再生能源的大力重视，发展速度快速提升，如今已成为世界第二，风电行业迅速发展，导致各项产品也快速生产制造，如风电轴承国内生产的轴承企业也逐渐扩大，但是这些企业所生产的轴承不能满足我国风电对轴承的需求，导致国外轴承业逐渐打入中国市场，因此，国内很多有实力的风电企业大力尝试自助研发主轴承设计，改变长期依赖进口的局面。我国对轴承检测技术没有跟上轴承发展，随着轴承发展趋势缓慢及人们对用电行业理论分析，使对风电轴承的质量是否满足国际标准等各项指标越来越关心，不断有风电企业大力投入人力、物力、财力来发展风电轴承相关检测设备，保证测试出的风电轴承满足国际规准，各项指标可以代替进口轴承。目前所测试的要求包括轴承寿命、油压、震动、变形等条件。
三、风电轴承模拟工作原理
3.1、变桨偏航和主轴承试验机承受载荷
风力发电是在自然环境中风来带动风轮旋转，使风能转化为机械能，在风轮会有不同力量传递到轴承上，因为自然风来产生载荷。因此，要保证风电机组中轴承承受能力，符合风能最大限。而且风电机组中的不同轴承承受载荷能力也不尽相同，為了保证风电轴承模拟实验需要，将实际情况下风能承受载荷进行表达，需要将数据转化为可行的极限载荷谱和疲劳载荷谱用于实验加载。变桨轴承至兆瓦级风电机组中最重要的部件具有连接和传递扭距的作用，在自然风吹动下，风力发电变桨行为过于频繁，导致轴承受到大量冲击载荷，工作情况如果过于恶劣，会使受力分析出现各种方向变化，导致轴承在工作情况下无法承受倾覆力距和轴向载荷导致损坏。偏航轴承是风电机组中最重要的零部件，偏航轴承连接塔架顶部法兰和机座，使风机能通过偏航驱动使机舱偏航以对正风的来向。偏航轴承应能够在正反两个方向上进行连续偏航，主要承受倾覆力矩和交变载荷。主轴轴承是风电机组中吸收风立即传递载荷的重要零件，对于机组中的设计理念，主轴轴承需要吸收大部分轴向力及弯曲载荷，保证传递高效，因此，主轴承在风力发电机组中轴向力及弯曲力都是非常重要。
3.2、风电轴承模拟试验机原理
在风电轴承模拟实验机中，最重要的是四部分装置，加载装置、驱动旋转装置、翻转装置和测控系统。加载装置是指在轴承上进行模拟实验时，由轴向力、径向力、倾覆力距三种力施加轴承上而得到的受力分析与实际情况进行机械结构分析。第二种驱动旋转装置是指轴承实验模拟时，带动轴承以固定速度旋转得到转速，与实际情况相互结合，驱动装置安装在加载盘上，用电机驱动，并依靠操作台控制，使轴承实验、轴承转速与旋转方向与实际风电系统中相同。在主轴承实验时各种设置组成的实验机，主体通过旋转90度而得到实验，主轴承与安装情况相互相同。旋转主动力由电机驱动确保实验机处于水平状态时，不会因为自重而发生各种旋转。测控系统是模拟风电轴承实验，具体运行状况，在运行工作中测得轴承各项指标，数据保证是模拟实验，测控系统与现实生活中数据在范围误差内。
3.3、试验机总体方案设计
目前来说，实验机设计方案归于四种类型，系统设计方法、结构设计方案、基于产品特性、设计方案与智能化设计方案，针对发电机跟主轴轴承试验机可以用已有实验机组进行改善来提高效率进行设计，改善已存在的矛盾。必须达到倾覆力矩60000KNm，轴向力5000KNm，径向力5000KNm，变桨、偏航转速0～3转每分钟，主轴轴承0～14转每分钟，保证实验机长期疲劳载荷作用下，焊接口不会出现断裂，实验达到极限载荷时，工作台形变均可带恢复的弹性限度内，弹性形变不会影响测量数据精度。理论与实验相互结合策略，轴承在承受各种载荷力下出现摩擦力矩变化、套圈变形位移，滚动体接触情况及温度变化等情况，依据以上实验数据验证设计分析理论的合理性，进一步完善设计分析计算理论。
四、小结
目前来说，风力发电行业对轴承出产质量要求逐渐提高，轴承制造企业也需要进行新型模拟实验，相对于国外风电检测技术来说，我国技术比较落后，很多大型轴承制造商独立设计出符合国内风电轴承试验机，但是实验机存在很多缺点，会导致后续诸多问题，一定要根据实验技术要求，实验原理采用实际理论相结合，进行国内轴承发展。保证国产电机市场能够弥补空白，在国际上逐渐占有一定地位。
参考文献
[1]刘贝贝. 兆瓦级风电变桨偏航和主轴承试验机的研制[D].大连理工大学，2013.
[2]张红军，魏永辰，吴耀辉，陈浩.工程机械中负值负载的液压平衡与限速[J].液压气动与密
[3]张利平，周兰午.齐习娟.现代机床液压站设计的结构选型[J].制造技术与机床，2000，
[4]简晓书，吴怀超，余云流，付恒勤，吴长城，黄惠生.数控轧轻磨床液压站的设计[J].液压与气动，2012， 07：50-53.
关键词：兆瓦级 ，风力发电，轴承，试验机，现状分析.
一、引言
近年来，我国装备制造业大力发展，各种新型运输装置、实验机、测量仪器不断更新，由于精密领域存在的很多问题，一些精密设备还需要从国外进行购买，相比之下大型精密轴承，主要用于风力发电、深海钻井的大型精密轴承在风力发电领域发展较为广泛，常用的轴承有偏航轴承、变桨轴承、主轴轴承，由于风力设备所属的工作环境比较恶劣，对各种质量要求较高，尤其是风电轴承，需要在使用过程中保证其受力情况，能承受合理冲击，并对轴承制造及安装成本进行预算，规定要求风力发电机的主机寿命不能低于21年，由于种种原因，我国风电轴承发展需要安装的轴承在进行出售前一定保证各种技术检测合格，因此国内相继出现了多种不同型号的风电轴承试验机。
二、国内外试验机发展状况
2.1、研究背景及意义
人类生活中对能源需求量较高，随着能源的大量使用，诸多能源以电能为主消耗量最大，人类依靠的不可再生石油转化量能达产能产电总量的70%，随着传统资源的大量消耗，逐渐枯竭和污染对环境损害过，使能源危机与人们生活所处的生存环境凸显问题急需解决，开发新能源，不带污染绿色清洁能源已成为当今社会能源主流方向，风力发电产生的风能是取之不尽的新型绿色能源，其巨大优势正在被人们所使用，大力发展风电技术及产业，是当今世界各个国家对新能源危机和环境保护的重大方式。随着风电产业的大力发展，具有很大的市场要求和技术设计空间，近年来风电轴承供应商虽然满负荷生产也达到供不应求，导致国外风电厂家陆续向中国出售轴承，由于风电设备周围环境比较恶劣，要求轴承寿命高、使用可靠安全，使风电轴承制作技术复杂，作为核心零件轴承来说，我国设计的技术还存在很多问题，影响到风电发展的主要因素。风电轴承的可靠设计及制造及受力分析，都需要建立在相对应的风电轴承测试中进行理论和现实模拟进行比对完善。
2.2、国内试验机发展状况
我国风电发展企业相对于国外大型知名企业来说，发展十分短暂，最近这些年，随着国家对再生能源的大力重视，发展速度快速提升，如今已成为世界第二，风电行业迅速发展，导致各项产品也快速生产制造，如风电轴承国内生产的轴承企业也逐渐扩大，但是这些企业所生产的轴承不能满足我国风电对轴承的需求，导致国外轴承业逐渐打入中国市场，因此，国内很多有实力的风电企业大力尝试自助研发主轴承设计，改变长期依赖进口的局面。我国对轴承检测技术没有跟上轴承发展，随着轴承发展趋势缓慢及人们对用电行业理论分析，使对风电轴承的质量是否满足国际标准等各项指标越来越关心，不断有风电企业大力投入人力、物力、财力来发展风电轴承相关检测设备，保证测试出的风电轴承满足国际规准，各项指标可以代替进口轴承。目前所测试的要求包括轴承寿命、油压、震动、变形等条件。
三、风电轴承模拟工作原理
3.1、变桨偏航和主轴承试验机承受载荷
风力发电是在自然环境中风来带动风轮旋转，使风能转化为机械能，在风轮会有不同力量传递到轴承上，因为自然风来产生载荷。因此，要保证风电机组中轴承承受能力，符合风能最大限。而且风电机组中的不同轴承承受载荷能力也不尽相同，為了保证风电轴承模拟实验需要，将实际情况下风能承受载荷进行表达，需要将数据转化为可行的极限载荷谱和疲劳载荷谱用于实验加载。变桨轴承至兆瓦级风电机组中最重要的部件具有连接和传递扭距的作用，在自然风吹动下，风力发电变桨行为过于频繁，导致轴承受到大量冲击载荷，工作情况如果过于恶劣，会使受力分析出现各种方向变化，导致轴承在工作情况下无法承受倾覆力距和轴向载荷导致损坏。偏航轴承是风电机组中最重要的零部件，偏航轴承连接塔架顶部法兰和机座，使风机能通过偏航驱动使机舱偏航以对正风的来向。偏航轴承应能够在正反两个方向上进行连续偏航，主要承受倾覆力矩和交变载荷。主轴轴承是风电机组中吸收风立即传递载荷的重要零件，对于机组中的设计理念，主轴轴承需要吸收大部分轴向力及弯曲载荷，保证传递高效，因此，主轴承在风力发电机组中轴向力及弯曲力都是非常重要。
3.2、风电轴承模拟试验机原理
在风电轴承模拟实验机中，最重要的是四部分装置，加载装置、驱动旋转装置、翻转装置和测控系统。加载装置是指在轴承上进行模拟实验时，由轴向力、径向力、倾覆力距三种力施加轴承上而得到的受力分析与实际情况进行机械结构分析。第二种驱动旋转装置是指轴承实验模拟时，带动轴承以固定速度旋转得到转速，与实际情况相互结合，驱动装置安装在加载盘上，用电机驱动，并依靠操作台控制，使轴承实验、轴承转速与旋转方向与实际风电系统中相同。在主轴承实验时各种设置组成的实验机，主体通过旋转90度而得到实验，主轴承与安装情况相互相同。旋转主动力由电机驱动确保实验机处于水平状态时，不会因为自重而发生各种旋转。测控系统是模拟风电轴承实验，具体运行状况，在运行工作中测得轴承各项指标，数据保证是模拟实验，测控系统与现实生活中数据在范围误差内。
3.3、试验机总体方案设计
目前来说，实验机设计方案归于四种类型，系统设计方法、结构设计方案、基于产品特性、设计方案与智能化设计方案，针对发电机跟主轴轴承试验机可以用已有实验机组进行改善来提高效率进行设计，改善已存在的矛盾。必须达到倾覆力矩60000KNm，轴向力5000KNm，径向力5000KNm，变桨、偏航转速0～3转每分钟，主轴轴承0～14转每分钟，保证实验机长期疲劳载荷作用下，焊接口不会出现断裂，实验达到极限载荷时，工作台形变均可带恢复的弹性限度内，弹性形变不会影响测量数据精度。理论与实验相互结合策略，轴承在承受各种载荷力下出现摩擦力矩变化、套圈变形位移，滚动体接触情况及温度变化等情况，依据以上实验数据验证设计分析理论的合理性，进一步完善设计分析计算理论。
四、小结
目前来说，风力发电行业对轴承出产质量要求逐渐提高，轴承制造企业也需要进行新型模拟实验，相对于国外风电检测技术来说，我国技术比较落后，很多大型轴承制造商独立设计出符合国内风电轴承试验机，但是实验机存在很多缺点，会导致后续诸多问题，一定要根据实验技术要求，实验原理采用实际理论相结合，进行国内轴承发展。保证国产电机市场能够弥补空白，在国际上逐渐占有一定地位。
参考文献
[1]刘贝贝. 兆瓦级风电变桨偏航和主轴承试验机的研制[D].大连理工大学，2013.
[2]张红军，魏永辰，吴耀辉，陈浩.工程机械中负值负载的液压平衡与限速[J].液压气动与密
[3]张利平，周兰午.齐习娟.现代机床液压站设计的结构选型[J].制造技术与机床，2000，
[4]简晓书，吴怀超，余云流，付恒勤，吴长城，黄惠生.数控轧轻磨床液压站的设计[J].液压与气动，2012， 07：50-53.