基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台及其检测方法

权利要求书： 1.基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台，其特征在于：包括偏航电机（1）、第一动态扭矩传感器（4）、扭矩限制器（8）、第二动态扭矩传感器（11）、制动器以及上位机，偏航电机（1）的输出轴通过第一动态扭矩传感器（4）与扭矩限制器（8）的输入轴连接，扭矩限制器（8）的输出轴通过第二动态扭矩传感器（11）与制动器连接，偏航电机（1）、第一动态扭矩传感器（4）、第二动态扭矩传感器（11）以及制动器均与上位机连接。

2.根据权利要求1所述的基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台，其特征在于：所述的扭矩限制器（8）包括蜗杆（801）、蜗轮（802）、蜗轮输出轴（804）以及摩擦传动组件，蜗杆（801）与第一动态扭矩传感器（4）的输出端连接，蜗轮（802）可转动的安装在蜗轮输出轴（804）上，且摩擦传动组件设置在蜗轮（802）与蜗轮输出轴（804）之间，蜗轮输出轴（804）与第二动态扭矩传感器（11）的输入端连接，蜗轮（802）与蜗杆（801）啮合。

3.根据权利要求2所述的基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台，其特征在于：所述的摩擦传动组件包括摩擦片（805）、对偶片（803）以及压紧组件，摩擦片（805）和对偶片（803）均设置在蜗轮输出轴（804）与蜗轮（802）之间，摩擦片（805）与蜗轮（802）连接并保持同步转动，对偶片（803）与蜗轮输出轴（804）连接并保持同步转动，每相邻的两对偶片（803）之间均设置有摩擦片（805），压紧组件安装在蜗轮输出轴（804）上并将摩擦片（805）和对偶片（803）压紧。

4.根据权利要求3所述的基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台，其特征在于：所述的蜗轮（802）的内壁上设置有内孔卡槽（8021），摩擦片（805）的外侧设置有伸入到内孔卡槽（8021）内的外卡爪（8051）。

5.根据权利要求3所述的基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台，其特征在于：所述的蜗轮输出轴（804）内壁上设置有输出轴卡槽（8041），对偶片（803）上设置有伸入到输出轴卡槽（8041）内的内卡爪（8031）。

6.根据权利要求3所述的基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台，其特征在于：所述的压紧组件包括压紧螺帽以及碟簧，蜗轮输出轴（804）为一端直径大于另一端直径的阶梯轴，压紧螺母与蜗轮输出轴（804）的小端螺纹连接，压紧螺母和与其相邻的对偶片（803）之间设置有碟簧。

7.一种权利要求1 6任一项所述的基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台的检测~方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1设定制动器的电流值，该电流值小于额定载荷对应的电流值；

S2驱动偏航电机（1），上位机采集第一动态扭矩传感器（4）和第二动态扭矩传感器（11）的扭矩值；

S3改变制动器的电流值，该电流值为额定载荷对应的电流值；

S4上位机采集第一动态扭矩传感器（4）和第二动态扭矩传感器（11）的扭矩值；

S5判断偏航电机（1）的输出扭矩是否超过停转转矩，如是则执行步骤S6，如否则执行步骤S7；

S6停止偏航电机（1），调整额定载荷值，再次执行步骤S3；

S7判断上位机检测转速是否为零，如否则执行步骤S8，如是则执行步骤S9；

S8停止偏航电机（1），降低扭矩限制器（8）的预紧力，再次执行步骤S1；

S9判断打滑扭矩值与额定载荷值偏差是否在2%以内，如否则执行步骤S10，如是则执行步骤S11；

S10停止偏航电机（1），增加扭矩限制器（8）的预紧力，再次执行步骤S1；

S11采集打滑扭矩值，打滑扭矩标定完成。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于：所述的扭矩限制器（8）的失效系数为：；

其中，Tmin为能够容许的最小打滑扭矩值，Tmax为能够容许的最大打滑扭矩值，为服役时间。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于：设定失效系数标准值 为：；

其中， 为扭矩限制器（8）能够维持过载保护能力所需要的最短服役时间。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于：所述方法还包括，可靠性分析包括如下步骤：a上位机设定电流值，该电流值为打滑扭矩值所对应的电流值；

b启动偏航电机（1），此时对应的时间为t1，所测打滑扭扭矩值为Tmax；

c判断所测打滑扭矩值是否降为Tmin，如否则再次执行步骤c，如是则执行步骤d，且此时对应的时间为t2；

d计算失效系数 ；

e判断失效系数是否满足 ，如是则扭矩限制器（8）能达到要求，如否则扭矩限制器（8）传动性能不达标，不适合应用在风机偏航系统。

说明书： 基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台及其检测方法技术领域[0001] 基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台，属于扭矩限制器检测技术领域。背景技术[0002] 风力发电作为一种清洁高效的可再生能源，具有巨大的市场前景和应用价值。为最大的捕捉风能，提高风能利用率，需要用到风机偏航系统，该系统能够根据风向自动调节风轮从而实现对风。风机偏航系统包括偏航电机、齿轮减速箱、偏航齿轮、偏航制动装置等部分，偏航电机与齿轮减速箱中间装有扭矩限制器。风机偏航系统在对风过程中，经常会遇到风力急剧增大的情况，从而导致偏航系统承受过大的载荷，如不能及时降低偏航系统所承受载荷，将会由于载荷过大对偏航电机、偏航齿轮、减速齿轮等部件产生严重的损坏。通过安装扭矩限制器，能够有效解决由于载荷过大导致偏航系统受损的问题。当风力载荷过大时，扭矩限制器能够将偏航电机动力输出端与齿轮减速箱输入轴及时脱开，起到保护风机偏航系统的作用。[0003] 与其它类型扭矩限制器相比，摩擦式风机偏航扭矩限制器由于具有更大的传递扭矩，运行更平稳，打滑后无需额外的复位动作，且尺寸相对较小等特点，在风力发电机中得到了广泛应用。摩擦式风机偏航扭矩限制器主要通过摩擦耦合副实现动力传递及过载保护的。摩擦耦合副由几对摩擦片和对偶片组成，当偏航系统正常运行时，摩擦片与对偶片不会产生相对滑动，保证偏航电机动力输出端与齿轮减速箱输入轴保持正常传动；当风力载荷超过额定载荷时，摩擦片与对偶片产生相对滑动，及时将偏航电机动力输出端与齿轮减速箱输入轴脱开，实现过载保护功能。但当传动系统由于风力持续过大导致长时间处于过载状态时，摩擦式风机偏航扭矩限制器的摩擦片和对偶片之间的持续打滑会产生大量的摩擦热，由于散热不及时导致温度过高，从而造成摩擦片的破坏或烧结；另一方面，持续的打滑摩擦过程，也会加剧摩擦片与对偶片之间的磨损，导致摩擦耦合副过早的失效，从而严重影响摩擦式风机偏航扭矩限制器的传动性能，降低其过载保护能力。此种情况下，不仅会加快扭矩限制器摩擦耦合副的更换频率，增加风机运维成本，还会导致风机偏航系统的安全性能随之降低，从而带来一定的安全风险。不仅如此，频繁停机更换摩擦耦合副也会对风机产能造成一定不利影响。[0004] 摩擦式风机偏航扭矩限制器失效后，需要及时更换摩擦耦合副。摩擦耦合副材料及其工艺制备的选择，尤其是摩擦片的选择，对扭矩限制器的摩擦传动性能（即过载保护能力）起关键作用。因此，如何评定所选摩擦耦合副的摩擦传动性能，并为摩擦耦合副的性能优化提供数据支撑，从而实现性能优异摩擦耦合副的优选与开发，对于提升摩擦式风机偏航扭矩限制器的传动性能、增强过载保护能力、降低风机偏航机组运维成本、保证风机偏航系统安全性非常重要。为实现此目的，则需要建立一套高效的摩擦式风机偏航扭矩限制器传动性能测试平台，指定相应的检测方法，实现准确的测量与评价。发明内容[0005] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够对摩擦式风机偏航扭矩限制器进行打滑扭矩标定与可靠性测试分析，对摩擦式风机偏航扭矩限制器传动性能进行精准的测量与评定的基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台。[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台，其特征在于：包括偏航电机、第一动态扭矩传感器、扭矩限制器、第二动态扭矩传感器、制动器以及上位机，偏航电机的输出轴通过第一动态扭矩传感器与扭矩限制器的输入轴连接，扭矩限制器的输出轴通过第二动态扭矩传感器与制动器连接，偏航电机、第一动态扭矩传感器、第二动态扭矩传感器以及制动器均与上位机连接。[0007] 优选的，所述的扭矩限制器包括蜗杆、蜗轮、蜗轮输出轴以及摩擦传动组件，蜗杆与第一动态扭矩传感器的输出端连接，蜗轮可转动的安装在蜗轮输出轴上，且摩擦传动组件设置在蜗轮与蜗轮输出轴之间，蜗轮输出轴与第二动态扭矩传感器的输入端连接，蜗轮与蜗杆啮合。[0008] 优选的，所述的摩擦传动组件包括摩擦片、对偶片以及压紧组件，摩擦片和对偶片均设置在蜗轮输出轴与蜗轮之间，摩擦片与蜗轮连接并保持同步转动，对偶片与蜗轮输出轴连接并保持同步转动，每相邻的两对偶片之间均设置有摩擦片，压紧组件安装在蜗轮输出轴上并将摩擦片和对偶片压紧。[0009] 优选的，所述的蜗轮的内壁上设置有内孔卡槽，摩擦片的外侧设置有伸入到内孔卡槽内的外卡爪。[0010] 优选的，所述的蜗轮输出轴内壁上设置有输出轴卡槽，对偶片上设置有伸入到输出轴卡槽内的内卡爪。[0011] 优选的，所述的压紧组件包括压紧螺帽以及碟簧，蜗轮输出轴为一端直径大于另一端直径的阶梯轴，压紧螺母与蜗轮输出轴的小端螺纹连接，压紧螺母和与其相邻的对偶片之间设置有碟簧。[0012] 一种上述的基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1设定制动器的电流值，该电流值小于额定载荷对应的电流值；

S2驱动偏航电机，上位机采集第一动态扭矩传感器和第二动态扭矩传感器的扭矩值；

S3改变制动器的电流值，该电流值为额定载荷对应的电流值；

S4上位机采集第一动态扭矩传感器和第二动态扭矩传感器的扭矩值；

S5判断偏航电机的输出扭矩是否超过停转转矩，如是则执行步骤S6，如否则执行步骤S7；

S6停止偏航电机，调整额定载荷值，再次执行步骤S3；

S7判断上位机检测转速是否为零，如否则执行步骤S8，如是则执行步骤S9；

S8停止偏航电机，降低扭矩限制器的预紧力，再次执行步骤S1；

S9判断打滑扭矩值与额定载荷值偏差是否在2%以内，如否则执行步骤S10，如是则执行步骤S11；

S10停止偏航电机，增加扭矩限制器的预紧力，再次执行步骤S1；

S11采集打滑扭矩值，打滑扭矩标定完成。

[0013] 优选的，所述的扭矩限制器的失效系数 为：；

其中，Tmin为能够容许的最小打滑扭矩值，Tmax为能够容许的最大打滑扭矩值，为服役时间。

[0014] 优选的，设定失效系数标准值 为：；

其中， 为扭矩限制器能够维持过载保护能力所需要的最短服役时间。

[0015] 优选的，所述方法还包括，可靠性分析包括如下步骤：a上位机设定电流值，该电流值为打滑扭矩值所对应的电流值；

b启动偏航电机，此时对应的时间为t1，所测打滑扭扭矩值为Tmax；

c判断所测打滑扭矩值是否降为Tmin，如否则再次执行步骤c，如是则执行步骤d，且此时对应的时间为t2；

d计算失效系数 ；

e判断失效系数是否满足 ，如是则扭矩限制器能达到要求，如否则扭矩限制器传动性能不达标，不适合应用在风机偏航系统。

[0016] 与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台结构简单，易于搭建，检测方法高效可行，能够实时检测扭矩、转速等参数的变化规律，有效测试不同摩擦材料制备的摩擦耦合副的摩擦传动性能，为摩擦耦合副性能优化提供数据支撑，为高性能摩擦式偏航扭矩限制器的优选与开发提供可靠依据。

[0017] 本检测方法对摩擦式风机偏航扭矩限制器进行打滑扭矩标定与可靠性测试分析，并提出一种能够反应摩擦式风机偏航扭矩限制器传动性能大小的关键参数失效系数，从而对摩擦式风机偏航扭矩限制器传动性能进行精准的测量与评定。附图说明[0018] 图1为基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台的立体示意图；图2为基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台的俯视示意图；

图3为蜗轮蜗杆减速及扭矩限制器连接的立体示意图；

图4为蜗轮蜗杆减速及扭矩限制器连接的剖视示意图；

图5为摩擦片的主视示意图；

图6为对偶片的主视示意图；

图7为摩擦式风机偏航扭矩限制器输出轴转速变化曲线图；

图8为摩擦式风机偏航扭矩限制器输出轴转矩变化曲线图；

图9为摩擦式风机偏航扭矩限制器打滑扭矩标定流程图；

图10为摩擦式风机偏航扭矩限制器可靠性测试分析曲线图；

图11为摩擦式风机偏航扭矩限制器可靠性测试分析流程图。

[0019] 图中：1、偏航电机 2、第一支座 3、第一弹性联轴器 4、第一动态扭矩传感器 5、第二支座 6、第二弹性联轴器 7、第三支座 8、扭矩限制器 801、蜗杆 802、蜗轮 8021、内孔卡槽 803、对偶片 8031、内卡爪 804、蜗轮输出轴 8041、输出轴卡槽 8042、螺纹 805、摩擦片8051、外卡爪 9、传动轴 10、第三弹性联轴器 11、第二动态扭矩传感器 12、第四支座 13、第四弹性联轴器 14、磁粉制动器 15、平台底座 16、计算机。

具体实施方式[0020] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本发明的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。[0021] 图1 11是本发明的最佳实施例，下面结合附图1 11对本发明做进一步说明。~ ~

[0022] 如图1、2所示：基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台，包括偏航电机1、第一动态扭矩传感器4、扭矩限制器8、第二动态扭矩传感器11、制动器以及上位机，偏航电机1的输出轴通过第一动态扭矩传感器4与扭矩限制器8的输入轴连接，扭矩限制器8的输出轴通过第二动态扭矩传感器11与制动器14连接，偏航电机1、第一动态扭矩传感器4、第二动态扭矩传感器11以及制动器14均与上位机连接。[0023] 本基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台还包括平台底座15，偏航电机1通过第一支座2安装在平台底座15的上侧，偏航电机1与第一支座2可拆卸的连接，第一支座2通过螺栓与平台底座15可拆卸的连接。[0024] 第一动态扭矩传感器4通过第二支座5安装在平台底座15的上侧，第一动态扭矩传感器4与第二支座5可拆卸的连接，第二支座5通过螺栓与平台底座15可拆卸的连接。第一动态扭矩传感器4的输入端通过第一弹性联轴器3与偏航电机1的输出轴连接。[0025] 扭矩限制器8通过第三支座7安装在平台底座15上，扭矩传感器8与第三支座7可拆卸的连接，第三支座7与平台底座15可拆卸的连接。扭矩限制器8的输入端通过第二弹性联轴器6与第一动态扭矩传感器4的输出端连接。[0026] 第二动态扭矩传感器11通过第四支座12安装在平台底座15上，第二动态扭矩传感器11与第四支座12可拆卸的连接，第四支座12与平台底座15通过螺栓可拆卸的连接。扭矩限制器8的输出端通过传动轴9与第二动态扭矩传感器11的输入端连接。传动轴9与扭矩限制器8之间采用键连接，传动轴9通过第三弹性联轴器10与第二动态扭矩传感器11的输入端连接。[0027] 在本实施例中，制动器为磁粉制动器14，磁粉制动器14通过螺栓可拆卸的安装在平台底座15上。在本实施例中，上位机为计算机16，计算机16放置在平台底座15上。[0028] 测试平台在安装过程中，需要保证偏航电机1的输出轴、第一动态扭矩传感器4的输入、输出轴以及扭矩限制器8的输入轴保持同轴，如不在同一水平轴上，可通过调节第一支座2、第二支座5或第三支座7的高度，实现同轴要求；除此之外，还需要保证扭矩限制器8的输出轴、传动轴9、第二动态扭矩传感器11的输入、输出轴以及磁粉制动器14的输入轴保持同轴，如不在同一水平轴上，可通过调节第四支座12或磁粉制动器14底座的高度，实现同轴要求。[0029] 第一动态扭矩传感器4和第二动态扭矩传感器11各自由24直流电源供电，计算机16能实时采集第一动态扭矩传感器4和第二动态扭矩传感器11所测的动态扭矩和转速数值，并通过上位机软件实时显示数值大小和曲线变化规律。偏航电机1作为重要的动力部件，在风力载荷过大的情况下，扭矩限制器8能够保护偏航电机1不受过载影响而损坏，从而有效提高偏航电机1的使用寿命。第一动态扭矩传感器4可直接测量偏航电机1在过载情况出现时的转速和扭矩，从而确定偏航电机1在此时的输出转矩是否超过停转转矩，以保证偏航电机1的稳定运行。磁粉制动器14由张力电源控制器驱动，通过调节电流大小改变磁粉制动器14的制动转矩大小，计算机16通过数据线与张力电源控制器连接，通过上位机软件定量调节张力电源控制器电流的大小，从而准确调整磁粉制动器14的制动转矩。磁粉制动器

14产生的制动扭矩即为测试平台所需的模拟负载扭矩。

[0030] 如图3、4所示：扭矩限制器8包括壳体以及设置在壳体内的扭矩限制器8包括蜗杆801、蜗轮802、蜗轮输出轴和摩擦传动组件，其中摩擦传动组件包括摩擦片805、对偶片803以及压紧组件。

[0031] 蜗杆801可转动的安装在壳体内，蜗杆801的输入端通过第二弹性联轴器6与第一动态扭矩传感器4连接。蜗杆801与偏航电机1的输出轴同轴设置。壳体上可转动的安装有蜗轮输出轴804，蜗轮输出轴804设置在蜗杆801的下侧，且蜗轮输出轴804垂直于蜗杆801设置，蜗轮输出轴804与传动轴9同轴设置，并通过第三弹性联轴器10与第二动态扭矩传感器11的输入端连接。蜗杆801与蜗轮802啮合。

[0032] 蜗轮802的内壁与蜗轮输出轴804间隔设置，蜗轮802的内壁设置有轴向的内孔卡槽8021，在蜗轮输出轴804外壁设置有输出轴卡槽8041，摩擦片805的外壁设置有外卡爪8051，外卡爪8051可滑动的设置在内孔卡槽8021内，使摩擦片805与蜗轮802之间可在轴向上相对运动，且摩擦片805与蜗轮802之间保持相对转动。对偶片803的内壁设置有内卡爪

8031，内卡爪8031可滑动的伸入到输出轴卡槽8041内，使对偶片803与蜗轮输出轴804之间可在轴向上相对滑动，且对偶片803与蜗轮输出轴804之间可相对转动。摩擦片805和对偶片

803均设置有若干个，每相邻的对偶片803之间均设置有摩擦片805，蜗轮802通过摩擦片805和对偶片803之间的摩擦带动蜗轮输出轴804转动。压紧组件设置在蜗轮输出轴804上并对摩擦片805和对偶片803压紧，从而调节摩擦片805与对偶片803之间的摩擦力的大小。

[0033] 压紧组件包括压紧螺帽以及碟簧，蜗轮输出轴804为一端直径大于另一端直径的阶梯状，蜗轮输出轴804的小端设置有螺纹8042，压紧螺帽与蜗轮输出轴804的小端螺纹连接，在压紧螺帽与对偶片803之间设置有碟簧，从而将对偶片803与摩擦片805之间压紧，且能够调节对偶片803和摩擦片805之间的摩擦力的大小。[0034] 不同材料、不同工艺准备下的摩擦片805与对偶片803可在平台测试开始前进行及时更换，从而实现不同摩擦耦合副的传动性能测试与分析。通过调节预紧力大小，可设定摩擦耦合副之间的摩擦力大小，实现对扭矩限制器8的打滑扭矩值的调节，使其达到预设的额定载荷值。[0035] 上述摩擦式风机偏航扭矩限制器的传动性能测试平台搭建完成后，可通过打滑扭矩标定及可靠性测试分析方法，对摩擦式风机偏航扭矩限制器的传动性能进行准确的测量与评价，并为摩擦耦合副的性能优化提供数据支撑，从而实现性能优异摩擦耦合副的优选与开发。[0036] 在进行可靠性测试分析之前，首先需要进行打滑扭矩标定。打滑扭矩值为摩擦耦合副摩擦片805与对偶片803产生滑动摩擦时传动轴9所测得的扭矩值，该值能够准确反应过载保护时的载荷值，是重要的参数指标。在风机偏航系统进行实际对风过程中，若该值设定过大，超过额定载荷值，会导致扭矩限制器8不能及时进行过载打滑保护，偏航系统由于承受风力载荷过大而造成相应部件产生损坏；如果该值设定过小，远小于额定载荷值，会导致扭矩限制器8在未达到额定载荷时过早的进行打滑保护，使风机偏航系统在风力载荷承受范围内不能有效的进行对风。通过该测试平台，可准确的测量打滑扭矩值，判定所测量的打滑扭矩值是否符合过载保护要求，若不符合，则可进一步调节蜗轮输出轴804上端螺纹8042上的碟簧与螺帽的预紧力，改变打滑扭矩值，使其符合过载保护需求。

[0037] 图7和图8反映了摩擦式风机偏航扭矩限制器由正常传动阶段到过载保护阶段时的转速与扭矩变化曲线，其中也体现了扭矩限制器在进行过载保护时摩擦片805与对偶片803打滑状态下的数值变化。

[0038] 如图9所示：本发明还提供了一种上述基于摩擦式风机偏航扭矩限制器的测试平台的检测方法，包括如下步骤：S1设定制动器的电流值，该电流值小于额定载荷对应的电流值；

S2驱动偏航电机1，上位机采集第一动态扭矩传感器4和第二动态扭矩传感器11的扭矩值；

S3改变制动器的电流值，该电流值为额定载荷对应的电流值；

S4上位机采集第一动态扭矩传感器4和第二动态扭矩传感器11的扭矩值；

S5判断偏航电机1的输出扭矩是否超过停转转矩，如是则执行步骤S6，如否则执行步骤S7；

S6停止偏航电机1，调整额定载荷值，再次执行步骤S3；

S7判断上位机检测转速是否为零，如否则执行步骤S8，如是则执行步骤S9；

S8停止偏航电机1，降低扭矩限制器8的预紧力，再次执行步骤S1；

S9判断打滑扭矩值与额定载荷值偏差是否在2%以内，如否则执行步骤S10，如是则执行步骤S11；

S10停止偏航电机1，增加扭矩限制器8的预紧力，再次执行步骤S1；

S11采集打滑扭矩值，打滑扭矩标定完成。

[0039] 具体的，将摩擦耦合副的摩擦片805与对偶片803安装在扭矩限制器8上，准备进行测试与分析。通过计算机16的上位机软件设定磁粉制动器14的输入电流值A，让磁粉制动器14的制动扭矩值等于额定载荷值的一半，模拟正常传动阶段。启动偏航电机1，此时第一动态扭矩传感器4与第二动态扭矩传感器11实时采集转速与扭矩值，传送到计算机16，计算机

16上位机软件上显示出相应的数值及变化曲线。运行一段时间后，根据额定载荷值，通过计算机16的上位机软件设定磁粉制动器14的输入电流值B，让磁粉制动器14的制动扭矩值改变为额定载荷值，模拟过载保护阶段。此时，如果计算机16上位机软件采集的转速没有变化，没有变为零，则说明摩擦耦合副的打滑扭矩值过大，在额定载荷出现时并没有产生打滑保护作用，则需要降低蜗轮输出轴804上端螺纹8042上的碟簧与螺帽的预紧力，以改变打滑扭矩值，然后再进行打滑扭矩标定测试；当计算机16上位机软件显示的转速为零，所测转矩即为打滑扭矩，其值与额定载荷值基本接近，两者数值偏差在2%左右，可认定此打滑扭矩值等同于额定载荷值；如果计算机16上位机软件采集的转速为零，所测打滑扭矩值远小于额定载荷值，说明摩擦耦合副的打滑扭矩过小，则需要增加蜗轮输出轴804上端螺纹8042上的碟簧与螺帽的预紧力，以改变打滑扭矩值，然后再进行打滑扭矩标定测试，当计算机16上位机软件显示的转速为零，所测打滑扭矩值与额定载荷值基本接近（两者数值偏差在2%左右），可认定此打滑扭矩值等同于额定载荷值。此时，打滑扭矩标定完成，所标定的打滑扭矩值在可靠性测试分析中为最大打滑扭矩值Tmax。在进行打滑扭矩标定时，该测试平台同时可利用第一动态扭矩传感器4采集偏航电机1的输出转矩，确定偏航电机1在此时的输出转矩是否超过其停转转矩，若超过范围较大，则说明此风机偏航系统的额定载荷值设置偏高，需要进行一定的调整，同时对打滑扭矩值也需要进行相应的调整。

[0040] 随着摩擦耦合副过载打滑保护过程的持续，摩擦片805与对偶片803之间的持续滑动不可避免的会导致摩擦表面产生不同程度的磨损或烧结等问题，致使摩擦系数下降，从而使打滑扭矩值逐渐降低。当打滑扭矩值低于一定值时，摩擦式风机偏航扭矩限制器失效，需要及时更换摩擦耦合副。基于摩擦系数在摩擦耦合副滑动过程中呈现减小趋势的特点，本发明提出了一种可靠性测试分析方法，该方法能够对摩擦式风机偏航扭矩限制器的传动性能进行测试与评定，该可靠性测试分析原理如图10所示。摩擦耦合副的实际打滑扭矩值随着过载保护时间的增加，慢慢从最大打滑扭矩值Tmax降低至偏航系统能够容许的最小打滑扭矩值Tmin，所服役的时间为 。当打滑扭矩值低于最小打滑扭矩值Tmin时，可认定摩擦耦合副失效。本发明提出一种失效系数 ，作为评定摩擦耦合副传动性能的依据。该失效系数 表示为：。

[0041] 对于同一型号风机偏航系统， 是保持不变的，失效系数 越小，表明摩擦耦合副打滑扭矩维持在许用范围内的时间越长，所对应的摩擦式风机偏航扭矩限制器过载保护能力越强，其传动性能越好；失效系数 越大，表明摩擦耦合副打滑扭矩维持在许用范围内的时间越短，摩擦耦合副失效越早，所对应的摩擦式风机偏航扭矩限制器过载保护能力越若，其传动性能越差。对于失效系数 ，可设定标准值 ，风机偏航系统对扭矩限制器能够维持过载保护能力所需要的最短服役时间为 ，则失效系数标准值 表示为：。

[0042] 当此平台所测摩擦式风机偏航扭矩限制器失效系数 ，表明该扭矩限制器所用的摩擦耦合副传动性能较差，不适合应用在该风机偏航系统使用；当此平台所测摩擦式风机偏航扭矩限制器失效系数 ，表明该扭矩限制器所用的摩擦耦合副传动性能达到要求，适合在该风机偏航系统使用，失效系数η越小，该摩擦耦合副传动性能越好，越适合应用于该风机偏航系统。[0043] 打滑扭矩标定完成后，即可进行可靠性测试分析，其流程图如图11所示，包括如下步骤：a上位机设定电流值，该电流值为打滑扭矩值所对应的电流值；

b启动偏航电机1，此时对应的时间为t1，所测打滑扭扭矩值为Tmax；

c判断所测打滑扭矩值是否降为Tmin，如否则再次执行步骤c，如是则执行步骤d，且此时对应的时间为t2；

d计算失效系数 ；

e判断失效系数是否满足 ，如是则扭矩限制器8能达到要求，如否则扭矩限制器8传动性能不达标，不适合应用在风机偏航系统。

[0044] 具体的，通过计算机16的上位机软件设定磁粉制动器14的输入电流，该电流值小于额定载荷对应的电流值，启动偏航电机1，测试平台进入正常传动阶段，计算机16实时采集第二动态扭矩传感器11检测的数据。运行一会后，通过计算机16的上位机软件改变磁粉制动器14的输入电流，该电流值为额定载荷对应的电流值，此时对应的时间为t1，摩擦耦合副进入过载保护阶段，所测的打滑扭矩为Tmax，运行一段时间后，当计算机16的上位机软件采集到的转矩值降低到Tmin并开始继续下降时，此时对应的时间为t2，停止测试，根据所测量的相应数据，即可求出该摩擦式风机偏航扭矩限制器的失效系数η。对于不同工艺制备的摩擦耦合副，在进行更换后，重复上述测试过程，即可得到相应的失效系数 。通过对比失效系数 ，即可评定不同材料、工艺制备摩擦耦合副的传动性能，从而为摩擦式风机偏航扭矩限制器选取性能优异的摩擦耦合副。不仅如此，该测试分析还会为摩擦耦合副的性能优化提供数据支撑，指导高性能摩擦耦合副的进一步研究与开发。[0045] 本测试平台搭建灵活，适用范围较广，不仅能够针对发明中所示带有蜗轮蜗杆减速装置的摩擦式风机偏航扭矩限制器，还可以通过调节连接装置和数据检测采集装置等部件位置，实现对其它类型摩擦式风机偏航扭矩限制器传动性能的测试。[0046] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。