疲勞試驗水平激勵裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及風電及試驗領域，特別是涉及疲勞試驗水平激勵裝置。該疲勞試驗水平激勵裝置包括：夾具結構、電動機、減速機、擺臂和質量塊；夾具結構的中部設置夾葉片位，夾具結構的上表面固定安裝電動機，電動機配有減速機，減速機的輸出軸豎直向上，輸出軸連接水平向擺臂的一端，水平向擺臂的另一端安裝質量塊。本實用新型專利技術能夠實現水平加載，消除了葉片自重對疲勞試驗目標載荷的影響，簡化了葉片疲勞試驗目標載荷計算的過程，避免了試驗過程中葉片自重對后緣造成的損傷，并且激勵設備無需抵抗葉片自重，延長了激勵設備的使用周期，節省了試驗成本。

Horizontal excitation device for fatigue test

The utility model relates to the field of wind power and test, in particular to a horizontal excitation device for fatigue testing. The fatigue test of horizontal excitation device comprises a fixture structure, motor, reducer, swing arm and mass; middle fixture structure provided with a clamping blade, installed on the upper surface of the motor fixture structure, equipped with motor reducer, reducer output shaft vertically upward, the output shaft is connected to the end of the swinging arm, horizontal pendulum the arm is installed at the other end of the mass. The utility model can realize the horizontal loading, eliminate the influence of leaf weight on the fatigue test target load, simplifies the process of calculation of blade fatigue test target load, avoid the leaf weight of the trailing edge damage and excitation equipment without resistance of leaf weight, prolonged excitation equipment life cycle, saving test cost.

【技術實現步驟摘要】
疲勞試驗水平激勵裝置
本技術涉及風電及試驗領域，特別是涉及疲勞試驗水平激勵裝置，尤其適用于風力發電機組風輪葉片。
技術介紹
風輪葉片是風力發電機組的關鍵部件，葉片在設計疲勞壽命內安全工作至關重要。疲勞測試試驗是葉片設計、定型、生產過程中重要的測試，通過試驗可以模擬葉片20年的運行壽命，考驗葉片能夠安全工作。目前，葉片疲勞試驗激振類型主要分為液壓法和共振法。共振法依靠激振電機帶動擺臂在垂直于地面方向上作圓周擺動，產生的離心力帶動葉片在上下方向循環往復運動。試驗目標載荷可通過公式Ftarget＝Fdesign×γnf×γsf×γef計算得出。當葉片在試驗方向上垂直于地面進行振動時，由于葉片自重的影響，葉片各截面的均值不為0，需根據Goodman公式進行等效載荷轉化，Goodman公式：試驗設計載荷下，各個截面的，應力比，各個截面的損傷為在考慮重力影響后，可求得沿葉片各個截面的彎矩分布。各截面的均值不為0。依據各截面單位彎矩下的應變，可以求得各截面的。由等效損傷原理：推出,求出各個截面的Sk,M2后根據單位應變即可求出考慮重力影響后各個截面的目標載荷。求出各個截面的后根據單位應變即可求出考慮重力影響后各個截面的目標載荷。根據Goodman原理計算目標載荷的方法的過于復雜，過多系數的引入造成了計算結果的不準確性，同時在自重影響下葉片后緣承受的較大的壓應力，不利于葉片疲勞試驗的驗證，并且垂直激振為抵消葉片自重，需激振系統提供較大的離心力使葉片振動，縮短了設備的使用周期。
技術實現思路
(一)要解決的技術問題本技術的目的是提供一種風力發電機組風輪葉片疲勞試驗水平激勵裝置，以解決試驗過程中葉片自重對后緣造成的損傷的問題。(二)技術方案為了解決上述技術問題，本技術提供一種風力發電機組風輪葉片疲勞試驗水平激勵裝置，其包括：夾具結構、電動機、減速機、擺臂和質量塊；所述夾具結構的中部設置夾葉片位，所述夾具結構的上表面固定安裝電動機，所述電動機配有減速機，所述減速機的輸出軸豎直向上，所述輸出軸連接水平向擺臂的一端，所述水平向擺臂的另一端安裝所述質量塊。在一些實施例中，優選為，所述電動機通過安裝支架固定于所述夾具結構。在一些實施例中，優選為，所述安裝支架通過螺栓固定于所述夾具結構。在一些實施例中，優選為，所述電動機通過螺栓固定于所述安裝支架。在一些實施例中，優選為，所述夾具結構包括：上夾具和下夾具，所述上夾具和所述下夾具上下相對而設固定連接，且二者之間存在所述夾葉片位。在一些實施例中，優選為，所述上夾具和所述下夾具之間通過多個螺桿固定連接。在一些實施例中，優選為，所述上夾具的內側和所述下夾具的內側分別設置隨型結構。在一些實施例中，優選為，所述上夾具和設置于其內側的所述隨型結構之間固定連接。在一些實施例中，優選為，所述下夾具和設置于其內側的所述隨型結構之間固定連接。在一些實施例中，優選為，所述上夾具和設置于其內側的所述隨型結構之間焊接或粘接。在一些實施例中，優選為，所述下夾具和設置于其內側的所述隨型結構之間焊接或粘接。在一些實施例中，優選為，所述隨型結構由多個木塊拼接而成。(三)有益效果本技術提供的風力發電機組風輪葉片疲勞試驗水平激勵裝置，電動機通過減速機將轉矩輸出，并通過減速機放大，且減速機輸出端豎直向上，輸出端的轉動，實現水平加載，消除了葉片自重對疲勞試驗目標載荷的影響，簡化了葉片疲勞試驗目標載荷計算的過程，避免了試驗過程中葉片自重對后緣造成的損傷，并且激勵設備無需抵抗葉片自重，延長了激勵設備的使用周期，節省了試驗成本。附圖說明圖1為本技術一個實施例中風力發電機組風輪葉片疲勞試驗水平激勵裝置結構示意圖。附圖備注：1下木制隨型；2下鋼制夾具；3上木制隨型；4上鋼制夾具；5長連接螺桿；6電機安裝支架；7三相異步電動機；8減速機；9擺臂；10質量塊。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本技術，但不用來限制本技術的范圍。在在本技術的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術的限制。由于目前計算目標載荷的方法過于復雜，過多系數的引入造成計算結果的不準確性，且在自重影響下葉片后緣承受的較大的壓應力，不利于葉片疲勞試驗的驗證。因此本技術提供一種風力發電機組風輪葉片疲勞試驗水平激勵裝置。接下來通過基礎設計和擴展設計、替換設計對該方法進行詳細說明：一種風力發電機組風輪葉片疲勞試驗水平激勵裝置，主要由夾具結構、電動機、減速機、擺臂和質量塊組成。夾具結構用于夾住葉片，電動機和減速機提供動力，擺臂用作傳動。夾具結構的中部設置夾葉片位，夾于葉片表面。夾具結構的上表面固定安裝電動機，電動機配有減速機，減速機的輸出軸豎直向上，輸出軸連接水平向擺臂的一端，水平向擺臂的另一端安裝質量塊，實現水平加載。電動機的扭矩通過減速機放大，減速機的輸出軸將放大后的轉速輸出，該轉動為水平面上的轉動，以此消除了葉片自重對疲勞試驗目標載荷的影響，簡化了葉片疲勞試驗目標載荷計算的過程，避免了試驗過程中葉片自重對后緣造成的損傷，并且激勵設備無需抵抗葉片自重，延長了激勵設備的使用周期，節省了試驗成本。至于夾葉片位的形狀可以根據葉片的結構對應設計，只要秉承穩定夾持的目的即可。擺臂通過鍵與減速機輸出軸連接，質量塊安裝于擺臂的非連接端。在上述基礎設計的基礎上，為了將電動機固定于夾具結構上，通常使用安裝支架進行固定。即安裝支架先固定于夾具結構上，電動機再固定于安裝支架上。如圖1所示，安裝支架由多個豎梁和支于豎梁上端的橫梁(或橫臺)組成。電動機安裝于安裝支架的側面，減速機安裝于電動機的側面。在一些實施例中，安裝支架(在一些實施例中為安裝支架的縱梁)通過螺栓固定于夾具結構。在一些實施例中，電動機通過螺栓固定于安裝支架。需要說明的是，在其他的實施例中，電動機也可以采用其他的現有各種固定連接方式安裝于夾具結構上，比如焊接。基于上述基礎設計或擴展設計，具體到夾具結構，其主要由上夾具和下夾具組成。上夾具和下夾具上下相對而設固定連接，且二者之間存在夾葉片位，葉片夾于上夾具和下夾具之間。在一些實施例中，為了提高上夾具、下夾具的夾持力，上夾具、下夾具都可以采用鋼質。由于上夾具、下夾具之間均在一定的位置，因此，上夾具和下夾具之間通過多個螺桿(比如4根長連接螺桿)固定連接。需要說明的是，為了安裝的更加穩定，建議長連接螺桿的連接位能夠更均勻的分布。在一些實施例中，為了更好的適應葉片的結構，上夾具的內側和下夾具的內側分別設置隨型結構。上下兩個隨型結構之間放置葉片。隨型結構的具體形狀可以在貼合葉片外表面的情況下，根據葉片的結構而定。另一方面，為了上夾具、下夾具與隨型結構更牢固的連接配合，上夾具和設置于其內側的隨型結構之間固定連接；下夾具和設置于其內側的隨型結構之間固定連接。上夾具和隨型結構之間固定后，二本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種疲勞試驗水平激勵裝置，其特征在于，包括：夾具結構、電動機、減速機、擺臂和質量塊；所述夾具結構的中部設置夾葉片位，所述夾具結構的上表面固定安裝電動機，所述電動機配有減速機，所述減速機的輸出軸豎直向上，所述輸出軸連接水平向擺臂的一端，所述水平向擺臂的另一端安裝所述質量塊。

【技術特征摘要】
1.一種疲勞試驗水平激勵裝置，其特征在于，包括：夾具結構、電動機、減速機、擺臂和質量塊；所述夾具結構的中部設置夾葉片位，所述夾具結構的上表面固定安裝電動機，所述電動機配有減速機，所述減速機的輸出軸豎直向上，所述輸出軸連接水平向擺臂的一端，所述水平向擺臂的另一端安裝所述質量塊。2.如權利要求1所述的疲勞試驗水平激勵裝置，其特征在于，所述電動機通過安裝支架固定于所述夾具結構。3.如權利要求2所述的疲勞試驗水平激勵裝置，其特征在于，所述安裝支架通過螺栓固定于所述夾具結構。4.如權利要求2所述的疲勞試驗水平激勵裝置，其特征在于，所述電動機通過螺栓固定于所述安裝支架。5.如權利要求1-4任一項所述的疲勞試驗水平激勵裝置，其特征在于，所述夾具結構包括：上夾具和下夾具，所述上夾具和所述下夾具上下相...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張金峰，邢海瑞，戴軍，
申請(專利權)人：北京鑒衡認證中心有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11