[實用新型]一種適用于風電葉片的電動往復式疲勞加載試驗裝置

有效

• 申請號: 201720191765.7
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN206540783U
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 烏建中
• 申請（專利權）人: 上海中幀機器人控制技術發展有限公司
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 俞滌炯

技術領域

本實用新型涉及技術疲勞試驗技術領域，具體是涉及一種適用于風電葉片的電動往復式疲勞加載試驗裝置。

背景技術

風力發電是一種運用風力發電機組把風的動能轉變成機械能，再把機械能轉化為電能的技術，而風力發電機組的風輪是把風的動能轉變為機械能的重要部件，風輪通常由數根具有螺旋面的葉片組成。當風吹向葉片時，葉片上產生氣動力驅動風輪轉動。因而，葉片的翼型設計和結構形式會直接影響風力發電機組的性能和功率。

由于葉片是直接與空氣接觸的，因此，葉片所用材料將直接影響它的壽命。為確保在野外極其惡劣的環境中能夠長期地安全運行，對葉片材料提出了密度小、抗疲勞強度高、力學性能優越的要求。為了測試葉片在整個生命周期內的可靠性，通常需要對葉片進行抗疲勞試驗。

如中國實用新型專利(CN 201540229 U)公開了一種兆瓦級風電機組葉片疲勞試驗裝置，其由葉片夾持工裝、關節連接接頭、力傳感器、大位移液壓伺服加載作動器、支撐基座、與疲勞試驗控制系統構成，其中，支撐基座與大位移液壓伺服加載作動器連接，大位移液壓伺服加載作動器與力傳感器連接，力傳感器與關節連接接頭連接、關節連接接頭與葉片夾持工裝連接，疲勞試驗控制系統與大位移液壓伺服加載作動器連接。該兆瓦級風電機組葉片疲勞試驗裝置采用液壓力向葉片豎向加載，從而進行揮舞方向上的疲勞加載試驗。但是，此種兆瓦級風電機組葉片疲勞試驗裝置只能進行葉片揮舞方向上的疲勞加載試驗，而無法同時進行葉片擺振方向上的疲勞加載試驗。并且，此種采用大位移液壓伺服加載作動器對風電葉片進行強制加載需要消耗更多的能量。

針對上述情況，中國實用新型專利(CN 202471379 U)公開了一種大型風輪葉片擺振方向疲勞試驗裝置，包含激振器和葉片夾具，激振器上有可調速電機，可調速電機的輸出軸上連接橫連桿，橫連桿外端連接配重軸桿，配重軸桿上有配重體，在電機座的一側連接葉片夾具。所述的大型風輪葉片擺振方向疲勞試驗裝置，采用共振試驗方法的原理并在低于風輪葉片固有頻率的很窄的頻率范圍內激振風輪葉片，使風輪葉片在擺振方向下做循環反復運動，直到滿足所要求的循環次數，從而實現風輪葉片擺振方向的疲勞試驗。

但是，無論是上述的兆瓦級風電機組葉片疲勞試驗裝置，還是上述的大型風輪葉片擺振方向疲勞試驗裝置，均無法同時對葉片進行豎向和橫向的復合疲勞加載試驗。因而脫離葉片的實際使用工況,加載效果不甚理想,這就使得疲勞加載試驗的可靠性和試驗結果的準確性均有待提高。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述問題，現提供一種適用于風電葉片的電動往復式疲勞加載試驗裝置，旨在能夠對風電葉片進行揮舞方向和擺振方向的復合疲勞加載試驗。

具體技術方案如下：

一種適用于風電葉片的電動往復式疲勞加載試驗裝置，用于對風電葉片進行揮舞方向和擺振方向的復合疲勞加載試驗具有這樣的特征，包括：風電葉片夾具，套裝在風電葉片某段截面上；第一豎向電動加載模塊，安裝于組風電葉片夾具的前端；第二豎向電動加載模塊，安裝于組風電葉片夾具的后端；第一橫向電動加載模塊，安裝于組風電葉片夾具的頂端；以及第二橫向電動加載模塊，安裝于組風電葉片夾具的底端；其中，第一豎向電動加載模塊和第二豎向電動加載模塊用于對風電葉片進行豎向往復式疲勞加載，第一橫向電動加載模塊和第二橫向電動加載模塊用于對風電葉片進行橫向往復式疲勞加載。

進一步地，在本實用新型提供的適用于風電葉片的電動往復式疲勞加載試驗裝置中，還可以具有這樣的特征，第一豎向電動加載模塊包括：前框架，與風電葉片夾具的前端搭接；第一配重體，與前框架的頂部彈性連接；以及第一驅動裝置，豎向安裝在前框架的頂部，并驅動第一配重體在前框架內豎向往復移動。

進一步地，在本實用新型提供的適用于風電葉片的電動往復式疲勞加載試驗裝置中，還可以具有這樣的特征，第一配重體包含：一方箱，頂部由兩根分設于第一驅動裝置兩側的彈簧與前框架的頂部連接；若干質量塊，可拆卸地安裝在方箱的前側壁或/和后側壁。

進一步地，在本實用新型提供的適用于風電葉片的電動往復式疲勞加載試驗裝置中，還可以具有這樣的特征：前框架設有豎向貫穿方箱的導軌，并且，方箱安裝有沿導軌滑動的滑靴。

進一步地，在本實用新型提供的適用于風電葉片的電動往復式疲勞加載試驗裝置中，還可以具有這樣的特征：第一驅動裝置為電動推桿。