[發明專利]一種風電葉片疲勞測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202010693345.5
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111811965B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 許經緯;丁華勇;左國夫;陳香偉
• 申請（專利權）人: 常州達姆斯檢測技術有限公司
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/06;G01M13/00
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 胡新瑞

1.一種風電葉片疲勞測試裝置，其特征在于，包括：

葉根支架，呈龍門型設置，其頂部具有葉根固定夾具，用于將葉片的葉根固定；

固定框架，設置在被固定葉片的一側，且靠近葉尖設置，所述固定框架朝向葉片的一側開口設置；

葉尖夾具，固定在葉片的葉尖位置處，用于夾緊葉尖并傳遞驅動力；

縱向驅動機構，設置在所述固定框架內，具有縱向連桿，所述縱向連桿設置在所述葉尖夾具的底部，且與所述葉尖夾具的底端樞接設置，所述縱向驅動機構用于驅動所述葉尖夾具在豎直方向上做往復運動；

所述縱向驅動機構還包括水平擺框和縱向驅動件，其中：

所述水平擺框凸出于所述固定框架的開口側設置，且處于所述固定框架內部的一端鉸接在所述固定框架上，所述水平擺框的另一端與所述縱向連桿樞接；

所述縱向驅動件的兩端分別與所述水平擺框和固定框架轉動連接，以驅動所述水平擺框朝向豎直方向往復擺動；

橫向驅動機構，設置在所述固定框架內，具有橫向連桿，所述橫向連桿設置在所述葉尖夾具的側面，且與所述葉尖夾具的側壁樞接設置，所述橫向驅動機構用于驅動所述葉尖夾具在水平方向上做往復運動；

所述橫向驅動機構還包括豎擺框和橫向驅動件，其中：

所述豎擺框底端鉸接在所述固定框架內，并且朝向所述固定框架的開口側自由擺動設置，所述橫向連桿的另一端與所述豎擺框的頂部樞接；

所述橫向驅動件的兩端分別轉動連接在所述豎擺框和固定框架上，用于驅動所述豎擺框往朝向所述固定框架開口側的方向往復運動；

其中，所述縱向連桿與所述橫向連桿在驅動時其兩端均可轉動連接設置，所述葉尖夾具在所述橫向驅動機構和縱向驅動機構的驅動下，在葉片的橫截面所在的平面上做橢圓形軌跡運動，既模擬了葉片的上下擺動，又模擬了葉片實際運轉時風吹方向和扭曲變形。

2.根據權利要求1所述的風電葉片疲勞測試裝置，其特征在于，所述葉根固定夾具包括上固定板、上夾塊、下夾塊、下固定板和側連接板，其中：

所述上夾塊底部朝上凹陷設置有上凹槽，所述下夾塊頂部朝下凹陷設置有下凹槽，所述上凹槽與下凹槽相對設置，且與夾持部位的葉片仿形設置；所述上固定板設置在所述上夾塊頂部，所述下固定板設置在所述下夾塊底部，所述側連接板的兩端分別與所述上固定板和下固定板連接。

3.根據權利要求2所述的風電葉片疲勞測試裝置，其特征在于，所述上固定板和下固定板之間還穿設有螺桿，所述螺桿用于調節所述上固定板和下固定板之間的距離。

4.根據權利要求1所述的風電葉片疲勞測試裝置，其特征在于，還包括固定平臺，所述固定平臺沿水平方向設置有凸型槽，所述凸型槽沿葉片的橫向和縱向設置有多條，所述固定框架底部具有固定板，所述固定板上具有固定孔，所述固定板通過緊固件固定在所述凸型槽上。

5.根據權利要求1所述的風電葉片疲勞測試裝置，其特征在于，所述橫向驅動件和縱向驅動件的兩端采用球鉸結構連接。

6.一種風電葉片疲勞測試方法，應用如權利要求1至5任一項所述的風電葉片疲勞測試裝置，其特征在于，包括以下步驟：

固定葉片的根部于葉根支架的葉根固定夾具上；

固定葉尖夾具于葉片上待驅動位置處；

確定固定框架在平臺上的位置，縱向驅動機構與葉尖夾具的底部連接、橫向驅動機構與葉尖夾具的側壁連接；

設置應力感應裝置于所述葉片的設定位置處；

啟動所述縱向驅動機構與橫向驅動機構，使得葉尖夾具做橢圓軌跡運動；

當應力感應裝置顯示的數值達到設定疲勞應力值時，停止驅動。

7.根據權利要求6所述的風電葉片疲勞測試方法，其特征在于，所述應力感應裝置為應變片，所述應變片的安裝位置為通過對葉片的有限元分析確定的危險點。