[实用新型]疲劳试验水平激励装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电及试验领域，特别是涉及疲劳试验水平激励装置，尤其适用于风力发电机组风轮叶片。

背景技术

风轮叶片是风力发电机组的关键部件，叶片在设计疲劳寿命内安全工作至关重要。疲劳测试试验是叶片设计、定型、生产过程中重要的测试，通过试验可以模拟叶片20年的运行寿命，考验叶片能够安全工作。

目前，叶片疲劳试验激振类型主要分为液压法和共振法。共振法依靠激振电机带动摆臂在垂直于地面方向上作圆周摆动，产生的离心力带动叶片在上下方向循环往复运动。试验目标载荷可通过公式F_target＝F_design×γ_nf×γ_sf×γ_ef计算得出。

当叶片在试验方向上垂直于地面进行振动时，由于叶片自重的影响，叶片各截面的均值不为0，需根据Goodman公式进行等效载荷转化，

Goodman公式：

试验设计载荷下，各个截面的，应力比，各个截面的损伤为在考虑重力影响后，可求得沿叶片各个截面的弯矩分布。各截面的均值不为0。依据各截面单位弯矩下的应变，可以求得各截面的。由等效损伤原理：推出,求出各个截面的S_k,M2后根据单位应变即可求出考虑重力影响后各个截面的目标载荷。

求出各个截面的后根据单位应变即可求出考虑重力影响后各个截面的目标载荷。

根据Goodman原理计算目标载荷的方法的过于复杂，过多系数的引入造成了计算结果的不准确性，同时在自重影响下叶片后缘承受的较大的压应力，不利于叶片疲劳试验的验证，并且垂直激振为抵消叶片自重，需激振系统提供较大的离心力使叶片振动，缩短了设备的使用周期。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种风力发电机组风轮叶片疲劳试验水平激励装置，以解决试验过程中叶片自重对后缘造成的损伤的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种风力发电机组风轮叶片疲劳试验水平激励装置，其包括：夹具结构、电动机、减速机、摆臂和质量块；所述夹具结构的中部设置夹叶片位，所述夹具结构的上表面固定安装电动机，所述电动机配有减速机，所述减速机的输出轴竖直向上，所述输出轴连接水平向摆臂的一端，所述水平向摆臂的另一端安装所述质量块。

在一些实施例中，优选为，所述电动机通过安装支架固定于所述夹具结构。

在一些实施例中，优选为，所述安装支架通过螺栓固定于所述夹具结构。

在一些实施例中，优选为，所述电动机通过螺栓固定于所述安装支架。

在一些实施例中，优选为，所述夹具结构包括：上夹具和下夹具，所述上夹具和所述下夹具上下相对而设固定连接，且二者之间存在所述夹叶片位。

在一些实施例中，优选为，所述上夹具和所述下夹具之间通过多个螺杆固定连接。

在一些实施例中，优选为，所述上夹具的内侧和所述下夹具的内侧分别设置随型结构。

在一些实施例中，优选为，所述上夹具和设置于其内侧的所述随型结构之间固定连接。

在一些实施例中，优选为，所述下夹具和设置于其内侧的所述随型结构之间固定连接。

在一些实施例中，优选为，所述上夹具和设置于其内侧的所述随型结构之间焊接或粘接。

在一些实施例中，优选为，所述下夹具和设置于其内侧的所述随型结构之间焊接或粘接。

在一些实施例中，优选为，所述随型结构由多个木块拼接而成。

(三)有益效果

本实用新型提供的风力发电机组风轮叶片疲劳试验水平激励装置，电动机通过减速机将转矩输出，并通过减速机放大，且减速机输出端竖直向上，输出端的转动，实现水平加载，消除了叶片自重对疲劳试验目标载荷的影响，简化了叶片疲劳试验目标载荷计算的过程，避免了试验过程中叶片自重对后缘造成的损伤，并且激励设备无需抵抗叶片自重，延长了激励设备的使用周期，节省了试验成本。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中风力发电机组风轮叶片疲劳试验水平激励装置结构示意图。

附图备注：

1 下木制随型；

2 下钢制夹具；

3 上木制随型；

4 上钢制夹具；

5 长连接螺杆；

6 电机安装支架；

7 三相异步电动机；

8 减速机；

9 摆臂；

10 质量块。