[发明专利]一种用于风电叶片预埋螺栓套疲劳测试的试验装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明提供一种风电叶片预埋螺栓套疲劳测试的试验装置及控制方法，主要用于风电叶片预埋螺栓套的疲劳测试。

背景技术

风电叶片预埋螺栓套疲劳测试的试验装置及控制方法的主要功能是对风电叶片预埋螺栓套进行疲劳加载测试。目前，最常用的疲劳加载试验装置，主要有电磁谐振疲劳加载试验装置、电液伺服疲劳加载试验装置。

其中，电磁谐振疲劳加载装置由于采用共振原理设计，因而能够提供较高的共振频率，使实验效率显著提高，另外，该装置结构尺寸较小，没有油污污染。但是，此类装置低频频宽相对较窄，并且载荷驱动能力较弱。

电液伺服疲劳装置由于采用电液伺服技术，能够实现大功率驱动。但是，受到液压元件的限制，难以提供高频载荷。

发明内容

本发明的目的在于为测试风电叶片预埋螺栓套疲劳强度，提供一种电液伺服疲劳装置对风电叶片预埋螺栓套进行疲劳加载试验，该装置安全可靠、满足实验要求。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下的技术方案：

一种用于风电叶片预埋螺栓套疲劳测试的试验装置，包括：

一矩形框架，所述矩形框架的长度大于预埋螺栓套的长度，矩形框架包括前梁、后梁、方形拉柱Ⅰ以及方形拉柱Ⅱ，其中，所述前梁和后梁之间平行对称连接方形拉柱Ⅰ、方形拉柱Ⅱ；

一滑动组件，所述滑动组件滑动设置于所述后梁上并且可以沿矩形框架中心轴线方向来回移动，包括：拉杆Ⅰ、拉杆Ⅱ、受力板、连接板以及转柄Ⅱ，其中，所述后梁上设有两个通孔，分别是第一通孔和第二通孔，第一通孔的轴线和第二通孔的轴线均与所述矩形框架的中轴线平行并且对称分布在矩形框架中轴线的两侧，所述第一通孔内穿设设置有所述拉杆Ⅰ，第二通孔内穿设设置有拉杆Ⅱ，拉杆Ⅰ位于矩形框架外的一端和拉杆Ⅱ位于矩形框架外的一端均与一所述受力板固定连接；

拉杆Ⅰ位于矩形框架内的一端和拉杆Ⅱ位于矩形框架内的一端均与一所述连接板固定连接，连接板上通过一连接轴与一设置于矩形框架内部的转柄Ⅱ连接；

驱动组件，包括：液压站、油缸和转柄Ⅰ，其中，所述前梁上设有一个第三通孔，所述第三通孔的轴线与所述矩形框架的中轴线重合；第三通孔内固定连接油缸，油缸通过管道与液压站连接，油缸的活塞杆与一设置于矩形框架内部的转柄Ⅰ连接；

所述转柄Ⅰ和转柄Ⅱ的轴线重合；

力传感器，设置于后梁和受力板之间；

温度传感器，设置于油箱上；

一控制器，所述力传感器的信号输出端和温度传感器的信号输入端均和所述控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与液压站内的执行元件的信号输入端连接；

所述执行元件包括：安装在液压站电柜箱内的电机变频器以及伺服电机的伺服阀。

所述受力板上位于力传感器的一侧设有球面垫。

所述前梁的底部和后梁的底部均通过底座连接板连接有底座。

一种基于所述用于风电叶片预埋螺栓套疲劳测试的试验装置的试验方法，包括以下几个步骤：

第一步、将风电叶片预埋螺栓套安装在疲劳测试装置的机体上并固定好，具体是将待测风电叶片预埋螺栓套的一端固定在转柄Ⅰ上，另一端固定连接在转柄Ⅱ上；

第二步、通过控制器对疲劳试验进行试验的数据设置，确定试件安装正确，数据设置无误后开始加载，对工件进行周期性的拉-拉加载；

第三步、所述力传感器用于对疲劳测试加载时的挤压力进行实时检测，并将检测到的疲劳测试加载的挤压力值信号传递给控制器，控制器内预设疲劳测试加载挤压力阈值并将检测到的疲劳测试加载的挤压力与预设疲劳测试加载的挤压力阈值进行比较；

当检测到的疲劳测试加载的挤压力小于预设疲劳测试加载的挤压力阈值时，控制器发送指令给液压系统中的电机变频器以及伺服电机的伺服阀，伺服电机转动提升液压加载力；

当检测到的疲劳测试加载的挤压力等于或大于预设疲劳测试加载的挤压力时，控制器发送指令给液压系统中的电机变频器以及伺服电机的伺服阀，伺服电机停止，加载终止，单向阀会防止液压油的回流，使加载状态不变；

所述温度传感器用于采集液压机构中液压油的温度信号，并将液压油的温度信号发送至所述控制器，控制器内预设有液压油温度阈值，将检测到的液压油的温度值与所述预设液压油温度阈值进行比较；

当检测到的液压油的温度小于预设液压油温度阈值时，不动作；

当检测到的液压油的温度大于或等于预设液压油温度阈值时，控制器发送指令给液压系统中的电机变频器以及伺服电机的伺服阀，伺服电机停止，加载终止。