CN109443721A - 用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置 - Google Patents

Abstract

用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置，其钢立柱4通过地脚螺栓2、加强筋板3牢牢固定在混凝土基座1上，叶片8根部通过1号辅助筋板6、2号辅助筋板7、法兰盘7a、预埋螺栓7b用连接螺栓5将叶片牢牢固定在立柱4上部，摆振方向激振器9和挥舞方向激振器10从左向右依次安装在沿叶片展向约70%的位置，加载试验需在液压系统和电气系统的配合下进行，进而实现叶片挥舞和摆振两个方向的振动。该机械加载装置结构简单、坚固且紧凑，成本低，无需频繁拆卸就可完成双轴疲劳试验，既节省时间又减少了叶片损伤。

Description

用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置

技术领域

本发明涉及风电叶片试验装置，尤其是用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置。

背景技术

随着风电行业的快速发展，越来越多的风电机组投入运行，但因叶片的运行环境恶劣，经常承受无规律的风载荷，故时常发生疲劳破坏，所以，叶片出厂前都要开展疲劳试验，已验证其疲劳性能是否达到设计要求。目前，风电叶片疲劳试验多采用单轴加载，该加载方式在模拟叶片实际工况方面稍显不足，难以准确检验叶片的疲劳特性，于是，双轴疲劳加载试验成为当前理论研究和技术开发的热点。专利CN 106840928 A提出了一种风电叶片疲劳试验加载装置，通过“电动机+滚珠丝杠”驱动滑块，借助滑块往复运动时的惯性使叶片往复振动，该装置对电机性能依赖性大，动力较差，安装基面呈马鞍形，在与叶片表面贴合时难免会错位，贴合不够牢靠，定位不够准确，继而损伤叶片。因此，开发动力强劲、贴合牢靠、定位准确、易于精确控制的用于风电叶片双轴疲劳试验的加载装置符合当前行业需求，对保障风电叶片质量和促进科学研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置。

本发明是用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置，钢立柱4下部通过地脚螺栓2、加强筋板3固定在混凝土基座1上，钢立柱4上部右侧面通过连接螺栓5固定有1号辅助筋板6与2号辅助筋板7，2号辅助筋板7的右侧面与法兰盘7a的左端面焊接，叶片8的根部通过预埋螺栓7b固定在法兰盘7a的右端面，摆振方向激振器9和挥舞方向激振器10从左向右依次安装在沿叶片8展向约70%的位置，摆振方向激振器9自左向右由1号激振单元9a、A组夹紧单元9c和2号激振单元9b组成，挥舞方向激振器10自下而上由3号激振单元10a、B组夹紧单元10c和4号激振单元10b组成。

本发明的有益之处是：1、混凝土基座配合钢立柱，提高了台架的稳定性和抗震性，施工简单，占地面积小。2、夹紧单元中，调节螺栓在螺母中的旋入长度可根据叶片翼型人工调节，配合橡胶板与不锈钢片，不仅实现精确的夹紧定位，还可避免加载装置对叶片外表面造成损伤。3、采用电液比例伺服阀控制双活塞杆液压缸，控制精度高，动态性能好，抗污染能力强。4、采用光栅尺和定位传感器，实现双活塞杆液压缸行程的精确测量和精准定位。

附图说明

图1为该发明的整体结构图，图2为图1中摆振方向激振器9的左视图，图3为图1中摆振方向激振器9的右视图，图4为图1中摆振方向激振器9的俯视图，图5为图1中挥舞方向激振器10的左视图，图6为图1中挥舞方向激振器10的右视图，图7为图1中挥舞方向激振器10的俯视图，附图标记及对应名称为：1. 混凝土基座 2. 地脚螺栓 3. 加强筋板 4. 钢立柱 5. 连接螺栓 6. 1号辅助筋板 7. 2号辅助筋板 7a. 法兰盘 7b. 预埋螺栓 8. 叶片9. 摆振方向激振器 9a. 1号激振单元 9b. 2号激振单元 9c. A组夹紧单元 10. 挥舞方向激振器 10a. 3号激振单元 10b. 4号激振单元 10c. B组夹紧单元 11. A组框架 12. A组橡胶板 13. A组不锈钢片 14. A组螺母固定板 14a. A组通孔 14b. A组螺母 15. 1号双活塞杆液压缸组件 15a. 1号配重块 15b. 1号配重板 15c. 1号直线导轨 15d. 1号滑块 15e. 1号滑块支撑架 15f. 1号角码 16. 1号定位传感器 16a. 1号定位传感器安装板16b. 1号位置标记 17. 1号连接板 18. 1号底板 19. A组调节螺栓 20. 2号双活塞杆液压缸组件 20a. 2号配重块 20b. 2号配重板 20c. 2号滑块支撑架 20d. 2号滑块 20e. 2号直线导轨 20f. 2号角码 21. 2号定位传感器 21a. 2号位置标记 21b. 2号定位传感器安装板 22. 2号连接板 23. 2号底板 24. 1号比例伺服阀 25. 1号分油块 25a. 1号进油口 25b. 1号出油口 25c. 1号接口 25d. 2号接口 26. 1号标尺光栅 26a. 1号指示光栅27. 2号标尺光栅 27a. 2号指示光栅 28. 2号分油块 28a. 1号回油口 28b. 2号进油口28c. 2号回油口 28d. 2号出油口 28e. 3号回油口 28f. 3号出油口 28g. 3号接口 28h.4号接口 28i. 4号出油口 28j. 4号回油口 29. 2号比例伺服阀 30. 3号双活塞杆液压缸组件 30a. 3号配重块 30b. 3号配重板 30c. 3号滑块支撑架 30d. 3号滑块 30e. 3号直线导轨 30f. 3号角码 31. 3号定位传感器 31a. 3号位置标记 31b. 3号定位传感器安装板 32. 3号连接板 33. 3号底板 34. B组框架 35. B组调节螺栓 36. B组不锈钢片 37.B组橡胶板 38. B组螺母固定板 38a. B组通孔 38b. B组螺母 39. 4号底板 40. 4号连接板 41. 4号双活塞杆液压缸组件 41a. 4号配重块 41b. 4号配重板 41c. 4号滑块支撑架41d. 4号滑块 41e. 4号直线导轨 41f. 4号角码 42. 4号定位传感器 42a. 4号定位传感器安装板 42b. 4号位置标记 43. 3号比例伺服阀 44. 3号分油块 44a. 3号进油口 44b.5号出油口 44c. 5号接口 44d. 6号接口 45. 3号标尺光栅 45a. 3号指示光栅 46. 4号比例伺服阀 47. 4号标尺光栅 47a. 4号指示光栅 48. 4号分油块 48a. 4号进油口 48b.6号出油口 48c. 7号接口 48d. 8号接口。本发明所涉及电路控制系统和液压控制系统的具体构造省略。

具体实施方式

如图1所示，本发明是用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置，钢立柱4下部通过地脚螺栓2、加强筋板3固定在混凝土基座1上，钢立柱4上部右侧面通过连接螺栓5固定有1号辅助筋板6与2号辅助筋板7，2号辅助筋板7的右侧面与法兰盘7a的左端面焊接，叶片8的根部通过预埋螺栓7b固定在法兰盘7a的右端面，摆振方向激振器9和挥舞方向激振器10从左向右依次安装在沿叶片8展向约70%的位置，摆振方向激振器9自左向右由1号激振单元9a、A组夹紧单元9c和2号激振单元9b组成，挥舞方向激振器10自下而上由3号激振单元10a、B组夹紧单元10c和4号激振单元10b组成。

如图1~图3所示，1号激振单元9a中，1号连接板17的左侧面固定有1号滑块支撑架15e、1号直线导轨15c和1号分油块25，1号滑块支撑架15e上固定有1号滑块15d、1号指示光栅26a和1号定位传感器安装板16a，1号滑块15d与1号直线导轨15c套装在一起，1号双活塞杆液压缸组件15两端安装有1号角码15f，1号角码15f上固定有1号配重块15a，1号配重块15a上固定有1号配重板15b、1号标尺光栅26和1号位置标记16b，1号定位传感器安装板16a上安装有1号定位传感器16，1号分油块25上安装有1号比例伺服阀24。

如图1~图4所示，A组夹紧单元9c中，A组框架11内侧焊接有四条A组螺母固定板14，A组螺母固定板14上等间距焊接有五个A组螺母14b并加工有A组通孔14a，A组螺母14b上装有A组调节螺栓19，叶片8的外表面由里向外依次包裹有A组橡胶板12和A组不锈钢片13，1号底板18和2号底板23分别焊接在A组框架11的左、右侧面，1号连接板17和2号连接板22分别固定在1号底板18和2号底板23上，1号双活塞杆液压缸组件15和2号双活塞杆液压缸组件20分别固定在1号连接板17和2号连接板22上。

如图1~图4所示，2号激振单元9b中，2号连接板22的右侧面固定有2号滑块支撑架20c、2号直线导轨20e和2号分油块28，2号滑块支撑架20c上固定有2号滑块20d、2号指示光栅27a和2号定位传感器安装板21b，2号滑块20d与2号直线导轨20e套装在一起，2号双活塞杆液压缸组件20两端连接有2号角码20f，2号角码20f上固定有2号配重块20a，2号配重块20a上固定有2号配重板20b、2号标尺光栅27和2号位置标记21a，2号定位传感器安装板21b上安装有2号定位传感器21，2号分油块28上安装有2号比例伺服阀29。

如图1~图7所示，3号激振单元10a中，3号连接板32下面固定有3号滑块支撑架30c、3号直线导轨30e和3号分油块44，3号滑块支撑架30c上固定有3号滑块30d、3号指示光栅45a和3号定位传感器安装板31b，3号滑块30d与3号直线导轨30e套装在一起，3号双活塞杆液压缸组件30两端连接有3号角码30f，3号角码30f上固定有3号配重块30a，3号配重块30a上固定有3号配重板30b、3号标尺光栅45和3号位置标记31a，3号定位传感器安装板31b上安装有3号定位传感器31，3号分油块44上安装有3号比例伺服阀43。

如图1~图7所示，B组夹紧单元10c中，B组框架34内侧对称焊接有四条B组螺母固定板35，B组螺母固定板35等间距焊接有五个B组螺母38b并加工有通孔38a，螺母38b上装有调节螺栓35，叶片8的外表面由里向外依次包裹有橡胶板37和不锈钢片36，3号底板33和4号底板39分别水平焊接在B组框架34的下面和上面，3号连接板32和4号连接板40分别固定在3号底板33和4号底板39上，3号双活塞杆液压缸组件30和4号双活塞杆液压缸组件41分别固定在3号连接板32和4号连接板40上。

如图1~图7所示，4号激振单元10b中，4号连接板40下面固定有4号滑块支撑架41c、一个4号直线导轨41e和4号分油块48，4号滑块支撑架41c上固定有4号滑块41d、4号指示光栅47a和4号定位传感器安装板42a，两个4号滑块41d与4号直线导轨41e套装在一起，4号双活塞杆液压缸组件41两端连接有4号角码41f，4号角码41f上固定有4号配重块41a，4号配重块41a上固定有4号配重板41b、4号标尺光栅47和4号位置标记42b，4号定位传感器安装板42a上安装有4号定位传感器42，4号分油块48上安装有4号比例伺服阀46。

下面，结合附图对本发明作进一步说明：如图2、图3和图4所示，则图1中所述的摆振方向激振器9由1号激振单元9a、2号激振单元9b以及A组夹紧单元9c组成。1号激振单元9a安装在A组夹紧单元9c的右侧，2号激振单元9b安装在A组夹紧单元9c的左侧。

图4中，A组夹紧单元9c由A组框架11、A组螺母固定板14、A组调节螺栓19、A组不锈钢片13和A组橡胶板12共同组成。A组框架11由空心方钢管焊接而成，A组框架11内侧对称焊接有四条A组螺母固定板14，每条A组螺母固定板14上等间距地均焊接有五个A组螺母14b并加工有A组通孔14a，每个A组螺母14b上装有一根A组调节螺栓19，每一根A组调节螺栓19的旋入长度根据此处叶片翼型进行调节。结合图3，叶片8的外表面由里向外依次包裹有A组橡胶板12和A组不锈钢片13，可避免叶片8外表面损伤，旋紧A组调节螺栓19后可使A组夹紧单元9c牢牢固定在叶片8上。

如图2、图3所示，1号激振单元9a由1号底板18、1号连接板17、1号双活塞杆液压缸组件15、1号滑块15d、1号直线导轨15c、1号角码15f、1号定位传感器16、1号配重块15a和1号配重板15b、标尺光栅26、1号分油块25、1号比例伺服阀24等组成。具体地说，A组框架11的右侧面焊接有1号底板18，1号底板18的右侧面通过螺栓固定有1号连接板17，1号连接板17的右侧面用螺栓固定有1号双活塞杆液压缸组件15，1号连接板17的右侧面上与1号双活塞杆液压缸组件15同轴的位置上固定有两个1号滑块支撑架15e，1号滑块支撑架15e上通过螺栓固定有1号滑块15d。1号双活塞杆液压缸组件15的活塞杆两端连接有两个1号角码15f，1号角码15f上通过螺栓固定有1号配重块15a。1号配重块15a右侧固定有1号配重板15b，左侧固定有1号直线导轨15c，两个1号滑块15d套装在1号直线导轨15c上，于是，1号配重板15b、1号配重块15a、1号角码15f可与直线导轨15c同步移动。1号配重块15a的前面固定有1号标尺光栅26，1号配重块15a的后面固定有1号位置标记16b，1号指示光栅26a固定在1号滑块支撑架15e上，结合图4，1号定位传感器16固定于1号定位传感器安装板16a上，1号定位传感器安装板16a通过螺栓固定在1号滑块支架15e一侧，位置标记16b与1号定位传感器16处在同一位置时，1号定位传感器16的指示灯亮同时1号标尺光栅26复位。于是，1号位置标记16b、1号标尺光栅26和1号指示光栅26a相互配合实现1号配重块15a的定位和位移测量，从而精确控制了1号双活塞杆液压缸组件15的行程。

如图2、图3所示，2号激振单元9b由2号底板23、2号连接板22、2号标尺光栅27、2号双活塞杆液压缸组件20、2号滑块20d、2号直线导轨20e、2号角码20f、2号定位传感器21、2号配重块20a和2号配重板20b、2号分油块28、2号比例伺服阀29等组成。具体地说，A组框架11的左侧面焊接有2号底板23，2号底板23的左侧面通过螺栓固定有2号连接板22，2号连接板22的右侧面用螺栓固定有2号双活塞杆液压缸组件20，2号连接板22的右侧面上与2号双活塞杆液压缸组件20同轴的位置上固定有两个2号滑块支撑架20c，2号滑块支撑架20c上通过螺栓固定有2号滑块20d。2号双活塞杆液压缸组件20的活塞杆两端连接有两个2号角码20f，2号角码20f上通过螺栓固定有2号配重块20a。2号配重块20a左侧固定有2号配重板20b，右侧固定有2号直线导轨20e，两个2号滑块20d套装在2号直线导轨20e上，于是，2号配重板20b、2号配重块20a、2号角码20f可与2号直线导轨20e同步移动。2号配重块20a的前面固定有2号标尺光栅27，2号配重块20a的后面固定有2号位置标记21a，2号指示光栅27a固定在2号滑块支撑架20c上，结合图4，2号定位传感器21固定于2号定位传感器安装板21b上，2号定位传感器安装板21b通过螺栓固定在2号滑块支撑架20c上，2号位置标记21a与2号定位传感器21处在同一位置时，2号定位传感器21的指示灯亮同时2号标尺光栅27复位。于是，2号位置标记21a、2号标尺光栅27和2号指示光栅27a相互配合实现2号配重块20a的定位和位移测量，从而精确控制了2号双活塞杆液压缸组件20的行程。

如图4所示，1号比例伺服阀24和1号分油块25用于调节1号双活塞杆液压缸组件15的运行，2号比例伺服阀29和2号分油块28用于调节2号双活塞杆液压缸组件20的运行。结合图2和图3，1号分油块25安装在1号连接板17上，1号比例伺服阀24安装1号分油块25侧面。2号分油块28安装在2号连接板22上，2号比例伺服阀29安装在2号分油块28侧面。另外，2号分油块28负责向1号分油块25、3号分油块44和4号分油块48供油。

如图5、图6和图7所示，则图1中所述的挥舞方向激振器10由3号激振单元10a、4号激振单元10b及B组夹紧单元10c组成。3号激振单元10a安装在B组夹紧单元10c的下方，4号激振单元10b安装在B组夹紧单元10c的上方。

如图7所示，B组夹紧单元10c由B组框架34、B组调节螺栓35、B组不锈钢片36、B组橡胶板37、B组螺母固定板38组成。具体地说，B组框架34由空心方钢管焊接而成，B组框架34内侧对称焊接有四条B组螺母固定板38，每条B组螺母固定板38上等间距地均焊接有5个B组螺母38b并加工有B组通孔38a，每个B组螺母38b上装有一根B组调节螺栓35，每一根B组调节螺栓35的旋入长度根据此处叶片翼型进行调节。结合图5，叶片8的外表面由里向外依次包裹有B组橡胶板37和B组不锈钢片36，可避免叶片8外表面损伤，旋紧B组调节螺栓35后可使B组夹紧单元10c牢牢固定在叶片8上。

如图5、图6所示，3号激振单元10a由3号底板33、3号连接板32、3号滑块30d、3号直线导轨30e、3号角码30f、3号定位传感器31、3号配重块30a、3号配重板30b、3号标尺光栅45、3号双活塞杆液压缸组件30、3号分油块44、3号比例伺服阀43等组成。具体地说，B组框架34的下面焊接有3号底板33，3号底板33的下面通过螺栓固定有3号连接板32，3号连接板32的下面用螺栓固定有3号双活塞杆液压缸组件30，3号连接板32的下面上与3号双活塞杆液压缸组件30同轴的位置上固定有两个3号滑块支撑架30c，3号滑块支撑架30c上通过螺栓固定有3号滑块30d。3号双活塞杆液压缸组件30的活塞杆两端连接有两个3号角码30f，3号角码30f上通过螺栓固定有3号配重块30a。3号配重块30a下面固定有3号配重板30b，上面固定有3号直线导轨30e，两个3号滑块30d套装在3号直线导轨30e上，于是，配重板30b、3号配重块30a、3号角码30f可与3号直线导轨30e同步移动。3号配重块30a的前面固定有3号标尺光栅45，3号配重块30a的后面固定有3号位置标记31a，3号指示光栅45a固定在3号滑块支撑架30c上，结合图7，3号定位传感器31固定于3号定位传感器安装板31b上，3号定位传感器安装板31b通过螺栓固定在3号滑块支撑架30c一侧，3号位置标记31a与3号定位传感器31处在同一位置时，3号定位传感器31的指示灯亮同时3号标尺光栅45复位。于是，3号位置标记31a、3号标尺光栅45和3号指示光栅45a相互配合实现3号配重块30a的定位和位移测量，从而精确控制了3号双活塞杆液压缸组件30的行程。

如图5、图6所示，4号激振单元10b由4号底板39、4号连接板40、4号滑块41d、4号直线导轨41e、4号角码41f、4号定位传感器42、4号配重块41a、4号配重板41b、4号双活塞杆液压缸组件41、4号标尺光栅47、4号指示光栅47a、4号分油块48、4号比例伺服阀46等组成。具体地说，B组框架34的上面焊接有4号底板39，4号底板39的下面通过螺栓固定有4号连接板40，4号连接板40的上面用螺栓固定有4号双活塞杆液压缸组件41，4号连接板40的下面上与4号双活塞杆液压缸组件41同轴的位置上固定有两个4号滑块支撑架41c，4号滑块支撑架41c上通过螺栓固定有4号滑块41d。4号双活塞杆液压缸组件41的活塞杆两端连接有两个4号角码41f，4号角码41f上通过螺栓固定有4号配重块41a。4号配重块41a上面固定有4号配重板41b，下面固定有4号直线导轨41e，两个4号滑块41d套装在4号直线导轨41e上，于是，配重板41b、4号配重块41a、4号角码41f可与4号直线导轨41e同步移动。4号配重块41a的前面固定有4号标尺光栅47，4号配重块41a的后面固定有4号位置标记42b，4号指示光栅47a固定在4号滑块支撑架41c上，结合图7，4号定位传感器42固定于4号定位传感器安装板42a上，4号定位传感器安装板42a通过螺栓固定在4号滑块支撑架41c上，4号位置标记42b与定位传感器42处在同一位置时，4号定位传感器42的指示灯亮同时4号标尺光栅47复位。于是，4号位置标记42b、4号标尺光栅47和4号指示光栅47a相互配合实现4号配重块41a的定位和位移测量，从而精确控制了4号双活塞杆液压缸组件41的行程。

如图7所示，3号比例伺服阀43和3号分油块44用于调节3号双活塞杆液压缸组件30的运行，4号比例伺服阀46和4号分油块48用于调节4号双活塞杆液压缸组件41的运行。结合图5和图6，3号分油块44安装在3号连接板32上，3号比例伺服阀43安装3号分油块44侧面。4号分油块48安装在4号连接板40上，4号比例伺服阀46安装在4号分油块48侧面。

如图2所示，外界油箱经2号进油口28b向2号分油块28提供液压油，2号分油块28中的一部分液压油在2号比例伺服阀29的调节下经3号接口28g送到2号双活塞杆液压缸组件20，2号双活塞杆液压缸组件20中的液压油经4号接口28h返回2号分油块28，最终经回油口28a返回外界油箱。2号分油块28中的另一部分液压油经4号出油口28i到达1号分油块25的1号进油口25a，再经1号比例伺服阀24调节后通过1号接口25c送入1号双活塞杆液压缸组件15，1号双活塞杆液压缸组件15中的液压油经2号接口25d返回1号分油块25的1号出油口25b并返回到4号回油口28j，最后经1号回油口28a返回外界油箱。与之类似，2号分油块28中的液压油经3号出油口28f和2号出油口28d分别到达3号分油块44的3号进油口44a和4号分油块48的4号进油口48a，再分别由3号比例伺服阀43和4号比例伺服阀46调节后通过5号接口44c和7号接口48c分别送入3号双活塞杆液压缸组件30和4号双活塞杆液压缸组件41，3号双活塞杆液压缸组件30和4号双活塞杆液压缸组件41中的液压油分别由6号接口44d和8号接口48d返回3号分油块44的5号出油口44b和4号分油块48的6号出油口48b再返回到2号回油口28c和3号回油口28e，最后经1号回油口28a返回外界油箱。

本发明的工作过程如下：运行前，安装好各部件，连接好液压油管路。开始工作时，通过外界油箱向2号分油块28供油，2号分油块28向1号分油块25、3号分油块44和4号分油块48分别供油，并分别在1号比例伺服阀24、2号比例伺服阀29、3号比例伺服阀43和4号比例伺服阀46的调节下，向1号双活塞杆液压缸组件15、2号双活塞杆液压缸组件20、3号双活塞杆液压缸组件30和4号双活塞杆液压缸组件41供油。1号双活塞杆液压缸组件15和2号双活塞杆液压缸组件20同步运动，从而为叶片8提供摆振方向的激振力。3号双活塞杆液压缸组件30和4号双活塞杆液压缸组件41同步运动，从而为叶片8提供挥舞方向的激振力。于是，叶片8实现挥舞和摆振两个方向的振动，称为双轴疲劳振动。

当1号双活塞杆液压缸组件15、2号双活塞杆液压缸组件20、3号双活塞杆液压缸组件30和4号双活塞杆液压缸组件41均处于各自的初始位置时，1号定位传感器16、2号定位传感器21、3号定位传感器31和4号定位传感器42分别位于1号位置标记16b、2号位置标记21a、3号位置标记31a和位置标记42g的正前方，各定位传感器尾部的指示灯亮，定位光栅位置归零，标尺光栅位移归零。

当1号双活塞杆液压缸组件15、2号双活塞杆液压缸组件20、3号双活塞杆液压缸组件30和4号双活塞杆液压缸组件41开始运动后，分别带动1号配重块15a、2号配重块20a、3号配重块30a和4号配重块41a运动，进而携带1号标尺光栅26、2号标尺光栅27、3号标尺光栅45和4号标尺光栅47运动，于是根据标尺光栅和指示光栅的相对运动测量出上述各液压缸组件的往复运动位移、速度和加速度。

当1号双活塞杆液压缸组件15、2号双活塞杆液压缸组件20、3号双活塞杆液压缸组件30和4号双活塞杆液压缸组件41按照设定的位移完成一次往复运动并回到初始位置时，1号定位传感器16、2号定位传感器21、3号定位传感器31和4号定位传感器42分别重新回到位置标记16b、2号位置标记21a、3号位置标记31a和位置标记42g的正前方，此时各定位传感器尾部的指示灯亮，标尺光栅计数归零，开始监控下一个往复运动……。

1号配重板15b、2号配重板20b、3号配重板30b和4号配重板41b被制作成不同的重量系列，可根据试验对配重质量的要求选用合适的配重板。

停止工作时，切断外界液压油供应，1号双活塞杆液压缸组件15、2号双活塞杆液压缸组件20、3号双活塞杆液压缸组件30和4号双活塞杆液压缸组件41各自归位，当1号定位传感器16、2号定位传感器21、3号定位传感器31和4号定位传感器42分别检测到1号位置标记16b、2号位置标记21a、3号位置标记31a和位置标记42g时，标尺光栅复位，双活塞杆液压缸组件停止运动，叶片8停止振动，加载过程结束。

Claims (7)

1.用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置，其特征在于钢立柱（4）下部通过地脚螺栓（2）、加强筋板（3）固定在混凝土基座（1）上，钢立柱（4）上部右侧面通过连接螺栓（5）固定有1号辅助筋板（6）与2号辅助筋板（7），2号辅助筋板（7）的右侧面与法兰盘（7a）的左端面焊接，叶片（8）的根部通过预埋螺栓（7b）固定在法兰盘（7a）的右端面，摆振方向激振器（9）和挥舞方向激振器（10）从左向右依次安装在沿叶片（8）展向约70%的位置，摆振方向激振器（9）自左向右由1号激振单元（9a）、A组夹紧单元（9c）和2号激振单元（9b）组成，挥舞方向激振器（10）自下而上由3号激振单元（10a）、B组夹紧单元（10c）和4号激振单元（10b）组成。

2.根据权利要求1所述的用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置，其特征在于1号激振单元（9a）中，1号连接板（17）的左侧面固定有1号滑块支撑架（15e）、1号直线导轨（15c）和1号分油块（25），1号滑块支撑架（15e）上固定有1号滑块（15d）、1号指示光栅（26a）和1号定位传感器安装板（16a），1号滑块（15d）与1号直线导轨（15c）套装在一起，1号双活塞杆液压缸组件（15）两端安装有1号角码（15f），1号角码（15f）上固定有1号配重块（15a），1号配重块（15a）上固定有1号配重板（15b）、1号标尺光栅（26）和1号位置标记（16b），1号定位传感器安装板（16a）上安装有1号定位传感器（16），1号分油块（25）上安装有1号比例伺服阀（24）。

3.根据权利要求1所述的用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置，其特征在于A组夹紧单元（9c）中，A组框架（11）内侧焊接有四条A组螺母固定板（14），A组螺母固定板（14）上等间距焊接有五个A组螺母（14b）并加工有A组通孔（14a），A组螺母（14b）上装有A组调节螺栓（19），叶片（8）的外表面由里向外依次包裹有A组橡胶板（12）和A组不锈钢片（13），1号底板（18）和2号底板（23）分别焊接在A组框架（11）的左、右侧面，1号连接板（17）和2号连接板（22）分别固定在1号底板（18）和2号底板（23）上，1号双活塞杆液压缸组件（15）和2号双活塞杆液压缸组件（20）分别固定在1号连接板（17）和2号连接板（22）上。

4.根据权利要求1所述的用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置，其特征在于2号激振单元（9b）中，2号连接板（22）的右侧面固定有2号滑块支撑架（20c）、2号直线导轨（20e）和2号分油块（28），2号滑块支撑架（20c）上固定有2号滑块（20d）、2号指示光栅（27a）和2号定位传感器安装板（21b），2号滑块（20d）与2号直线导轨（20e）套装在一起，2号双活塞杆液压缸组件（20）两端连接有2号角码（20f），2号角码（20f）上固定有2号配重块（20a），2号配重块（20a）上固定有2号配重板（20b）、2号标尺光栅（27）和2号位置标记（21a），2号定位传感器安装板（21b）上安装有2号定位传感器（21），2号分油块（28）上安装有2号比例伺服阀（29）。

5.根据权利要求1所述的用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置，其特征在于3号激振单元（10a）中，3号连接板（32）下面固定有3号滑块支撑架（30c）、3号直线导轨（30e）和3号分油块（44），3号滑块支撑架（30c）上固定有3号滑块（30d）、3号指示光栅（45a）和3号定位传感器安装板（31b），3号滑块（30d）与3号直线导轨（30e）套装在一起，3号双活塞杆液压缸组件（30）两端连接有3号角码（30f），3号角码（30f）上固定有3号配重块（30a），3号配重块（30a）上固定有3号配重板（30b）、3号标尺光栅（45）和3号位置标记（31a），3号定位传感器安装板（31b）上安装有3号定位传感器（31），3号分油块（44）上安装有3号比例伺服阀（43）。

6.根据权利要求1所述的用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置，其特征在于B组夹紧单元（10c）中，B组框架（34）内侧对称焊接有四条B组螺母固定板（35），B组螺母固定板（35）等间距焊接有五个B组螺母（38b）并加工有通孔（38a），螺母（38b）上装有调节螺栓（35），叶片（8）的外表面由里向外依次包裹有橡胶板（37）和不锈钢片（36），3号底板（33）和4号底板（39）分别水平焊接在B组框架（34）的下面和上面，3号连接板（32）和4号连接板（40）分别固定在3号底板（33）和4号底板（39）上，3号双活塞杆液压缸组件（30）和4号双活塞杆液压缸组件（41）分别固定在3号连接板（32）和4号连接板（40）上。

7.根据权利要求1所述的用于风电叶片双轴疲劳试验的机械加载装置，其特征在于4号激振单元（10b）中，4号连接板（40）下面固定有4号滑块支撑架（41c）、一个4号直线导轨（41e）和4号分油块（48），4号滑块支撑架（41c）上固定有4号滑块（41d）、4号指示光栅（47a）和4号定位传感器安装板（42a），两个4号滑块（41d）与4号直线导轨（41e）套装在一起，4号双活塞杆液压缸组件（41）两端连接有4号角码（41f），4号角码（41f）上固定有4号配重块（41a），4号配重块（41a）上固定有4号配重板（41b）、4号标尺光栅（47）和4号位置标记（42b），4号定位传感器安装板（42a）上安装有4号定位传感器（42），4号分油块（48）上安装有4号比例伺服阀（46）。