CN112268691B - 一种用于风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种用于风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，包括侧拉支架、侧拉支架定滑轮装置、牵引绳索、动力装置、滑栓、龙门梁、万向轮、龙门梁定滑轮装置、定滑轮连接件、轨道、齿条、梁上小车、小车滚轮轮系、电机、电机座、齿轮、齿条、液压缸、油箱、油泵、油阀、泵‑缸连通器、小车底部连接板、夹具连接件、叶片夹具。工作时，叶片位于龙门梁内，梁上小车移动到叶片夹具上方，使液压缸上连接件与叶片夹具相连，此时，液压缸给叶片一个竖直向上的拉力，接着动力装置工作，与叶片静力加载试验产生相同的横向位移。本发明用装置取代吊车，平衡重力，同时叶片与装置共同移动，避免了叶片的位移会碰到吊车，提高了试验的安全性。

Description

一种用于风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置

技术领域

本发明涉及风电叶片静力加载测试领域，尤其是指一种用于风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置。

背景技术

目前，风电叶片在制作完成后需要进行静力加载与疲劳加载测试，检测完成后才可出厂使用，在进行风电叶片静力多点侧拉加载试验时，需将叶片根部一侧通过叶跟连接法兰固定在基座上，另一侧为叶尖，处于悬浮状态，通过拉力机对叶片的多个位置进行静力侧拉试验。在进行大型风电叶片静力加载时，无基座固定的一端往往由于自身重力的问题，叶片往往出现上下浮动的情况，且浮动范围很大，此时为了维持叶片在水平方向的不变，现有方法有且仅有一种方法是采用多台车载吊车将叶片远离基座的一端多个位置进行吊装作业，使叶片可以维持水平，不会出现上下浮动的情况，但吊装作业耗时耗力，且叶片在进行静力侧拉加载试验时，叶片横向位移很大，很容易碰到吊车，危险系数极大。

因此，如何设计一种用于风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，在进行风电叶片静力加载试验时取代车载吊车，在加载时该装置产生的力与叶片自身的重力相等且方向相反，且叶片产生的位移不会碰到装置，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

一种用于风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，包括侧拉支架、定滑轮侧拉支架定滑轮装置、牵引绳索、动力装置、滑栓、龙门梁、万向轮、龙门梁定滑轮装置、定滑轮连接件、轨道、齿轮、齿条、梁上小车、小车滚轮轮系、电机、电机座、液压缸、活塞杆、油箱、油泵、油阀、泵-缸连通器、小车底部连接板、夹具连接件、叶片夹具。所述侧拉支架有固定槽、固定孔和螺纹孔，所述龙门梁与侧拉支架定滑轮组有螺纹孔和销孔，所述牵引绳索油动力装置、侧拉支架定滑轮装置和龙门梁定滑轮组相绕，所述滑栓成“T”型且上端有螺纹孔，所述龙门梁底部有螺纹孔，左右两端有固定孔，上端有固定孔、螺纹孔和销孔，所述万向轮有固定孔，所述定滑轮连接件有固定孔，所述轨道有固定孔和销孔，所述齿条有固定孔和销孔，所述梁上小车有固定孔、固定槽和螺纹孔，所述电机有螺纹孔和键槽，所述电机座有固定孔，所述齿轮有键槽，所述小车底部连接板有固定孔，所述液压缸为底部法兰液压缸，上端有橡胶垫圈，缸体上有进出油口，所述活塞杆下端有法兰盘，所述油箱有固定孔，所述油泵有固定孔和进出油孔，所述泵-缸连通器呈“L”型且通孔，两端有固定孔，所述油阀有固定孔，所述叶片夹具有固定孔和螺纹孔。

上述侧拉支架通过螺纹孔与所述滑栓牢牢紧固，通过固定孔设置在所述动力装置上，与动力装置紧紧牢固，通过固定孔设置在所述侧拉支架定滑轮装置上，与定滑轮装置紧紧牢固。

上述牵引绳索通过槽口将所述动力装置出发，绕过侧拉支架定滑轮装置到龙门梁定滑轮装置后原路返回到动力装置。

上述龙门梁通过固定孔设置在所述万向轮上，与万向轮紧紧牢固；通过固定孔设置在龙门架连接件上，与龙门梁连接件紧紧牢固；通过固定孔与销孔设置在轨道上，与轨道紧紧牢固。通过固定孔与销孔设置在齿条上，与齿条紧紧牢固。

上述龙门梁连接件通过固定孔设置在所述龙门梁定滑轮装置上，与龙门梁定滑轮装置紧紧牢固。

上述梁上小车为焊接而成，通过固定孔与小车滚轮轮系相连，通过固定孔设置在所述油箱上，与油箱紧紧牢固，通过固定孔设置在所述电机座上，与电机座紧紧牢固，通过固定孔设置在所述小车连接件上，与小车连接件紧紧牢固。

上述电机设置有螺纹孔，输出轴设置有键槽，通过螺纹孔设置在所述电机座上，与电机紧紧牢固，通过键槽与齿轮紧紧牢固。

上述齿轮在渐开线位置与固定在龙门梁上端齿条渐开线相啮合。

上述小车底部连接板通过固定孔设置在所述液压缸上，与液压缸底部的法兰盘紧紧牢固。

上述液压缸内有橡胶垫圈，使活塞杆与液压缸配合时保持密封，油不外泄。

上述泵-缸连通器有橡胶垫圈，通过螺杆紧固在所述液压缸和所述液压泵体上，实现所述液压缸与所述油泵的密封连通，共两个泵-缸连通器。

上述油泵通过螺杆固定在油箱上，并与所述泵-缸连通器密封连接。

上述油阀通过螺杆固定在油箱上，与油箱紧紧牢固；且油阀上设置有密封圈，通过密封圈与所述油泵密封连接。

上述夹具连接件与活塞杆顶端法兰盘紧紧牢固。

上述叶片夹具与夹具连接件紧紧牢固。

附图说明

图1是本发明实施例侧拉支架部分的主视图。

图2是本发明实施例龙门部分的主视图。

图3是本发明图1所示的实施例的俯视图。

图4是本发明图2所示的实施例的俯视图。

图5是本发明实施例梁上小车示意图。

图6是本发明实施例侧拉支架底部放大示意图。

以上所述附图中：1、滑栓 2、动力装置 3、侧拉支架 4、侧拉支架定滑轮装置 5、牵引绳索 6、万向轮 7、龙门梁 8、龙门梁定滑轮装置 9、龙门梁连接件 10、轨道 11、油泵12、油箱 13、梁上小车 14、小车滚轮轮系 15、齿条 16、液压缸 17、活塞杆 18、夹具连接件19、电机 20、电机座 21、齿轮 22、小车底部连接板 23油阀 24、泵-缸连通器 25、叶片夹具。

具体实施方式

为使本发明实施例目的、技术方案和有优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在每一做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

根据以上所述附图，滑栓1与侧拉支架3连接，侧拉支架3与动力装置2连接，并与侧拉支架定滑轮装置4连接，侧拉支架定滑轮装置4与牵引绳索5连接，牵引绳索5与龙门梁定滑轮装置8、侧拉支架定滑轮装置4、动力装置2缠绕，龙门梁定滑轮装置8与龙门梁连接件9连接，龙门梁连接件9与龙门梁7连接，龙门梁7与轨道10连接，并与万向轮6和梁上齿条15连接，轨道10与梁上小车13相配合，梁上小车13与小车底部连接板22、小车滚轮轮系14、油箱12、电机座20相连，油箱12与油泵11、油阀23相连，小车底部连接板22与液压缸16相连，液压缸16与活塞杆17相配合，并与泵-缸连通器24相连，活塞杆17与夹具连接件18相连，夹具连接件18与叶片夹具25相连；电机座20与电机19相连，电机19与齿轮21相连，齿轮21与齿条15相啮合。

本发明这样工作：将叶片置于龙门梁内，而后小车运动到叶片夹具正上方，夹具连接件与叶片夹具紧紧牢固后，液压泵体通过油阀的供油实现运作，使液压缸内其气压减小，活塞杆逐渐下降并收缩至液压缸中，活塞杆在收缩过程中，带动夹具连接件，从而带动叶片夹具，使叶片夹具位置与基座处于水平位置后，叶片不会因自身重力产生位移后开始进行侧拉试验，此时侧拉支架上动力装置开始工作，牵引绳由动力装置出发，绕过侧拉支架定滑轮装置后到龙门梁上动滑轮装置后原路返回。

而后，龙门梁经牵引绳索拉动，跟随叶片的侧拉试验进行同向运动。此时，龙门梁与叶片夹具始终保持相对静止状态，叶片整体处于水平状态，叶片的位移经过一次往复运动后，一个工作周期完成。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所显示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种用于风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，包括侧拉支架(3)、侧拉支架定滑轮装置(4)、牵引绳索(5)、动力装置(2)、滑栓(1)、龙门梁(7)、万向轮(6)、龙门梁定滑轮装置(8)、定滑轮连接件(9)、轨道(10)、齿轮(21)、齿条(15)、梁上小车(13)、小车滚轮轮系(14)、电机(19)、电机座(20)、液压缸(16)、活塞杆(17)、油箱(12)、油泵(11)、油阀(23)、泵-缸连通器(24)、小车底部连接板(22)、夹具连接件(18)、叶片夹具(25)，其连接方式为滑栓(1)与侧拉支架(3)连接，侧拉支架(3)与动力装置(2)连接，并与侧拉支架定滑轮装置(4)连接，侧拉支架定滑轮装置(4)与牵引绳索(5)连接，牵引绳索(5)与龙门梁定滑轮装置(8)、侧拉支架定滑轮装置(4)、动力装置(2)缠绕，龙门梁定滑轮装置(8)与龙门梁连接件(9)连接，龙门梁连接件(9)与龙门梁(7)连接，龙门梁(7)与轨道(10)连接，并与万向轮(6)和梁上齿条(15)连接，轨道(10)与梁上小车(13)相配合，梁上小车(13)与小车底部连接板(22)、小车滚轮轮系(14)、油箱(12)、电机座(20)相连，油箱(12)与油泵(11)、油阀(23)相连，小车底部连接板(22)与液压缸(16)相连，液压缸(16)与活塞杆(17)相配合，并与泵-缸连通器(24)相连，活塞杆(17)与夹具连接件(18)相连，夹具连接件(18)与叶片夹具(25)相连；电机座(20)与电机(19)相连，电机(19)与齿轮(21)相连，齿轮(21)与齿条(15)相啮合;其工作方式为：将风电叶片置于龙门梁(7)内，而后梁上小车(13)运动到叶片夹具(25)正上方，夹具连接件(18)与叶片夹具(25)紧紧牢固后，油泵(11)通过油阀(23)的供油实现运作，使液压缸(16)内其气压减小，活塞杆(17)逐渐下降并收缩至液压缸(16)中，活塞杆(17)在收缩过程中，带动夹具连接件(18)，从而带动叶片夹具(25)，使叶片夹具(25)位置与基座处于水平位置后，叶片不会因自身重力产生位移后开始进行侧拉试验，此时侧拉支架上动力装置开始工作，牵引绳索(5)由动力装置(2)出发，绕过侧拉支架定滑轮装置(4)后到龙门梁定滑轮装置(8)后原路返回；而后，龙门梁(7)经牵引绳索(5)拉动，跟随叶片的侧拉试验进行同向运动；此时，龙门梁(7)与叶片夹具(25)始终保持相对静止状态，叶片整体处于水平状态，叶片的位移经过一次往复运动后，一个工作周期完成。

2.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在于，其特征在于，所述侧拉支架(3)有固定槽、固定孔和螺纹孔，所述龙门梁(7)与侧拉支架定滑轮装置(4)有螺纹孔和销孔，所述牵引绳索(5)由动力装置(2)、侧拉支架定滑轮装置(4)和龙门梁定滑轮装置(8)相缠绕，所述滑栓(1)成“T”型且上端有螺纹孔，所述龙门梁(7)底部有螺纹孔，左右两端有固定孔，上端有固定孔、螺纹孔和销孔，所述万向轮(6)有固定孔，所述定滑轮连接件(9)有固定孔，所述轨道(10)有固定孔和销孔，所述齿条(15)有固定孔和销孔，所述梁上小车(13)有固定孔、固定槽和螺纹孔，所述电机(19)有螺纹孔和键槽，所述电机座(20)有固定孔，所述齿轮(21)有键槽，所述小车底部连接板(22)有固定孔，所述液压缸(16)为底部法兰液压缸，上端有橡胶垫圈，缸体上有进出油口，所述活塞杆(17)下端有法兰盘，所述油箱(12)有固定孔，所述油泵(11)有固定孔和进出油孔，所述泵-缸连通器(24)呈“L”型且通孔，两端有固定孔，所述油阀(23)有固定孔，所述叶片夹具(25)有固定孔和螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在于所述侧拉支架(3)通过螺纹孔与所述滑栓(1)牢牢紧固，通过固定孔设置在所述动力装置(2)上，与动力装置紧紧牢固，通过固定孔设置在所述侧拉支架定滑轮装置(4)上，与定滑轮装置紧紧牢固。

4.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在于所述牵引绳索(5)通过槽口由所述动力装置(2)出发，绕过侧拉支架定滑轮装置(4)到龙门梁定滑轮装置(8)后原路返回到动力装置。

5.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在于所述龙门梁(7)通过固定孔设置在所述万向轮(6)上，与万向轮紧紧牢固；通过固定孔设置在龙门梁连接件(9)上，与龙门梁连接件紧紧牢固；通过固定孔与销孔设置在轨道(10)上，与轨道紧紧牢固；通过固定孔与销孔设置在齿条(15)上，与齿条紧紧牢固。

6.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在于所述龙门梁连接件(9)通过固定孔设置在所述龙门梁定滑轮装置(8)上，与龙门梁定滑轮装置紧紧牢固。

7.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在于所述梁上小车(13)为焊接而成，通过固定孔与小车滚轮轮系(14)相连，通过固定孔设置在所述油箱(12)上，与油箱紧紧牢固，通过固定孔设置在所述电机座(20)上，与电机座紧紧牢固，通过固定孔设置在所述小车底部连接板(22)上，与小车底部连接板紧紧牢固。

8.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在于所述电机(19)设置有螺纹孔，输出轴设置有键槽，通过螺纹孔设置在所述电机座(20)上，与电机紧紧牢固，通过键槽与齿轮紧紧牢固。

9.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在于所述齿轮(21)在渐开线位置与固定在龙门梁(7)上端的齿条渐开线相啮合。

10.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在于所述小车底部连接板(22)通过固定孔设置在所述液压缸(16)上，与液压缸底部的法兰盘紧紧牢固。

11.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在于

所述液压缸(16)内有橡胶垫圈，使活塞杆(17)与液压缸配合时保持密封，油不外泄。

12.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在所述泵-缸连通器(24)有橡胶垫，通过螺杆紧固在所述液压缸(16)和所述油泵（11）上，实现所述液压缸与所述油泵的密封连通，共两个泵-缸连通器。

13.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在所述油泵(11)通过螺杆固定在油箱上，并与所述泵-缸连通器(24)密封连接。

14.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在所述油阀(23)通过螺杆固定在油箱(12)上，与油箱紧紧牢固；且油阀上设置有密封圈，通过密封圈与所述油泵密封连接。

15.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在所述夹具连接件(18)与活塞杆(17)顶端法兰盘紧紧牢固。

16.根据权利要求1所述的风电叶片静力加载侧拉试验中的自重平衡装置，其特征在所述叶片夹具(25)与夹具连接件(18)紧紧牢固。

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