CN113390617A - 一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装 - Google Patents

一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装 Download PDF

Info

Publication number
CN113390617A
CN113390617A CN202110482830.2A CN202110482830A CN113390617A CN 113390617 A CN113390617 A CN 113390617A CN 202110482830 A CN202110482830 A CN 202110482830A CN 113390617 A CN113390617 A CN 113390617A
Authority
CN
China
Prior art keywords
core
blade
test
module unit
modular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110482830.2A
Other languages
English (en)
Inventor
林明
王科
姚保鹏
赵光焯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LUOYANG SUNRUI WIND TURBINE BLADE Ltd
Original Assignee
LUOYANG SUNRUI WIND TURBINE BLADE Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LUOYANG SUNRUI WIND TURBINE BLADE Ltd filed Critical LUOYANG SUNRUI WIND TURBINE BLADE Ltd
Priority to CN202110482830.2A priority Critical patent/CN113390617A/zh
Publication of CN113390617A publication Critical patent/CN113390617A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，该工装可根据试验方案及叶片尺寸由多个模块单元装配组成，该模块单元的四周均设置有螺栓孔，模块单元的内部为中空结构，叶片通过安装芯安装在模块单元上，模块单元上设置有用于安装激振装置的安装架，该安装架通过螺栓安装在模块单元的螺栓孔上。本发明可通过不同模块单元间的组装匹配不同叶片的试验，相比于一体式工装，增加了适用性，减少资源的空置浪费；且本发明可实现无上限线性配重，减小试验条件限制，实现匹配理想试验方案，减低叶片试验的试验损伤概率；本发明中所有组件均可直接更换，在出现某组件损伤破换后可直接更改该组件，从而减小损失费用。

Description

一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装
技术领域
本发明涉及风电叶片全尺寸结构试验技术领域，尤其是涉及疲劳试验时所使用的工装夹具，具体设计一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装。
背景技术
随着国内风电技术的快速发展，作为风电机组关键组件的叶片也随着风电机组功率的增加朝着大型化逐步发展。每一种新型号叶片的开发，均需要将该型号的一支叶片作为试验样片进行全尺寸结构试验，在全部试验通过后才可推向市场。叶片全尺寸结构试验包含叶片特性试验、静态试验、动态疲劳试验以及后静态试验。而叶片的动态疲劳试验表现为叶片叶根固支后通过激振装置使叶片分别进行沿挥舞和摆振两个方向进行一定数目一定振幅的循环往复运动。设计人员出具风电叶片的疲劳方案依据叶片自身的设计载荷，选取叶片局部位置引入加载力或集中点质量，来调整叶片的质量分布从而控制叶片试验振型，加快试验进度。但由于目前风电叶片的大型化快速发展，对叶片的全尺寸结构疲劳试验而言，由于叶片自身结构特性，激振设备往往只能安装于叶片的主承力区域，空间上占用了此区域，导致该位置往往再无法额外添加质量砝码，造成了所谓的试验条件受限，达不到最优的理想试验方案，往往使设计人员更改设计试验方案，再次选取其他方案，而这往往会导致叶片最终的试验载荷会在叶片局部超载相比于理想方案的局部超载情况有一定的提高，从而增加了叶片试验损伤概率。
另外对于当前疲劳试验所使用的一体式工装夹具，它的尺寸往往固定无法更改，适用性较差，当无法适用某叶片进行试验时只能按叶片的安装区域尺寸重新制作一体式工装，增加了试验成本，也造成了未使用工装的空置浪费。
针对以上情况，设计开发一种可实现大范围配重并可适应不同大小叶片使用的工装夹具实为必要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，能够实现大范围的重量配重，减小疲劳试验条件受限情况并可适用多种叶型使用。
本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，该工装可根据试验方案及叶片尺寸由多个模块单元装配组成，该模块单元的四周均设置有螺栓孔，模块单元的内部为中空结构，叶片通过安装芯安装在模块单元上，模块单元上设置有用于安装激振装置的安装架，该安装架通过螺栓安装在模块单元的螺栓孔上。
进一步的，模块单元是由四个安装板首位依次连接组成的矩形框架。
进一步的，四个安装板上均设置有螺栓孔，且四个安装板间均是可拆卸安装的。
进一步的，模块单元上可安装有配重砝码Ⅰ。
进一步的，安装芯设置在模块单元的中空结构内，所述安装芯分为上芯和下芯，上芯设置在下芯的上方，叶片安装在上芯和下芯之间，且上芯的下表面、下芯的上表面紧贴叶片设置。
进一步的，上芯和下芯通过紧固板将叶片夹紧在上芯和下芯之间。
进一步的，模块单元上还设置有配重架，该配重架包括支撑板和连接板，连接板通过螺栓固定在模块单元的螺栓孔上，支撑板上设置有配重砝码Ⅱ，连接板设置在支撑板的一端且支撑板和连接板共同组成L形架体。
有益效果：
本发明具有以下有益效果：
1、本发明可通过不同模块单元间的组装匹配不同叶片的试验，相比于一体式工装，增加了适用性，减少资源的空置浪费；
2、本发明可实现无上限线性配重，减小试验条件限制，实现匹配理想试验方案，减低叶片试验的试验损伤概率；
3、本发明中所有组件均可直接更换，在出现某组件损伤破换后可直接更改该组件，从而减小损失费用。
附图说明
图1是本发明2×1组模块单元安装至叶片局部的等轴侧视的结构示意图；
图2是本发明2×1组模块单元的正视结构示意图；
图3是本发明2×1组模块单元的俯视结构示意图；
图4是本发明2×1组模块单元的左视结构示意图；
图5是本发明2×3组模块单元的等轴侧视结构示意图；
图6是本发明的模块单元的结构示意图；
图7是本发明的配重架的结构示意图；
图8是本发明的叶片进行疲劳测试时的结构示意图；
图9是本发明1×1组模块单元的结构示意图；
图10是本发明3×1组模块单元的结构示意图；
图示标记，1、配重砝码Ⅰ，2、模块单元，3、螺栓孔，4、安装芯，401、上芯，402、下芯，5、紧固板，6、安装架，7、配重砝码Ⅱ，8、配重架，801、连接板，802、支撑板，9、叶片，10、激振装置。
具体实施方式
下面结合实施例附图和具体实施例对本发明做进一步具体详细的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明所提供的一种风电叶片疲劳测试的模块式工装，在风电叶片进行全尺寸疲劳试验时安装在试验方案规定的区域内，用于调整风电叶片的质量分布，解决安装激振装置处无法二次配重问题并可通过组装装配通用风电叶片其它的配重区域，以达到理想的试验振型，减少试验损伤概率，加快试验进度。一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，该工装可根据试验方案及叶片9尺寸由多个模块单元2装配组成，模块单元2是由四个安装板首位依次连接组成的矩形框架，该模块单元2的四周均设置有螺栓孔3，即四个安装板上均设置有螺栓孔，且四个安装板间均是可拆卸安装的；以实现多个模块单元2的横向或纵向连接；
模块单元2的内部为中空结构，模块工装内部可选择安装配重砝码Ⅰ1，调整工装模块重量，同时安装架6可通过工装模块表面均布的螺栓孔进行位置调整，以将激振装置10安装至叶片的承力区域；工装模块横向外侧可在叶片承力区域连接L型配重架8，L型配重平台上方可根据需要添加配重砝码Ⅱ7以调整工装模块质量；叶片上下方工装模块通过与叶片形状随形的安装芯4安装至叶片试验加载区域，并通过紧固板5固定。
叶片9通过安装芯4安装在模块单元2上，模块单元2上设置有用于安装激振装置10的安装架6，该安装架6通过螺栓安装在模块单元2的螺栓孔3上。安装架6 可根据不同叶片的试验工装安装区域叶片承力结构位置以进行位置调节，以将激振装置10安装至叶片承力区域，安装架6 的位置可灵活调整以适应不同大小叶片，最终通过螺栓与工装模块单元固定。
模块单元2上还设置有配重架8，该配重架8包括支撑板802和连接板801，连接板801通过螺栓固定在模块单元2的螺栓孔3上，支撑板802上设置有配重砝码Ⅱ7，连接板801设置在支撑板802的一端且支撑板802和连接板801共同组成L形架体。
工装模块内部亦可添加质量砝码Ⅰ1以实现少量配重目的，当工装内部空间无法满足试验方案配重要求时，可选择连接工装模块外部L型配重架8，引入额外的配重空间以增加配重砝码Ⅱ7进行配重，风电叶片的迎风面与背风面位置的工装模块通过紧固板5固定连接，紧固板5上设置多个螺栓孔以适应不同叶片尺寸。另作为模块式工装，工装的所有组成组件均可单独更换，以减小破坏损伤造成的成本费用。
进一步的，安装芯4设置在模块单元2的中空结构内，所述安装芯4分为上芯401和下芯402，上芯401设置在下芯402的上方，叶片9安装在上芯401和下芯402之间，且上芯401的下表面、下芯402的上表面紧贴叶片9设置；上芯401和下芯402通过紧固板5将叶片9夹紧在上芯401和下芯402之间。
所述模块单元2为长方体高强度钢结构件，内部中空且四周均布螺栓孔，以连接固定横向纵向的同种模块单元，同时满足工装单元内部质量砝码Ⅰ1的固定作用以及激振装置10及L型配重架8的位置调节固定作用；
进一步地，所述的模块单元2为高强度金属件，满足足够的强度避免使用过程中发生变形，模块单元2间的组装通过均布的螺栓孔3使用螺栓固定连接成一体。
进一步地，所述的模块单元2设置为中空的结构型式，以满足配重砝码Ⅰ1及激振装置10的位置摆放与连接系统的空间需求；
进一步的，安装架6为高强度金属件，满足足够的强度避免使用过程中发生变形，且其上设置有与模块单元2同种规格的螺栓孔，以实现与模块单元2间的固定连接以及位置调整。
进一步的，所述L型配重架8为超高强度金属件，并设置加强肋板以满足在添加配重砝码Ⅱ7后不会发生破坏或变形，L型配重架8的支撑板802和连接板801上分别设置有多个螺栓孔，实现分别与模块单元2及配重砝码Ⅱ7的连接固定功能；L型配重架8可进行灵活拆卸，实现试验叶片承力区域的额外配重，增加配重重量，并由于L型配重架8具备方便安装拆卸的功能，可实现风电叶片试验振型与理论振型偏差时通过添加少量配重来微调振型的功能；
进一步的，所述配重砝码为高密度金属件，依据配重位置的不同分为配重砝码Ⅰ1与配重砝码Ⅱ7，二者的区别仅为尺寸不同，两种配重砝码上均布有螺栓孔位，以实现与工装模块与配重架8的固定连接；
进一步的，所述紧固板5为高强度金属件，满足模块单元2中上下的安装板间的组装配合安装芯4起到夹紧叶片的作用；紧固板5上均布螺栓孔以提供多种尺寸的适用性；紧固板5通过螺栓与模块单元上的螺栓孔3相连；
进一步的，所述安装芯4为木质随形件，上芯401的下表面、下芯402的上表面紧贴叶片9设置；
进一步的，本发明规定一对上下模块工装组成的工装为一组模块工装。
以上对本发明所提供的一种风电叶片疲劳测试的模块式工装进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理和具体实施方式进行了阐述，除上述实施例外，本发明装置还可以有其他型式，应当指出，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，该工装可根据试验方案及叶片尺寸由多个模块单元装配组成，其特征在于：该模块单元的四周均设置有螺栓孔，模块单元的内部为中空结构，叶片通过安装芯安装在模块单元上，模块单元上设置有用于安装激振装置的安装架，该安装架通过螺栓安装在模块单元的螺栓孔上。
2.根据权利要求1所述的一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，其特征在于：模块单元是由四个边框首位依次连接组成的矩形框架。
3.根据权利要求2所述的一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，其特征在于：四个边框上均设置有螺栓孔，且四个边框间均是可拆卸安装的。
4.根据权利要求1所述的一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，其特征在于：模块单元上可安装有配重砝码Ⅰ。
5.根据权利要求1所述的一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，其特征在于：安装芯设置在模块单元的中空结构内，所述安装芯分为上芯和下芯，上芯设置在下芯的上方，叶片安装在上芯和下芯之间，且上芯的下表面、下芯的上表面紧贴叶片设置。
6.根据权利要求5所述的一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，其特征在于：上芯和下芯通过紧固板将叶片夹紧在上芯和下芯之间。
7.根据权利要求1所述的一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装，其特征在于：模块单元上还设置有配重架，该配重架包括支撑板和连接板，连接板通过螺栓固定在模块单元的螺栓孔上，支撑板上设置有配重砝码Ⅱ，连接板设置在支撑板的一端且支撑板和连接板共同组成L形架体。
CN202110482830.2A 2021-04-30 2021-04-30 一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装 Pending CN113390617A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110482830.2A CN113390617A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110482830.2A CN113390617A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113390617A true CN113390617A (zh) 2021-09-14

Family

ID=77617859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110482830.2A Pending CN113390617A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113390617A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6813960B1 (en) * 2002-08-19 2004-11-09 Southwest Research Institute Asymmetrical column assembly for high-cycle fatigue test machines
WO2009135136A2 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 Alliance For Sustainable Energy, Llc Base excitation testing system using spring elements to pivotally mount wind turbine blades
CN201464169U (zh) * 2009-07-02 2010-05-12 天津鑫茂鑫风能源科技有限公司 大型风电叶片疲劳试验的激励法试验装置
CN102141473A (zh) * 2010-12-31 2011-08-03 中国航空动力机械研究所 模块化组合工装
KR101310244B1 (ko) * 2012-06-28 2013-09-24 (주)케이엔알시스템 풍력 블레이드 피로시험용 공진발생장치 및 이를 이용한 풍력 블레이드의 공진발생방법
CN106680119A (zh) * 2017-03-01 2017-05-17 上海中帧机器人控制技术发展有限公司 一种适用于风电叶片的电动往复式疲劳加载试验装置
CN108106829A (zh) * 2017-12-14 2018-06-01 中国人民解放军空军工程大学 一种燃气轮机大型叶片的高周疲劳试验方法与装置
CN112161795A (zh) * 2020-11-05 2021-01-01 武汉理工大学 一种用于风力发电机叶片疲劳试验的双轴协同加载测量装置
CN212287365U (zh) * 2020-05-28 2021-01-05 三一重能股份有限公司 风力发电机叶片夹具及风力发电机叶片测试系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6813960B1 (en) * 2002-08-19 2004-11-09 Southwest Research Institute Asymmetrical column assembly for high-cycle fatigue test machines
WO2009135136A2 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 Alliance For Sustainable Energy, Llc Base excitation testing system using spring elements to pivotally mount wind turbine blades
CN201464169U (zh) * 2009-07-02 2010-05-12 天津鑫茂鑫风能源科技有限公司 大型风电叶片疲劳试验的激励法试验装置
CN102141473A (zh) * 2010-12-31 2011-08-03 中国航空动力机械研究所 模块化组合工装
KR101310244B1 (ko) * 2012-06-28 2013-09-24 (주)케이엔알시스템 풍력 블레이드 피로시험용 공진발생장치 및 이를 이용한 풍력 블레이드의 공진발생방법
CN106680119A (zh) * 2017-03-01 2017-05-17 上海中帧机器人控制技术发展有限公司 一种适用于风电叶片的电动往复式疲劳加载试验装置
CN108106829A (zh) * 2017-12-14 2018-06-01 中国人民解放军空军工程大学 一种燃气轮机大型叶片的高周疲劳试验方法与装置
CN212287365U (zh) * 2020-05-28 2021-01-05 三一重能股份有限公司 风力发电机叶片夹具及风力发电机叶片测试系统
CN112161795A (zh) * 2020-11-05 2021-01-01 武汉理工大学 一种用于风力发电机叶片疲劳试验的双轴协同加载测量装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112213061B (zh) 一种用于直升机振动主动控制系统的多向激励装置及系统
CN215378812U (zh) 一种预应力索桁架光伏支架
CN113390617A (zh) 一种用于风电叶片疲劳测试的模块式工装
CN219087029U (zh) 一种便于组装的光伏电池板
CN211038908U (zh) 一种变桨柜支架
CN209761632U (zh) 风力发电机组用塔筒平台组件及风力发电机组用塔筒
CN220288973U (zh) 一种用于风电叶片子部件测试的固定装置
CN209374592U (zh) 一种电池模组总成振动和冲击工装
CN215334156U (zh) 用于电气柜的减振装置和电气柜设备
CN210166121U (zh) 一种驱动电机总成振动试验夹具
CN114544163B (zh) 蒸汽发生器临时支撑的测试工装
CN221828829U (zh) 一种光伏架底座固定结构
CN221895942U (zh) 一种钢结构节点固定装置
CN219718119U (zh) 一种适于柔性支架的组件连接节点和光伏发电装置
CN221283084U (zh) 一种斜撑式光伏板安装支架
CN221667240U (zh) 一种风电塔筒门模拟开合状态辅助装置
CN220066521U (zh) 一种高强度电控柜
CN211362080U (zh) 一种风力发电机叶片腹板组装工装
CN218409072U (zh) 防震平台
CN220508375U (zh) 用于振动冲击的工装
CN221408764U (zh) 一种抗风的光伏发电设备
CN221353617U (zh) 储能设备、承载件和电气组件
CN216656937U (zh) 一种机舱罩装配工装机构
CN220356653U (zh) 一种键盘拉拔机构
CN215371928U (zh) 多支臂抱杆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination