CN201993227U - 大功率叶片试验台装置 - Google Patents

Abstract

一种大功率叶片试验台装置，其中，包括：地脚螺栓与地基联结固定底座下段，所述底座下段与底座上段连接，所述底座上段上固定法兰的外法兰面，所述法兰的内法兰面用于固定变桨轴承，所述变桨轴承外圈固定在所述法兰上，内圈固定过渡段的一面，所述过渡段的另一面与被测叶片相连接，所述变桨轴承的齿轮与变桨驱动的外伸齿轮啮合。本实用新型在叶片根部固定的情况下，无需拆卸则可实现叶片旋转，使叶片达到相应测试位置，操作简便；若要测试其他型号的叶片时，则相应更换如上所述的过渡段；如果需要测试更大的叶片，可更换一更大的底座，扩展性强。底座采用上下分体式结构，解决了铸造工艺以及运输的问题。

Description

大功率叶片试验台装置

技术领域

本发明涉及风电机组叶片测试技术，尤其涉及一种大功率风电叶片试验台装置。

背景技术

随着全球能源危机及环境恶化的加剧，清洁能源与可再生能源越来越受到各国的重视。近些年来，风电在我国迎来了快速发展期，风力发电机组向着大型化方向发展。目前国内最大功率的机组已经达到5MW，国外已经达到10MW，国内外还正在研制更大功率的机组。

风电机组叶片作为风力发电机组的关键零部件，为了保证其设计的正确性、可靠性和制造工艺的合理性，为风机叶片的质量提供保障，需要进行静力测试，疲劳测试和模态测试叶片测试项目。

但随着风电叶片的尺寸越来越大，现在已经设计使用的叶片最大达到60米以上，使得叶片测试的难度也相应增加，所需的硬件设备和技术要求很高。现有的叶片试验台已经不能满足试验要求，主要体现在以下几个方面。

1)测试能力不足

目前国内现有的叶片实验台一般只能测试5MW以下功率的叶片。

2)适用范围不广

一般现有的试验台只能适用于5MW以下的两到三种型号的叶片，适用范围不广，扩展性不强。

3)叶根固定后无法旋转

叶片试验要求验证叶片对于四方向(挥舞/摆振-正/负)极限载荷的承受能力，因此需要拆装螺栓，翻转叶片，操作麻烦。

发明内容

本实用新型提供一种大功率叶片试验台装置，以解决现有技术中叶片试验台测试能力不足，适用范围不广以及叶根固定后无法旋转的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种大功率叶片试验台装置，其中，包括：地脚螺栓与地基联结固定底座下段，所述底座下段与底座上段连接，所述底座上段上固定法兰的外法兰面，所述法兰的内法兰面用于固定变桨轴承，所述变桨轴承外圈固定在所述法兰上，内圈固定过渡段的一面，所述过渡段的另一面与被测叶片相连接，所述变桨轴承的齿轮与变桨驱动的外伸齿轮啮合。

其中：所述地基为混凝土结构，内部预埋内外两圈所述的地脚螺栓。

其中：所述底座下段为圆柱或圆锥形状的铸造底座，所述底座上段为轮毂形状的铸造底座，所述底座下段与底座上段之间用螺栓连接。

其中：所述法兰上有所述变桨驱动的安装结构，用于固定所述变桨驱动。

其中：所述变桨轴承为内齿式双沟球轴承。

其中：所述过渡段能够根据不同需求更换。

其中：所述变桨驱动包括相连接的变桨电机和变桨齿轮箱，所述变桨齿轮箱输出轴上的外伸齿轮与所述变桨轴承内圈的齿轮相啮合。

其中：所述底座能够更换。

其中：所述大功率叶片为兆瓦级叶片。

本实用新型在叶片根部固定的情况下，无需拆卸则可实现叶片旋转，使叶片达到相应测试位置，操作简便；若要测试其他型号的叶片时，则相应更换如上所述的过渡段，变桨轴承和变桨驱动均不需要更换。因此其适用的叶片型号多，范围广；如果需要测试更大的叶片，可更换一更大的底座，安装于地基上即可，使得适用的叶片范围又大大增加，扩展性强。底座采用上下分体式结构，解决了铸造工艺以及运输的问题。

附图说明

图1为本发明的大功率叶片试验台装置结构示意图。

附图标记说明

1-地脚螺栓；2-底座上段；3-变桨驱动；4-变桨轴承；5-法兰；6-被测叶片；7-螺栓紧固件；8-过渡段；9-底座下段。

具体实施方式

为了使本实用新型的形状、构造以及特点能够更好地被理解，以下将列举较佳实施例并结合附图进行详细说明。

图1为本发明的大功率叶片试验台装置结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种大功率叶片试验台装置，该装置可适用大功率兆瓦级叶片测试使用，将不同型号的叶片根部固定在试验台装置上，承受叶片测试时的静力和疲劳载荷。

该大功率叶片试验台装置，其中包括与地基相连接的地脚螺栓1、叶片底座上段2、变桨驱动3、变桨轴承4、法兰5、过渡段8和底座下段9。

地脚螺栓1与地基联结固定底座下段9，地基为混凝土结构，内部预埋内外两圈地脚螺栓1，内外圈直径和地脚螺栓尺寸可根据叶片试验载荷确定，以克服叶片试验时的巨大载荷。

对于相对较小的叶片，可先设置一较小的底座在地基上。此底座可铸造而成，但由于一般尺寸和重量较大，分为上下两个部分，便于铸造和运输。底座下段9为圆柱或圆锥形状的铸造底座，底座上段2为类似轮毂形状的铸造底座，二者用螺栓紧固件7连接。底座上段2的中心高度根据叶片尺寸确定。

变桨驱动3包括相连接的变桨电机和变桨齿轮箱。变桨齿轮箱输出轴上的外伸齿轮与变桨轴承4的内圈的齿轮啮合。变桨电机通过变桨齿轮箱的齿轮传动驱动变桨轴承内圈旋转。

变桨轴承4为内齿式双沟球轴承，承载能力强。外圈固定在法兰5上，内圈固定过渡段8的一面，内外圈可相对旋转(内圈转动)，过渡段8的另一面与被测叶片6相连接，轴承内圈带有齿轮，转动时通过齿轮啮合带动过渡段一起转动，从而进一步带动被测叶片的转动，满足叶片转动变桨的需求。

法兰5的外法兰面侧通过螺栓固定在底座上段上，也为铸造结构。内法兰面用于固定变桨轴承4。同时，法兰5上有变桨驱动3的安装结构，用于固定变桨驱动3。由于不同型号的叶片尺寸不同，则变桨轴承4尺寸也不同，但变桨轴承4相当昂贵，如此更换成本太高，操作麻烦，为了解决这个问题，在选取变桨轴承4时，选取最大叶片测试所需的轴承尺寸型号，在轴承外侧安装可根据不同需求随时更换的过渡段8。当测试不同的叶片时，只需根据需要，更换相对应的过渡段8即可满足要求，过渡段8的使用使不同型号的叶片可以在同一个试验装置上进行试验，增加了适用范围，节省了时间和经济成本。

本实用新型在叶片根部固定的情况下，无需拆卸则可实现叶片旋转，使叶片达到相应测试位置，操作简便；若要测试其他型号的叶片时，则相应更换如上所述的过渡段，变桨轴承和变桨驱动均不需要更换。因此其适用的叶片型号多，范围广；如果需要测试更大的叶片，可更换一更大的底座，安装于地基上即可，使得适用的叶片范围又大大增加，扩展性强。底座采用上下分体式结构，解决了铸造工艺以及运输的问题。

以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种大功率叶片试验台装置，其特征在于，包括：地脚螺栓与地基联结固定底座下段，所述底座下段与底座上段连接，所述底座上段上固定法兰的外法兰面，所述法兰的内法兰面用于固定变桨轴承，所述变桨轴承外圈固定在所述法兰上，内圈固定过渡段的一面，所述过渡段的另一面与被测叶片相连接，所述变桨轴承的齿轮与变桨驱动的外伸齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的大功率叶片试验台装置，其特征在于：所述地基为混凝土结构，内部预埋内外两圈所述的地脚螺栓。

3.根据权利要求1所述的大功率叶片试验台装置，其特征在于：所述底座下段为圆柱或圆锥形状的铸造底座，所述底座上段为轮毂形状的铸造底座，所述底座下段与底座上段之间用螺栓紧固件连接。

4.根据权利要求1所述的大功率叶片试验台装置，其特征在于：所述法兰上有所述变桨驱动的安装结构，用于固定所述变桨驱动。

5.根据权利要求1所述的大功率叶片试验台装置，其特征在于：所述变桨轴承为内齿式双沟球轴承。

6.根据权利要求1所述的大功率叶片试验台装置，其特征在于：所述过渡段能够更换。

7.根据权利要求1所述的大功率叶片试验台装置，其特征在于：所述变桨驱动包括相连接的变桨电机和变桨齿轮箱，所述变桨齿轮箱输出轴上的外伸齿轮与所述变桨轴承内圈的齿轮相啮合。

8.根据权利要求1所述的大功率叶片试验台装置，其特征在于：所述底座能够更换。

9.根据权利要求1所述的大功率叶片试验台装置，其特征在于：所述大功率叶片为兆瓦级叶片。

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