CN204649931U - 一种小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其包括从上往下依次布置的风轮试件、旋转轴、转速转矩测量仪和磁粉制动器，所述风轮试件通过旋转轴与转速转矩测量仪直接或者间接连接，所述转速转矩测量仪和磁粉制动器之间设有第一联轴器。本实用新型中的旋转轴与转速转矩测量仪的测量主轴分开，且风轮试件与旋转轴安装、更换便利，可适用于各种旋转机械转速转矩的测量；测试时，转速转矩测量仪和磁粉制动器置于风洞通道下方，而风轮试件与旋转轴置于风洞通道中，可降低转速转矩测量仪对测量结果的影响；相比于相同功能的测试平台来说，具有降低成本，简化结构与安装的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电机性能测试技术领域中的一种检测设备，特别是一种小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台。
背景技术
小型风力发电机是新能源灵活分布的一种重要方式，其可用于离网海岛发电,渔船发电,通讯基站供电，路灯供电等用途。水平轴风力机和垂直轴风力机理想效率基本相同，相比于水平轴风力机，垂直轴风力机具有受风多向性，噪声小，便于维修等优点。风力机在设计的最后阶段，通常需要进行风洞实验，检测设计方案的正确性，及为投入市场前的性能检测。而风洞实验成本一般高昂，因此，简化实验台并达到实验标准，是节省实验成本与时间的方法之一。
公告号为CN102507184A的中国发明专利公开了一种垂直轴风轮性能检测通用试验台装置，主要包括风洞本体、支撑机构、测量仪器及计算机系统。该发明的优点包括：试件可更换性强、数据采集与计算机处理结合可降低工作人员的劳动强度及增强测量精确度。
不过，该发明同样存在以下不足：
1) 此试验台装置只适用于公告号为CN102507184A专利中所提及的风洞本体，而并不适用于大型风洞等测量范围较广的风洞装置中，适用性较窄。
2) 支撑机构虽然使得试验台装置结构稳定性较好，但也给风轮试件添加了尺寸与活动范围的限制。
3) 支撑杆与测量仪器均与风轮试件较为靠近，并暴露于风轮引起的流场范围内，会在一定的程度上影响测量结果的准确性。
4) 该发明包括了28个组装零部件，结构复杂，给安装和加工带来不便，同时也增加了成本。
实用新型内容
本实用新型的目的，在于提供一种小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其具有成本低，结构简单，安装方便，安全可靠，测量环境优越，风轮试件可方便更换，适用范围广的优点。
本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其包括从上往下依次布置的风轮试件、旋转轴、转速转矩测量仪和磁粉制动器，所述风轮试件通过旋转轴与转速转矩测量仪直接或者间接连接，所述转速转矩测量仪和磁粉制动器之间设有第一联轴器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述旋转轴和转速转矩测量仪之间依次布置有转矩过渡件和第二联轴器。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括一设有通孔的箱体，所述转速转矩测量仪固定在箱体的内侧壁上，所述磁粉制动器安装在所述箱体的内底壁。
作为上述技术方案的进一步改进，所述转矩过渡件的一端嵌在旋转轴上后通过螺母螺杆固定，转矩过渡件的另一端穿过箱体的顶壁后与第二联轴器连接，转矩过渡件和箱体之间设有圆锥滚子轴承。
作为上述技术方案的进一步改进，所述旋转轴和箱体之间依次布置有环形的垫铁、环形的风洞地面可拆卸木板以及环形的扩张支撑件。
作为上述技术方案的进一步改进，所述扩张支撑件的内弧部分通过螺母螺杆固定在箱体上，通过扩张支撑件的外弧部分通过螺母螺杆依次与风洞地面可拆卸木板以及垫铁固定连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述风轮试件、旋转轴、转速转矩测量仪、磁粉制动器、垫铁、风洞地面可拆卸木板和扩张支撑件同轴安装。
作为上述技术方案的进一步改进，所述风轮试件的中心与风轮试件所在的风洞试验通道截面中心重合。
本实用新型的有益效果是：本实用新型中的旋转轴与转速转矩测量仪的测量主轴分开，且风轮试件与旋转轴安装、更换便利，可适用于各种旋转机械转速转矩的测量；测试时，转速转矩测量仪和磁粉制动器置于风洞通道下方，而风轮试件与旋转轴置于风洞通道中，可降低转速转矩测量仪对测量结果的影响；相比于相同功能的测试平台来说，具有降低成本，简化结构与安装的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本实用新型的正视图；
图2是本实用新型的结构示意图；
图3是图1中双点划线圆所框选部分的结构放大图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
参照图1～图3，一种小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其包括从上往下依次布置的风轮试件1、旋转轴2、转速转矩测量仪7和磁粉制动器9，所述风轮试件1通过旋转轴2与转速转矩测量仪7直接或者间接连接，所述转速转矩测量仪7和磁粉制动器9之间设有第一联轴器10。旋转轴2与转速转矩测量仪7的测量主轴分开，且风轮试件1与旋转轴2安装、更换便利，可适用于各种旋转机械转速转矩的测量；测试时，转速转矩测量仪7和磁粉制动器9置于风洞通道下方，而风轮试件1与旋转轴2置于风洞通道中，可降低转速转矩测量仪对测量结果的影响；相比于相同功能的测试平台来说，具有降低成本，简化结构与安装的优点。
进一步作为优选的实施方式，所述旋转轴2和转速转矩测量仪7之间依次布置有转矩过渡件3和第二联轴器11。
进一步作为优选的实施方式，还包括一设有通孔的箱体8，所述转速转矩测量仪7固定在箱体8的内侧壁上，所述磁粉制动器9安装在所述箱体8的内底壁。转速转矩测量仪7与磁粉制动器9的数据采集线与磁粉控制线通过箱体8的中通孔与风洞外的计算机采集控制制系统连接，箱体8中通孔的设计可便利于维护管理箱体8中的转速转矩测量仪7。
进一步作为优选的实施方式，所述转矩过渡件3的一端通过同轴凹槽配合嵌在旋转轴2上后通过螺母螺杆固定，转矩过渡件3的另一端穿过箱体8的顶壁后与第二联轴器11连接，转矩过渡件3和箱体8之间设有圆锥滚子轴承12。圆锥滚子轴承12的内圈通过过盈配合套于转矩过渡件3的中心轴上，圆锥滚子轴承12的外圈安装于箱体8的上端面的轴承座中，并由转矩过渡件3下端的轴肩与轴承座下端面固定。圆锥滚子轴承12能承受轴向与径向载荷，保护转速转矩测量仪7的正常运作与精确测量。
进一步作为优选的实施方式，所述旋转轴2和箱体8之间依次布置有环形的垫铁4、环形的风洞地面可拆卸木板5以及环形的扩张支撑件6。
进一步作为优选的实施方式，所述扩张支撑件6的内弧部分通过螺母螺杆固定在箱体8上，通过扩张支撑件6的外弧部分通过螺母螺杆依次与风洞地面可拆卸木板5以及垫铁4固定连接。扩张支撑件6具有支撑箱体8于风洞通道地面下方，扩张支撑件6还具有连接箱体8和风洞地面可拆卸木板5的作用，使得整个试验平台稳定置于风洞通道地面下方，不会受风速与风轮试件1转动惯性而移动。
进一步作为优选的实施方式，所述风轮试件1、旋转轴2、转速转矩测量仪7、磁粉制动器9、垫铁4、风洞地面可拆卸木板5和扩张支撑件6同轴安装。旋转轴2与各个部件安装在同一轴线上，简化机械传输，降低机械损失。
进一步作为优选的实施方式，所述风轮试件1的中心与风轮试件所在的风洞试验通道截面中心重合。
以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其特征在于：其包括从上往下依次布置的风轮试件、旋转轴、转速转矩测量仪和磁粉制动器，所述风轮试件通过旋转轴与转速转矩测量仪直接或者间接连接，所述转速转矩测量仪和磁粉制动器之间设有第一联轴器。
2.根据权利要求1所述的小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其特征在于：所述旋转轴和转速转矩测量仪之间依次布置有转矩过渡件和第二联轴器。
3.根据权利要求2所述的小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其特征在于：还包括一设有通孔的箱体，所述转速转矩测量仪固定在箱体的内侧壁上，所述磁粉制动器安装在所述箱体的内底壁。
4.根据权利要求3所述的小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其特征在于：所述转矩过渡件的一端嵌在旋转轴上后通过螺母螺杆固定，转矩过渡件的另一端穿过箱体的顶壁后与第二联轴器连接，转矩过渡件和箱体之间设有圆锥滚子轴承。
5.根据权利要求3或4所述的小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其特征在于：所述旋转轴和箱体之间依次布置有环形的垫铁、环形的风洞地面可拆卸木板以及环形的扩张支撑件。
6.根据权利要求5所述的小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其特征在于：所述扩张支撑件的内弧部分通过螺母螺杆固定在箱体上，通过扩张支撑件的外弧部分通过螺母螺杆依次与风洞地面可拆卸木板以及垫铁固定连接。
7.根据权利要求6所述的小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其特征在于：所述风轮试件、旋转轴、转速转矩测量仪、磁粉制动器、垫铁、风洞地面可拆卸木板和扩张支撑件同轴安装。
8.根据权利要求7所述的小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台，其特征在于：所述风轮试件的中心与风轮试件所在的风洞试验通道截面中心重合。
Priority Applications (1)
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| CN201520241922.1U CN204649931U (zh) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | 一种小型垂直轴风力发电机性能简易风洞测试平台 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108775274A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-09 | 郑州大学 | 一种测试垂直轴风力机气动性能和结构性能的装置和方法 |
| CN109387359A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-02-26 | 江苏大学 | 一种垂直轴水力转轮性能测试装置 |
| CN113670498A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-11-19 | 河南科技大学 | 垂直轴风力机试验用磁粉制动器的磁滞特性测试方法 |
| CN113884269A (zh) * | 2021-09-09 | 2022-01-04 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 双风轮发电机组风洞试验装置 |
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2015
- 2015-04-20 CN CN201520241922.1U patent/CN204649931U/zh active Active
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| CN113670498B (zh) * | 2021-07-20 | 2023-02-28 | 河南科技大学 | 垂直轴风力机试验用磁粉制动器的磁滞特性测试方法 |
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