CN205135913U - 一种风电机组叶片的弦线定位模板及叶片安装角测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电机组叶片的弦线定位模板，所述弦线定位模板呈矩形，其中间开设有定位所述叶片的定位孔，所述定位孔能使所述叶片的特征弦线与所述弦线定位模板的长边线相平行。本实用新型还公开一种包含上述弦线定位模板的风电机组叶片安装角测量系统，该系统还包括成像设备和安装角检测设备。本实用新型通过弦线定位模板对叶片弦线的定位，以及通过拍摄图像的方式，能精确的得出叶片安装角，缩小了人为误差，有效解决了风电机组气动不平衡问题，促进机组发电量的提升，增加了风电场的经济利益。

Description

一种风电机组叶片的弦线定位模板及叶片安装角测量系统

技术领域

本实用新型涉及测控技术与仪器领域，特别是涉及一种风电机组叶片的弦线定位模板及叶片安装角测量系统。

背景技术

随着风电产业的快速发展，风电机组的维护问题日益突出，其中超过50％的被测风电机组存在不同程度的气动不平衡问题，而气动不平衡问题大部分原因是由于叶片安装角出现偏差，导致叶片间气动不一致。

叶片在实际运行中经常存在几方面问题：1、现场吊装叶片时，叶片安装角错误；2、叶片出厂时零位线标记错误；3、随着变桨系统的累计误差，三个叶片桨距角差异过大。种种原因都会造成叶片安装角存在相对偏差，而这种偏差会使风机运行性能劣化，影响风力机寿命，所以风电机组的叶片安装角监测技术的研究对提升风机的运行维护水平具有重大应用价值。

由此可见，如何创设一种能精准定位叶片弦线的弦线定位模板以及能精确测量风电叶片安装角的新的测量系统，实属当前重要研发课题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种简单且能精准定位叶片弦线的弦线定位模板，使其方便直观的得出风电机组叶片的特征弦线，从而克服风电机组叶片特征弦线不好定位的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种风电机组叶片的弦线定位模板，所述弦线定位模板呈矩形，其中间开设有定位所述叶片的定位孔，所述定位孔能使所述叶片的特征弦线与所述弦线定位模板的长边线相平行。

作为本实用新型的一种改进，所述定位孔的内轮廓和与其相接触的叶片处的外轮廓相匹配。

进一步改进，所述定位孔的内壁上设有多个凸起，所述凸起的上表面与所述叶片外表面相接触，且形状相匹配。

进一步改进，所述弦线定位模板的两短边处分别开设有若干个吊装孔。

本实用新型还要解决的技术问题是提供一种简单易操作的风电机组叶片安装角测量系统，使其能精确得出风电机组叶片的安装角，从而克服现有的风电机组叶片气动不一致的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种包含上述的弦线定位模板的风电机组叶片安装角测量系统，该系统还包括成像设备和安装角检测设备，

所述弦线定位模板，用于套设在叶片上并定位所述叶片的特征弦线；

所述成像设备，用于从所述叶片轴线的延长线上拍摄套有所述弦线定位模板的风机图像，并将该图像传送至安装角检测设备；

所述安装角检测设备，用于分析所述成像设备传送的图像并得出所述叶片的安装角。

进一步改进，所述弦线定位模板用于套设在距离叶尖2m至6m的叶片上。

采用上述的技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型通过设计具有定位孔的弦线定位模板，能简单方便且直观的确定叶片的特征弦线，解决了现有技术中不好定位叶片特征弦线的问题。

2、本实用新型利用平行线原理和拍摄图像的方式，巧妙的测量图像中弦线定位模板长边线和机舱边缘线之间的夹角，精确的得出叶片安装角，缩小了人为误差，有效解决了风电机组气动不平衡问题，促进机组发电量的提升，增加了风电场的经济利益。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型中叶片的特征弦线示意图；

图2是本实用新型中弦线定位模板套在叶片上的截面示意图；

图3是本实用新型中弦线定位模板套在叶片上主视局部示意图；

图4是本实用新型叶片安装角测量系统的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型风电机组叶片安装角测量系统的主要目的是测量风电机组叶片的安装角及得出叶片安装的相对偏差。

叶片安装角是叶片1的横截面上的特征弦线与叶片旋转平面之间的夹角，其中特征弦线10是叶尖横截面上最长的一条弦线，如附图1所示。

由于风机叶片的特征弦线10不好定位，本申请提供一种弦线定位模板2，如附图2和3所示，该弦线定位模板2呈矩形，其中间开设有定位叶片1的定位孔6。当该弦线定位模板2套在叶片1上时，该定位孔6能使叶片1的特征弦线10与该弦线定位模板2的长边线相平行。

具体的，该定位孔6的内轮廓和与其相接触的叶片处的外轮廓相匹配，即定位孔6和叶片1之间形成型面配合，使得弦线定位模板2套到叶片1上后，该弦线定位模板2不能绕叶片1转动。

较优的，为了使该弦线定位模板2能够顺利地套到叶片1上而减少对叶片1外表面的损失，该定位孔6的内壁上设有多个凸起，该凸起的上表面与叶片1外表面相接触，且形状相匹配。并且该弦线定位模板2的两短边处还分别开设有若干个吊装孔5，该吊装孔5便于该弦线定位模板2的吊装和在吊装过程中保持该弦线定位模板2与叶片1轴线的垂直。

参照附图4所示，本实用新型风电机组叶片安装角测量系统包括上述弦线定位模板2、成像设备3和安装角检测设备4。

该弦线定位模板2套设在距离叶尖处2m至6m的叶片上，且该弦线定位模板2的平面与叶片1的轴线垂直。

该成像设备3如照相机，从套有弦线定位模板2的叶片1的轴线延长线上拍摄风机叶片图像，并将该图像传送至安装角检测设备4中。

该安装角检测设备4识别上述图像中弦线定位模板2的长边线和风机机舱靠近叶片端的边缘线，并通过测量该两条直线的夹角得出该叶片的安装角。

本实用新型风电机组叶片安装角测量系统的测量原理为：由于弦线定位模板2中对定位孔6结构的设计，能使该弦线定位模板2套在叶片1上时，该弦线定位模板2的长边与叶片1的特征弦线10相平行，这样可用该弦线定位模板2的长边线代替叶片1的特征弦线10，使叶片1的特征弦线10容易定位；又由于风机机舱靠近叶片的端面与叶片旋转平面相平行，所以以风机机舱靠近叶片端的边缘线代替叶片旋转平面，再通过将弦线定位模板2的长边线与风机机舱边缘线拍摄成图像的方式，利用安装角监测软件识别图像中弦线定位模板2的长边线和机舱边缘线以及两者之间的夹角，最终得到该叶片安装角。

测量时，最优测量步骤如下：

(1)旋转风电机组的待检测叶片1，使其旋转至最低端即从轮毂向下延伸垂直于地面，在风机叶片1上安装弦线定位模板2，使其与叶片1紧密贴合，利用该弦线定位模板2来定位叶片1的特征弦线10；

(2)将照相机放置在该检测叶片1的轴线延长线上，使用照相机从下方垂直向上拍摄照片，调整照相机保证相机成像面与叶片旋转平面垂直；

(3)将照相机拍摄的图像照片传输至安装角检测设备4，利用风电叶片安装角检测软件精准并稳定的识别该图像中弦线定位模板2的长边线和机舱边缘线以及两者之间的夹角，得出叶片安装角。

本实用新型弦线定位模板要适合所选的叶片，需要具有一定的强度、刚度，并且要保证质量轻，不会对叶片带来负担。此外，要适应高温、低温、高湿等一定程度的极端气候，并且保证安装后不易滑脱或移位。

本实用新型在安装弦线定位模板时，要使弦线定位模板与叶片的接触部分紧密贴合，保证测量的精准性。在安装、拆卸弦线定位模板时，也要避免损伤叶片的前后缘。

本实用新型能精确的得出叶片安装角，缩小了人为误差，有效解决了风电机组气动不平衡问题，促进机组发电量的提升，增加了风电场的经济利益。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种风电机组叶片的弦线定位模板，其特征在于，所述弦线定位模板呈矩形，其中间开设有定位所述叶片的定位孔，所述定位孔能使所述叶片的特征弦线与所述弦线定位模板的长边线相平行。

2.根据权利要求1所述的弦线定位模板，其特征在于，所述定位孔的内轮廓和与其相接触的叶片处的外轮廓相匹配。

3.根据权利要求1所述的弦线定位模板，其特征在于，所述定位孔的内壁上设有多个凸起，所述凸起的上表面与所述叶片外表面相接触，且形状相匹配。

4.根据权利要求2或3所述的弦线定位模板，其特征在于，所述弦线定位模板的两短边处分别开设有若干个吊装孔。

5.一种包含如权利要求1至4任一项所述的弦线定位模板的风电机组叶片安装角测量系统，其特征在于，还包括成像设备和安装角检测设备，

所述弦线定位模板，用于套设在叶片上并定位所述叶片的特征弦线；

所述成像设备，用于从所述叶片轴线的延长线上拍摄套有所述弦线定位模板的风机图像，并将该图像传送至安装角检测设备；

所述安装角检测设备，用于分析所述成像设备传送的图像并得出所述叶片的安装角。

6.根据权利要求5所述的风电机组叶片安装角测量系统，其特征在于，所述弦线定位模板用于套设在距离叶尖2m至6m的叶片上。