CN209145780U - 一种测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架，包含固定滑轨底座、可移动横向滑轨、竖直基座、仪器固定板、测量仪器、叶片。采用本实用新型，结构构形式新颖，可行性高，关键在于，均采用可移动导轨，故可实现风力机横向和纵向两个方向的移动，使用该装置可随时移动更改两台风力机的相对位置。有效减少了在风洞地面重复打孔安装以致破坏风洞壁，同时避免了对整个风力机的重复拆装，减少了实验人员的劳动强度以及减小了重复拆装零件所带来的实验误差。同时风力机采用简洁的悬臂梁安装形式，有效减少了因过多的固定装置所带来的误差干扰，提高了所采集数据的准确度，本实用新型也可用于测量多台垂直轴风力机变间距下相互干扰效应。

Description

一种测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架

技术领域

本实用新型涉及一种风洞实验测试架，尤其涉及一种测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架。

背景技术

风能作为一种可再生能源，具有巨大的发展前景和利用价值，而风力机在风电场中的布置对今后的效益起着重要的作用。风力机的行列间距的设定是一个非常重要的问题，它直接影响风电场的实际年发电量。利用风洞实验研究风力机发电效率及尾流结构，获取风轮近尾流场的流动信息，对于风电机组在风场中的微观布置具有重要的参考价值。目前，在风力机风洞实验领域中，测量不同间距下的两台风力机相互干扰的实验越来越常见，但是相应的实验装置还不是很完善。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架。可在不重复拆装风力机的情况下，随时移动风力机位置，更改两风力机的间距。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架包括：

一对固定滑轨底座，所述固定滑轨底座固定于风洞地面；

可移动横向滑轨，所述可移动横向滑轨通过角件可调位置地垂直连接在所述固定滑轨底座上；

竖直基座，所述竖直基座通过角件竖直连接在可移动横向滑轨上；

仪器固定板，所述仪器固定板连接在竖直基座上；

支撑杆，所述支撑杆两端一端固定于竖直基座，另一端固定于所述可移动横向滑轨上；

叶片，所述叶片通过法兰盘与传动主轴连接；

测量仪器，包括角编码器、双出轴磁滞制动器、扭矩传感器；所述角编码器与角编码器支架固定连接，所述角编码器支架固定连接在所述仪器固定板；所述双出轴磁滞制动器底座与所述仪器固定板固定连接，所述双出轴磁滞制动器输出轴与角编码器轴通过联轴器连接，所述双出轴磁滞制动器输入轴与所述扭矩传感器输入轴通过联轴器连接；所述扭矩传感器底座与所述仪器固定板固定连接，所述扭矩传感器输出轴与所述传动主轴通过联轴器连接，所述传动主轴通过连接轴承组件与所述仪器固定板相连。

进一步地，所述传动主轴通过两个连接轴承组件分别与所述仪器固定板和轴承组件固定板连接，所述轴承组件固定板与所述竖直基座连接，所述传动主轴的两端，一端与所述扭矩传感器输出轴连接，另一端与法兰盘固定连接。

更进一步地，所述传动主轴通过两个所述连接轴承组件分别与所述仪器固定板、轴承组件固定板相连。

更进一步地，所述支撑杆两端一端固定于所述竖直基座上，另一端固定于所述可移动横向滑轨，形成一个三角支撑结构。

更进一步地，所述一对固定滑轨底座为两根双槽铝型材。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：本实用新型实验装置形式新颖，可行性高，关键在于，小型垂直轴风力机安装后可在风洞实验段内横向纵向任意移动，不需要重复拆装，可直接将风机整体移动至实验所要求的位置，能精准便捷的根据实验要求调整两风机的相对间距。大大缩短了实验期间用于调整风力机位置所花费的安装时间，同时减少了装置拆装次数有效减小了安装误差。风力机采用简洁的悬臂梁安装形式，有效减少了因过多的固定装置所带来的误差干扰，提高了所采集数据的准确度。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2为底座结构示意图；

图3为底座结构示意图的局部放大图；

图4为竖直基座普通视图1；

图5为竖直基座普通视图2。

附图标号说明：

图1中：(1)固定滑轨底座；(2)可移动横向滑轨；(3)竖直基座；(4)仪器固定板；(5)测量仪器；(6)叶片；(7)支撑杆；

图3中：(8)专用大角件；(9)专用小角件；

图4中：(10)轴承组件；(11)轴承组件固定板；(12)角编码器支架

图5中：(13)法兰盘；(14)传动主轴；(15)弹性联轴器；(16)扭矩传感器；(17)磁滞制动器；(18)角编码器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1所示，本风洞实验测试架主要包含固定滑轨底座1、可移动横向滑轨2、竖直基座3、仪器固定板4、测量仪器5、叶片6和支撑杆7。

其中固定滑轨底座1、可移动横向滑轨2和竖直基座3均使用的是含有双导轨的标准型材，使用专用的T型螺栓和螺母通过型材上的导轨滑槽将零件安装在其上，便可根据自己的需求移动安装位置。故在实验过程中，风力机可以根据实验要求随时人为移动，改变两台风力机的相对位置，以达到测量不同间距下两台风力机的相互干扰的目的。

如图2－3所示，是实验装置的底座部分，在固定滑轨底座1的底面同样有着双导轨，使用T型螺栓与螺母将固定滑轨底座1固定连接在风洞地面。该连接方式的优点在于可根据实际风洞地面的具体情况布置螺栓连接的位置，不需要再次在风洞地面打孔，避免损坏风洞。可移动横向滑轨2是通过专用大角件8和小角件9与固定滑轨底座1垂直连接，角件8、角件9也是通过专用T型螺栓螺母连接在导轨上，故可移动横向滑轨2可沿着固定滑轨底座1的方向移动。

如图4－5所示，竖直基座3是整个装置的重要组成部分，竖直基座3通过大角件8，使用专用T型螺栓螺母垂直连接在可移动横向滑轨2上。三根支撑杆7分别连接在竖直基座3与可移动横向滑轨2，构成三角支撑结构，加强竖直基座3的稳定性和牢固性。轴承组件1(10)、扭矩传感器16、磁滞制动器17均安装在仪器固定板4上，角编码器18安装在角编码器支架12上，再连接在仪器固定板4上。仪器之间均通过弹性联轴器15连接在一起。之后将整个仪器固定板4连同已安装好的仪器一体安装在竖直基座3上。这样做的优点在于，可先将精密的测量仪器事先安装调试好，再将其安装到竖直基座3上，相比于将一个个的测量仪器安装到竖直基座3上，该方法大大减小了安装时的难度，同时也有效减缓了各个仪器之间安装后的不同轴问题，减小了测量误差，避免了所有测量仪器重复安装调试的困扰。传动主轴14通过轴承组件1(10)和轴承组件2(10)分别连接在仪器固定板4和轴承组件固定板11上。轴承组件固定板11连接在竖直基座3上。传动主轴14的一端通过弹性联轴器15与扭矩传感器16连接，另一端使用三个紧定螺钉与法兰盘13固定连接，法兰盘13再通过三个螺栓螺母与叶片6固定连接。

本实用新型中两台风力机安装方法完全一致，故安装完成之后两台风力机均可按实验要求任意移动，可根据需求调节两台风力机的相对位置，从而进行不同间距下两台风力机的相互干扰测量实验。该测试架亦可用于进行不同间距下多台风力机的相互干扰测量实验，只需按需求延长扩大测试架即可。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架，其特征在于，包括：

一对固定滑轨底座，所述固定滑轨底座固定于风洞地面；

可移动横向滑轨，所述可移动横向滑轨通过角件可调位置地垂直连接在所述固定滑轨底座上；

竖直基座，所述竖直基座通过角件竖直连接在可移动横向滑轨上；

仪器固定板，所述仪器固定板连接在竖直基座上；

支撑杆，所述支撑杆两端一端固定于竖直基座，另一端固定于所述可移动横向滑轨上；

叶片，所述叶片通过法兰盘与传动主轴连接；

测量仪器，包括角编码器、双出轴磁滞制动器、扭矩传感器；所述角编码器与角编码器支架固定连接，所述角编码器支架固定连接在所述仪器固定板；所述双出轴磁滞制动器底座与所述仪器固定板固定连接，所述双出轴磁滞制动器输出轴与角编码器轴通过联轴器连接，所述双出轴磁滞制动器输入轴与所述扭矩传感器输入轴通过联轴器连接；所述扭矩传感器底座与所述仪器固定板固定连接，所述扭矩传感器输出轴与所述传动主轴通过联轴器连接，所述传动主轴通过连接轴承组件与所述仪器固定板相连。

2.根据权利要求1所述的一种测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架，其特征在于，所述传动主轴通过两个连接轴承组件分别与所述仪器固定板和轴承组件固定板连接，所述轴承组件固定板与所述竖直基座连接，所述传动主轴的两端，一端与所述扭矩传感器输出轴连接，另一端与法兰盘固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架，其特征在于，所述传动主轴通过两个所述连接轴承组件分别与所述仪器固定板、轴承组件固定板相连。

4.根据权利要求1所述的一种测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架，其特征在于，所述支撑杆两端，一端固定于所述竖直基座上，另一端固定于所述可移动横向滑轨，形成一个三角支撑结构。

5.根据权利要求1－4任一项所述的测量垂直轴风机间干扰效应的可变距风洞实验测试架，其特征在于，所述一对固定滑轨底座为两根双槽铝型材。