CN209264432U - 叶片静力加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种叶片静力加载装置，包括机架、静力加载机构及叶片夹具，所述静力加载机构包括卷扬机、拉绳和第一导向件，所述第一导向件安装在所述机架上，所述拉绳一端固定缠绕在所述卷扬机上，另一端绕设所述第一导向件后与所述叶片夹具连接。本实用新型的叶片静力加载装置具有拉力加载精准，试验准确性高，可满足不同型号叶片试验要求，拉绳偏折角设计可控，可有效避免咬绳和跳绳的现象等优点。

Description

叶片静力加载装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别涉及一种叶片静力加载装置。

背景技术

叶片是风力发电机组的关键部件之一，直接影响到风能吸收和整机运行的稳定性。

随着我国风电需求日益增加，叶片尺寸越做越大，为了保证叶片设计质量和可靠性，必须对叶片做多项全方位测试，其中静力加载试验是必不可少且测试难度最大的环节。

以往叶片静力加载装置都是通过起重机来进行加载，过程难以控制且精度低。

专利CN202274981U公开了一种大功率叶片试验台静力加载装置，通过立式杆架结构对叶片进行侧向加载。但其存在以下不足：

1)机架位置固定，不能调节，只能满足单款叶片的加载位置要求，具有很大局限性；

2)卷扬机上的钢丝绳直接拉到叶片夹具上，拉绳偏折角因卷筒与叶片夹具距离问题而很难保证其＜1.5°的要求，容易出现跳绳和咬绳的现象，而且叶片加载变形时，拉绳偏折角会越来越大，存在较大的安全隐患；

3)卷扬机悬挂固定在机架上，机架导轨刚性偏差，会存在较大振动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种叶片静力加载装置，可适用不同长度叶片的试验，具有拉力加载精准，试验准确性高，可满足不同型号叶片试验要求，拉绳偏折角设计可控，可有效避免咬绳和跳绳的现象等一个或多个优点。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种静力加载装置，包括机架、静力加载机构及叶片夹具，所述静力加载机构包括卷扬机、拉绳和第一导向件，所述第一导向件安装在所述机架上，所述拉绳一端固定缠绕在所述卷扬机上，另一端绕设所述第一导向件后与所述叶片夹具连接。

进一步的，所述静力加载装置还包括第二导向件，所述第二导向件安装固定在所述机架上，所述拉绳先后绕设所述第二导向件和所述第一导向件后与所述叶片夹具连接。

进一步的，所述卷扬机装设在所述机架的底座上，所述第二导向件设于所述卷扬机上方。

进一步的，所述静力加载装置还包括轨道基础，所述机架的底部连接设有滑块，所述滑块嵌合安装在所述轨道基础上，并可在所述轨道基础上滑动。

进一步的，所述拉绳和所述叶片夹具之间设有拉力传感器。

进一步的，所述第一导向件固定安装在第一安装支座上，所述机架上开设有第一安装孔，所述第一安装支座固定安装在所述第一安装孔处。

进一步的，所述第二导向件固定安装在第二安装支座上，所述机架上开设有第二安装孔，所述第二安装支座固定安装在所述第二安装孔处。

进一步的，所述第一安装孔和/或所述第二安装孔为纵向腰形孔。

进一步的，所述第一导向件和所述第二导向件均采用由转轴和导向轮组成的定滑轮，所述导向轮在所述转轴的轴向上具有预定位移余量。

本实用新型的静力加载装置对待试验叶片施加水平方向的侧拉力，拉绳和叶片夹具间的拉力传感器可实时检测待试验叶片所受的拉力，可对待试验叶片施加精准的拉力，从而提高试验的准确性；通过设置轨道滑块机构，静力加载装置可沿轨道基础自由灵活移动，可满足不同型号叶片的试验要求，且降低了对静力加载装置的安装要求；另外，第一导向件和第二导向件可根据待试验叶片距离地面的高度上下移动，机械连接可靠性高；且第一导向件和第二导向件采用定滑轮结构，拉绳的偏折角设计可控，可有效避免咬绳和跳绳的现象；最后，卷扬机设置在机架的底座上，卷扬机维护保养方便简洁。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型叶片静力加载试验装置的结构示意图。

图中：1、机架；11、滑块；13、第一安装支座；14、第二安装支座；21、卷扬机；22、拉绳；23、第一导向件；24、第二导向件；3、叶片夹具；4、轨道基础；5、拉力传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例的静力加载装置，包括机架1、静力加载机构及叶片夹具3，其中，静力加载机构包括卷扬机21、拉绳22和第一导向件23、第二导向件24，卷扬机21安装设置在机架1的底座上，第一导向件23安装在机架1的前支架上，第二导向件24安装在机架1的后支架上，第二导向件24设于卷扬机21的上方，拉绳22一端固定缠绕在卷扬机21上，另一端先后绕设第二导向件24和第一导向件23后与叶片夹具3连接。

在待试验叶片的长度方向上间隔设置多个本实施例的静力加载装置，将每个静力加载装置的叶片夹具3套夹在待试验叶片的预定位置处，通过卷扬机21拉紧拉绳22即可对待试验叶片施加拉力，即可进行静力加载试验。

进一步的，为实时检测静力加载装置对待试验叶片施加的拉力，拉绳22和叶片夹具3之间设有拉力传感器5，通过拉力传感器5的检测，可对待试验叶片施加精确的拉力，从而大大提高试验的准确性。

由于叶片很长，试验点布置较多，且不同长度的叶片，试验点布置不尽相同，为适用叶片的不同试验点，提高静力加载装置的适用性，静力加载装置还包括沿叶片长度方向布置的轨道基础4，机架1的底部连接设有滑块11，滑块11嵌合安装在轨道基础4上并可在轨道基础4上滑动，通过设置轨道滑块结构，可实现静力加载装置在叶片长度方向上的自由移动，从而能适用不同长度叶片的静力加载试验，同时，也可降低对机架1安装位置的安装要求。另外，为保证轨道基础4的稳固性，进一步保障静力加载装置的整机可靠性，轨道基础4通常预埋在地下。

为保证静力加载试验效果，确保试验的准确性，施加在叶片夹具3上进而施加在叶片上的拉力是水平方向的侧拉力，因此拉绳22的高度应尽量与叶片夹具3中心点所处高度应尽量保持一致。然而，不同的叶片厚度不同，且同一叶片的不同位置厚度也不同，因此叶片夹具3套夹在叶片的预定试验位置后，其中心点所处高度也不尽相同。

为此，本实施例中，第一导向件23设计为可沿机架1的高度方向上下移动，从而实现对拉绳22高度的调节，具体的，第一导向件23固定安装在第一安装支座13上，机架1上开设有第一安装孔，第一安装支座13固定安装在第一安装孔处，第一安装孔设计为纵向腰形孔。当需要对拉绳22的高度进行调节时，调节第一安装支座13在第一安装孔内的安装位置即可。

当第一导向件23的安装高度位置被调节后，第二导向件24通常也需适应性的在高度方向上进行调节；另外，为尽量避免卷扬机21上发生咬绳和跳绳现象，需减小拉绳22在位于卷扬机21最左端和位于最右端时的夹角，即拉绳22的偏折角，也需对第二导向件24的高度进行调节。因此，第二导向件24也采用了与第一导向件23类似的安装结构，其固定安装在第二安装支座14上，机架1上开设有第二安装孔，第二安装支座14固定安装在第二安装孔处，第二安装孔也设计为纵向腰形孔。第二导向件24可沿机架1的高度方向上下移动，可方便的对拉绳22的偏折角进行控制，通常控制偏折角＜1.5°以内。

进一步的，在静力加载装置移动至预定试验点位置后，由于安装或对齐方面的误差，难免会出现拉绳22和叶片夹具3中心线不在一条线上的情况，使得拉绳22处于蹩脚的状态，既影响拉绳22的使用寿命，又可能对试验效果造成影响。为此，第一导向件23和第二导向件24均采用由转轴和导向轮组成的定滑轮，导向轮在转轴的轴向上具有预定位移余量，即导向轮还可在转轴上左右移动，从而可有效改善拉绳22的蹩脚状态。

值得说明的是，本实施例中，静力加载装置在叶片长度方向上的移动，除了通过轨道滑块结构实现外，还可采用T型槽铸铁平台等其他可选结构实现，可达到同样效果，本实施例并不受限于此。另外，拉绳22优先采用钢丝绳，当然，本领域技术人员应当知晓，也可以选用其他的绳索，只要能配合卷扬机对叶片施加拉紧力即可。同样，第一导向件23和第二导向件24具体选用定滑轮，也不排除其他导向轮的适用性，本实施例均不受限于此，在此不再一一列举。

下面结合附图对具体的操作过程进行详细说明，从而进一步说明本实施例的具体结构。

首先将待试验叶片安装到位，根据加载点的数目和位置，将多个图1所示的静力加载装置放置在预埋的轨道基础1上，并将每个静力加载装置的叶片夹具3套夹在待试验叶片的预定试验位置，若加载点位置需要调整，可适当移动静力加载装置，确定好位置后将静力加载装置固定。

将拉绳22从卷扬机21中引出，分别穿过第二导向件24和第一导向件23，然后连接到叶片夹具3上。

启动卷扬机21收紧拉绳22，使待试验叶片处于自然不受拉力的状态。

最后根据加载力的设计要求，通过交互式人机界面对各静力加载装置进行分配控制，对待试验叶片施加拉力，以达到试验目的。

本实施例的静力加载装置对待试验叶片施加水平方向的侧拉力，拉绳和叶片夹具间的拉力传感器可实时检测待试验叶片所受的拉力，可对待试验叶片施加精准的拉力，从而提高试验的准确性；通过设置轨道滑块机构，静力加载装置可沿轨道基础自由灵活移动，可满足不同型号叶片的试验要求，且降低了对静力加载装置的安装要求；另外，第一导向件和第二导向件可根据待试验叶片距离地面的高度上下移动，机械连接可靠性高；且第一导向件和第二导向件采用定滑轮结构，拉绳的偏折角设计可控，可有效避免咬绳和跳绳的现象；最后，卷扬机设置在机架的底座上，卷扬机维护保养方便简洁。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种叶片静力加载装置，包括机架(1)、静力加载机构及叶片夹具(3)，其特征在于：所述静力加载机构包括卷扬机(21)、拉绳(22)和第一导向件(23)，所述第一导向件(23)安装在所述机架(1)上，所述拉绳(22)一端固定缠绕在所述卷扬机(21)上，另一端绕设所述第一导向件(23)后与所述叶片夹具(3)连接。

2.根据权利要求1所述的叶片静力加载装置，其特征在于：所述静力加载装置还包括第二导向件(24)，所述第二导向件(24)安装固定在所述机架(1)上，所述拉绳(22)先后绕设所述第二导向件(24)和所述第一导向件(23)后与所述叶片夹具(3)连接。

3.根据权利要求2所述的叶片静力加载装置，其特征在于：所述卷扬机(21)装设在所述机架(1)的底座上，所述第二导向件(24)设于所述卷扬机(21)上方。

4.根据权利要求2-3任一项所述的叶片静力加载装置，其特征在于：所述静力加载装置还包括轨道基础(4)，所述机架(1)的底部连接设有滑块(11)，所述滑块(11)嵌合安装在所述轨道基础(4)上，并可在所述轨道基础(4)上滑动。

5.根据权利要求4所述的叶片静力加载装置，其特征在于：所述拉绳(22)和所述叶片夹具(3)之间设有拉力传感器(5)。

6.根据权利要求4所述的叶片静力加载装置，其特征在于：所述第一导向件(23)固定安装在第一安装支座(13)上，所述机架(1)上开设有第一安装孔，所述第一安装支座(13)固定安装在所述第一安装孔处。

7.根据权利要求6所述的叶片静力加载装置，其特征在于：所述第二导向件(24)固定安装在第二安装支座(14)上，所述机架(1) 上开设有第二安装孔，所述第二安装支座(14)固定安装在所述第二安装孔处。

8.根据权利要求7所述的叶片静力加载装置，其特征在于：所述第一安装孔和/或所述第二安装孔为纵向腰形孔。

9.根据权利要求7所述的叶片静力加载装置，其特征在于：所述第一导向件(23)和所述第二导向件(24)均采用由转轴和导向轮组成的定滑轮，所述导向轮在所述转轴的轴向上具有预定位移余量。