CN212482883U - 一种风电叶片疲劳测试驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及叶片测试技术领域，尤其涉及一种风电叶片疲劳测试驱动装置，包括：支撑框架，支撑框架内部具有容置空间；第一驱动组件，固定在支撑框架内；第二驱动组件，固定在支撑框架，且朝向第二方向提供驱动力，第二方向与第一方向垂直设置；叶片夹具，用于夹紧叶片；其中，第一驱动组件在第一方向上驱动叶片夹具做往复运动，同时第二驱动组件驱动叶片夹具在第二方向上做往复运动，叶片夹具在第一驱动组件和第二驱动组件的同时驱动下做椭圆轨迹运动。本实用新型通过第一驱动组件和第二驱动组件在两个垂直的方向同步驱动叶片夹具，使得叶片在其横截面方向上做椭圆轨迹运动，更加贴合风电叶片的实际受力效果，使得叶片疲劳测试的结果更精准。

Description

一种风电叶片疲劳测试驱动装置

技术领域

本实用新型涉及 技术领域，尤其涉及一种风电叶片疲劳测试驱动装置。

背景技术

风电叶片是风电机组中有用捕获风能的要害部件，叶片长度随风电机组单机容量的进步而不断增加，根据相关规范要求，风机叶片必须通过疲劳测试过程才能进行量产阶段。随着风电叶片往大型化方向发展，大型风电叶片的疲劳测试技术开发成为关键瓶颈。

现有技术中，对风电叶片的疲劳测试多采用激振法测试风电叶片疲劳度，即先将叶片的根部固定在一夹具上使得风电叶片悬空，然后将激振器固定在风电叶片长度方向上的中间位置处，通过气动激振器使得叶片以其固有频率进行上下振动；

然而上述方案存在精确度不够的技术问题，在实际运用中发现，测试结果与实际情况之间存在较大差异。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种风电叶片疲劳测试驱动装置，实现对风电叶片更加精准的疲劳测试驱动。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种风电叶片疲劳测试驱动装置，包括：

支撑框架，所述支撑框架内部具有容置空间；

第一驱动组件，固定在所述支撑框架内，并且朝向第一方向提供驱动力；

第二驱动组件，固定在所述支撑框架，并且朝向第二方向提供驱动力，所述第二方向与所述第一方向垂直设置；

叶片夹具，用于夹紧叶片，所述叶片夹具在叶片的宽度方向上的相邻两侧壁分别与所述第一驱动组件和第二驱动组件连接；

其中，所述第一驱动组件在第一方向上驱动所述叶片夹具做往复运动，同时所述第二驱动组件驱动所述叶片夹具在第二方向上做往复运动，所述叶片夹具在第一驱动组件和第二驱动组件的同时驱动下做椭圆轨迹运动。

进一步地，所述叶片夹具包括上夹持组件、下夹持组件以及连接侧板；

所述上夹持组件与所述下夹持组件相对设置，叶片被夹持在二者之间；

所述连接侧板设置在叶片宽度方向上的两侧，所述连接侧板的一端与所述上夹持组件的连接，所述连接侧板的另一端与所述下夹持组件连接；

所述连接侧板与所述第一驱动组件连接，所述下夹持组件的底部与所述第二驱动组件连接。

进一步地，所述上夹持组件包括上夹板和顶盖，所述上夹板嵌套在所述顶盖内；所述下夹持组件包括下夹板和底座，所述下夹板嵌设在所述底座内，所述上夹板与所述下夹板相对的面上具有与叶片的外壁仿形设置的凹槽。

进一步地，所述连接侧板和下加持组件底部具有连接件，所述连接件上具有转动连接用的耳板。

进一步地，所述第一驱动组件包括第一框体、第一驱动件和第一连杆，其中：

所述第一框体在初始状态时竖直设置，所述第一框体的一端转动连接在所述支撑框架上，另一端为自由端；

所述第一驱动件设置在所述第一框体的一侧面，所述第一驱动件一端与所述第一框体的侧面转动连接，另一端与所述支撑框架转动连接；

所述第一连杆设置在所述第一框体的另一侧面，所述第一连杆与所述第一框体的自由端转动连接，另一端与所述叶片夹具的侧壁转动连接。

进一步地，所述第二驱动组件包括第二框体、第二驱动件第二连杆，其中：

所述第二框体初始状态时水平放置，所述第二框体的一端部铰接在所述支撑框架上，另一端自由摆动设置，所述第二框体的铰接点设置在所述第一框体的下侧；

所述第二驱动件一端与所述支撑框架连接，另一端与所述第二框体转动连接；

所述第二连杆一端与所述支撑框架的自由端转动连接，另一端与所述叶片夹具的底部转动连接。

进一步地，所述第一驱动件和第二驱动件的两端的转动连接为球铰结构。

进一步地，所述支撑框架在靠近所述叶片夹具的一侧具有斜撑，所述斜撑底部具有固定板，所述固定板上具有固定孔。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过第一驱动组件和第二驱动组件在两个垂直的方向同步驱动叶片夹具，使得叶片在其横截面方向上做椭圆轨迹运动，与现有技术相比，这种椭圆运动轨迹包括了叶片的转动时受力以及风向受力两个方向的受力，更加贴合风电叶片的实际受力效果，从而使得叶片疲劳测试的结果更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型实施例中风电叶片疲劳测试驱动装置的侧视图；

图2为本实用新型实施例中风电叶片疲劳测试驱动装置的驱动时的侧视图（椭圆为叶片夹具的移动轨迹）；

图3为本实用新型实施例中叶片夹具的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中叶片的爆炸结构示意图；

图5为本实用新型实施例中固定了连接件的叶片夹具的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中风电叶片疲劳测试驱动装置的结构示意图。

附图标记：10、支撑框架；20、第一驱动组件；21、第一框体；22、第一驱动件；23、第一连杆；30、第二驱动组件；31、第二框体；32、第二驱动件；33、第二连杆；40、叶片夹具；41、上夹持组件；411、顶盖；412、上夹板；42、下夹持组件；421、底座；422、下夹板；43、连接侧板；44、连接件；441、耳板；50、斜撑；51、固定板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图6所示的风电叶片疲劳测试驱动装置，包括支撑框架10、¬第一驱动组件20、第二驱动组件30和叶片夹具40，其中：

支撑框架10内部具有容置空间；支撑框架10主要作用在于支撑第一驱动组件20和第二驱动组件30；

第一驱动组件20固定在支撑框架10内，并且朝向第一方向提供驱动力；这里的第一方向是指水平方向，第一驱动组件20在水平方向上做反复运动；

第二驱动组件30固定在支撑框架10，并且朝向第二方向提供驱动力，第二方向与第一方向垂直设置；这里的第二方向是指竖直方向，第二驱动组件30在竖直方向上做直线反复运动；

叶片夹具40用于夹紧叶片，叶片夹具40在叶片的宽度方向上的相邻两侧壁分别与第一驱动组件20和第二驱动组件30连接；

其中，第一驱动组件20在第一方向上驱动叶片夹具40做往复运动，同时第二驱动组件30驱动叶片夹具40在第二方向上做往复运动，叶片夹具40在第一驱动组件20和第二驱动组件30的同时驱动下做椭圆轨迹运动。如图2所示，在水平和竖直两个方向的同时驱动下，相当于椭圆形的长轴和短轴，在第一驱动组件20在短轴方向驱动，同时第二驱动件32在长轴方向驱动，二者合成为一椭圆形轨迹，通过这种设置更加贴合风电叶片实际的受力效果。

在上述实施例中，通过第一驱动组件20和第二驱动组件30在两个垂直的方向同步驱动叶片夹具40，使得叶片在其横截面方向上做椭圆轨迹运动，与现有技术相比，这种椭圆运动轨迹包括了叶片的转动时受力以及风向受力两个方向的受力，更加贴合风电叶片的实际受力效果，从而使得叶片疲劳测试的结果更加精准。

具体的，如图3至图6所示，叶片夹具40包括上夹持组件41、下夹持组件42以及连接侧板43；

上夹持组件41与下夹持组件42相对设置，叶片被夹持在二者之间；

连接侧板43设置在叶片宽度方向上的两侧，连接侧板43的一端与上夹持组件41的连接，连接侧板43的另一端与下夹持组件42连接；

连接侧板43与第一驱动组件20连接，下夹持组件42的底部与第二驱动组件30连接。

进一步地，上夹持组件41包括上夹板412和顶盖411，上夹板412嵌套在顶盖411内；下夹持组件42包括下夹板422和底座421，下夹板422嵌设在底座421内，上夹板412与下夹板422相对的面上具有与叶片的外壁仿形设置的凹槽。

在上述实施例中，通过上夹持组件41和下夹持组件42的夹紧，将叶片进行固定，如图4所示，通过上夹板412与下夹板422之间设置的与叶片仿形的凹槽，使得叶片的紧固更加牢固，而且这里需要指出的是，上夹板412与下夹板422为木质材料，通过木质材料的设置，既可以保证夹持的稳固性，同时还可以保证上夹板412与下夹板422之间最小的变形量，通过这种设置，大大提高了夹持稳固性以及保证了测试结果的精确性。

如图5所示，连接侧板43和下加持组件底部具有连接件44，连接件44上具有转动连接用的耳板441。这里的耳板441朝向侧面与下面设置，具有一定的限制偏移的作用，通过耳板441与驱动组件连接，可以使得驱动方向仅限于耳板441所在的平面内，减少了叶片长度方向的偏移，提高了测试精度。

在本实用新型实施例中，如图6所示，第一驱动组件20包括第一框体21、第一驱动件22和第一连杆23，其中：

第一框体21在初始状态时竖直设置，第一框体21的一端转动连接在支撑框架10上，另一端为自由端；

第一驱动件22设置在第一框体21的一侧面，第一驱动件22一端与第一框体21的侧面转动连接，另一端与支撑框架10转动连接；

第一连杆23设置在第一框体21的另一侧面，第一连杆23与第一框体21的自由端转动连接，另一端与叶片夹具40的侧壁转动连接。

进一步地，第二驱动组件30包括第二框体31、第二驱动件32第二连杆33，其中：

第二框体31初始状态时水平放置，第二框体31的一端部铰接在支撑框架10上，另一端自由摆动设置，第二框体31的铰接点设置在第一框体21的下侧；

第二驱动件32一端与支撑框架10连接，另一端与第二框体31转动连接；

第二连杆33一端与支撑框架10的自由端转动连接，另一端与叶片夹具40的底部转动连接。

通过第一框体21和第二框体31的铰接设置，为叶片夹具40提供了一定的支撑，如图6中所示，当第一驱动件22和第二驱动件32固定不动时，由于连接耳板441的限制，叶片夹具40在长宽高三个方向均被固定住，因此，第一驱动组件20和第二驱动组件30除了提供驱动力之外，还提供了支撑作用。

为了更好的传达驱动力，请继续参照图6，第一驱动件22和第二驱动件32的两端的转动连接为球铰结构。通过球铰连接，使得第一框体21或者第二框体31受力更加均匀，而且可以提高第一驱动件22和第二驱动件32的使用寿命；这里需要指出的是第一驱动件22和第二驱动件32为液压缸或者丝杆电机结构，这种结构驱动更加平稳，固定和驱动效果都很有效。

为了保证支撑的稳固性，在本实用新型实施例中，支撑框架10在靠近叶片夹具40的一侧具有斜撑50，斜撑50底部具有固定板51，固定板51上具有固定孔。在具体进行测试时，通过紧固件穿过固定孔，将固定板51固定在地面或者其他安装板上，可以防止测试过程中支架的大幅振动，提高测试精度。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种风电叶片疲劳测试驱动装置，其特征在于，包括：

支撑框架，所述支撑框架内部具有容置空间；

第一驱动组件，固定在所述支撑框架内，并且朝向第一方向提供驱动力；

第二驱动组件，固定在所述支撑框架，并且朝向第二方向提供驱动力，所述第二方向与所述第一方向垂直设置；

叶片夹具，用于夹紧叶片，所述叶片夹具在叶片的宽度方向上的相邻两侧壁分别与所述第一驱动组件和第二驱动组件连接；

其中，所述第一驱动组件在第一方向上驱动所述叶片夹具做往复运动，同时所述第二驱动组件驱动所述叶片夹具在第二方向上做往复运动，所述叶片夹具在第一驱动组件和第二驱动组件的同时驱动下做椭圆轨迹运动。

2.根据权利要求1所述的风电叶片疲劳测试驱动装置，其特征在于，所述叶片夹具包括上夹持组件、下夹持组件以及连接侧板；

所述上夹持组件与所述下夹持组件相对设置，叶片被夹持在二者之间；

所述连接侧板设置在叶片宽度方向上的两侧，所述连接侧板的一端与所述上夹持组件的连接，所述连接侧板的另一端与所述下夹持组件连接；

所述连接侧板与所述第一驱动组件连接，所述下夹持组件的底部与所述第二驱动组件连接。

3.根据权利要求2所述的风电叶片疲劳测试驱动装置，其特征在于，所述上夹持组件包括上夹板和顶盖，所述上夹板嵌套在所述顶盖内；所述下夹持组件包括下夹板和底座，所述下夹板嵌设在所述底座内，所述上夹板与所述下夹板相对的面上具有与叶片的外壁仿形设置的凹槽。

4.根据权利要求2所述的风电叶片疲劳测试驱动装置，其特征在于，所述连接侧板和下加持组件底部具有连接件，所述连接件上具有转动连接用的耳板。

5.根据权利要求1所述的风电叶片疲劳测试驱动装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一框体、第一驱动件和第一连杆，其中：

所述第一框体在初始状态时竖直设置，所述第一框体的一端转动连接在所述支撑框架上，另一端为自由端；

所述第一驱动件设置在所述第一框体的一侧面，所述第一驱动件一端与所述第一框体的侧面转动连接，另一端与所述支撑框架转动连接；

所述第一连杆设置在所述第一框体的另一侧面，所述第一连杆与所述第一框体的自由端转动连接，另一端与所述叶片夹具的侧壁转动连接。

6.根据权利要求5所述的风电叶片疲劳测试驱动装置，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二框体、第二驱动件第二连杆，其中：

所述第二框体初始状态时水平放置，所述第二框体的一端部铰接在所述支撑框架上，另一端自由摆动设置，所述第二框体的铰接点设置在所述第一框体的下侧；

所述第二驱动件一端与所述支撑框架连接，另一端与所述第二框体转动连接；

所述第二连杆一端与所述支撑框架的自由端转动连接，另一端与所述叶片夹具的底部转动连接。

7.根据权利要求6所述的风电叶片疲劳测试驱动装置，其特征在于，所述第一驱动件和第二驱动件的两端的转动连接为球铰结构。

8.根据权利要求1所述的风电叶片疲劳测试驱动装置，其特征在于，所述支撑框架在靠近所述叶片夹具的一侧具有斜撑，所述斜撑底部具有固定板，所述固定板上具有固定孔。

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