CN215678020U - 一种风电叶片雨蚀测试舱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电叶片雨蚀测试舱，包括：用于安装风电叶片样片并驱动所述风电叶片样片高速旋转的旋转系统，用于防止所述风电叶片样片脱落飞出的支撑防护系统，安装在支撑防护系统上用于模拟不同雨强、雨速以及雨滴直径的淋雨环境的喷淋系统，以及拍摄系统。本实用新型可以研究风电叶片在高速运动条件下不同雨滴参数对风电叶片雨蚀的影响，并进行雨滴冲击量化，从而有效评估风电叶片抗雨蚀性能，有助于提高风电叶片工艺，提高风电机组运行的安全性。

Description

一种风电叶片雨蚀测试舱

技术领域

本实用新型涉及一种风电叶片雨蚀测试舱。

背景技术

风电叶片的耐雨蚀试验装置可用于模拟测试风电叶片在高速运动的情况下，不同降雨环境对风电叶片的影响，从而可以有效评估风电叶片的耐雨蚀性能，有助提高风电叶片工艺，减少因风电叶片雨蚀造成的损失，提高风电机组运行的安全性。

现有的耐雨蚀试验装置无法对模拟的降雨环境实现精细化控制，现有的耐雨蚀试验装置的淋雨系统多采用淋雨面板或漏雨筛，仅能对雨强实现控制，无法实现雨滴均匀分布、雨滴速度、雨滴尺寸等雨蚀参数的精细控制。而且现有的耐雨蚀试验装置的降雨装置与风电叶片样件距离调节范围小，试验数据不容易进行准确的评估，实验条件的复现性较差。此外，试验过程中需定期对叶片样片进行拍照，记录腐蚀情况，现有的耐雨蚀试验装置需将风电叶片样片取出拍照，中断淋雨的时间较长，试验效率低下，而且频繁拆装会造成风电叶片样片损伤，对测试结果的影响无法判断。

实用新型内容

本实用新型提出一种喷雨雨强、喷雨雨滴直径和喷雨高度均可控的风电叶片雨蚀测试舱，并内装置有高清拍照设备，实现雨强、雨滴直径、雨滴速度等雨蚀参数精确控制的同时，也实现了风电叶片雨蚀图像的方便记录，从而可以有效评估风电叶片的抗雨蚀性能。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种风电叶片雨蚀测试舱，包括：

旋转系统，其安装在地面上，用于安装风电叶片样片并驱动所述风电叶片样片高速旋转；

支撑防护系统，其安装在所述旋转系统的周围，用于防止所述风电叶片样片脱落飞出；

喷淋系统，其安装在所述支撑防护系统上，并位于所述旋转系统的正上方，所述喷淋系统用于模拟不同雨强、雨速以及雨滴直径的淋雨环境；

拍摄系统，其位于所述喷淋系统的闲置部位的下方，用于拍摄记录风电叶片样片的雨蚀状态。

进一步地，所述风电叶片雨蚀测试舱，还包括：

隔离室，其用于容纳所述旋转系统、支撑防护系统、喷淋系统以及拍摄系统，以提供风电叶片雨蚀测试环境；

水箱，其位于所述隔离室内，并与所述喷淋系统连接，用于为所述喷淋系统提供水源。

进一步地，所述旋转系统，包含：

支撑台，其安装在地面上；

电机装置，其固定安装在所述支撑台上；

旋转桨叶，其安装在所述电机装置的主轴上并在所述电机装置的作用下作高速旋转运动，所述旋转桨叶用于安装风电叶片样片，以便带动所述风电叶片样片高速旋转；

进一步地，所述支撑防护系统，包含：

支撑结构，其安装在所述支撑台的周围；

安全挡板，其固定安装在所述支撑结构上，并环设在所述旋转桨叶的周围，用于防止装置在所述旋转桨叶上的风电叶片样片脱落飞出。

进一步地，所述喷淋系统包含：

喷淋装置，其安装在所述支撑防护系统上并位于所述旋转系统的正上方，用于喷淋不同雨强、雨滴直径的雨水，从而模拟不同雨强、雨滴直径的淋雨环境；

升降装置，其安装在所述支撑防护系统上并与所述喷淋装置连接，所述升降装置用于调整所述喷淋装置的高度以调节喷淋装置所喷淋雨水的速度，从而模拟不同雨速的淋雨环境。

进一步地，所述喷淋装置，包含：

喷头式喷淋装置，其安装在所述支撑防护系统上，所述喷头式喷淋装置用于喷淋不同雨强的雨水，从而模拟不同雨强的淋雨环境；

针孔式喷淋装置，其安装在所述升降装置上，所述针孔式喷淋装置用于喷淋不同雨滴直径的雨水，并在所述升降装置的作用下喷淋不同雨速的雨水，从而模拟不同雨速、雨滴直径的淋雨环境

进一步地，所述升降装置，包含：安装在所述支撑防护系统上的驱动装置，与所述驱动装置连接的升降模块，以及安装在所述升降模块上的螺杆组件，所述螺杆组件包含至少一个螺杆；所述驱动装置用于驱动所述升降模块旋转，从而带动螺杆组件上下移动。

进一步地，所述喷头式喷淋装置，包含：

支撑架，其安装在所述支撑防护系统上；

若干个洒头，其均匀设置在所述支撑架上，所述洒头可喷淋不同雨强的雨水；

与所述若干个洒头一一对应连接的若干个进水管，其用于为所述洒头提供水源。

进一步地，所述针孔式喷淋装置，包含：

圆环架，其固定在所述升降装置的螺杆组件上；

若干个喷水管，其均匀设置在所述圆环架上；

均匀设置在每个喷水管上的若干个喷头，所述喷头可喷淋不同雨滴直径的雨水。

进一步地，所述拍摄系统，包含：

安装支架，其固定安装在地面上；

拍摄装置，其安装在所述安装支架上，用于拍摄记录风电叶片样片的雨蚀状态。

进一步地，所述喷淋系统具有一闲置部位，所述闲置部位不进行雨水喷淋；所述拍摄系统位于所述喷淋系统的闲置部位的正下方，以免受淋雨环境影响。

进一步地，所述闲置部位包含第一闲置区域及第二闲置区域，所述第一闲置区域设置在所述喷头式喷淋装置中的支撑架上，所述第二闲置区域设置在所述针孔式喷淋装置的圆环架上。

进一步地，所述喷头式喷淋装置中的洒头，其均匀设置在所述支撑架上除所述第一闲置区域之外的区域上。

进一步地，所述针孔式喷淋装置中的喷水管，其均匀设置在所述圆环架上除所述第二闲置区域之外的区域上。

本实用新型具有以下优势：

本实用新型可以模拟多种降雨环境，通过喷头式喷淋装置控制雨强，实现中雨、大雨和暴雨三种降雨环境的模拟，通过针头式喷淋装置控制雨滴直径大小，通过升降装置调节雨滴下落高度从而控制雨滴速度，实现不同雨速、雨滴直径降雨环境的模拟，同时，拍摄系统安装在喷淋装置上不进行喷淋雨水的闲置部位的下方，拍摄系统与喷淋装置互不干扰，方便拍摄系统拍摄风电叶片样片的雨蚀状态。本实用新型可以研究风电叶片样片在高速运动条件下不同雨滴参数对风电叶片样片雨蚀的影响，并进行雨滴冲击量化，从而有效评估风电叶片抗雨蚀性能，有助于提高风电叶片工艺，减少因风电叶片雨蚀造成的损失，提高风电机组运行的安全性。

附图说明

图1为一种风电叶片雨蚀测试舱的结构示意图；

图2为升降装置的俯视图；

图3为喷淋装置的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种风电叶片雨蚀测试舱作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1所示，本实用新型提供了一种风电叶片雨蚀测试舱，包括：

隔离室1，以提供风电叶片雨蚀测试环境；

旋转系统3，其安装在所述隔离室1的地面上，用于安装风电叶片样片并驱动所述风电叶片样片高速旋转；

支撑防护系统2，其安装在所述旋转系统3的周围，用于防止所述风电叶片样片脱落飞出造成风电叶片样片损伤；

喷淋系统4，其安装在所述支撑防护系统2上，并位于所述旋转系统3的正上方，所述喷淋系统4用于喷淋不同雨强、雨速以及雨滴直径的雨水，从而模拟不同雨强、雨速以及雨滴直径的淋雨环境；

拍摄系统5，其用于拍摄记录风电叶片样片的雨蚀状态；

水箱6，其位于所述隔离室1内，并与所述喷淋系统4连接，用于为所述喷淋系统4提供水源。

具体地，所述旋转系统3，包含：安装在隔离室1内的地面上的支撑台303，固定安装在支撑台303上的电机装置302，以及安装在所述电机装置302主轴上的旋转桨叶301，所述旋转桨叶301用于安装风电叶片样片。所述旋转桨叶301在电机装置302的作用下作高速旋转运动，同时带动安装在旋转桨叶301上的风电叶片样片高速旋转，从而模拟实际运行环境中风电叶片和雨滴具有较大的相对速度。进一步地，所述电机装置302优选为伺服电机，所述旋转桨叶301的中心与伺服电机的主轴连接。

所述支撑防护系统2，包含：安装在所述支撑台303周围的支撑结构，以及固定安装在所述支撑结构上的安全挡板204。所述安全挡板204与所述旋转桨叶301在同一水平面上，并环设在所述旋转桨叶301的周围，防止安装在所述旋转桨叶301上的风电叶片样片脱落飞出从而造成风电叶片样片损伤。

进一步地，所述支撑结构，包含：多根固定立柱202，固定安装在所述多根固定立柱202顶端的用于加强所述固定立柱202稳定性的固定横梁201，以及固定在所述多根固定立柱202上的用于支撑喷淋系统4的支撑横梁203。所述多根固定立柱202分别固定安装在隔离室1的地面上，并位于所述支撑台303的周围。优选地，所述固定立柱202采用四根，所述固定横梁201和支撑横梁203均采用十字横梁，且十字横梁的十字中心与所述旋转系统3的旋转中心同轴。

所述喷淋系统4，包含：安装在所述支撑防护系统2上并位于所述旋转系统3的正上方的喷淋装置，以及安装在所述支撑防护系统2上并与所述喷淋装置连接的升降装置。所述喷淋装置用于喷淋不同雨强、雨滴直径的雨水，从而模拟不同雨强、雨滴直径的淋雨环境。所述升降装置用于调整所述喷淋装置的高度以调节喷淋装置所喷淋雨水的速度，从而模拟不同雨速的淋雨环境。所述喷淋装置具有一闲置部位，所述闲置部位不进行雨水喷淋。将所述拍摄系统5安装在所述闲置部位的正下方，从而避免所述拍摄系统5受到雨淋环境的干扰，影响拍摄质量。

进一步地，如图2所示，所述升降装置，包含：安装在所述支撑防护系统2中的支撑横梁203上的驱动装置，与所述驱动装置连接的升降模块，以及安装在所述升降模块上的螺杆组件，所述螺杆组件包含至少一个螺杆401；所述驱动装置用于驱动所述升降模块旋转，从而带动螺杆组件上下移动。所述驱动装置包含驱动电机407，与所述驱动电机407连接的转向模块，所述转向模块在所述驱动电机407的作用下可作旋转运动。所述转向模块包含若干个相互连接的转向器403，若干个转向器403在驱动电机407的作用下作相同方向上的旋转运动。所述升降模块包含多个升降器402，所述升降器402与所述转向器403同轴连接，并跟随所述转向器403作相同方向上的旋转运动。本实施例中，所述转向模块包含三个转向器403，其中第一转向器与所述驱动电机407连接，第二转向器及第三转向器分别与所述第一转向器连接，并跟随所述第一转向器作相同的旋转运动；所述升降模块包含四个升降器402，所述螺杆组件包含四个螺杆401；即第二转向器、第三转向器均同轴连接有两个升降器402，每个升降器402上均安装一个螺杆401。

所述喷淋装置，包含：安装在所述支撑防护系统2中的支撑横梁203上的喷头式喷淋装置，安装在所述升降装置上的针孔式喷淋装置，所述喷头式喷淋装置具有第一闲置区域411，所述针孔式喷淋系统具有第二闲置区域412，所述第一闲置区域411及第二闲置区域412共同构成所述喷淋装置上不进行喷淋雨水的闲置部位。所述喷头式喷淋装置用于喷淋不同雨强的雨水，从而实现中雨、大雨、暴雨三种雨强环境的模拟。所述针孔式喷淋装置用于喷淋不同雨滴直径的雨水，并在所述升降装置的作用下喷淋不同雨速的雨水，从而模拟不同雨速、雨滴直径的淋雨环境。此外，当喷头式喷淋装置工作时，针孔式喷淋装置可经由升降装置移动到支撑横梁203的顶部，从而不妨碍喷头式喷淋装置进行雨水喷淋。

进一步地，如图3所示，所述喷头式喷淋装置，包含：安装在所述支撑防护系统2中的支撑横梁203上的支撑架409，所述支撑架409上具有第一闲置区域411；均匀设置在所述支撑架409上除所述第一闲置区域411之外的其他区域上的若干个洒头405，所述洒头405可喷淋不同雨强的雨水；以及，与所述若干个洒头405一一对应连接的若干个进水管404，其用于为所述洒头405提供水源。优选地，所述支撑架409采用圆形支撑架，所述洒头405采用铜花洒头。本实施例中，所述圆形支撑架上设置有一角度大小为30°的第一闲置区域411；所述铜花洒头的数量设置为11个，并间隔30°均匀的设置在圆形支撑架上除闲置部位之外其他330°区域上。

如图3所示，所述针孔式喷淋装置，包含：固定安装在所述升降装置中的螺杆组件上的圆环架408，所述圆环架408具有第二闲置区域412；均匀设置在所述圆环架408上除所述第二闲置区域412之外的其他区域上的若干个喷水管409；以及均匀设置在每个喷水管409上的若干个喷头406，所述喷头406可喷淋不同雨滴直径的雨水。优选地，所述喷头406采用针孔式喷头，通过改变针孔式喷头的直径，可实现对雨滴直径的控制。本实施例中，所述圆环架408上设置有一角度大小为30°的第二闲置区域412，所述喷水管409的数量设置为60个，并均匀设置在圆环将上除第二闲置区域412之外的其他330°区域上，每个喷水管409上均匀地开设有6个喷头406，以实现雨滴的均匀喷淋。

所述拍摄系统5，包含：固定安装在所述隔离室1地面上的安装支架502，以及安装在所述安装支架502上，并位于所述喷淋装置的闲置部位正下方的拍摄装置501。所述拍摄装置501上方未布置洒头405及喷头406，从而喷淋装置与拍摄装置501互不干扰，方便拍摄装置501拍摄记录风电叶片样片在不同雨淋环境下的雨蚀状态。优选地，所述拍摄装置501采用高清照相机。

本申请提供了两种降雨调节方式，通过喷头式喷淋装置控制雨强，实现中雨、大雨和暴雨三种降雨环境的模拟，通过针头式喷淋装置控制雨滴直径大小，并通过升降装置调节雨滴速度，实现不同雨滴直径、雨速降雨环境的模拟，测试风电叶片样片涂层及集体材料在不同降雨冲击作用下的腐蚀现象，从而有效评估风电叶片抗雨蚀性能，有助于提高风电叶片工艺，减少因风电叶片雨蚀造成的损失，提高风电机组运行的安全性。同时，拍摄系统5安装在喷淋装置上不进行喷淋雨水的闲置部位的下方，拍摄系统5与喷淋装置互不干扰，方便拍摄系统5拍摄风电叶片样片的雨蚀状态。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，包括：

旋转系统，其安装在地面上，用于安装风电叶片样片并驱动所述风电叶片样片高速旋转；

支撑防护系统，其安装在所述旋转系统的周围，用于防止所述风电叶片脱落飞出造成风电叶片样片损伤；

喷淋系统，其安装在所述支撑防护系统上，并位于所述旋转系统的正上方，所述喷淋系统用于模拟不同雨强、雨速以及雨滴直径的淋雨环境；

拍摄系统，用于拍摄记录风电叶片样片的雨蚀状态。

2.如权利要求1所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，还包括：

隔离室，其用于容纳所述旋转系统、支撑防护系统、喷淋系统以及拍摄系统，以提供风电叶片雨蚀测试环境；

水箱，其位于所述隔离室内，并与所述喷淋系统连接，用于为所述喷淋系统提供水源。

3.如权利要求1所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述旋转系统，包含：

支撑台，其安装在地面上；

电机装置，其固定安装在所述支撑台上；

旋转桨叶，其安装在所述电机装置的主轴上并在所述电机装置的作用下作高速旋转运动，所述旋转桨叶用于安装风电叶片样片，以便带动所述风电叶片样片高速旋转。

4.如权利要求3所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述支撑防护系统，包含：

支撑结构，其安装在所述支撑台的周围；

安全挡板，其固定安装在所述支撑结构上，并环设在所述旋转桨叶的周围，用于防止装置在所述旋转桨叶上的风电叶片样片脱落飞出。

5.如权利要求1所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述喷淋系统包含：

喷淋装置，其安装在所述支撑防护系统上并位于所述旋转系统的正上方，用于喷淋不同雨强、雨滴直径的雨水，从而模拟不同雨强、雨滴直径的淋雨环境；

升降装置，其安装在所述支撑防护系统上并与所述喷淋装置连接，所述升降装置用于调整所述喷淋装置的高度以调节喷淋装置所喷淋雨水的速度，从而模拟不同雨速的淋雨环境。

6.如权利要求5所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述喷淋装置，包含：

喷头式喷淋装置，其安装在所述支撑防护系统上，所述喷头式喷淋装置用于喷淋不同雨强的雨水，从而模拟不同雨强的淋雨环境；

针孔式喷淋装置，其安装在所述升降装置上，所述针孔式喷淋装置用于喷淋不同雨滴直径的雨水，并在所述升降装置的作用下喷淋不同雨速的雨水，从而模拟不同雨速、雨滴直径的淋雨环境。

7.如权利要求5所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述升降装置，包含：安装在所述支撑防护系统上的驱动装置，与所述驱动装置连接的升降模块，以及安装在所述升降模块上的螺杆组件，所述螺杆组件包含至少一个螺杆；所述驱动装置用于驱动所述升降模块旋转，从而带动螺杆组件上下移动。

8.如权利要求6所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述喷头式喷淋装置，包含：

支撑架，其安装在所述支撑防护系统上；

若干个洒头，其均匀设置在所述支撑架上，所述洒头可喷淋不同雨强的雨水；

与所述若干个洒头一一对应连接的若干个进水管，其用于为所述洒头提供水源。

9.如权利要求6所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述针孔式喷淋装置，包含：

圆环架，其固定在所述升降装置的螺杆组件上；

若干个喷水管，其均匀设置在所述圆环架上；

均匀设置在每个喷水管上的若干个喷头，所述喷头可喷淋不同雨滴直径的雨水。

10.如权利要求1所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述拍摄系统，包含：

安装支架，其固定安装在地面上；

拍摄装置，其安装在所述安装支架上，用于拍摄记录风电叶片样片的雨蚀状态。

11.如权利要求6所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述喷淋系统具有一闲置部位，所述闲置部位不进行雨水喷淋；所述拍摄系统位于所述喷淋系统的闲置部位的正下方，以免受淋雨环境影响。

12.如权利要求11所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述闲置部位包含第一闲置区域及第二闲置区域，所述第一闲置区域设置在所述喷头式喷淋装置中的支撑架上，所述第二闲置区域设置在所述针孔式喷淋装置的圆环架上。

13.如权利要求12所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述喷头式喷淋装置中的洒头，其均匀设置在所述支撑架上除所述第一闲置区域之外的区域上。

14.如权利要求12所述的风电叶片雨蚀测试舱，其特征在于，所述针孔式喷淋装置中的喷水管，其均匀设置在所述圆环架上除所述第二闲置区域之外的区域上。

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