一种风轮叶片双电机单轴激励装置、以及风轮叶片试验系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及风力发电机组风轮叶片结构试验设备技术领域，尤其涉及一种风轮叶片双电机单轴激励装置、以及风轮叶片试验系统。该装置的夹具机构用于夹紧待测叶片的上下两侧，从动轴的两端各安装有一组驱动机构，每组驱动机构分别固定在夹具机构上，两组驱动机构能同步驱动从动轴旋转；从动从动轴上连接有共振机构，共振机构用于在从动轴的旋转驱动下、通过共振作用带动叶片做疲劳振动；本实用新型专利技术还基于该装置提出了一种风轮叶片试验系统。该装置和系统通过两组驱动机构同步带动从动轴旋转，从而利用双电机带动共振机构的双摆臂同步转动，为共振作用输出更大的激振力，从而解决叶片常规偏心轮电机激励装置激振力不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种风轮叶片双电机单轴激励装置、以及风轮叶片试验系统
本技术涉及风力发电机组风轮叶片结构试验设备
，尤其涉及一种风轮叶片双电机单轴激励装置、以及风轮叶片试验系统。
技术介绍
风轮叶片是风力发电机组的关键部件，在风机运行过程中叶片要长期承受较大的风载荷，叶片能否在设计疲劳寿命内安全工作至关重要。叶片疲劳测试是叶片设计、定型、生产过程中重要的测试，通过试验可以模拟叶片20年的运行寿命，可以检验叶片的结构、铺层和粘接设计是否合理，也可发现叶片在生产制造过程中的一些生产缺陷，验证叶片的设计、制造是否满足要求。目前，叶片疲劳试验的激励模式主要为利用强迫驱动法或共振法对叶片进行加载。其中强迫驱动加载设备能耗高，成本昂贵，且设备故障维修周期长，所以国内大多数采用减速电机带动偏心轮共振法激励。用单轴激励时，需分别对叶片进行展向和弦向的激励，即挥舞方向和摆振方向分别进行疲劳测试。随着风电行业的发展，风力发电机组的功率不断提高，风电叶片的长度不断增加，叶片设计载荷不断增大，尤其是叶片挥舞方向疲劳所需激振力大大增加，常规单电机激励设备已经无法满足叶片疲劳试验所需激振力的要求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是提供了一种风轮叶片双电机单轴激励装置、以及风轮叶片试验系统，能够有效提高激振力，从而满足大叶片疲劳试验所需的激振力要求。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种风轮叶片双电机单轴激励装置，包括夹具机构、从动轴和共振机构，所述夹具机构用于夹紧待测叶片的上下两侧，所述从动轴的两端各安装有一组驱动机构，每组所述驱动机构分别固定在所述夹具机构上，两组所述驱动机构能同步驱动所述从动轴旋转；所述从动轴上连接有共振机构，所述共振机构用于在从动轴的旋转驱动下、通过共振作用带动所述叶片做疲劳振动。优选的，所述共振机构包括摆臂和质量块，所述从动轴的两端各连接有一个所述摆臂，所述质量块可拆卸的安装在两个所述摆臂之间的连接轴上；在所述从动轴的旋转带动下，两个所述摆臂以预设频率同步转动，从而与所述叶片之间产生共振作用。优选的，两个所述摆臂的预设频率与所述叶片的固有频率相等时，两个所述摆臂的转动与所述叶片之间产生共振作用。优选的，所述共振机构还包括有变频器，所述变频器与驱动机构连接，用于调节两个所述摆臂同步转动的频率。优选的，所述驱动机构包括电动机、减速机和轴套法兰，所述减速机通过安装架固定在夹紧机构上，所述减速机的动力输入轴与电动机连接，所述减速机的动力输出轴与轴套法兰连接，所述轴套法兰套装在所述从动轴的一端外，用于在所述减速机的驱动下带动所述从动轴旋转。优选的，所述轴套法兰包括法兰盘，所述法兰盘与所述减速机的动力输出轴连接，以在所述减速机的驱动下旋转；所述法兰盘的轴心处设有轴孔，所述轴孔内分别对称的设有两个用于装配键的键槽，所述法兰盘分别通过键连接套装在从动轴的端部外，以使所述法兰盘在旋转时，带动所述从动轴旋转。优选的，所述驱动机构还包括轴承支架，所述轴承支架套装在所述从动轴的一端外，且位于所述轴套法兰的内侧。优选的，所述轴承支架包括轴承本体、轴承座和固定架，所述轴承本体套装在所述从动轴的一端外，并通过所述轴承座固定在固定架的顶部，所述固定架的底部固定在所述夹具机构上。优选的，所述夹具机构包括上夹具和下夹具，所述上夹具和下夹具分别通过连接杆相对连接，以使所述上夹具和下夹具分别夹紧固定在所述叶片的上下两侧，所述驱动机构固定在所述上夹具上；所述上夹具和下夹具的内侧面上分别设有上随型和下随型，所述上随型和下随型分别与所述叶片的上表面和下表面相适配。本技术还提供了一种风轮叶片试验系统，包括如上所述的风轮叶片双电机单轴激励装置。(三)有益效果本技术的上述技术方案具有以下有益效果：本技术的风轮叶片双电机单轴激励装置包括夹具机构、从动轴和共振机构，夹具机构用于夹紧待测叶片的上下两侧，从动轴的两端各安装有一组驱动机构，每组驱动机构分别固定在夹具机构上，两组驱动机构能同步驱动从动轴旋转；从动轴上连接有共振机构，共振机构用于在从动轴的旋转驱动下、通过共振作用带动叶片做疲劳振动；本技术还基于该装置提出了一种风轮叶片试验系统。该装置和系统通过两组驱动机构同步带动从动轴旋转，从而利用双电机带动共振机构的双摆臂同步转动，与现有技术相比，该装置能为共振机构的共振作用输出更大的激振力，从而解决叶片挥舞方向疲劳试验激振力不足的问题，并通过调节共振机构的双摆臂转动频率，从而提高共振机构与叶片的共振效率，且通过共振机构的质量块的可拆卸更换的设置，从而能够灵活调整共振机构的载荷，进而满足大叶片疲劳试验的载荷要求。附图说明图1为本技术实施例的风轮叶片双电机单轴激励装置的结构示意图；图2为本技术实施例的轴承支架的主视图；图3为本技术实施例的轴套法兰的主视图。其中，1、9、电动机；2、8、减速机；3、7、轴套法兰；4、6、轴承支架；5、从动轴；10、15、安装架；11、12、摆臂；13、连接轴；14、质量块；16、上夹具；17、上随型；18、下随型；19、下夹具；20、连接杆；21、轴承本体；22、轴承座；23、固定架；24、法兰盘；25、轴孔；26、键槽；27、固定螺栓。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不能用来限制本技术的范围。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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技术和简化描述，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技术的限制。如图1所示，本实施例所述的风轮叶片双电机单轴激励装置包括夹具机构、从动轴5和共振机构，夹具机构用于夹紧待测叶片的上下两侧，以便于向叶片施加共振力；从动轴5的两端各安装有一组驱动机构，每组驱动机构分别固定在夹具机构上，两组驱动机构能同步驱动从动轴5旋转，从动轴5上连接有共振机构，共振机构用于在从动轴5的旋转驱动下、通过共振作用带动叶片做疲劳振动，该疲劳振动指共振疲劳，即共振机构带动叶片产生振动的激励频率与叶片结构的共振频率相重合或接近，以使叶片结构产生共振，从而导致的疲劳被称为共振疲劳。本实施例中，通过两组驱动机构同步带动从动轴5旋转，从而为共振机构的共振作用输出更大的激振力，叶片在激振力作用下，可以在挥舞方向振动，进而有效解决风轮叶片在挥舞方向疲劳试验中激振力不足的问题。其中，以叶片的放置方向为挥舞方向，即叶片平置于地面上时，挥舞面与地面平行。为了在试验中对叶片可靠固定，并能将共振机构的激振力可靠的传递给叶片，以保证共振机构与叶片之间的共振作用，优选本实施例的夹具机构包括上夹具16和下夹具19，上夹具16和下夹具19分别通过连接杆20相对连接，以使上夹具16和下夹具19分别夹紧固定在叶片的上下两侧，驱动机构固定在上夹具16上，从而在共振机构的摆臂11、12转动时，通过驱动机构将激振力传递给上夹具16，从而引起叶片的共振；优选以上夹具16本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风轮叶片双电机单轴激励装置，其特征在于，包括夹具机构、从动轴和共振机构，所述夹具机构用于夹紧待测叶片的上下两侧，所述从动轴的两端各安装有一组驱动机构，每组所述驱动机构分别固定在所述夹具机构上，两组所述驱动机构能同步驱动所述从动轴旋转；所述从动轴上连接有共振机构，所述共振机构用于在从动轴的旋转驱动下、通过共振作用带动所述叶片做疲劳振动。

【技术特征摘要】
1.一种风轮叶片双电机单轴激励装置，其特征在于，包括夹具机构、从动轴和共振机构，所述夹具机构用于夹紧待测叶片的上下两侧，所述从动轴的两端各安装有一组驱动机构，每组所述驱动机构分别固定在所述夹具机构上，两组所述驱动机构能同步驱动所述从动轴旋转；所述从动轴上连接有共振机构，所述共振机构用于在从动轴的旋转驱动下、通过共振作用带动所述叶片做疲劳振动。2.根据权利要求1所述的风轮叶片双电机单轴激励装置，其特征在于，所述共振机构包括摆臂和质量块，所述从动轴的两端各连接有一个所述摆臂，所述质量块可拆卸的安装在两个所述摆臂之间的连接轴上；在所述从动轴的旋转带动下，两个所述摆臂以预设频率同步转动，从而与所述叶片之间产生共振作用。3.根据权利要求2所述的风轮叶片双电机单轴激励装置，其特征在于，两个所述摆臂的预设频率与所述叶片的固有频率相等时，两个所述摆臂的转动与所述叶片之间产生共振作用。4.根据权利要求2所述的风轮叶片双电机单轴激励装置，其特征在于，所述共振机构还包括有变频器，所述变频器与驱动机构连接，用于调节两个所述摆臂同步转动的频率。5.根据权利要求1所述的风轮叶片双电机单轴激励装置，其特征在于，所述驱动机构包括电动机、减速机和轴套法兰，所述减速机通过安装架固定在夹紧机构上，所述减速机的动力输入轴与电动机连接，所述减速机的动力输出轴与轴套法兰连接，所述轴套法兰装在所述从动轴的一端外...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金峰，邢海瑞，戴军，蔡继峰，杨洪源，王丹丹，李鹏，王巍，
申请(专利权)人：北京鉴衡认证中心有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11