风力发电机的模拟旋转测试装置制造方法及图纸

一种风力发电机的模拟旋转测试装置，包括粒子图像测速动态跟踪系统及风力发电机模拟旋转平台，风力发电机模拟旋转平台包括底部支撑单元、连接杆及风力发电模组，底部支撑单元包括中空的圆柱形的筒体、设置于筒体顶部开口处的顶盖、设置于筒体底部开口处的底板、设置于筒体中且位于顶盖与底板之间的实验台板、若干设置于实验台板与底板之间的第一圆筒及若干设置于实验台板与顶盖之间的第二圆筒。如此能够便于模拟测试风力发电机的动态载荷变化并实时追踪拍摄叶片。

Simulated Rotation Testing Device for Wind Turbine

An analog rotating test device for wind turbines includes a particle image velocimetry dynamic tracking system and an analog rotating platform for wind turbines. The simulation rotating platform for wind turbines includes a bottom support unit, a connecting rod and a wind power generation module. The bottom support unit includes a hollow cylinder, a top cover at the top opening of the cylinder, and an opening at the bottom of the cylinder. The bottom plate at the location, the test bench plate between the top and the bottom plate, the first cylinder between the test bench plate and the bottom plate, and the second cylinder between the test bench plate and the top cover are arranged. Thus, it is easy to simulate and test the dynamic load changes of wind turbines and to track and photograph the blades in real time.

【技术实现步骤摘要】
风力发电机的模拟旋转测试装置
本专利技术涉及风力发电机领域，特别是一种风力发电机的模拟旋转测试装置。
技术介绍
风力发电机由于体积庞大，实物测试的成本极高，且由于叶片转动半径极大，现有的测试设备难以对叶片进行追踪测试。由于测试条件的限制，人们对叶片的静载荷比较熟悉、认识也较透彻，对运动状态下叶片受到的载荷认识很浅，甚至没有引起足够的重视，现有的设计分析方法绝大多数局限于考虑叶片静态时的振动频率、载荷特性研究，怎样将动态载荷变化及分布特点作为叶片设计优化考虑的因素尚不清晰。标准IEC61400-1规定了叶片做静态刚度、强度测试，叶片制造厂只是在成批的模具开始生产时做相关实验。传统静载强度试验与静态模态分析并不能真实地反应和判断旋转叶片裂纹、疲劳损失、预测损坏部位动态的分布规律、特征与振动响应规律。根据现场监测数据和力学知识推断，风向变化会增加叶片和风力机转轴的额外应力并引起陀螺力矩，成为破坏叶片的主要因素，本方案可以进行相关方面的动态测试，对国内在相关领域的研究进行补充，为风力机动态载荷的实验研究提供新的思路。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种便于模拟测试风力发电机的动态载荷变化并实时追踪拍摄叶片的风力发电机的模拟旋转测试装置，以解决上述问题。一种风力发电机的模拟旋转测试装置，包括粒子图像测速动态跟踪系统及放置于粒子图像测速动态跟踪系统上的风力发电机模拟旋转平台，风力发电机模拟旋转平台包括底部支撑单元、与底部支撑单元垂直连接的连接杆及设置于连接杆远离底部支撑单元的一端的风力发电模组，底部支撑单元包括中空的圆柱形的筒体、设置于筒体顶部开口处的顶盖、设置于筒体底部开口处的底板、设置于筒体中且位于顶盖与底板之间的实验台板、若干设置于实验台板与底板之间的第一圆筒及若干设置于实验台板与顶盖之间的第二圆筒，顶盖、底板及实验台板均为圆形，第一圆筒的底部与底板垂直固定连接，第一圆筒的顶部嵌设有第一球形轴承，实验台板的直径小于筒体的内径，实验台板位于若干第一圆筒的第一球形轴承的上方，第二圆筒的顶部与顶盖垂直固定连接，第二圆筒的底部嵌设有第二球形轴承，第一圆筒的第一球形轴承从下方与实验台板的底面接触，第二圆筒的第二球形轴承从上方与实验台板的顶面接触，连接杆的第一端与实验台板的中部垂直连接，连接杆的第二端与风力发电模组连接。进一步地，所述底板与筒体的底部通过螺旋卡扣的方式连接。进一步地，所述连接杆的第一端连接有加强柱，加强柱与实验台板的中部垂直焊接。进一步地，所述粒子图像测速动态跟踪系统包括底座、与底座滑动连接的龙门架、与龙门架的顶部滑动连接的Y轴移动平台、与Y轴移动平台滑动连接的Z轴移动柱及设置于Z轴移动柱朝向底座11的一端的云台相机单元。进一步地，所述底座的中部具有凸起部，底座于凸起部的两侧分别设置有一第一导轨，凸起部朝向第一导轨的侧面开设有滑槽，龙门架具有两个支脚及连接两个支脚的同一端的横梁，两个支脚的末端均设置有与导轨滑动连接的第一滑块，两个支脚之间连接有连接板，连接板穿过凸起部的滑槽，连接板的中部设置有第一连接块，第一连接块的中部开设有第一螺纹孔，凸起部的一侧设置有X轴驱动电机，X轴驱动电机的输出轴连接有第一丝杆，第一丝杆上至少部分地设置有外螺纹，第一丝杆穿过第一连接块并与凸起部转动连接，第一丝杆具有外螺纹的部分与第一连接块的第一螺纹孔螺纹连接。进一步地，所述龙门架的横梁远离底座的顶面的两侧分别设置有第二导轨，Y轴移动平台朝向横梁的底面设置有若干与第二导轨滑动连接的第二滑块，Y轴移动平台上设置有第二连接块，第二连接块的中部开设有第二螺纹孔，龙门架的一个支脚的外侧设置有Y轴驱动电机，Y轴驱动电机的输出轴连接有第二丝杆，第二丝杆上至少部分地设置有外螺纹，第二丝杆穿过第二连接块并与另一支脚转动连接，第二丝杆具有外螺纹的部分与第二连接块的第二螺纹孔螺纹连接。进一步地，所述Y轴移动平台的中部设有开口，Z轴移动柱穿过Y轴移动平台的开口，Z轴移动柱的两侧分别设置有第三导轨，Y轴移动平台的开口中的内侧壁上设置有与第三导轨滑动连接的第三滑块，Z轴移动柱远离底座的顶面设置有Z轴驱动电机，Z轴移动柱朝向底座11的底部设置有安装座，Y轴移动平台中的内侧壁上设置有第三连接块，第三连接块的中部开设有第三螺纹孔，Z轴驱动电机的输出轴连接有第三丝杆，第三丝杆上至少部分地设置有外螺纹，第三丝杆穿过第三连接块并与安装座转动连接，第三丝杆具有外螺纹的部分与第三连接块的第三螺纹孔螺纹连接。进一步地，所述云台相机单元包括设置于安装座上的水平转动电机、与安装座转动连接且由水平转动电机驱动的第一转轴、与第一转轴固定连接的第一安装架、与第一安装架转动连接的第二安装架、设置于第二安装架上的相机及设置于第一安装架上且用于驱动第二安装架转动的竖直摆动电机。与现有技术相比，本专利技术的风力发电机的模拟旋转测试装置粒子图像测速动态跟踪系统及放置于粒子图像测速动态跟踪系统上的风力发电机模拟旋转平台。能够便于模拟测试风力发电机的动态载荷变化并实时追踪拍摄叶片。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术提供的风力发电机的模拟旋转测试装置的立体示意图。图2为图1中的风力发电机模拟旋转平台的立体示意图。图3为图2中的风力发电机模拟旋转平台的局部爆炸示意图。图4为图1中的粒子图像测速动态跟踪系统的立体示意图。图5为图4中的粒子图像测速动态跟踪系统的另一视角的立体示意图。图6为图4中的粒子图像测速动态跟踪系统的局部立体示意图。图7为图4中的粒子图像测速动态跟踪系统的局部立体示意图。图8为图4中的粒子图像测速动态跟踪系统的局部立体示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。请参考图1，本专利技术提供的风力发电机的模拟旋转测试装置包括粒子图像测速(PIV)动态跟踪系统10及放置于粒子图像测速动态跟踪系统10上的风力发电机模拟旋转平台20。请参考图2及图3，风力发电机模拟旋转平台20包括底部支撑单元21、与底部支撑单元21垂直连接的连接杆22及设置于连接杆22远离底部支撑单元21的一端的风力发电模组23。底部支撑单元21包括中空的圆柱形的筒体212、设置于筒体212顶部开口处的顶盖211、设置于筒体212底部开口处的底板213、设置于筒体212中且位于顶盖211与底板213之间的实验台板214、若干设置于实验台板214与底板213之间的第一圆筒215及若干设置于实验台板214与顶盖211之间的第二圆筒216。顶盖211、底板213及实验台板214均为圆形。底板213与筒体212的底部通过螺旋卡扣的方式连接。便于拆卸维修。第一圆筒215的底部与底板213垂直焊接，第一圆筒215的顶部嵌设有第一球形轴承2171。实验台板214的直径小于筒体212的内径，实验台板214位于若干第一圆筒215的第一球形轴承2171的上方。如此使得实验台板214可在筒体212内转动。第二圆筒216的顶部与顶盖21本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机的模拟旋转测试装置，其特征在于：包括粒子图像测速动态跟踪系统及放置于粒子图像测速动态跟踪系统上的风力发电机模拟旋转平台，风力发电机模拟旋转平台包括底部支撑单元、与底部支撑单元垂直连接的连接杆及设置于连接杆远离底部支撑单元的一端的风力发电模组，底部支撑单元包括中空的圆柱形的筒体、设置于筒体顶部开口处的顶盖、设置于筒体底部开口处的底板、设置于筒体中且位于顶盖与底板之间的实验台板、若干设置于实验台板与底板之间的第一圆筒及若干设置于实验台板与顶盖之间的第二圆筒，顶盖、底板及实验台板均为圆形，第一圆筒的底部与底板垂直固定连接，第一圆筒的顶部嵌设有第一球形轴承，实验台板的直径小于筒体的内径，实验台板位于若干第一圆筒的第一球形轴承的上方，第二圆筒的顶部与顶盖垂直固定连接，第二圆筒的底部嵌设有第二球形轴承，第一圆筒的第一球形轴承从下方与实验台板的底面接触，第二圆筒的第二球形轴承从上方与实验台板的顶面接触，连接杆的第一端与实验台板的中部垂直连接，连接杆的第二端与风力发电模组连接。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机的模拟旋转测试装置，其特征在于：包括粒子图像测速动态跟踪系统及放置于粒子图像测速动态跟踪系统上的风力发电机模拟旋转平台，风力发电机模拟旋转平台包括底部支撑单元、与底部支撑单元垂直连接的连接杆及设置于连接杆远离底部支撑单元的一端的风力发电模组，底部支撑单元包括中空的圆柱形的筒体、设置于筒体顶部开口处的顶盖、设置于筒体底部开口处的底板、设置于筒体中且位于顶盖与底板之间的实验台板、若干设置于实验台板与底板之间的第一圆筒及若干设置于实验台板与顶盖之间的第二圆筒，顶盖、底板及实验台板均为圆形，第一圆筒的底部与底板垂直固定连接，第一圆筒的顶部嵌设有第一球形轴承，实验台板的直径小于筒体的内径，实验台板位于若干第一圆筒的第一球形轴承的上方，第二圆筒的顶部与顶盖垂直固定连接，第二圆筒的底部嵌设有第二球形轴承，第一圆筒的第一球形轴承从下方与实验台板的底面接触，第二圆筒的第二球形轴承从上方与实验台板的顶面接触，连接杆的第一端与实验台板的中部垂直连接，连接杆的第二端与风力发电模组连接。2.如权利要求1所述的风力发电机的模拟旋转测试装置，其特征在于：所述底板与筒体的底部通过螺旋卡扣的方式连接。3.如权利要求1所述的风力发电机的模拟旋转测试装置，其特征在于：所述连接杆的第一端连接有加强柱，加强柱与实验台板的中部垂直焊接。4.如权利要求1所述的风力发电机的模拟旋转测试装置，其特征在于：所述粒子图像测速动态跟踪系统包括底座、与底座滑动连接的龙门架、与龙门架的顶部滑动连接的Y轴移动平台、与Y轴移动平台滑动连接的Z轴移动柱及设置于Z轴移动柱朝向底座11的一端的云台相机单元。5.如权利要求4所述的风力发电机的模拟旋转测试装置，其特征在于：所述底座的中部具有凸起部，底座于凸起部的两侧分别设置有一第一导轨，凸起部朝向第一导轨的侧面开设有滑槽，龙门架具有两个支脚及连接两个支脚的同一端的横梁，两个支脚的末端均设置有与导轨滑动连接的第一滑块，两个支脚...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建文，赵元星，郭志文，白叶飞，张立茹，米兆国，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15