[发明专利]叶片疲劳强度测试方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机的叶片测试设备领域，特别涉及一种叶片疲劳强度测试方法和设备。

背景技术

随着煤、石油、天然气等传统化石能源耗尽时间表的日益临近，风能的开发和利用越来越得到人们的重视，风能与核能和太阳能并列成为三大清洁能源。2016年，全国风电依旧保持健康发展势头，全年新增风电装机1930万千瓦，累计并网装机容量达到1.49亿千瓦，占全部发电装机容量的9％，风电发电量2410亿千瓦时，占全部发电量的4％。根据十三五规划到2020年风电将达到2亿千瓦以上。其中叶片是风力发电设备中核心组成部分，根据GL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。叶片的疲劳测试一般需要在造价昂贵的叶片检测实验室中才可以进行，历经约3个月的时间，整个测试平台在此周期内都承受着巨大的弯矩。在叶片疲劳测试过程中，如何减小测试平台所受的弯矩和更加有效的，体现叶片在真实的高温、低温、高盐雾等恶劣的运行环境以及降低叶片的测试成本是风力叶片疲劳测试中的关键技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中叶片测试时收受的弯矩过大、叶片的测试成本较高、测试环境无法真实体现风力叶片的实际运行环境的缺陷，提供一种叶片疲劳强度测试方法和设备。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种叶片疲劳强度测试方法，其包括有：将叶片直立固定在测试平台上；将激振器固定在所述叶片上，并通过启动所述激振器对所述叶片进行激振，以进行疲劳强度测试；调试连接在所述叶片上的信息采集仪，所述信息采集仪用于采集所述叶片在振动时的测试数据；记录所述疲劳强度测试的数据。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试方法中，所述激振为多点激振。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试方法中，将一转接法兰盘固定在所述测试平台上，将所述转接法兰盘连接至所述叶片的根端。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试方法中，将所述测试平台设置在一风力机基础平台上。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试方法中，在进行所述叶片疲劳强度测试方法之前，将所述叶片、所述激振器、所述信息采集仪运输到风场。

一种叶片疲劳强度测试设备，其包括有：叶片；若干激振器，若干所述激振器设置在所述叶片上，用于激振所述叶片使所述叶片与所述激振器产生共振，并产生应变值；控制装置，所述控制装置与所述激振器通信连接，用于控制所述激振器振动以及采集测试数据。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试设备中，所述激振器包括框架、驱动装置和振动装置；所述框架固定在所述叶片上，所述驱动装置和所述振动装置设置在所述框架上，所述驱动装置驱动所述振动装置运动以产生激振力。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试设备中，所述驱动装置包括驱动电机、驱动气缸和直线滑轨；所述直线滑轨设置在所述框架上，所述振动装置与所述直线滑轨滑动连接；所述驱动气缸与所述振动装置连接，用于驱动所述振动装置沿所述直线滑轨滑动；所述驱动电机与所述驱动气缸连接，用于驱动所述驱动气缸。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试设备中，所述振动装置包括振动块连接板和多个振动块，所述振动块连接板与所述直线滑轨滑动连接，多个所述振动块安装在所述振动块连接板上。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试设备中，所述激振器还包括木芯，所述木芯连接在所述框架和所述叶片之间并被所述框架包围，所述木芯的轮廓同所述木芯与所述叶片的连接处的横截面的形状相一致。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试设备中，所述控制装置包括电气控制柜、电脑和信息采集仪，所述电脑分别与所述电气控制柜和所述信息采集仪通信连接，所述电气控制柜与所述叶片中的继电器电连接；所述电脑用于控制所述激振器和控制所述信息采集仪的测试数据采集，所述信息采集仪用于采集所述叶片振动时的实时数据。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试设备中，所述电气控制柜包括驱动器和运动控制卡，所述驱动器用于驱动所述激振器，所述运动控制卡用于控制所述激振器的运动轨迹。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试设备中，所述测试平台设置在一风力机基础平台上。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试设备中，所述风力机基础平台上设置有一转接法兰盘，所述转接法兰盘与所述叶片的根端连接。

较佳地，在本发明的叶片疲劳强度测试设备中，所述叶片疲劳强度测试设备包括若干个所述激振器，若干个所述激振器沿所述叶片的根端至尖端的长度方向上间隔设置。