[发明专利]一种旋转状态下的风机叶片的径向力测量装置

权利要求书

1.一种旋转状态下的风机叶片的径向力测量装置，其特征在于，包括底座及安装在所述底座上的叶片驱动系统与测试系统；

所述叶片驱动系统包括旋转驱动轴及通过柔性联轴器从一轴端驱使所述旋转驱动轴转动的旋转驱动电机；所述旋转驱动轴的另一轴端用于可拆卸地安装待测叶片；

所述测试系统包括检测设备、信号传输线路及数据采集设备；所述检测设备包括两个以上的检测单元；所述检测单元包括测力架、支撑轴承、三个以上用于将所述支撑轴承悬空地支撑在所述测力架上的位置调节支杆及安装在所述位置调节支杆与所述支撑轴承的外圈之间的拉压力传感器；所述拉压力传感器通过所述信号传输线路向所述数据采集设备输出检测信号；所述两个以上的检测单元上的支撑轴承的旋转轴线大致共线布置，且它们的内圈过盈配合地套装在所述旋转驱动轴外；在所述旋转驱动轴的轴向上，相邻两个检测单元之间间距为预定间距；

有两个所述检测单元的支撑轴承布置在所述旋转驱动轴的轴向中间位置的两侧；在同一所述检测单元中，两个所述支撑轴承并排布置的套装在所述旋转驱动轴外；

所述位置调节支杆包括不等径双头螺杆及旋合在所述不等径双头螺杆的粗螺杆部上的第一紧固螺母与第二紧固螺母；所述不等径双头螺杆的细螺杆部与设于所述拉压力传感器一端上的内螺孔旋合，形成同轴布置；所述拉压力传感器的另一端上固定有支撑止挡片；所述支撑止挡片包括长度方向沿所述旋转驱动轴的轴向布置的止挡片及与所述止挡片固定连成T型结构的固定螺杆部，所述固定螺杆部与所述拉压力传感器的另一端内螺纹孔旋合；所述止挡片与轴承外圈的表面相切并紧压在轴承外圈上；所述止挡片与所述支撑轴承的外圈面间由胶水粘接。

2.根据权利要求1所述的径向力测量装置，其特征在于：

所述检测单元的数量为两个；所述支撑轴承为深沟球轴承；所述柔性联轴器为弹簧联轴器或八字型联轴器。

3.根据权利要求1所述的径向力测量装置，其特征在于：

所述旋转驱动轴上设有轴肩，位于同一检测单元上的支撑轴承构成轴承组，所述轴承组的一个外侧轴承内圈的外端面抵靠所述轴肩，另一个外侧轴承内圈的外端面由卡合在所述旋转驱动轴的卡槽上的卡簧所止挡。

4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的径向力测量装置，其特征在于：

所述测力架为框式测力架，所述框式测力架包括矩形框部，所述位置调节支杆的数量为四根，所述矩形框部的每一框架边部设有沿其长度方向布置的腰圆孔；

所述粗螺杆部穿过所述腰圆孔；所述第一紧固螺母抵压在所述框架边部的内侧面上，所述第二紧固螺母抵压在所述框架边部的外侧面上；

所述不等径双头螺杆、所述拉压力传感器及所述固定螺杆部均沿所述旋转驱动轴的径向布置。

5.根据权利要求4所述的径向力测量装置，其特征在于：

所述止挡片横跨地支撑在所述两个所述支撑轴承的外圈面上，且所述固定螺杆部与所述止挡片的连接部位于所述两个所述支撑轴承之间的位置上。

6.根据权利要求4所述的径向力测量装置，其特征在于：

在一个检测单元上，四根所述不等径双头螺杆的中心轴线大致共面布置，且相邻两根的中心轴线相垂直布置，且其中两根沿X轴向布置，另外两根沿Y轴向布置。

7.根据权利要求6所述的径向力测量装置，其特征在于：

所述待测叶片的径向力为Fx与Fy的合力，其中，n为所述检测单元的数量，k为所述两个以上的检测单元在所述旋转驱动轴的一个轴向上的排序序号；

其中，Fyk＝Fy1k-Fy2k，Fxk＝Fx1k-Fx2k，其中，下标为1表示相对位于X轴正向或Y轴正向的拉压力传感器的检测数据，下标为2表示相对位于X轴负向或Y轴负向的拉压力传感器的检测数据。

8.根据权利要求7所述的径向力测量装置，其特征在于：

所述Y轴向沿垂向布置。