[发明专利]风电叶片叶根预埋件拉伸疲劳试验装置及方法

说明书

风电叶片叶根预埋件拉伸疲劳试验装置及方法，其特征在于：包括垂向安装被测件的安装组件、提供下压力的下压载荷组件、将下压载荷组件的下压力转换为拉伸力以拉伸被测件的载荷转换组件和对被测件的垂向拉伸起导向作用的导向组件，安装组件和载荷转换组件均与导向组件导向配合，载荷转换组件抵在安装组件上随下压载荷组件的加载而拉伸被测件。本发将下压力转换为拉伸力使被测件拉伸，实现对被测件的大载荷拉伸加载，提高整个试验装置的疲劳可靠性以及拉伸疲劳试验的加载可靠性和安全有效性，提高疲劳试验的可靠性以及所获得的试验数据的精准性。

技术领域

本发明涉及风电叶片叶根预埋件拉伸疲劳试验装置及方法，属于风电叶片技术检测领域。

背景技述

风电叶片做为风电发电机组最关键的部件，主要作用是将捕获的风能转向成机械能，而叶片与轮毂之间都是通过叶根的预埋件实现固定连接，在风机发电的过程中叶片叶根预埋件始终在承受较大的拉伸载荷，因此叶片叶根预埋件的拉伸性能是保证风机正常工作的一个重要参数。而叶片本身外形尺寸大、叶根预埋件数量多，对其进行拉伸性能试验具有一定的技术难度。目前风电叶片叶根预埋件拉伸疲劳性能主要通过3种方法获得。第一种方法是有限元分析法，这种方法通过建立叶根局部模型对其进行有限元分析，得出相应的试验数据，但计算结果往往与实际工况存在较大差别，且仅局限于静强度。第二种方法是整体叶片试验法，这种方法是在户外建立一个钢筋混凝土结构的反力座装置，首先将叶片叶根预埋件固定于反力座装置，在叶片的尾部均匀安装吊车，利用吊车起吊对风叶及叶根预埋件进行试验。这种方法是试验安装复杂、试验成本高、周期长，无法满足研发的要求。第三种方法是装机运行法，这种方法是将叶片安装于风机，通过实际运用来验证叶根预埋件的拉伸疲劳性能。这种方法只能起到事后预防的作用，且风险较大。

现有大吨位加载试验机只能实现压缩，无法实现实现拉伸功能，而叶根预埋件的试验载荷不仅超过了500kN且为纯拉伸方式；通常情况下将液压油缸设计成单出头结构，即油缸活塞向下受压面积大于向下拉伸面积，如同时与试验机架及试验工装连接件其拉伸强度远低于压缩远强度，如进行大载荷拉伸则具有试验装置拉伸断裂的风险。因此通过大吨位加载试验机和液压油缸都无法实现大载荷的拉伸功能。

检索到的相关现有专利文献：

1.CN202011500355.9，一种用于拉伸试验机的辅助结构以及其试验方法；

2.CN201921243369.X，钢纤维混凝土粘结强度拉伸试验件及拉伸试验装；

3.CN201921243940.8，拉伸试验件及拉伸试验装置；

4.CN201911114275.7，一种管材拉伸试验系统及拉伸试验方法；

5.CN201510054944.1，岩石轴向拉伸试验装置及岩石轴向拉伸试验方法。

发明内容

本发明提供的风电叶片叶根预埋件拉伸疲劳试验装置及方法，将下压力转换为拉伸力使被测件拉伸，实现对被测件的大载荷拉伸加载，解决现有技术中的试验装置存在拉伸断裂的风险且无法实现大载荷拉伸功能的问题，提高整个试验装置的疲劳可靠性以及拉伸疲劳试验的加载可靠性和安全有效性，提高疲劳试验的可靠性以及所获得的试验数据的精准性。

为达到上述目的，本发明采用的技述方案是：

风电叶片叶根预埋件拉伸疲劳试验装置，其特征在于：包括垂向安装被测件的安装组件、提供下压力的下压载荷组件、将下压载荷组件的下压力转换为拉伸力以拉伸被测件的载荷转换组件和对被测件的垂向拉伸起导向作用的导向组件，安装组件和载荷转换组件均与导向组件导向配合，载荷转换组件抵在安装组件上随下压载荷组件的加载而拉伸被测件。

优选的，所述的安装组件包括固定被测件上端的上连接座和固定被测件下端的下连接座，上连接座与下连接座为上下两层对齐设置且分别与导向组件导向配合，导向组件从上连接座中穿出与载荷转换组件上端导向配合，载荷转换组件下端抵在下连接座上。