[发明专利]一种风电机组载荷测量装置

说明书

本发明公开了一种风电机组载荷测量装置，包括一悬臂杆及设置在悬臂杆长度方向上的纵向位移检测头，所述悬臂杆的固定端设置在悬臂安装座上，悬空端设有纵向基准面，所述的纵向位移检测头固定在检测头安装座上且其检测端与悬臂杆上的纵向基准面之间设有测量间隙，所述的悬臂安装座及检测头安装座均固定在风电机组的载荷检测面上，所述的悬臂安装座与检测头安装座之间还设有安装定位装置。本发明的风电机组载荷测量装置具有安装简单、维护方便且测量结果准确度高的优点，可以大幅提升风电机组运行的安全性及可靠性，具有很高的实用价值。

技术领域

本发明涉及风电机组机械载荷测量技术领域，具体涉及一种风电机组载荷测量装置。

背景技术

风电机组塔架或者叶片在持续的交变载荷作用下，如果所承受的载荷超过其相应的疲劳极限就会产生疲劳失效，进而使发生折断。因此风电机组载荷测试是机组开发的重要环节。其重要性体现在两方面：一是能提高机组全生命周期运行的可靠性，二是可通过实施检测数字化，对机组设计进行优化，进一步降低机组开发成本，并为复杂地形应用提供技术支撑。根据标准GB/T 37257 - 2018/IEC 61400 - 13:2015规定，风电机组载荷测试项目主要包括塔架载荷以及叶片载荷测量。通常是在塔中、塔顶、叶片根部等部位安装应变片并组全桥对载荷信号进行采集，测量测试区域的应变大小。

利用应变片对风电机组载荷测量优缺点并存，优点是应变片体积小便于携带，属于接触式的受力测量。然而缺点也十分明显，主要缺点为：1、安装繁琐。一组应变片的安装涉及到选点、打磨、划线、粘贴、焊线等诸多环节。以上环节稍有不慎都会对载荷测量结果产生一定的影响。2、维护不易。应变片安装完成之后通常会依次覆盖上防潮胶、防火泥和锡箔胶带，后续若需对应变片进行更换，则需将其表面所有覆盖物清除，该过程耗时耗力。3、应变片测点应变测量区域较小，受载时并不能确保测量区域产生了与之相当的形变，具有一定的不确定性，从而使测量结果产生偏差。公开日为2020年12月25日，公开号为CN212228366U的中国专利文件公开了一种风电机组载荷测试装置；包括控制设备、不间断电源、三组第一应变计、三组第二应变计和三组第三应变计，所述控制设备和不间断电源安装在轮毂上，每组所述第一应变计分别安装在叶片外侧壁底部、叶片外侧壁中部和叶片外侧壁顶部，每组所述第二应变计分别安装在叶片内侧壁底部、叶片内侧壁中部和叶片内侧壁顶部，每组所述第三应变计分别安装在叶片内侧壁底部、叶片内侧壁中部和叶片内侧壁顶部。该装置通过设置第一应变计、第二应变计和第三应变计，能够实时监测叶片载荷状态，提前在特大事故出现之前就对故障征兆进行预警，指导检测人员进行叶片的更换和维修，避免特大故障的发生。但该装置采用应变片对风电机组载荷进行测量，存在安装繁琐、维护不易且应变片测点应变测量区域小，受载时不能确保测量区域产生与之相当的形变，从而使测量结果产生较大偏差的问题。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术风电机组载荷测量装置存在安装繁琐、维护不易且应变片测点应变测量区域小，受载时不能确保测量区域产生与之相当的形变，从而使测量结果产生较大偏差的问题，提供一种风电机组载荷测量装置，具有安装简单、维护方便且测量结果准确度高的优点。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种风电机组载荷测量装置，包括一悬臂杆及设置在悬臂杆长度方向上的纵向位移检测头， 所述悬臂杆的固定端设置在悬臂安装座上，悬臂杆的悬空端设有纵向基准面， 所述的纵向位移检测头固定在检测头安装座上，纵向位移检测头靠近悬臂杆的悬空端且纵向位移检测头的检测端与悬臂杆上的纵向基准面之间设有测量间隙，所述的悬臂安装座及检测头安装座均固定在风电机组的载荷检测面上且所述悬臂杆与载荷检测面呈平行状，所述的悬臂安装座与检测头安装座之间还设有安装定位装置。

本发明的风电机组载荷测量装置包括纵向位移检测头及悬臂杆，纵向位移检测头固定在检测头安装座上，悬臂杆的固定端固定在悬臂安装座上，检测头安装座及悬臂安装座均安装在需要进行测量的载荷检测面（通常是在塔中、塔顶、叶片根部等部位）上，悬臂杆横向设置且与纵向位移检测头位于同一轴线上，纵向位移检测头的检测端与悬臂杆的悬空端之间设有微小的测量间隙。