本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組導(dǎo)流罩支撐架試驗裝置。

背景技術(shù)：

風(fēng)輪導(dǎo)流罩是輪轂及相關(guān)零部件不受外界損壞的保護(hù)罩，它對風(fēng)電機(jī)組運行穩(wěn)定性及風(fēng)能利用率有著重要的作用。導(dǎo)流罩支撐架作為導(dǎo)流罩與風(fēng)電機(jī)組的連接部件，承受著導(dǎo)流罩外部的風(fēng)載、冰載、雪載和導(dǎo)流罩自身重量的組合載荷。目前，該部件設(shè)計多采用焊接結(jié)構(gòu)形式，在焊接和機(jī)加工過程中存在著不確定殘余內(nèi)應(yīng)力，而設(shè)計該部件時的強(qiáng)度計算僅基于ANSYS軟件的有限元分析，無法保證有限元分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而導(dǎo)致支撐架在使用過程中結(jié)構(gòu)變形，甚至斷裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響風(fēng)電機(jī)組正常使用，增加風(fēng)電機(jī)組維修成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服已有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗技術(shù)中無法驗證ANSYS軟件的有限元分析的準(zhǔn)確性、無法對導(dǎo)流罩支撐架實現(xiàn)疲勞性試驗的不足，本實用新型提供一種有效驗證ANSYS軟件的有限元分析的準(zhǔn)確性、實現(xiàn)導(dǎo)流罩支撐架疲勞性試驗的試驗裝置。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)導(dǎo)流罩支撐架試驗裝置，所述試驗裝置包括用于模擬導(dǎo)流罩組件旋轉(zhuǎn)的動力系統(tǒng)、模擬風(fēng)載荷加載系統(tǒng)和應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)，模擬風(fēng)載荷加載系統(tǒng)包括軸向加載系統(tǒng)和徑向加載系統(tǒng)，所述動力系統(tǒng)的輸出軸與所述導(dǎo)流罩組件連接，所述軸向加載系統(tǒng)的動作端沿著軸向方向與所述導(dǎo)流罩接觸，所述徑向加載系統(tǒng)的動作端沿著徑向方向與所述導(dǎo)流罩接觸，所述應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)的應(yīng)變片位于所述導(dǎo)流罩支架的設(shè)定位置，所述應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)還包括用于將測量信號無線傳輸?shù)臒o線傳輸模塊。

進(jìn)一步，所述軸向加載系統(tǒng)包括軸向力加載器、軸向力傳感器、軸向柔性連接裝置、旋轉(zhuǎn)軸裝置、聯(lián)軸器、隨形加載壓頭和軸向加載裝置安裝支架，所述隨形加載壓頭隨導(dǎo)流罩組件旋轉(zhuǎn)，所述隨形加載壓頭的中心軸通過聯(lián)軸器與所述旋轉(zhuǎn)軸裝置連接，所述旋轉(zhuǎn)軸裝置與所述軸向柔性連接裝置連接，所述軸向柔性連接裝置與軸向力傳感器連接，所述軸向力傳感器與軸向力加載器的動作端連接，所述軸向力加載器、旋轉(zhuǎn)軸裝置、軸向柔性連接裝置均安裝在所述軸向加載裝置安裝支架上。

再進(jìn)一步，所述徑向加載系統(tǒng)包括徑向力加載器、徑向力傳感器、徑向柔性連接裝置、滾輪壓頭和徑向加載裝置安裝支架，所述滾壓壓頭可隨導(dǎo)流罩自旋轉(zhuǎn)，所述滾壓壓頭的基座與所述徑向力傳感器連接，所述徑向力傳感器與所述徑向力加載器的動作端連接，所述徑向力加載器的另一端與所述徑向柔性連接裝置連接，所述徑向柔性連接裝置、徑向力傳感器均安裝在徑向加載裝置安裝支架上。

更進(jìn)一步，所述徑向力加載器和軸向力加載器均采用電動推桿、電動氣缸或液壓缸。當(dāng)然也可以是其他加載方式，力加載器與力傳感器組成反饋回路，精確控制加載力。

所述徑向柔性連接裝置和軸向柔性連接裝置均采用彈性裝置。例如彈簧或其他彈性材料。

所述應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)包括應(yīng)力應(yīng)變測試儀和應(yīng)變片，所述應(yīng)力應(yīng)變測試儀與所述應(yīng)變片連接，所述應(yīng)力應(yīng)變測試儀包括無線傳輸模塊。系統(tǒng)數(shù)據(jù)采用無線信號傳輸，可實時獲取導(dǎo)流罩支架的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)。

所述動力系統(tǒng)包括電動機(jī)與變速機(jī)構(gòu)。所述電動機(jī)為變頻電機(jī)或直流電機(jī)，所組成的動力系統(tǒng)可以無級變速。

或者是，所述動力系統(tǒng)包括風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)(改接為電動機(jī))及傳動鏈系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述聯(lián)軸器為十字滑塊式聯(lián)軸器。

本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)在：用于驗證基于ANSYS軟件有限元分析計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，并采集到一定數(shù)據(jù)后可對軟件分析結(jié)果進(jìn)行修正。該試驗裝置也可對導(dǎo)流罩支撐架進(jìn)行疲勞性試驗，確保設(shè)計的導(dǎo)流罩支撐架使用安全。

附圖說明

圖1為本實用新型所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)導(dǎo)流罩支撐架試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)導(dǎo)流罩支撐架試驗裝置的工作狀態(tài)示意圖；

圖3為本實用新型所提供的風(fēng)載荷軸向加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型所提供的風(fēng)載荷徑向加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

上圖中：1為動力系統(tǒng)、2為模擬風(fēng)載荷徑向加載系統(tǒng)、21為滾輪壓頭、22為徑向力傳感器、23為徑向力加載器、24為徑向加載裝置安裝支架、25為徑向柔性連接裝置、3為模擬風(fēng)載荷軸向加載系統(tǒng)、31為隨形加載壓頭、32為聯(lián)軸器、33為旋轉(zhuǎn)軸裝置、34為軸向柔性連接裝置、35為軸向力傳感器、36為軸向力加載器、37為軸向加載裝置安裝支架、4為應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

參照圖1～圖4，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)導(dǎo)流罩支撐架試驗裝置，包括模擬導(dǎo)流罩組件旋轉(zhuǎn)的動力系統(tǒng)1、模擬風(fēng)載荷加載系統(tǒng)和應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)4，模擬風(fēng)載荷加載系統(tǒng)包括軸向加載系統(tǒng)3和徑向加載系統(tǒng)2，所述動力系統(tǒng)1的輸出軸與所述導(dǎo)流罩組件連接，所述軸向加載系統(tǒng)3的動作端沿著軸向方向與所述導(dǎo)流罩接觸，所述徑向加載系統(tǒng)2的動作端沿著徑向方向與所述導(dǎo)流罩接觸，所述應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)4的應(yīng)變片位于所述導(dǎo)流罩支架的設(shè)定位置，所述應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)4還包括用于將測量信號無線傳輸?shù)臒o線傳輸模塊。

模擬導(dǎo)流罩旋轉(zhuǎn)的動力系統(tǒng)1為電動機(jī)與變速機(jī)構(gòu)，或由風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)(改接為電動機(jī))及傳動鏈系統(tǒng)提供。模擬風(fēng)載荷徑向加載系統(tǒng)由徑向力加載器23、徑向力傳感器22、徑向柔性連接裝置25、滾輪壓頭21、徑向加載裝置安裝支架24等組成，滾輪壓頭可隨導(dǎo)流罩自旋轉(zhuǎn)。模擬風(fēng)載荷軸向加載系統(tǒng)由軸向力加載器36、軸向力傳感器35、軸向柔性連接裝置34、旋轉(zhuǎn)軸裝置33、聯(lián)軸器32、隨形加載壓頭31、軸向加載裝置安裝支架37等組成，隨形加載壓頭隨導(dǎo)流罩旋轉(zhuǎn)，模擬風(fēng)載荷加載系統(tǒng)聯(lián)軸器32為十字滑塊式聯(lián)軸器。加載系統(tǒng)的軸向力加載器36、徑向力加載器23為電動推桿或氣缸、液壓缸，力加載器與力傳感器組成反饋回路，精確控制加載力。徑向柔性連接裝置25、軸向柔性連接裝置34為彈簧或其他彈性材料或其他彈性裝置。導(dǎo)流罩支撐架應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)4由應(yīng)力應(yīng)變測試儀、應(yīng)變片、計算機(jī)組成，系統(tǒng)數(shù)據(jù)采用無線信號傳輸。

在本實用新型一具體實施例中，模擬導(dǎo)流罩旋轉(zhuǎn)的動力系統(tǒng)1為電動機(jī)與變速機(jī)構(gòu)，或由風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)(改接為電動機(jī))及傳動鏈系統(tǒng)為動力，電機(jī)采用變頻技術(shù)可無級調(diào)速，模擬各風(fēng)況下導(dǎo)流罩旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。

在本實用新型一具體實施例中，模擬風(fēng)載荷加載系統(tǒng)由徑向加載系統(tǒng)2與軸向加載系統(tǒng)3組合而成，根據(jù)實際的風(fēng)載荷與導(dǎo)流罩支撐架結(jié)構(gòu)，在徑向加載系統(tǒng)2與軸向加載系統(tǒng)3上輸入各自加載力。

在本實用新型一具體實施例中，模擬風(fēng)載荷加載系統(tǒng)的徑向力加載器23、軸向力加載器36與徑向力傳感器22、軸向力傳感器35組成控制反饋回路，當(dāng)導(dǎo)流罩外形不規(guī)則時，力加載器能自動調(diào)節(jié)加載力，達(dá)到精確加載。

在本實用新型一具體實施例中，應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)4的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采用無線信號傳輸，可實時獲取導(dǎo)流罩支架應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)。

本實用新型所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組導(dǎo)流罩支撐架試驗裝置具有如下優(yōu)點：

1、本實用新型的試驗裝置可無級模擬各風(fēng)況下導(dǎo)流罩旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。

2、本實用新型的試驗裝置載荷加載系統(tǒng)的徑向力加載器23、軸向力加載器36與徑向力傳感器22、軸向力傳感器35組成控制反饋回路，當(dāng)導(dǎo)流罩外形不規(guī)則時，力加載器能自動調(diào)節(jié)加載力，達(dá)到精確加載。

3、本實用新型的試驗裝置應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)4采用無線信號傳輸，可實時獲取導(dǎo)流罩支架應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)。

4、本實用新型的試驗裝置可模擬導(dǎo)流罩工作工況、極限工況下支撐架受力狀況及疲勞試驗。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。