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专利号: 2020108789497
申请人: 盐城工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种风电叶片多角度疲劳力学性能检测装置,其特征在于:包括对风电叶片进行固定的夹持机构、对风电叶片进行疲劳力学性能检测的检测机构、设置在风电叶片待检测部位的承载机构以及带动检测机构沿风电叶片长度方向运动至承载机构处的导轨机构;

所述检测机构包括外框架和多个检测头,所述外框架为安装在导轨机构上的框架结构、并在导轨机构的带动下运动至承载机构处,各所述检测头呈周向间隔设置在外框架内圈,各检测头远离外框架的一端为检测端,检测端通过具有伸缩作用的伸缩机构接触或远离待检测部位处的承载机构,所述检测端具有荷载施加装置,在检测端与承载机构接触时、向该承载机构施加载荷,检测风电叶片待检测部位的疲劳力学性能参数;

所述承载机构的内部设置有与风电叶片待检测部位截面形状一致的通孔,承载机构通过通孔套设并固定在风电叶片待检测部位外,且与检测端接触部位的承载机构外壁均为平面。

2.根据权利要求1所述的风电叶片多角度疲劳力学性能检测装置,其特征在于,所述导轨机构包括:

轨道,与检测机构配合使用,且轨道长度方向与风电叶片的长度方向一致;

滑块,设置在轨道上、且沿轨道的长度方向与轨道形成滑动配合连接,所述外框架固定设置在所述滑块上、通过滑块滑动至风电叶片设有承载机构的位置处。

3.根据权利要求2所述的风电叶片多角度疲劳力学性能检测装置,其特征在于:所述伸缩机构包括驱动电机和连接板,连接板与外框架之间设置有滑动杆,所述滑动杆对称设置有两根、且两滑动杆的第一端转动设置在连接板近外框架的一侧,滑动杆的第二端设置在外框架近连接板的一侧,外框架与滑动杆端部的相接处均开设有长条形孔槽,两滑动杆的第二端分别位于其相应的长条形孔槽内、且沿槽长方向与外框架形成滑动配合连接;所述驱动电机底座固定在两滑动杆第一端之间的连接板上,驱动电机的转轴端设置有转盘,转盘两侧向外延伸有曲柄,所述曲柄远离转盘的端部设置有滑动块,两滑动杆的第二端分别设置在对应位置的滑动块内;驱动电机驱动转盘转动带动曲柄逆时针或顺时针转动,使两滑动杆第二端相离或相近、驱动连接板靠近或远离外框架。

4.根据权利要求3所述的风电叶片多角度疲劳力学性能检测装置,其特征在于:所述夹持机构包括尾架座,所述尾架座与风电叶片的相接面上设置有用于螺栓连接叶根的螺孔;

尾架座与轨道一体成型,滑块与所述轨道相接侧设置有两平行布置的滚动轴,两滚动轴垂直于轨道布置,且两滚动轴之间设置轮子电机,轮子电机的输出轴以及两滚动轴的中部均设置有单排链轮,各个单排链轮通过链条传动连接,滑块及滚动轴通过所述单排链轮和链条的传动作用在轨道上做平移运动。

5.根据权利要求4所述的风电叶片多角度疲劳力学性能检测装置,其特征在于:所述滚动轴的两端分别通过圆柱滚子轴承设置有滑轮,所述轨道内沿其轨长方向设置有与所述滑轮形状相适配的滑槽,所述轮子电机驱动滚动轴以及滑轮在滑槽内滚动。

6.根据权利要求5所述的风电叶片多角度疲劳力学性能检测装置,其特征在于:所述承载机构至少设置有一个,各承载机构均包括设置在外圈的固定外壳以及设置在固定外壳内的固定内槽,各所述固定外壳的形状均与外框架的形状一致,固定内槽可拆卸式设置在固定外壳内,且各固定内槽上开设的通孔与其固定位置风电叶片的待检测部位相适配。

7.根据权利要求6所述的风电叶片多角度疲劳力学性能检测装置,其特征在于:所述固定外壳以及外框架均为正八边形结构,所述检测头设置有八个且设置在外框架边长所在位置。

8.根据权利要求6所述的风电叶片多角度疲劳力学性能检测装置,其特征在于:所述检测端包括位移传感器和电磁铁,所述位移传感器与伸缩机构电连接、测量电磁铁与承载机构外壁之间的距离,并通过伸缩机构伸缩使电磁铁吸引承载机构,所述电磁铁与外接电路相连,改变通过电磁铁的电流频率和电流大小获取风电叶片疲劳力学性能参数。

9.根据权利要求8所述的风电叶片多角度疲劳力学性能检测装置,其特征在于:所述检测端还包括测量架,位移传感器和电磁铁设置在测量架靠近承载机构的一侧,测量架远离承载机构的一侧通过液压杆与连接板相连,液压杆沿连接板与承载机构的间距方向伸缩微调节电磁铁与承载机构的间距。

10.一种如权利要求9所述的风电叶片多角度疲劳力学性能检测装置的使用方法,其特征在于,包括:

S1、进行测量前,将风电叶片安装在尾架座上,在风电叶片上套设并固定承载机构,之后轮子电机带动检测机构从导轨机构最前端滑动,至设置有承载机构的待检测部位停止,使检测机构与该承载机构位于同一平面内;

S2、检测时,位移传感器测量电磁铁与固定外壳外表面之间的距离,驱动电机带动滑动杆前推,之后驱动液压杆前推微调至与固定外壳外表面接触,上电需要加载方向的电磁铁,使电磁铁吸引固定外壳,交替通断对应方向电磁铁线圈,吸引固定外壳,以实现疲劳加载;

通过调节电流频率和电流大小,以实现不同疲劳加载频率的调节和疲劳强度的调节;

S3、检测风电叶片不同位置状态时,将检测机构滑动到此位置,选用相与此位置匹配的固定内槽,其他操作同上;

S4、分析风电叶片疲劳力学性能。