一种激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置及方法与流程

本发明涉及叶片测试，尤其涉及一种激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置及方法。

背景技术：

1、风机叶片作为风力发电中能量转换的关键部件，运行期间将承受大量外部载荷，极易发生疲劳失效，导致严重经济损失。为了保证叶片疲劳寿命达到设计要求，叶片装机运行前必须进行疲劳测试。测试时，在测试叶片上施加设置好的弯矩，由弯矩引起扭转应变的耦合，来实现对叶片的弯扭耦合疲劳测试。

2、现有技术中，如公开号为cn108709793a的中国发明专利申请于2018年05月16日的用于弯扭振动疲劳试验的加载装置及其方法，该发明具有调节性，具有足够的加持力保证平台的稳定性，用来完成矩形截面和圆形截面试验材料的弯扭振动疲劳性能测试。

3、然而发明人在实施上述技术方案时发现，采用上述装置进行弯扭耦合疲劳测试时，结构复杂、实施困难、维修成本较高，因此，简化结构降低成本成为现阶段亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题中的至少一项，本发明提供了一种激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置及方法，采用结构上的改进来降低成本。

2、根据本发明的第一方面，提供一种激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，包括：

3、机架，所述机架包括相互垂直设置的底板与固定板；

4、叶根固定机构，所述叶根固定机构用于将叶根转动连接在所述固定板上；

5、弯扭驱动机构，所述弯扭驱动机构一端固定连接在所述底板上；

6、叶片夹持机构，所述叶片夹持机构与所述叶根固定机构高度相同并相对设置，所述叶片夹持机构与所述弯扭驱动机构另一端固定连接；

7、其中，所述弯扭驱动机构包括两组驱动组件，两组所述驱动组件均包括与所述底板转动连接的第一连接件，与所述叶片夹持机构转动连接的第二连接件，以及连接在所述第一连接件与所述第二连接件中间的驱动件。

8、在本发明的一些实施例中，两所述第一连接件均包括与所述底板固定连接的第一安装板，固定连接在所述第一安装板上并开设有第一开口的两块第一固定块，设置在两所述第一固定块之间并开设有第一通孔的第一转动块，以及穿过所述第一通孔并且两端分别转动连接在所述第一开口内的第一转轴，所述第一转动块与所述驱动件固定连接。

9、在本发明的一些实施例中，两个所述第一连接件距离所述固定板距离与所述叶片夹持机构距离固定板的距离相同。

10、在本发明的一些实施例中，所述第二连接件具有两个，所述第二连接件包括开设有第二通孔并与所述驱动件固定连接的第二转动块，两块均开设有第二开口并分别设置在所述第二转动块两侧的第二固定块，以及穿过所述第二通孔并且两端转动连接在所述第二开口内的第二转轴，所述第二转轴延伸方向与所述第一转轴延伸方向相同。

11、在本发明的一些实施例中，所述第二连接件具有一个，所述第二连接件包括开设有第三开口并与所述叶片夹持机构固定连接的第三固定块，开设有第四开口并与所述驱动件连接的第三转动块，开设有相互垂直且不连通的第三通孔和第四通孔的万向连接块，以及穿过所述第三通孔并且两端转动连接在所述第三开口内的第三转轴，穿过所述第四通孔并且两端转动连接在所述第四开口内的第四转轴。

12、在本发明的一些实施例中，两个所述驱动件均与所述第二连接件连接，所述驱动件一端具有环形圈，所述第二连接件朝向所述驱动件的一端还具有间距相同的三块连接板，三块所述连接板上均开设有连接孔，两所述环形圈分别设置在相隔两块连接板中间，第五转轴转动连接在两所述环形圈内，并与三个所述连接孔固定连接。

13、在本发明的一些实施例中，所述驱动件为液压油缸。

14、在本发明的一些实施例中，所述叶根固定机构包括与所述固定板连接的底座，用于固定叶根的叶根锁定块，以及连接在所述底座与所述叶根锁定块之间的第一轴承，所述第一轴承延伸方向平行于所述底座与所述固定板。

15、在本发明的一些实施例中，所述叶片夹持机构包括框架，以及多个在所述框架上可相对调节高度用来固定叶片的随型件。

16、根据本发明的第二方面，还提供了一种激振双轴弯扭耦合疲劳测试方法，包括以下步骤：

17、根据叶片大小固定叶根固定机构与弯扭驱动机构位置；

18、将叶片穿过叶片夹持机构，将叶根固定连接在叶根固定机构上，调节随型件高度将叶片进行固定；

19、分别设置两组驱动组件的拉伸高度、拉伸间隔时间与弯扭次数；

20、利用两组驱动组件的拉伸对叶片进行测试。

21、本发明的有益效果为：本发明利用叶根固定机构将叶片的叶根固定在固定板上，利用叶片夹持机构将叶片固定，再通过与叶片夹持机构连接的弯扭驱动机构将叶片固定在机架上，在对叶片进行弯扭耦合疲劳测试时，利用一端与底板连接另一端与驱动件连接的第一连接件，以及一端与驱动件连接另一端与叶片夹持机构连接的第二连接件，并通过驱动两组驱动组件中的驱动件对叶片进行弯扭耦合疲劳测试，本发明通过简单的驱动连接结构来降低叶片弯扭耦合疲劳测试的成本。

技术特征：

1.一种激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，其特征在于，两个所述第一连接件均包括与所述底板固定连接的第一安装板，固定连接在所述第一安装板上并开设有第一开口的两块第一固定块，设置在两所述第一固定块之间并开设有第一通孔的第一转动块，以及穿过所述第一通孔并且两端分别转动连接在所述第一开口内的第一转轴，所述第一转动块与所述驱动件固定连接。

3.根据权利要求2所述的激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，其特征在于，两个所述第一连接件距离所述固定板距离与所述叶片夹持机构距离固定板的距离相同。

4.根据权利要求3所述的激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，其特征在于，所述第二连接件具有两个，所述第二连接件包括开设有第二通孔并与所述驱动件固定连接的第二转动块，两块均开设有第二开口并分别设置在所述第二转动块两侧的第二固定块，以及穿过所述第二通孔并且两端转动连接在所述第二开口内的第二转轴，所述第二转轴延伸方向与所述第一转轴延伸方向相同。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，其特征在于，所述第二连接件具有一个，所述第二连接件包括开设有第三开口并与所述叶片夹持机构固定连接的第三固定块，开设有第四开口并与所述驱动件连接的第三转动块，开设有相互垂直且不连通的第三通孔和第四通孔的万向连接块，以及穿过所述第三通孔并且两端转动连接在所述第三开口内的第三转轴，穿过所述第四通孔并且两端转动连接在所述第四开口内的第四转轴。

6.根据权利要求5所述的激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，其特征在于，两个所述驱动件均与所述第二连接件连接，所述驱动件一端具有环形圈，所述第二连接件朝向所述驱动件的一端还具有间距相同的三块连接板，三块所述连接板上均开设有连接孔，两所述环形圈分别设置在相隔两块连接板中间，第五转轴转动连接在两所述环形圈内，并与三个所述连接孔固定连接。

7.根据权利要求1所述的激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，其特征在于，所述驱动件为液压油缸。

8.根据权利要求1所述的激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，其特征在于，所述叶根固定机构包括与所述固定板连接的底座，用于固定叶根的叶根锁定块，以及连接在所述底座与所述叶根锁定块之间的第一轴承，所述第一轴承延伸方向平行于所述底座与所述固定板。

9.根据权利要求1所述的激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，其特征在于，所述叶片夹持机构包括框架，以及多个在所述框架上可相对调节高度用来固定叶片的随型件。

10.一种激振双轴弯扭耦合疲劳测试方法，其特征在于，使用如权利要求1至9中任一项所述的激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及叶片测试技术领域，尤其涉及一种激振双轴弯扭耦合疲劳测试装置及方法，包括：机架，机架包括相互垂直设置的底板与固定板；叶根固定机构固定连接在固定板上；弯扭驱动机构，弯扭驱动机构一端固定连接在底板上；叶片夹持机构与叶根固定机构高度相同并相对设置，叶片夹持机构与弯扭驱动机构另一端固定连接；其中，弯扭驱动机构包括两组驱动组件，两组驱动组件均包括与底板连接的第一连接件，与叶片夹持机构连接的第二连接件，以及连接在第一连接件与第二连接件中间的驱动件。本发明通过叶根固定机构与叶片夹持机构将叶片进行固定，利用弯扭驱动机构的两组驱动组件对叶片夹持机构进行弯扭，来实现对叶片的弯扭耦合疲劳测试。技术研发人员：许经纬,张书山,谢浩俊,尹衍军,赵立峰,吴嘉伟,盛炎民受保护的技术使用者：常州达姆斯检测技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18