風力發電機的測試工裝和測試風力發電機的被測件的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風力發電機組輔助測試裝置領域，尤其涉及一種風力發電機的測試工裝和測試風力發電機的被測件的方法。
【背景技術】
[0002]隨著風力發電技術的普及，需要風力發電機能夠適應較為復雜的工作環境。風力發電機的結構復雜，其振動問題多是由于多部件的耦合作用，而對于耦合動力學特性的驗證是整機耦合振動力理論分析的前提條件，因此需要建立準確的結構動力學模型。
[0003]當前建立的模型簡化程度較大，為了獲取較為準確的動態特性信息，需要對結構本身的模態(即固有特性)進行測試，以驗證和修改模型，進而支持風力發電機組現場振動現象原因分析，以及為風力發電機的靜強度校核提供符合實際工作狀態的模擬計算結果。
[0004]在大型風力發電機的模態測試方面，需要將風力發電機拆卸后測試其子部件。其中，對風力發電機組部件的模態測試以自由模態測試為最佳。現有的測試工裝只適用于小型結構的自由模態測試分析，而對風力發電機的子部件等大型結構還沒有提出理想的解決方案。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種風力發電機的測試工裝和測試風力發電機的被測件的方法，以解決風力發電機的子部件不能進行自由模態測試的問題。
[0006]為達上述目的，本發明提供一種風力發電機的測試工裝，其包括多個支撐減振機構，支撐減振機構包括:支座組件;減振機構，減振機構可拆卸地設置在支座組件上;過渡板，過渡板可拆卸地設置在減振機構上;過渡板上設置有多個分別與被測件上的法蘭孔適配的定位孔。
[0007]進一步地，減振機構包括空氣彈簧。
[0008]進一步地，空氣彈簧采用雙節設計，包括上悶板、氣囊和下悶板，上悶板和下悶板以及氣囊形成密閉容腔，氣囊中部圍有腰環。
[0009]進一步地，在上悶板和下悶板之間設有多個限位柱，多個限位柱均勻地設置在氣囊的外周。
[0010]進一步地，在空氣彈簧的下悶板上設有多個腰形通孔，支座組件頂部設置有多個分別與腰形通孔對應的螺栓孔。
[0011]進一步地，過渡板包括底板以及固定在其上的襯板，襯板上設置有定位孔。
[0012]進一步地，多個過渡板中的襯板為弧形。
[0013]進一步地，該襯板的縱向截面與底板形成T型，并且襯板的兩側設置有至少一組支撐護翼。
[0014]進一步地，支座組件包括基座，或者支座組件包括墊座和設置在其上的基座。
[0015]進一步地，支撐減振機構還包括地托，支座組件固定在地托上，地托上設置有T型槽結構。
[0016]根據本發明的另一方面，本發明還提供一種使用上述測試工裝測試風力發電機的被測件的方法，方法包括:準備步驟:分別將多個過渡板均勻布置并固定在被測件上，分別將相同多個減振機構吊放到相同多個支座組件上并與支座組件固定;結合步驟:將被測件吊放到減振機構上;固定步驟:將被測件與多個減振機構固定，以進行模態測試。
[0017]進一步地，支撐減振機構還包括地托，準備步驟還包括:將多個支座組件固定到地托上。
[0018]進一步地，方法還包括:調節多個減振機構的剛度和頻率，并且將被測件調整到水平位置，以進行模態測試。
[0019]進一步地，在減振機構上設有多個腰形通孔，支座組件頂部設有多個分別與腰形通孔對應的螺栓孔，準備步驟還包括:通過調整腰形通孔將其與螺栓孔對準，并且使用螺栓將多個減振機構與支座組件固定。
[0020]進一步地，被測件是風力發電機的定子，支撐減振機構的個數為四個，準備步驟還包括:分別將四個過渡板固定在四個減振機構上，分別將四個減振機構吊放到四個支座組件上并與支座組件固定;結合步驟包括:將定子吊放到多個支撐減振機構上，其中，使四個過渡板上的定位孔與定子上的法蘭孔對應。
[0021]進一步地，被測件是風力發電機的轉子，支撐減振機構的個數為六個，準備步驟還包括:將轉子與風力發電機的連接件拆下，分別將六個過渡板固定在六個減振機構上，分別將六個減振機構吊放到六個支座組件上并與支座組件固定;結合步驟還包括:將轉子吊放到六個支撐減振機構上，其中，使過渡板上的定位孔分別與轉子上的法蘭孔對應;固定步驟還包括:將連接件與轉子連接。
[0022 ]本發明實施例提供的風力發電機的測試工裝和測試風力發電機的被測件的方法，通過將被測件連接在多個支撐減振機構上，能夠有效地模擬出被測件的自由支撐狀態，進而完成對被測件的自由模態測試，以為風力發電機的優化設計和動力學仿真技術提供良好的數據支持。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明實施例的風力發電機的測試工裝的結構示意圖；
[0024]圖2為圖1中單個支撐減振機構的結構示意圖；
[0025]圖3為圖1中單個支撐減振機構的另一種結構示意圖；
[0026]圖4為本發明實施例的測試風力發電機的被測件的方法的流程圖；
[0027]圖5為本發明實施例的風力發電機的測試工裝的工作狀態示意圖。
[0028]附圖標記說明:
[0029]10、支座組件；11、墊座；12、基座；20、減振機構；21、空氣彈簧;22、上悶板;23、氣囊;24、下悶板;25、腰環;26、限位柱;27、腰形通孔;30、過渡板;31、定位孔;32、底板;33、襯板;34、支撐護翼;40、地托;50、被測件。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖對本發明實施例的風力發電機的測試工裝以及測試方法進行詳細描述。
[0031 ] 實施例一
[0032]圖1本發明實施例的風力發電機的測試工裝的結構示意圖。該測試裝置可用于對風力發電機的子部件進行自由模態測試，尤其適用于對例如風力發電機的定子或轉子等大型部件進行自由模態測試。當然，該測試裝置還可以用于對其他應用場景中的大型結構進行自由模態測試。
[0033]如圖1?圖2所示，該測試工裝包括多個支撐減振機構，每個支撐減振機構均包括支座組件10、減振機構20以及過渡板30，其中，減振機構20可拆卸地設置在支座組件10上，過渡板30可拆卸地設置在減振機構20上，并且過渡板30上設置有多個分別與被測件上的法蘭孔適配的定位孔31。
[0034]具體地，被測件可以通過與多個過渡板30連接設置在多個減振機構20之上，而減振機構20連接在支座組件10之上，因此，支座組件10用于支撐整個支撐減振機構以及被測件的重力。由于被測件可能為重力較大的大型結構，支座組件10需要通過輔助裝置固定設置在地面或特定的工作臺上。被測件與過渡板30的具體連接方式，可以為通過螺栓將被測件上的法蘭孔與定位孔31連接，來使被測件與過渡板30緊固連接。同時，該螺栓連接的方式還可以方便快捷地將被測件從過渡板30拆卸掉。定位孔31優選為沉頭孔，以使用于連接的螺栓不會影響到被測件的裝配。當然，在其他實施例中，被測件與過渡板30也可以采用其他可拆卸的連接方式，例如通過吊釘、卡槽、搭扣等連接方式將被測件與過渡板30可拆卸地連接。
[0035]被測件被連接在多個支撐減振機構之后，由于減振機構20的存在，被測件相當于被自由地支撐在多個支撐減振機構之上。通過力錘或激振器等裝置激勵被測件，就可以對被測件進行自由模態測試。其中，被測件包括風力發電機的定子或轉子，定子和轉子作為風力發電機的重要部件，通過上述該測試工裝對其進行自由模態測試分析，能夠為風力發電機的設計優化提供良好的數據支持。
[0036]下面對本發明的實施例的風力發電機的測試工裝的主要部件以及相關結構進行詳細說明。
[0037]1、減振機構20的設計
[0038]本實施例中，減振機構20包括空氣彈簧21，其具有較理想的非線性彈性特性，變化速度相對緩慢、動態力變化不大，且具有角度自動補償功能，可以使支撐減振機構更自由地支撐被測件。例如，可以通過空氣彈簧21配置的調平系統調節沖入氣壓的大小，將其支持剛度或頻率調節到預設目標值(該預設目標值可以由被測件的具體結構等數據決定)，以模擬被測件的自由支撐狀態，進而提高其自由模態測試的準確度。再者，空氣彈簧21與其他連接件的連接較為方便，即使有外力的作用，空氣彈簧21也能夠穩定地支撐被測件。
[0039]具體地，空氣彈簧21采用雙節設計，其包括上悶板22、氣囊23和下悶板24。上悶板22和下悶板24以及氣囊23形成密閉容腔，空氣彈簧21通過下悶板24設置在支座組件10之上，通過上悶板22支撐設置在其上的過渡板30和被測件。氣囊23中間部分圍有腰環25，用于限制其徑向擴張，并防止上下兩節之間相互摩擦。腰環25優選為由剛性材料制成，例如鋼制腰環。
[0040]在上悶板22和下悶板24之間可設置有多個限位柱26。多個限位柱26縱向設置在上悶板22和下悶板24之間，并均勻地分布在氣囊23的外周，用于支撐上悶板22和連接在其上的被測件，以及限定氣囊23的橫向移動。通過