一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置的制作方法

本發明主要涉及風力發電技術領域，具體是一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置。

背景技術：

為了提高風力機葉片的性能，在風力機葉片的研究中，風力機葉片普遍采用復合材料。復合材料風力機葉片在使用時動力特性的優良，需要通過實驗進行反復驗證檢測，現有的水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置，在使用時依然存在以下問題：

1、風力機葉片在實際使用中的動力特性會受到工作環境和材料性質、風向等多種因素的影響，而現有的研究裝置實驗環境單一，并不能真實反映風力機葉片在實際工作環境的動力特性。

2、現有實驗裝置為了測試不同風向對風力機葉片動力性能的影響，會采用改變風力機機艙的方向改變風力機葉片的方向，風力機機艙方向的改變依靠機艙與塔架的拆卸固定連接方式，費時費力，靈活性差。

技術實現要素：

為解決現有技術的不足，本發明提供了一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置，它不僅能夠通過模擬風力機真實的工作環境，提高風力機葉片實驗檢測驗證結果的真實性，而且風力機葉片方向的調節靈活方便。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置，包括模擬室，所述模擬室外側設置儲水桶，所述儲水桶內設置水管，所述水管上設置水泵，所述水泵與模擬室外側設置第一支撐板，所述水泵位于第一支撐板上，所述水管遠離儲水桶一端位于模擬室頂部，所述模擬室頂部設置通孔，所述通孔位于水管管口下方，所述模擬室的側壁上設置電熱絲，所述電熱絲位于模擬室內部，所述電熱絲上套設塑料膜，所述模擬室內設置溫度傳感器和濕度傳感器，還包括控制器和計算機，所述控制器分別與溫度傳感器、濕度傳感器、計算機電連接，所述模擬室內設置風洞，所述風洞底部設置支撐架，所述支撐架底部設置第二支撐板，所述第二支撐板與支撐架之間設置肋板，所述風洞前方設置塔架，所述塔架頂部設置軸承，所述軸承與塔架螺紋連接，所述軸承內設置轉軸，所述轉軸上設置機艙，所述機艙一側設置輪轂，所述輪轂上設置多個第一螺紋孔，多個所述第一螺紋孔在輪轂上均勻排列，所述輪轂上設置葉片，所述葉片通過第一螺紋孔與輪轂螺紋連接，所述機艙遠離輪轂一側設置尾翼，所述機艙上設置第一固定桿，所述第一固定桿與機艙螺紋連接，所述第一固定桿的數量為兩個，兩個所述第一固定桿以機艙為中心對稱設置，所述第一固定桿遠離機艙一端設置第二固定桿，所述第二固定桿與第一固定桿垂直，所述第一固定桿和第二固定桿之間設置加強桿，所述第二固定桿底部設置定位螺栓，所述定位螺栓底部設置套筒，所述套筒上設置第二螺紋孔，所述定位螺栓通過第二螺紋孔與套筒螺紋連接，所述套筒內設置伸縮桿，所述伸縮桿位于套筒內靠近塔架一端，所述塔架上設置與伸縮桿相適應的固定孔，所述伸縮桿上設置定位孔，所述定位螺栓底部穿過第二螺紋孔位于定位孔內，所述伸縮桿遠離塔架一端設置第三螺紋孔，所述第三螺紋孔內設置旋轉桿，所述旋轉桿遠離第三螺紋孔一端位于套筒外部，所述旋轉桿上設置墊圈，所述墊圈與套筒外部相接觸，所述旋轉桿位于套筒內的部分通過第三螺紋孔與伸縮桿螺紋連接，所述旋轉桿位于套筒外的部分套設端蓋，所述端蓋與套筒螺紋連接，所述端蓋一側設置旋鈕，所述旋鈕套設在旋轉桿上。

所述模擬室頂部設置隔板，所述隔板位于通孔和電熱絲之間。

所述水泵為單向水泵。

對比現有技術，本發明的有益效果是：

1、本發明通過模擬室模擬出風力機葉片真實的工作環境，提高了復合材料葉片動力特性研究的真實性。

2、本發明通過轉軸和固定架的配合設置，使得風力機葉片方向的改變和葉片固定靈活方便。

3、本發明中隔板的設置，進一步保證了電熱絲和穩定性和安全性。

4、本發明中采用單向水泵，不僅節約成本，操作簡便，也能夠保證水泵運行時的穩定性。

附圖說明

附圖1是本發明主視圖結構示意圖；

附圖2是本發明風力機左視圖結構示意圖；

附圖3是本發明套筒部分的爆炸圖。

附圖中所示標號：1、模擬室；2、儲水桶；3、水管；4、水泵；5、第一支撐板；6、電熱絲；7、塑料膜；8、溫度傳感器；9、濕度傳感器；10、控制器；11、計算機；12、風洞；13、支撐架；14、第二支撐板；15、肋板；16、塔架；17、軸承；18、轉軸；19、機艙；20、輪轂；21、第一螺紋孔；22、葉片；23、尾翼；24、第一固定桿；25、第二固定桿；26、加強桿；27、定位螺栓；28、套筒；29、第二螺紋孔；30、伸縮桿；31、固定孔；32、定位孔；33、第三螺紋孔；34、旋轉桿；35、墊圈；36、端蓋；37、旋鈕；38、擋板。

具體實施方式

結合附圖和具體實施例，對本發明作進一步說明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所限定的范圍。

一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置，包括模擬室1，所述模擬室1外側設置儲水桶2，所述儲水桶2內設置水管3，所述水管3上設置水泵4，所述水泵4與模擬室1外側設置第一支撐板5，所述水泵4位于第一支撐板5上，所述水管3遠離儲水桶2一端位于模擬室1頂部，所述模擬室1頂部設置通孔，通孔的孔徑設置的很小，只能允許水滴入模擬室內，用來模擬風力機所處工作環境的濕度，所述通孔位于水管3管口下方，所述模擬室1的側壁上設置電熱絲6，所述電熱絲6位于模擬室1內部，所述電熱絲6上套設塑料膜7，電熱絲用來模擬風力機所處工作環境的溫度，塑料膜則保證保護電熱絲不受模擬室內水滴的干擾。所述模擬室1內設置溫度傳感器8和濕度傳感器9，還包括控制器10和計算機11，所述控制器10分別與溫度傳感器8、濕度傳感器9、計算機11電連接，所述模擬室1內設置風洞12，所述風洞12底部設置支撐架13，所述支撐架13底部設置第二支撐板14，所述第二支撐板14與支撐架13之間設置肋板15，所述風洞12前方設置塔架16，所述塔架16頂部設置軸承17，所述軸承17與塔架16螺紋連接，所述軸承17內設置轉軸18，所述轉軸18上設置機艙19，所述機艙19一側設置輪轂20，所述輪轂20上設置多個第一螺紋孔21，多個所述第一螺紋孔21在輪轂20上均勻排列，所述輪轂20上設置葉片22，所述葉片22通過第一螺紋孔21與輪轂20螺紋連接，多個第一螺紋孔的設置，可以在輪轂上安裝雙葉或三葉，研究不同葉片數量時復合材料葉片工作的動力特性。所述機艙19遠離輪轂20一側設置尾翼23，所述機艙19上設置第一固定桿24，所述第一固定桿24與機艙19螺紋連接，所述第一固定桿24的數量為兩個，兩個所述第一固定桿24以機艙19為中心對稱設置，所述第一固定桿24遠離機艙19一端設置第二固定桿25，所述第二固定桿25與第一固定桿24垂直，所述第一固定桿24和第二固定桿25之間設置加強桿26，所述第二固定桿25底部設置定位螺栓27，所述定位螺栓27底部設置套筒28，所述套筒28上設置第二螺紋孔29，所述定位螺栓27通過第二螺紋孔29與套筒28螺紋連接，所述套筒28內設置伸縮桿30，所述伸縮桿30位于套筒28內靠近塔架16一端，所述塔架16上設置與伸縮桿30相適應的固定孔31，所述伸縮桿30上設置定位孔32，所述定位螺栓27底部穿過第二螺紋孔29位于定位孔32內，所述伸縮桿30遠離塔架16一端設置第三螺紋孔33，所述第三螺紋孔33內設置旋轉桿34，所述旋轉桿34遠離第三螺紋孔33一端位于套筒28外部，所述旋轉桿34上設置墊圈35，所述墊圈35與套筒28外部相接觸，所述旋轉桿34位于套筒28內的部分通過第三螺紋孔33與伸縮桿30螺紋連接，所述旋轉桿34位于套筒28外的部分套設端蓋36，端蓋與套筒螺紋連接，壓住墊圈，能夠保證旋轉桿在旋轉時的穩定性。所述端蓋36與套筒28螺紋連接，所述端蓋36一側設置旋鈕37，所述旋鈕37套設在旋轉桿34上。本發明通過模擬室模擬出風力機葉片真實的工作環境，提高了復合材料葉片動力特性研究的真實性，通過轉軸和固定架的配合設置，使得風力機葉片方向的改變靈活方便。

為了保證電熱絲工作時的穩定性和安全性，所述模擬室1頂部設置隔板38，所述隔板38位于通孔和電熱絲6之間，防止水滴流向電熱絲。本發明中隔板的設置，進一步保證了電熱絲和穩定性和安全性。

為了進一步提高裝置運行的穩定性，所述水泵4為單向水泵。本發明中采用單向水泵，不僅節約成本，操作簡便，也能夠保證水泵運行時的穩定性，從而進一步提高了裝置運行的穩定性。

本裝置在使用時，通過往模擬室內滴水和電熱絲，模擬出真實的工作環境，進行平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗，真實地反映復合材料葉片的動力特性。而且機艙下方設有轉軸，可根據需要調節葉片的方向。若是需要固定住機艙，則通過旋鈕將伸縮桿旋入固定孔，不需要時將伸縮桿旋出，靈活方便。

實施例1：

一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置，包括模擬室1，所述模擬室1外側設置儲水桶2，所述儲水桶2內設置水管3，所述水管3上設置水泵4，所述水泵4與模擬室1外側設置第一支撐板5，本實施例中，第一支撐板焊接在模擬室上。所述水泵4位于第一支撐板5上，所述水管3遠離儲水桶2一端位于模擬室1頂部，所述模擬室1頂部設置通孔，所述通孔位于水管3管口下方，所述模擬室1的側壁上設置電熱絲6，所述電熱絲6位于模擬室1內部，所述電熱絲6上套設塑料膜7，所述模擬室1內設置溫度傳感器8和濕度傳感器9，還包括控制器10和計算機11，所述控制器10分別與溫度傳感器8、濕度傳感器9、計算機11電連接，溫度傳感器和濕度傳感器可以將模擬室內的溫度和濕度通過控制器顯示到計算機中，當達到預設的標準值時，進行葉片性能實驗。本實施例中，當模擬室溫度達到35℃，濕度為40％時，開啟風洞進行復合材料葉片動力實驗。所述模擬室1內設置風洞12，在進行葉片性能實驗時，打開風洞開關使風洞內的風機旋轉，用來模擬風力。所述風洞12底部設置支撐架13，所述支撐架13底部設置第二支撐板14，所述第二支撐板14與支撐架13之間設置肋板15，所述風洞12前方設置塔架16，所述塔架16頂部設置軸承17，所述軸承17與塔架16螺紋連接，所述軸承17內設置轉軸18，所述轉軸18上設置機艙19，所述機艙19一側設置輪轂20，所述輪轂20上設置多個第一螺紋孔21，多個所述第一螺紋孔21在輪轂20上均勻排列，所述輪轂20上設置葉片22，所述葉片22通過第一螺紋孔21與輪轂20螺紋連接，所述機艙19遠離輪轂20一側設置尾翼23，所述機艙19上設置第一固定桿24，所述第一固定桿24與機艙19螺紋連接，所述第一固定桿24的數量為兩個，兩個所述第一固定桿24以機艙19為中心對稱設置，所述第一固定桿24遠離機艙19一端設置第二固定桿25，所述第二固定桿25與第一固定桿24垂直，所述第一固定桿24和第二固定桿25之間設置加強桿26，本實施例中，第一固定桿和第二固定桿、加強桿之間均膠接。所述第二固定桿25底部設置定位螺栓27，所述定位螺栓27底部設置套筒28，所述套筒28上設置第二螺紋孔29，所述定位螺栓27通過第二螺紋孔29與套筒28螺紋連接，所述套筒28內設置伸縮桿30，所述伸縮桿30位于套筒28內靠近塔架16一端，所述塔架16上設置與伸縮桿30相適應的固定孔31，所述伸縮桿30上設置定位孔32，所述定位螺栓27底部穿過第二螺紋孔29位于定位孔32內，所述伸縮桿30遠離塔架16一端設置第三螺紋孔33，所述第三螺紋孔33內設置旋轉桿34，所述旋轉桿34遠離第三螺紋孔33一端位于套筒28外部，所述旋轉桿34上設置墊圈35，本實施例中，墊圈焊接在旋轉桿上。所述墊圈35與套筒28外部相接觸，所述旋轉桿34位于套筒28內的部分通過第三螺紋孔33與伸縮桿30螺紋連接，所述旋轉桿34位于套筒28外的部分套設端蓋36，所述端蓋36與套筒28螺紋連接，所述端蓋36一側設置旋鈕37，所述旋鈕37套設在旋轉桿34上。本實施例中，旋鈕旋轉，帶動旋轉桿旋轉，由于旋轉桿與伸縮桿螺紋連接，在定位螺栓和定位孔的限制下，伸縮桿只能進行直線運動，伸出或者進入到固定孔中，從而起到固定機艙的作用。本發明通過模擬室模擬出風力機葉片真實的工作環境，提高了復合材料葉片動力特性研究的真實性，通過轉軸和固定架的配合設置，使得風力機葉片方向的改變靈活方便。所述模擬室1頂部設置隔板38，所述隔板38位于通孔和電熱絲6之間。本發明中隔板的設置，進一步保證了電熱絲和穩定性和安全性。所述水泵4為單向水泵。本發明中采用單向水泵，不僅節約成本，操作簡便，也能夠保證水泵運行時的穩定性。本實施例的有益效果是：本發明的有益效果在于：本發明通過模擬室模擬出風力機葉片真實的工作環境，提高了復合材料葉片動力特性研究的真實性。