海上风能冷藏存储单元的叶片安装时间长,对接零件困难大。此,需要一种有效且可靠的刀片提升方法和设备,并考虑到刀片本身的结构安全性。力涡轮机叶片安装机械手的开发及其实际应用将大大提高施工效率。
械手夹紧系统(组件是刀片的夹紧状态,夹紧体的机械结构,液压系统)是其组件的重要组成部分。紧力将影响刀片的提升可靠性及其自身结构的安全性。海上,由于风和波浪,叶片在安装过程中会振动,这同时会导致夹紧系统中相应的液压参数发生变化。此,有必要研究刀片机器人夹紧系统的静态夹紧力特性和动态振动特性。上风力发电机冷库机组叶片的安装采用“成片”举升过程和“兔耳”举升过程。“分段”提升过程如下:一旦安装了塔架,安装了发动机室和轮毂,则将第一叶片水平抬起,调整轮毂位置,以使轮毂的螺栓孔与位于刀片底部的螺栓,然后拧紧。体。
旦安装了第一叶片,发动机室的主轴随轮毂一起旋转,并且当第一叶片处于竖直状态并且第二叶片与第一叶片相同时,第二叶片被安装。们都水平安装。据上述提升规则,第三叶片的安装相应地进行。升过程“兔子耳朵”如下:首先,将机舱,轮毂和两个叶片组装在一起,以便将两个叶片作为“兔子耳朵”安装在机舱的轮毂上,以形成一个起重的身体。海上安装时,首先要举起两圈风能存储单元,然后安装组装好的“兔子耳朵”提升体,最后安装剩余的最后一个叶片。布的螺栓与螺栓孔对齐,即法兰居中。“切片型”叶片和“兔子耳朵型”叶片的提升过程如图1所示。片主要是薄壁船体结构,中间有一个横梁,如图2所示。片的前缘和后缘的船体结构可以承受较小的载荷,并且可以在梁的位置承受较大的载荷。受到刀片的反作用力时,夹紧机构必须避免向后拉。刀片在空中时,防坠落比防护刀片具有更高的优先级。X,Y,Z空间坐标系建立刀片安装机械手模型,如图3所示。要组件是:(1)夹紧系统,冷凝器价格(2)旋转系统。
(3)音高系统,(4)风力合奏和(5)整个体重。器人由绕y轴旋转的液压马达和绕z轴旋转的俯仰缸驱动。个液压主动夹紧点。
刀片的不同安装位置,压板可以有效地粘附在刀片上,以确保安全可靠的夹持。紧点由两个液压缸和一个导向机构组成。封处使用密封件,而夹板的外侧则用聚氨酯包裹,因此可以适应刀片的外形。垂直安装条件下,叶片重力G与四个夹板的正压Fn产生的摩擦力相平衡,如图3所示。水平安装条件下,由于刀片本身的自重,下部夹板承受着刀片的强度和上部夹板的推力。1中列出了相应的计算数据。片的结构需要考虑到气动外壳和增强的内部梁。片的材料为环氧玻璃钢,具体参数见表2。文以3MW59m叶片模型为研究对象,根据叶片复合材料的特性,对叶片进行了研究。择用于模拟复合路面结构的船体元素以进行网络划分,如图2所示。6.在外部压力的作用下,船体和其他船体的加固结构是最常见的破坏模式,即局部屈曲,这就是为什么稳定性是支撑船体的重要基础之一的原因。构升降机的设计。荷应力图如图7所示。曲分析的经典理论使用特征值分析。种方法使得获得结构的屈曲形态并推论理论临界屈曲载荷成为可能。PA是给定负载的计算如果PA是单位负载,则特性值λ是屈曲的临界负载。叶片模型施加外部载荷(上下夹板压力)和极限条件(两端应力),并通过屈曲分析获得计算结果表3以及屈曲变形图(图8和图9)。3表明,结构理论的临界载荷为320 kN。
际上,该结构不可避免地存在缺陷,例如材料不均匀,负载的偏心率小等。此,必须使用安全系数进行减小。紧力必须在允许的负载范围内,以确保刀片本身的结构安全。海上风冷机组的安装过程中,风浪会对起重机船的运动产生影响。片的运动会影响刀片通过电缆的运动,从而影响安装工作。节简化了波浪作用机理,建立了整个起重船系统,夹紧机构和叶片的数学模型,并进行了动力学模型分析。重机吊钩的运动记录为X0。风况和海浪而定,较高的上升点大致对应于阿辛正弦运动定律(ωt φ);夹紧机构的位移记录在X1中,电缆刚度的衰减记录在K1,C1中。图10所示,用X2记录的刚度阻尼记录在K2和C2中。据波浪的微振幅波理论,可以简化将冷库安装在风力涡轮机中时的波浪形。胀的最大波动为±650 mm,海上风电场的膨胀周期约为5 s。据风和波浪的激励,获得叶片的位移曲线(图11),速度曲线(图12)和加速度曲线(图13)。真结果表明,在波浪作用下,加速度特别是在升力开始时发生。MW叶片安装在叶片基座上时,一阶频率为0.3 Hz,该求解方法使用Lanczos方法将模拟计算与实际一阶振动频率进行比较。片。断调整参数(杨氏模量,冷凝器价格泊松比)和其他参数,以使叶片振动的一阶频率与实验测得的一阶频率相同。
于上面获得的叶片模型,为了模拟拧紧过程中的状态,在重心周围5 m的夹紧位置处定义了应力。过仿真分析获得了四点夹紧状态下叶片的振动特性,如表4所示。虑到叶片在高阶模式下具有显着的相应振动,该项目为着重于一阶模态分析,即四点阻滞下叶片的固有频率为0.443 Hz,并根据该固有频率获得叶片的等效刚度。过排序获得的相关参数如表5所示。据系统的数学模型,获得了传递函数(公式6),并分析了系统的幅频特性,如图14所示。坐标是激发频率,当可见频率等于0.443 Hz时,叶片的振幅最明显,并且系统产生共振。管风电场的激励频率避免了共振频率,但它仍然会对叶片产生一定的振动影响。叶片振动时,最大负载Fmax为154 kN。第二部分的第三部分开始,叶片可以支撑的最大屈曲载荷为320 kN,这保证了叶片的结构安全性。图15所示,在AMEsim中建立一个液压缸回路(考虑到油的可压缩性)。叶片振动下的载荷被施加到缸体的活塞杆,阀上三个位置位于中间位置,无杆气缸的腔由平衡阀保持。虑在惯性力的作用下气缸的活塞杆的位移和加速度,如图16-17所示。塞杆的最大位移为2.1 mm,活塞杆的最大加速度为2.8 mm / s2。果表明,液压油没有明显的冲击,并且在振动力的作用下,活塞杆的位移很小,可以确保夹紧板的安装。靠地固定在刀片上而不松动。文件提出了一种新型的用于风力涡轮机的冷藏单元叶片的提升操纵器,着重于夹紧系统的静态夹紧和动态振动特性,这是开发风力发电机设备的新思路。
升刀片。
3MW59m冷水机组叶片为设计参数,根据叶片的起升要求,提出了叶片夹紧系统的设计示意图,并提出了具体的机械结构。析了叶片在静态和动态条件下的力以及液压系统的模型。到了夹紧缸位移和加速度的理论解,为实验仿真提供了理论依据。据分析,可以得出结论,在夹紧静载荷的作用下,叶片不会遭受结构性破坏。
波的振动下,不会发生共振,刀片的振动对系统的液压参数几乎没有影响,夹紧缸也不会松动。证了刀片夹紧的可靠性和结构安全性。
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