风机叶片型号(风机叶片型号代表什么意思)

风机叶片种类

摘要:为了验证风机叶片在设计使用寿命内能够承受设计规定的疲劳载荷，获得叶片性能参数，设计了一套风机叶片疲劳加载系统。采用模型优化配重块方法减小叶片弯矩分布误差，模糊自整定PID参数进行控制，进行风机叶片全尺寸疲劳试验，完成频率搜索及载荷谱加载测试过程。试验结果表明，系统能以搜索步长为0．01Hz完成共振频率搜索与跟踪，加载维持峰值变化率在试验要求的误差范围内(5%)，叶片根部的弯矩误差不超过±0．4%，检测效率得到提高，降低了设备成本，为风机叶片检测与分析提供了一种实用手段。

关键词:全尺寸;疲劳加载;风机叶片;弯矩优化;试验

叶片是风力发电机组的关键部件，在风机运行过程中，叶片使用寿命主要取决于疲劳寿命[1]。叶片运行受力复杂而且载荷不容易精确确定，生产叶片所用原材料品种规格较多、性能分散性大，不同的生产工艺对叶片的强度和质量影响较大，目前的计算分析方法无法对叶片强度进行精确评估[2]。直观的叶片全尺寸结构试验就成为验证叶片设计的正确性和可靠性、制造工艺的合理性以及评估叶片结构的实际承载能力和使用寿命的一种有效手段，所以，风力发电机组认证机构在认证过程中均要求完成相应的叶片全尺寸结构试验。国际上风电研究机构大都建有大型叶片检测与试验平台，疲劳加载试验主要采用单点液压缸强迫加载和偏心质量块共振加载模式。由于相关的国家标准或行业标准以及风机叶片认证体系还比较缺乏，国内目前很多学者对叶片疲劳性能的研究，采用理论分析方法［3-4］。针对风机叶片疲劳试验，文献5结合有限元分析方法和叶片振动试验方法，对100kW风力发电机叶片疲劳分析;文献[6]开展风电叶片疲劳耐久性试验，着重研究了环境温湿度变化等因素对试验的影响;文献[7]分析了风机叶片疲劳加载模式能耗，得出共振加载模式的能耗小于强迫加载模式能耗。单点加载截面试验载荷与等效疲劳载荷相差较大[8-9]，在小型叶片中并不突出的结构强度问题开始逐步显现。

大型风力发电机组是我国和世界发达国家未来的发展趋势，对于此类新设计、工艺及材料风机叶片，只有进行全尺寸疲劳加载，使试验弯矩更接近于风载荷分布，才能有效验证叶片质量和寿命。基于以上原因，设计了风机叶片全尺寸疲劳加载系统，采用模型配重块优化方法减小弯矩分布误差，控制器对叶片共振频率的搜索，实现风机叶片全尺寸疲劳加载，并获得的叶片性能参数，验证叶片在设计使用寿命内能够承受设计规定的疲劳载荷。

 疲劳加载系统利用共振方法进行工作，减速电机带动旋转质量块在竖直平面内作近似正弦转动，离心力为激振力对叶片做功，通过调整质量块的大小，使得叶片达到试验要求的振幅。激光测距仪实时监测叶片振幅的变化，PLC对变频器输出信号进行控制，通过变频器调整电机输出转速，使得旋转质量块转动频率实时为共振频率，疲劳加载系统如作图1所示。

叶片面向旋转疲劳加载系统包括动力传动系统、支撑系统、检测控制系统和保障系统，如图2所示。动力传动系统包含动力线、变频器、减速电机、摆锤和质量块，支撑系统包含叶片夹具和支架;检测和控制系统包括激光传感器、PLC、上位机;安全保障系统包含机械安全保障系统和电气安全保障系统;机械安全保障系统包括安全架、尼龙安全网和各种机械防松措施;电气安全保障系统包括电机失压欠压保护、过流过载保护、通信故障显示、紧急停止等。

 等效质量及臂长

旋转偏心质量块在竖直平面内做近似匀速转动。假设转动角速度为ω，旋转臂长为L，等效质量为m，激振力在一个工作周期内做的功为W，阻尼能耗为Q。

根据能量守恒定律，旋转偏心质量块对叶片做功与阻尼耗能相等，即Wmax=Q，则可得旋转质量块等效质量。 

由式(2)可知，对于特定的叶片，当需要达到的振幅A一定时，激振装置所需旋转偏心质量块的质量大小和旋转臂长为反比关系。

 减速器与变频电机参数

减速器参数由负载大小推算得出，假设传动效率为η，则根据减速器参数即可推出电机参数。

1)减速器平均功率Pm

及需要的启动扭矩TS减速器输出功率即为激振力做功的平均功率，也为叶片阻尼消耗的平均功率。 

2)减速器载荷特性

减速器带动旋转偏心质量块转动，所受的载荷大小由偏心质量块的受力来决定。当ωt=2kπ+π/2(k=1，2…)时，偏心质量块有最大支座反扭矩，即减速器所需最大峰值扭矩。 

3)减速器传动比

输入转速过高易使减速器发热，造成减速器寿命降低，减速器输入转速不超过最高允许转速nmax，且在fmin——fmax的频率范围。 

4)电机所需平均功率Pmm、启动扭矩Tms及负载特性Mm 

根据GL风电机组规范叶片标准，风机叶片疲劳加载试验时，沿叶片展向最好满足实际工作时的弯矩分布，使试验弯矩更接近于风载荷分布。在单点共振加载模式下，沿叶片展向的弯矩分布往往达不到目标值［12］。通过在叶片表面添加多个配重块M1…Mn，保证各点的弯矩误差δ在允许范围之内。假设偏心质量块的等效质量为Δm，添加的配重块质量分别为Δm0、Δm1…Δmn，位置分别为Δl0、Δl0+Δl1、…、Δl0+…+Δln，质量块分布如图3所示。

弯矩分布精度要求，通过沿叶片展向添加多个配重块来满足试验要求，需要解决的问题为:添加的配重块个数最少;每一个配重块的质量最小;配重块添加的位置［13］。

1)优化变量

将添加的配重块质量Δmi和位置Δli作为基本变量，作为弯矩匹配中的优化变量，用矩阵表示为:

式中n为配重块数量。

2)目标函数及约束条件

取所有配重块的质量最小化为目标函数，将沿叶片展向各点的误差δ作为约束条件。数学模型表示为

式中:Ti为沿叶片展向各点的目标弯矩值;Li为叶片各点与根部的距离;δ为弯矩误差值。建立风机叶片离散模型数据库，并编制弯矩分布校验软件，风机叶片挥舞方向，得到优化前后沿叶片展向的弯矩及其误差分布，如图4所示。从图4中看出，添加配重块之前，沿叶片展向的弯矩误差范围是1%——14%。当添加一个配重块后，沿叶片展向的弯矩分布误差范围变为1%——7%，满足了疲劳加载试验要求。

将风机叶片根部通过高强度螺栓固定在筒型加载支座上，在距离叶片根部70%处夹具固定好疲劳加载驱动装置，沿叶片展向固定配重块，被试验风机叶片为2MW，试验现场如图5所示。

 通过共振原理来实现大型风电叶片疲劳加载，设备使用环境为室内环境，加载系统硬件技术参数如表1所示。

激光测距仪监测叶片加载点处位移，数据采集系统接收实测数据，利用变频器无级调速特性，扫描捕捉叶片的共振点，采用模糊PID［14-15］进行叶片振幅精确控制，根据叶片状态调整变频器激振频率，实现叶片共振并维持叶片振幅恒定。在现场试验进行的过程中，记录测试数据，包括电机转速、摆臂转动频率、叶片振动频率及叶片振幅等参数。

频率扫描搜索过程如图6所示，控制变频器使摆臂转动频率以0.3Hz——0.8Hz为搜索区间，0.01Hz为搜索步长，在每一个频率点振动若干周期，叶片振幅绘制曲线，发现在0.37Hz时，叶片取得最大的振幅330mm。由于系统加载时存在非线性，系统在激振频率为0.37Hz时发生了次共振。继续加大频率扫描区间，当激振频率越过次共振频率点后，随着激振频率的增加，叶片振幅重新开始稳步增加并超过次共振振幅。

 驱动频率为0.48Hz，叶片振幅变化曲线如图7所示。从图7中可看出，叶片振幅在经过较大的波动之后，幅值趋于平稳，驱动频率基本相一致。叶片的振幅仅维持在300mm左右。叶片在受迫振动时，叶片振动频率并不总等于激振频率，在低频时，叶片非线性特征比较明显。在试验过程中，当激振频率大于某个值时，叶片的振动频率基本等于激振频率。

 疲劳加载试验采用变幅加载模式，根据IEC61400-23标准，刚度变化是检测叶片疲劳损伤较为可靠的方法，通过叶片振幅的变化来判断刚度变化。图8为叶片翼面向位移幅值实测曲线。加载装置能很好地捕捉叶片共振点，并逐步达到共振峰值且维持峰值变化率在要求的误差范围内(±5%)，达到了较好的控制效果。疲劳加载过程中的叶根弯矩统计如图9所示，叶片根部的弯矩误差也不超过±0.4%。叶片的主梁帽和支撑梁承担着大部分载荷，加载过程中需要实时监控该区域的应力变化。

1)根据风电叶片疲劳加载试验认证要求，设计了一套兆瓦级风机叶片疲劳加载系统，用于风机叶片疲劳寿命检测。对叶片试验采用模型优化配重块方法减小弯矩分布误差，保证试验时沿叶片展向的弯矩分布与设计载荷相匹配。基于能量守恒法，对风机叶片推导的物理参数匹配曲线，在工程实践中根据需要方便地选择参数，可缩短疲劳加载试验的调试周期。

2)通过叶片全尺寸疲劳加载测试，得出当驱动频率接近叶片的共振频率时，偏心块回转系统与叶片达到了“同步”振动。叶片振幅会急剧增加，且稳定幅值较大，整个过程加载点的振幅只有微小变化，叶片根部的弯矩误差很小，疲劳试验精度与检测效率得到很大提高，降低了设备成本。 

作者：廖高华1，2，乌建中1，王亦春1

1．同济大学机械与能源工程学院;

2．南昌工程学院

　　［参考文献］

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来源机械科学与技术 

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风机叶片型号规格

风叶型号由功率来决定，比如边墙风机5.5kw，风叶大约900，那么型号就是DWEX-900-EX，

风机叶片型号代表什么意思

按是否防爆分为防爆型和普通型:

防爆型的型号有BK、BDK、FBCZ、FBCD、FBD、FBCDZ等，

普通型的型号有K、JK、DJK等。

按产品构造分为普通型和对旋型:

普通型为单叶片，型号有k40、k45、jk40、jk58-1、jk56-1等，

对旋型又分为两种，一种是双叶轮双电机，如djk50、FBD型，另一种是双叶轮单电机，如jk58-2 、jk56 -2 等。

风机叶片型号有哪些

风机型号具体有以下：离心式风机离心风机型号由基本型号和补充型号所组成。如果风机的基本型号相同，而用途不同时，为方便区别，在基本型号前加“G”或“Y”等符号。“G”表示送风机，“Y”表示引风机，补充型号由两位数字组成。第一位数字表示风机进口吸入型式，以“0”、“1”、“2”表示，其中“0”代表双吸风机；“1”代表单吸风机；“2”代表两级串联风机。第二位数字代表设计序号。风机型号完整的表示方法就包括：名、型号、机号、传动方式、旋转方向、出口位置等部分。轴流式风机根据轴流风机的特性做出以下分类：按材质分类：钢制风机、玻璃钢风机、塑料风机、PP风机，PVC风机，镁合金风机、铝风机、不锈钢风机等等。按用途分类：防爆风机、防腐风机、防爆防腐、专用轴流风机风机等类型。按使用要求分类：管道式、壁式、岗位式、固定式、防雨防尘式、移动式、电机外置式等。按安装方式可分为：皮带传动式、电机直联式。回转风机利用转子旋转改变气室容积来进行工作。常见的种有罗茨鼓风机、回转压缩机。设计转子在缸体内偏心旋转，油润滑，低转速。未来风机发展趋势和方向分析风机主要应用于冶金、石化、电力、城市轨道交通、纺织、船舶等国民经济各领域以及各种场所的通风换气。除传统应用领域外，在煤矸石综合利用、新型干法熟料技改、冶金工业的节能及资源综合利用等20多个潜在的市场领域仍将有较大的发展前景。随着风机制造行业竞争的不断加剧，大型风机制造企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的风机制造企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对产业发展环境和产购买者的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的风机牌迅速崛起，逐渐成为风机制造行业中的翘楚。

风机叶片部位名称

离心式风机的叶片，按其出口安装角的大小，可分为后弯式、前弯式、径向三种型式。后弯式叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反，出口安装角小于90度；径向叶片的出口方向为径向，出口安装角等于90度；前弯式叶片其叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同，出口安装角大于90度。在其它条件相同时，前弯式叶片较径向叶片、后弯式叶片产生的总压头要大些，但其动压头在总压头中所占份额较大，流道能量损失大，效率较低。后弯式叶片产生的总压头较小，但静压头在总压头中所占份额较大，流道能量损失小，效率较高。故一般锅炉风机多采用后弯式叶片。

风机叶片型号规格表

离心式风机的叶片，按其出口安装角的大小，可分为后弯式、前弯式、径向三种型式。后弯式叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反，出口安装角小于90度；径向叶片的出口方向为径向，出口安装角等于90度；前弯式叶片其叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同，出口安装角大于90度。在其它条件相同时，前弯式叶片较径向叶片、后弯式叶片产生的总压头要大些，但其动压头在总压头中所占份额较大，流道能量损失大，效率较低。后弯式叶片产生的总压头较小，但静压头在总压头中所占份额较大，流道能量损失小，效率较高。故一般锅炉风机多采用后弯式叶片。

风机叶片型号大全

电机风扇叶是按电机的机座号区分，例如Y系列:80、90、100、112、132、160、180、200、225、250、280等。

45千瓦风机风管直径约450毫米，出风量大约每小时约一万五千立方米

14寸电风扇扇叶直径是355毫米保护框一边四公分外罩尺寸应该是440毫米

2-45KW电机风叶型号Y225-2

风机叶片型号怎么看

该重量约为9000至13000公斤。

不同型号的风电叶片重量不同，例如：SL27-1400型号的风电叶片的重量约为9吨，SL31-1500型号的风电叶片的重量约为12吨，SL38-1600型号的风电叶片的重量约为15吨。

风力发电机扇叶长度与风力发电机型号有关，例如：SL27-1400型号的风力发电机叶片长度约为48米，SL31-1500型号的风力发电机叶片长度约为54米，SL38-1600型号的风力发电机叶片长度约为59米。

风机叶片规格

风机叶片约占风机总成本的15%-20%，目前大型风力发电机的叶片基本上是由复合材料构成，复合材料含量通常超过90%。据统计，风机叶片尺寸每增大6%，捕获的风能可增加12%。叶片的设计初衷是获得动力学效率和结构设计的平衡。材料和工艺的选择决定了叶片最终的实际厚度和成本。结构设计人员在如何将设计原则和制造工艺相结合的工作中扮演着重要角色，必须找出保证性能与降低成本之间的最优方案。叶片受力分析：叶片上承受的推力驱动叶片转动。推力的分布不是均匀的而是与叶片长度成比例分布。叶尖部承受的推力要大于叶根部。大梁设计：由于叶片自重和外部推力产生的弯曲变形是叶片的最主要载荷，为了提高弯曲性能，在叶片的长度方向上采用单向纤维布，且中间通过抗剪腹板将上下两层梁帽尽可能分隔开，抗剪腹板采用对角铺放的双向纤维布加泡沫（PET）芯材构成，起到增加整体刚性的作用。内部梁结构：为了降低生产成本，设计中可以去除一些不必要的材料，常见的叶片都采用中空式设计。叶壳：叶壳的作用主要是提供空气动力学外形。叶壳的夹芯结构增加了刚性，夹芯结构由玻璃钢表层中间加泡沫（PET）芯材或巴沙轻木（BALTEK）芯材构成。夹芯结构具备足够的刚性承担弯曲载荷同时防止脱粘。叶壳中的对角分布的纤维提供了必要的抗扭刚性。叶根设计：叶根部分通常设计为圆形。同时为了满足维护等需要，叶片根部多以螺栓连接以便于拆装。对于金属大梁可以采用焊接的法兰连接。几何尺寸优化设计：在不改变叶片几何外形的条件下，通过调整梁帽的薄厚来改变叶片性能，降低生产成本。厚度较薄的叶片需要配以更厚的梁帽，但会增加生产成本。同时腹板强度也需提高，但因为厚度变薄所以总的材料起日拿苗判层益决纸面用量没有明显变化。综上所述，几何尺寸的优化设计需要从风机设计，载荷分析，结构设计和制造成本等多方面综合考量才能获得最佳的结果。