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风轮

风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。叶片的工作环境比较-,除了承受高速旋转的气动力、离心力和振动负荷外,还要受到热应力的作用,很容易发生故障。现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同

由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；整体叶轮上的相邻叶片之间设有用于使相邻叶片互相阻尼的橡胶阻尼块。所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。

风电机组的叶片上安装振动加速度传感器。由于风速变化而引起叶片在轴向方向上产生振动，该振动加速度传感器能够对叶片振动的加速度数值进行采集测量，反应叶片振动的运动性质。由于风电机组的机舱工作受到风速流动的推力和压力，以及温度变化等方面的影响，应采取工作频率范围较宽、坚固-以及受到外界干扰较小的传感器。本风电机组振动液压控制系统采用压电式加速度传感器，它具有压电材料受力产生电荷信号无需外界电源、抗干扰能力强、对工作环境不敏感的特点，利用弹簧系统原理，在传感器芯体受到振动加速度作用后产生一个与该加速度成正比的力，传感器的压电材料受此力作用后在其表面上形成与这一力成正比的电荷信号，完成对塔筒前后加速度的测量。对整圈连接叶片组也与叶轮振动一样，存在一系列不同节径数m的振型，全周共有zm只叶片不参与振动，其余叶片在节径两侧振动，相位相反。

高速旋转叶片振动实时监测技术是电力工业、能源工业、航空、航运业亟待解决的难题，传统的接触式测量方法很难做到同时监测同级的所有叶片的振动情况，因此国外一直在致力研究一种非接触式旋转叶片振动测量新技术—叶端定时测量技术。

即叶端定时传感器、高速脉冲信号采集及预处理、叶端定时测量数据的分析处理。设计开发了适应高速实时监测要求的全光纤叶端定时传感器，所研制的叶端定时传感器具有抗电磁干扰能力强、频宽优于100mhz，测量距离达到0.5mm 的特点。设计了基于固定频率脉冲填充法计数的高速脉冲信号采集及预处理电路，实现定时时间测量。非接触叶片振动测量产品和技术目前已被广泛应用于航空发动机、压缩机、鼓风机、燃气轮机、直升机、汽轮机等旋转机械的试验研究、状态监测、故障诊断和健康管理。

振动的叶片对刀具切削刃施加了-的应变，造成裂纹，并且随机械和热应力而增加。制造整体叶盘所必需的组件成本在3.3万~8万美元之间，而且刀具因磨损和裂纹需不断更换。分别对压气机和涡轮叶片进行了共振特性分析，在此基础上进行了压气机和涡轮叶片的共振相干分析，得出了在该增压器设定工作转速下，叶片发生共振的概率，并评估了叶片的工作-性。通常，在切削仅4米的材料就需要换刀。夹紧系统的初始实验表明刀具使用时间可以增加2~3倍。夹紧系统终结叶片振动削减了制造成本，大约每个整体叶盘5500美元。在修理中，叶片不能从材料中一件一件铣削出来，因为所有叶片都已经在那里。因此，如果它们的刃出现了磨损，制造商使用激光金属沉积重新熔覆材料，之后铣削成想要的外形。工人可以尝试使用夹紧器或橡胶将叶片夹持-，但是不太可能-地再调准好它们。因此，工件之后必须重新测量，而且十分费时，夹紧系统就可以起到帮助。夹紧系统将叶片夹持在一个固定位置，可以解决这个挑战。叶片几秒种就被固定在位置上，能够立即进行加工。该工艺与新整体叶盘工艺稍有不同，因为夹紧系统的元件排列在一个圆圈上，同时夹持所有叶片。它不会改变整体叶盘的几何外形，哪怕一微米也不会。