[實用新型]非對稱兩片中空加梁組合結構的風電槳葉

有效

• 申請號: 200820167028.4
• 申請日: 2008-10-28
• 公開（公告）號: CN201277145Y
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 何錦林;梁慧力;陳秀萍;大屋良介;高田佐太一
• 申請（專利權）人: 杭州誠泰風力發電設備有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D11/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本實用新型涉及旋槳槳葉，尤其是涉及一種非對稱兩片中空加梁組合結構的風電槳葉。

背景技術

風電設備槳葉結構設計的目的是通過對空氣動力學分析，設計出先進的旋槳翼型流線，并充分利用材料的性能，使槳葉以最小的質量捕獲最大的風能。前者是如何優化翼型流線問題，而后者如何降低槳葉的質量至關重要，槳葉的斷面構造形式最為重要。目前中小型風力發電設備的槳葉斷面形式一般均是實心斷面(如圖3所示)，雖然實心斷面加工工藝簡單，但此類槳葉質量大，不僅需消耗大量原材料，而且轉動慣量大，在高速旋轉過程中，巨大的離心力與慣性將對槳葉、輪轂、電機軸、制動系統帶來很大的載荷和震動，造成制造難度增加和成本的提高。曾有人為了降低槳葉的質量在改變斷面形狀上下過功夫，如減薄斷面厚度，但帶來的后果是犧牲槳葉的強度、剛度，和空氣動力性能，槳葉在承受較大的風載時，可能出現局部失穩，扭曲變形，性能參數大大下降。也有人設計出中空斷面，但均為整體結構，在生產工藝上要么采用擠出工藝，無法實現按翼型流線變斷面的要求；另外采用純手糊或手工加澆注工藝，其生產效率低，產品質量均勻性不好，整體動、靜平衡性比差，互換性困難度、廢品率高。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種非對稱兩片中空加梁組合結構的風電槳葉。

本實用新型風力發電設備槳葉采用的技術方案是：

包括任何外形曲面相同的風電槳葉。將整體的風電槳葉分解成迎風面與背風面兩片，整個迎風面內設有沿葉片徑向分布有榫的空腔，整個背風面內也設有沿葉片徑向分布與榫相同個數榫槽的空腔，榫槽與榫位置相對應配合，兩片組合后形成風電槳葉。

所述組合后的風電槳葉的兩分型面位于迎風面一側。所述兩分型面接縫分別貼有第一貼膜和第二貼膜。所述榫槽和榫的個數為1～5個。

與背景技術相比，本實用新型具有的有益效果是：

1)由于采用了分片結構，不僅解決了中空腔的成型問題，而且可以保證對整體槳葉按設計要求進行質量分布，并有效控制。整體轉動慣量得以優化。

2)由于是采用模壓成型，外形形狀及尺寸精度均控制準確，完全滿足風電槳葉翼型流線設計參數，保證槳葉對風的捕獲能力和空氣動力性能。同時因為是加壓成型，質量均勻。整體動、靜平衡性都能很好保證。

3)采用非對稱布置結合面，在風阻大的面及應力集中處沒有接縫，使曲面連續，有利于風能捕獲。

4)配上合適的筋條形成榫槽梁，提高了槳葉整體剛性和承載能力，同時解決了在槳葉加工過程中的薄壁件的變形問題。

5)采用在結合面上貼膜，保證槳葉長期在野外惡劣氣候條件及變載荷疲勞作用下不開裂。

6)機械化加工，質量穩定，互換性好。有利于規模化、批量生產。

由于此組合結構的特點，在完全保證性能的前提下，采用了合理的中空腔使槳葉的重量大大降低，優化整體轉動慣量。經測算一般小型風力發電機槳葉重量可以減少約40～50％，而中型風力發電設備槳葉重量可以減少約60～70％，不僅大大減少了原材料的消耗，生產容易，質量穩定。而且使風電設備整體的運轉性能指標參數得以大大提高。本實用新型尤其適用于高轉速，軸向載荷大的任何翼型流線設計參數的中小型風電設備槳葉。

附圖說明

圖1是風電槳葉的外形簡圖。

圖2是風電槳葉翼型流線變化圖。

圖3是背景技術中的風電槳葉A-A斷面結構圖。

圖4是本實用新型的風電槳葉A-A斷面結構圖。

圖中：1、貼膜，2、迎風面片，3、背風面片，4、貼膜，5、榫槽，6、榫。

具體實施方式

如圖1所示是風電槳葉的外形簡圖。如圖2所示是風電槳葉翼型流線變化圖。如圖3所示是背景技術中的風電槳葉A-A斷面結構圖。

如圖4所示是本實用新型的風電槳葉A-A斷面結構圖。包括背景技術中任何外形曲面相同的風電槳葉。它將整體的風電槳葉分解成迎風面2與背風面3兩片，

整個迎風面2內設有沿葉片徑向分布有榫6的空腔，整個背風面3內也設有沿葉片徑向分布與榫6相同個數榫槽5的空腔，所述榫槽和榫的個數為1～5個(圖4中為一個)，榫槽6與榫5的個數根據風電槳葉的大小與其需要的結構而定。榫槽5與榫6位置相對應配合，兩片組合后形成風電槳葉。

所述組合后的風電槳葉的兩分型面位于迎風面2一側。

所述兩分型面接縫分別貼有第一貼膜1和第二貼膜4。