[實用新型]用于風力渦輪機葉片根部的嵌入件

無效

• 申請號: 200920174277.0
• 申請日: 2009-09-23
• 公開（公告）號: CN201539357U
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 米蓋比
• 申請（專利權）人: 蘇州紅楓風電模具有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;B29C70/86
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳愛國

技術領域

本實用新型涉及用于風力渦輪機葉片根部的嵌入件。

背景技術

在風力渦輪機葉片生產歷史中，曾作出過各種努力以開發一種堅固、緊湊且便宜的根部嵌入件。曾經難以以有效和可靠的方式將玻璃纖維/樹脂、木纖維/樹脂或碳纖維/樹脂的復合結構固定到鋼心軸上。

直到現在，這一行業中所用的方法都可以落入以下兩類中的一種。

現有技術類型1

第一類型的代表有：

●US7,163,378B2

●WO2004/110862A1/EP1486415A1

●US4,420,354A

在這些技術中，通過一種措施或其他措施將基本上圓形金屬嵌件通過粘附方式結合到葉片根部中。通過在結合粘合劑中調動剪切而實現負載轉移。

現有技術類型2

作為在葉片根部處的固定系統，經常使用的第二種類型從沒有被授予過專利權。但是，曾經授予過一項專利權用于使用同樣的方法將兩半式葉片結合起來：

●US7,186,086B2

在這種方法中，首先在葉片結構中沿軸向和徑向鉆孔。然后，將螺母捕獲在層壓物中，將雙頭螺栓沿軸向方向插入。這樣不需要結構粘合劑結合。通過層壓表面上被捕獲的螺母直接承受壓縮而實現負載轉移。

現有技術類型1的缺陷

在現有技術類型1的設計的情況下，葉片根部嵌入件的尺寸的限制因素是將金屬嵌入件結合到復合葉片根部的結合粘合劑的允許剪切應力。這種結合通常具有普通的疲勞特性，并且因此需要較長的嵌入件以提供足夠的結合區域。

此外，在現有技術類型1所建議的圓形嵌入件的情況下，難以將復合材料層緊密地包裹在嵌入件周圍。

US7,163,378B2的主要目的是引入一種更有效的方法，用于填充嵌入件周圍的空間，以避免需要將復合材料層手動地包括到三角形空隙中。但是，所提議的填充不見的制造方法復雜且昂貴。

WO2004/110862A1的目的是引入一種星形墊片裝置，其可用于幫助圍繞嵌入件包裹和布置復合材料層。但是，墊片裝置必須留在葉片根部內，并且不能在生產完成之后取出。因此，這種墊片裝置增加了額外的成本。即使利用存在的墊片裝置，仍然需要花費很大力氣手動地將材料層包裹在葉片根部的內側表面上。這增加了產生氣泡一起其他缺陷的可能性。

現有技術類型2的缺陷

與現有技術類型2公開的結合方式類似的根部設計(其由螺母和被捕獲的雙頭螺栓構成)就材料消耗而言根本無效。由于在葉片中鉆孔導致的應力集中，層壓件必須比在不鉆孔的情況厚得多。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種用于風力渦輪機葉片根部的嵌入件，其整體地具有三個部分，即第一部分、第二部分和第三部分，其特征在于所述第一部分是扁平的葉片狀，第二部分是從第三部分過渡到第一部分的頸縮過渡部，第三部分具有擴大的橫截面。

優選地，第三部分具有當嵌入件安裝在葉片根部中時用于與雙頭螺栓接合的孔。

優選地，基于面積加權，所述第一部分的平均厚度小于其總長度的30％。

優選地，基于面積加權，所述第一部分的平均厚度小于其平均寬度的30％。

優選地，所述第一部分的表面覆蓋有一層復合層壓物界面層。

優選地，所述第三層覆蓋有防腐蝕涂料。

優選地，所述涂料是一層環氧樹脂基涂料隨后一層聚氨酯的雙組分頂部涂層。

優選地，所述嵌入件由鍛造鋼制成。

優選地，所述第一部分從兩側經受噴丸變形。

本實用新型消除了現有技術的這些例子中存在的缺陷。由于其扁平形狀，本實用新型顯著減小了每個嵌入件之間難以填充的空間的尺寸。因此，可以通過使用本實用新型使得葉片根部生產過程自動化。

利用本實用新型，組裝好的葉片的總重量以及原材料成本能顯著降低，這將顯著降低葉片成本。

附圖說明

參考附圖能夠更好地理解本實用新型，附圖中：

圖1顯示根據本實用新型的用于風力渦輪機葉片根部的嵌入件；

圖2是圖1的嵌入件的剖視圖；

圖3是圖1的嵌入件的沿垂直于圖2剖得的另一剖視圖；

圖4以分解透視圖的形式顯示具有本實用新型的嵌入件的風力渦輪機葉片根部；

圖5顯示圖4的風力渦輪機葉片根本的端視圖；

圖6顯示嵌入件安裝在風力渦輪機葉片根部中的狀態。

具體實施方式