[發明專利]一種新型碳纖維風力發電機及其制備方法

有效

• 申請號: 201210139536.2
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102644554A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 朱波;蔡珣;王成國
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/06;C08L63/00;C08L61/06;C08L83/04;C08L77/00;C08L23/12;C08L23/06;C08L75/04;C08L81/02;C08L61/16;C08K7/06;C08K3/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種新型碳纖維風力發電機，其特征是，它包括支架，在支架上部安裝盤式永磁發電機，盤式永磁發電機的主軸與地面垂直，為單盤或多盤組合；盤式永磁發電機主軸通過中心安裝套筒與水平的支撐臂連接，支撐臂通過連接器與葉片垂直連接，葉片與支撐臂間的夾角可調，所述支撐臂和葉片為纖維增強樹脂基復合材料；在支撐臂下部與支架頂部設有相配合的磁懸浮葉片支撐裝置；支架底部設有風力發電機安裝套筒。

2.如權利要求1所述的新型碳纖維風力發電機，其特征是，所述磁懸浮葉片支撐裝置為設置在支撐臂下部與支架頂部相應位置的極性相同的環狀上永磁體和下永磁體。

3.如權利要求1所述的新型碳纖維風力發電機，其特征是，所述葉片芯部為纖維增強樹脂基復合材料制成，所用樹脂為環氧、酚醛或有機硅類熱固性樹脂，具有高強剛性。

4.如權利要求1所述的新型碳纖維風力發電機，其特征是，所述葉片表層為纖維編織體增強熱塑性樹脂復合材料，所用樹脂為乙烯基樹脂、尼龍、聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、PPS樹脂、PEEK樹脂類熱塑性樹脂，具有高強韌性。

5.如權利要求1所述的新型碳纖維風力發電機，其特征是，所述增強纖維是碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維的其中一種、兩種或多種纖維的組合體。

6.一種權利要求1所述的新型碳纖維風力發電機的制備方法，其特征是，它的步驟為：

1）將纖維浸漬樹脂后，制備寬度為150mm-300mm的連續纖維增強樹脂復合材料板材，板材芯部為單向連續纖維增強樹熱固性樹脂，板材表層為連續編織纖維增強熱塑性樹脂，將板材裁剪為每段長度800mm-1000mm的3-7塊，作為風力發電機葉片備用；

2）將纖維浸漬熱固性樹脂后，制備內徑40mm-60mm，外徑80mm-120mm的纖維復合材料管材，將管材截成150mm-200mm長度一個，作為中心安裝套筒備用；

3）將纖維浸漬樹脂后，制備寬度50mm-75mm的連續纖維增強樹脂復合材料板材，板材芯部為單向連續纖維增強樹熱固性樹脂，板材表層為連續編織纖維增強熱塑性樹脂，將板材裁剪為每段長度500mm-1200mm的3-7塊，作為支撐臂備用；

4）將制備好的葉片、連接器、支撐臂、上環狀永磁體和中心安裝套筒利用機械和膠結組合工藝裝配在一起，制得葉片總成；

5）利用焊接工藝加工制造支架，將盤式永磁發電機和下環狀永磁體安裝固定在支架上，再將葉片總成安裝固定在盤式永磁發電機的主軸上，風力發電機制造完畢。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征是，它的步驟為：

1）將多束碳纖維浸漬酚醛樹脂后，利用拉擠工藝制備寬度為150mm的連續碳纖維復合材料板材，將板材裁剪為每段長度800mm的3塊，每塊板兩側面利用碳纖維編織布與尼龍66混合熱壓成型，作為風力發電機葉片備用；

2）將多束碳纖維浸漬酚醛樹脂后，利用拉擠工藝制備內徑40mm，外徑80mm的碳纖維復合材料管材，將管材截成150mm長度一個，作為中心安裝套筒備用；

3）將多束碳纖維浸漬酚醛樹脂后，利用拉擠工藝制備寬度50mm的連續碳纖維復合材料板材，將板材裁剪為每段長度500mm的3塊，每塊板兩側面利用碳纖維編織布與尼龍66混合熱壓成型，作為葉片支撐臂備用；

4）將葉片、連接器、支撐臂、上環狀永磁體和中心安裝套筒利用機械和膠結組合工藝裝配在一起，制得葉片總成；

5）利用焊接工藝加工制造支架，將盤式永磁發電機和下環狀永磁體安裝固定在支架上，再將葉片總成安裝固定在盤式永磁發電機的主軸上，風力發電機制造完畢。