[發明專利]可加長大型復合材料風電葉片

有效

• 申請號: 201210304336.8
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102817794A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 曾竟成;彭超義;楊金水;肖加余;邢素麗;楊孚標
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 楊斌

1.一種可加長大型復合材料風電葉片，所述葉片包括氣動外殼和設于氣動外殼內腔中的剪切腹板，所述氣動外殼主要由位于中部的上、下翼梁和翼梁兩側的填充體組成，氣動外殼外圍包覆有蒙皮層，所述上、下翼梁通過剪切腹板連接，其特征在于：所述翼梁包括翼梁夾芯層和包覆于翼梁夾芯層外的翼梁蒙皮層，所述翼梁夾芯層主要由靠近葉片根部的玻璃纖維夾芯層、靠近葉片尖部的碳纖維夾芯層以及連接玻璃纖維夾芯層與碳纖維夾芯層的過渡區三部分組成，所述玻璃纖維夾芯層主要由玻璃纖維增強聚合物成型制備，所述碳纖維夾芯層主要由碳纖維增強聚合物成型制備，所述過渡區主要由玻璃-碳混雜纖維增強聚合物成型制備，所述過渡區內的玻璃-碳混雜纖維的具體布置方式為：從玻璃纖維夾芯層到碳纖維夾芯層的方向上由全部玻璃纖維增強漸變式過渡到全部碳纖維增強。

2.根據權利要求1所述的可加長大型復合材料風電葉片，其特征在于，所述漸變式過渡的具體過渡方式為：所述玻璃纖維夾芯層在所述過渡區內形成一過渡尖端并楔入進所述碳纖維夾芯層在過渡區內形成的V形槽中。

3.根據權利要求1所述的可加長大型復合材料風電葉片，其特征在于，所述漸變式過渡的具體過渡方式為：所述碳纖維夾芯層在所述過渡區內形成一過渡尖端并楔入進所述玻璃纖維夾芯層在過渡區內形成的V形槽中。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的可加長大型復合材料風電葉片，其特征在于，所述過渡區內的玻璃纖維與碳纖維是通過層內編織方式實現過渡交接；

所述層內編織方式是指：將過渡區內的玻璃纖維織物端頭和碳纖維織物端頭采用層內混雜交替編織的方式，使玻璃纖維夾芯層中延伸進過渡區的玻璃纖維與碳纖維夾芯層中延伸進過渡區的碳纖維連接在一起。

5.根據權利要求1～3中任一項所述的可加長大型復合材料風電葉片，其特征在于，所述過渡區內的玻璃纖維與碳纖維是通過層間縫合方式實現過渡交接，使玻璃纖維夾芯層中延伸進過渡區的玻璃纖維層與碳纖維夾芯層中延伸進過渡區的碳纖維層固定疊加在一起；

所述層間縫合采用的縫合線為芳綸纖維紗、石英纖維紗、玻璃纖維紗中的一種或多種。

6.根據權利要求1～3中任一項所述的可加長大型復合材料風電葉片，其特征在于：所述玻璃纖維夾芯層的長度為整個翼梁長度的45%～55%；所述過渡區的長度為整個翼梁長度的15%～25%；所述碳纖維夾芯層的長度為整個翼梁長度的25%～35%。

7.根據權利要求6所述的可加長大型復合材料風電葉片，其特征在于，所述過渡區的位置布設在距離葉片根部3l/2至5l/2的區域，其中，l為葉片根部至葉片重心的距離。

8.根據權利要求1～3中任一項所述的可加長大型復合材料風電葉片，其特征在于，所述過渡區的位置布設在距離葉片根部3l/2至5l/2的區域，其中，l為葉片根部至葉片重心的距離。

9.根據權利要求1～3中任一項所述的可加長大型復合材料風電葉片，其特征在于，所述翼梁蒙皮層的厚度為2mm～3mm，翼梁蒙皮層所用增強材料為玻璃纖維單軸向布、玻璃纖維雙軸向布和/或玻璃纖維三軸向布。

10.根據權利要求1～3中任一項所述的可加長大型復合材料風電葉片，其特征在于：所述翼梁夾芯層中的玻璃纖維增強材料為面密度大于1000g/m²的單軸向織物，所述翼梁夾芯層中的碳纖維增強材料為面密度大于600g/m²的單軸向織物。