[實用新型]一種U型加強裝置連接的多段式風力機葉片

有效

• 申請號: 201220595029.5
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN202971054U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 秦志文;楊科;徐宇;趙曉路;徐建中
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種風力發電機葉片，尤其涉及一種多段連接的葉片，屬于風力發電設備的零部件。

背景技術

隨著化石能源的減少，可再生能源變得越來越重要，將逐步成為未來能源結構中的主要力量，風能作為可再生能源的一分子具有開發成本較低，技術成熟，分布廣泛等優點，成為近年來可再生能源發展的重點。隨著技術的不斷進步，風力機也逐步走向大型化，其葉片長度也不斷增加，而風資源豐富的地方往往是一些地勢崎嶇山脊或者海上，交通路況惡劣，運輸葉片相當困難，而當葉片長度到達一定的范圍，也是運輸禁止的。因此風力機大型化受到運輸條件的嚴重制約。

當前風力機葉片普遍采用纖維增強復合材料制造，而復合材料葉片生產對環境和工藝要求特別苛刻，很多風電場都處在近風沙嚴重或濕度、鹽度很高的地方。在這種環境下，風力機葉片生產質量難以控制。而未來的超大型風力機葉片會使用到碳纖維，這種材料對工藝和環境更加敏感。在風電場附近建設葉片生產基地也存在地域上的局限性，并且會大幅增加制造風電成本。由此可見，當葉片長度到一定限度，傳統整體葉片在生產、運輸及安裝過程中均存在諸多不足，因而，采用多段式葉片，在原有工廠生產，分段運輸、在現場組裝是解決風力機大型化的有效方法。

多段式葉片在吊裝前需要對各部件進行裝配，形成一個氣動外形連續、結構完整、功能齊全的整體。現有的多段式葉片多采用T型螺栓或預埋螺栓來實現葉片結構的連接，這種方式需要對連接截面的所有螺栓同時進行預埋或預制工藝成型和定位操作，這對葉片蒙皮成型工藝精度和幾何定位要求相當苛刻，工藝上，必須要求不出現明顯的結構變形；定位上，容許的偏差很小，只有這樣才能保障連接件的精確配合，在裝配時，該方式還存在操作空間狹小的問題，對現場操作的工人技術和裝備水平要求都很高。因此，多段式風力機葉片本身的結構直接影響著其裝配方法，有必要對現有的風力機多段式葉片的結構及其裝配方法作出改進。

實用新型內容

針對現有技術的上述缺點和不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種連接穩固、氣動損失小及裝配連接操作簡單的風力機多段式葉片。

本實用新型為解決其技術問題所采取的技術方案是：

一種風力機多段連接葉片，包括至少兩段葉片段，各葉片段之間使用U型加強裝置依次順序連接成一個葉片整體，其特征在于，所述葉片段包括蒙皮主體及位于葉片段連接端部的蒙皮向內垂直延伸段，所述U型加強裝置包括一U型凹槽和左、右兩翼板，相鄰兩葉片段的蒙皮向內垂直延伸段穿設于多個U型加強裝置的U型凹槽中，并通過多個螺栓將蒙皮向內垂直延伸段和U型凹槽貫通連接，相鄰兩蒙皮向內垂直段的結合面間設密封墊片；相鄰兩葉片段的蒙皮主體分別與各所述U型加強裝置的翼板螺栓連接。

優選地，各所述翼板與葉片段的蒙皮主體采用沉頭螺栓連接，U型凹槽與蒙皮垂直段采用六角螺栓連接。

優選地，所述沉頭螺栓，其凸頭埋在葉片段的蒙皮主體內，其螺桿朝向葉片段的內側，采用螺母緊固并用防松螺母加固。

優選地，所述六角螺栓采用螺母緊固并用防松螺母加固，其螺桿朝向近似與葉片軸線平行。

優選地，所述六角螺栓的螺桿上開有小孔，相鄰兩葉片段連接處，用鋼絲繩穿過各所述六角螺栓螺桿上的小孔，將鋼絲繩的兩端分別連接到相鄰兩葉片段的防雷擊電纜上。所述鋼絲繩優選為導電性能良好的鋼絲繩。

優選地，各所述葉片段的蒙皮主體靠近連接部分其外表面具有一致的氣體動力學外形。

優選地，在所述U型加強裝置的各翼板端部各設一變厚度段，。

優選地，各所述蒙皮向內垂直延伸段的長度相等，厚度一致。

優選地，所述U型加強裝置采用單排或多排沉頭螺栓、六角螺栓連接，U型加強裝置在槽口外側設有倒圓角，在槽口內側設有加強斜角。

優選地，同一葉片段的蒙皮主體與蒙皮向內垂直延伸段為連續整體結構，其拐角內、外側設有倒圓角。

同現有技術相比，本實用新型的風力機多段式葉片具有以下顯著的技術效果：

1、本實用新型的風力機多段式葉片可實現風力機葉片的分段制造、分段運輸以及現場裝配，大大降低了運輸和制造成本。

2、本實用新型的風力機多段式葉片在連接部位復合材料鋪層垂直延伸段沿厚度相等和延伸寬度一致，降低工藝難度。

3、本實用新型的風力機多段式葉片在蒙皮主體采用沉頭螺栓消除了連接對氣動性能的不利影響。

4、本實用新型的風力機多段式葉片通過在六角螺栓頭處開設小孔，使用導電鋼絲繩將各螺栓與防雷擊電纜連接起來，可以防止雷擊對葉片的損壞。