[實用新型]一種組合式風輪葉片及含有該葉片的風力發(fā)電機組

有效

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• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN204140288U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設計）人: 張健志;韓新月;周勝兵
• 申請（專利權(quán)）人: 國電聯(lián)合動力技術有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務所 11303
• 代理人: 劉晶婷

技術領域

本實用新型涉及風力發(fā)電機組部件、風輪葉片領域，具體地，涉及一種組合式風輪葉片及含有該葉片的風力發(fā)電機組。

背景技術

風力發(fā)電是一種潔凈的可再生綠色能源，其開發(fā)利用已成為二十一世紀世界各國爭相采用的一種能源形式。葉片氣動外形的改進和葉片長度的增加是提高風力發(fā)電功率的重要技術手段之一，因此，大型葉片的設計和制造就成為風電技術中的一個重要環(huán)節(jié)。目前葉片長度已從30多米達到了近70米，這就極大地增加了大型風輪葉片的制造和運輸難度。而制造和運輸效率低下、成本增高、并具有很大的風險性，這些不利因素已成為大型葉片生產(chǎn)、運輸?shù)木薮笞枇ΑＲ虼耍M合式風輪葉片是大型風輪葉片發(fā)展的必然趨勢。組合式風輪葉片采用分段制造、分段運輸和現(xiàn)場組裝技術，降低了制造和運輸難度，提高了生產(chǎn)和運輸效率，降低了生產(chǎn)及運輸成本，是解決上述問題最有效的技術途徑。

通過對現(xiàn)有專利的分析可將組合式葉片主要的連接方式歸納為以下三種：

1)軸桿式螺接法，代表專利US2011091326A1；

2)螺接法，代表專利CN101718250A；

3)對插式端面膠粘連接法，代表專利CN201210212757.8。

其中，軸桿式螺接法是在葉片內(nèi)部采用穿心連桿方式將兩段葉片連接在一起，葉面外表面在靜態(tài)時是平滑的，由于連桿僅為中心一點連接，葉面受風力作用旋轉(zhuǎn)時在氣動外力及扭矩作用下，其對接面會因變形會產(chǎn)生縫隙和階梯而產(chǎn)生擾流，降低葉片獲取風能的效率。

螺接式連接會造成葉片外表面的不平整，使其氣動性能變差，因此組裝后需填補螺栓槽或?qū)β萁油钩霾课患友b整流罩等工作，且使組裝工作較繁瑣，而且還要承擔螺栓松動或斷裂的風險。

插桿對接端面粘接組合形式其可靠性值得懷疑，這種方法最大的問題是在風場現(xiàn)場使用樹脂膠粘和手糊及固化工藝，其實現(xiàn)難度很大。

由此可見，上述現(xiàn)有的組合式風輪葉片在連接方式上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創(chuàng)設一種結(jié)構(gòu)簡單，連接強度高，可靠性好，操作簡便快捷，連接后抗扭性能好、氣動外形好的組合式風輪葉片，成為當前業(yè)界極需改進的目標。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述幾種連接方式的缺點和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，連接強度高、可靠性好，安裝簡便快捷，連接后抗扭性能好、氣動外形好的組合式風輪葉片，能夠降低大型風輪葉片的制造和運輸難度，降低生產(chǎn)和運輸成本，提高生產(chǎn)和運輸效率，并實現(xiàn)現(xiàn)場的快速組裝。

本實用新型的另一個目的是提供一種含有結(jié)構(gòu)簡單，連接強度高、可靠性好，安裝簡便快捷，連接后抗扭性能好、氣動外形好的組合式風輪葉片的風力發(fā)電機組。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種組合式風輪葉片，所述葉片為兩段以上的組合形式，所述相鄰組合段的對接端面中的一個端面連接外法蘭盤，另一端面連接內(nèi)法蘭盤；所述外法蘭盤與內(nèi)法蘭盤插合，且插合部分的內(nèi)法蘭盤外側(cè)壁與外法蘭盤內(nèi)側(cè)壁交匯，所述內(nèi)法蘭盤外側(cè)壁上及外法蘭盤內(nèi)側(cè)壁上分別設置有沿葉片寬度方向的至少兩個凹槽，所述內(nèi)、外法蘭盤上的凹槽之間相互對合，形成多個截面為矩形的矩形槽；所述外法蘭盤的前緣和后緣處分別設有前緣開口和后緣開口，所述每個矩形槽由前緣開口、后緣開口分為上、下兩段；所述風輪葉片還包括多組楔形條帶，所述楔形條帶為金屬材質(zhì)，所述每個矩形槽的上、下兩段分別插入一組楔形條帶，每組楔形條帶由左右兩只楔形條帶組成，且每組的左右兩只楔形條帶分別從所述前緣開口及后緣開口插入矩形槽內(nèi)，與矩形槽形成過盈配合；所述外法蘭盤的前緣開口和后緣開口處還分別固定有前緣定位堵頭和后緣定位堵頭。

進一步地，所述內(nèi)法蘭盤外側(cè)壁上及外法蘭盤內(nèi)側(cè)壁上的左右兩端都分別設置有沿葉片寬度方向的兩個凹槽，所述內(nèi)法蘭盤上兩個凹槽與外法蘭盤上的兩個凹槽相互對合，形成兩個矩形槽。

進一步地，所述內(nèi)、外法蘭盤插接后，在兩者配合的徑向端面上還設有凹凸配合的插槽結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述凹凸插槽結(jié)構(gòu)內(nèi)設有密封圈。

進一步地，所述內(nèi)、外法蘭盤均為分體式結(jié)構(gòu)，各法蘭盤在其前緣和后緣處分割為上、下兩段。

進一步地，所述前緣定位堵頭、后緣定位堵頭分別插在外法蘭盤的前緣和后緣開口處并與內(nèi)法蘭盤固定連接，且所述前緣定位堵頭、后緣定位堵頭與葉片翼型曲面相一致。

進一步地，所述法蘭盤預埋在所述風輪葉片的組合段上。

進一步地，所述法蘭盤的靠近葉片連接端設置有連接板，所述連接板插在與其連接的葉片的纖維鋪層中，通過樹脂的粘接與葉片殼體連接為一體。