[發明專利]加長風電葉片根部的連接結構及加長風電葉片的安裝方法

有效

• 申請號: 201510027089.5
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104564541B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 靳交通;鄧航;侯彬彬;彭超義;曾竟成
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: F03D80/00
• 分類號: F03D80/00;F03D13/10
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙)31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及加長風電機安裝技術領域，特別涉及加長風電葉片根部的連接結構及加長風電葉片的安裝方法。

背景技術

目前，風電葉片連接較多采用在葉片根部打孔在孔中安裝連接用的螺栓組件的方法，風電葉片的葉根部為圓筒形狀，打孔時先沿葉根部的筒壁周向打出固定用的徑向安裝孔，再從葉片根部端面沿葉根部軸向出打連接用的軸向安裝孔，將交叉型號螺母安裝到徑向安裝孔中，將軸向連接螺桿安裝在軸向安裝孔中并與交叉螺母緊固，將連接螺桿連接到風電葉的整機輪轂上即完成風電葉片的連接安裝。在葉片承載的過程中，葉片將載荷傳遞到葉根部，葉根部通過交叉螺母將載荷傳遞給軸向連接螺桿，由軸向連接螺桿將載荷傳遞至整機輪轂上。風電葉片大多采用環氧樹脂固化成型制得，葉片風電葉片的尺寸不斷加長而圓筒形狀的葉根部直徑和壁厚卻不會有太大變化，葉根部的載荷不斷增加，為克服葉根部載荷增加后引起的螺栓組件的疲勞強度下降問題，通常會采用增加螺栓組件的個數來提高螺栓組件的疲勞強度，增加螺栓組件的個數，就需要增加葉根部的徑向安裝孔和軸向安裝孔的數量，其中徑向安裝孔在葉根部筒壁上均勻間隔的呈圓周排列，每個徑向安裝孔的主軸線距葉根部端面的距離均相同，增加徑向安裝孔的個數使得徑向安裝孔間的周向距離被縮小，徑向安裝孔間的葉片本體厚度變薄，軸向安裝孔的個數增加多，軸向安裝孔間的的周向距離也被縮小，軸向安裝孔間的葉片本體的厚度變薄，而交叉螺母的安裝孔徑要大于軸向連接螺桿的安裝孔徑即徑向安裝孔的直徑要大于軸向安裝孔的直徑，在螺栓組件個數增加的情況下，徑向安裝孔間的葉片本體的厚度比軸向安裝孔間的葉片本體的厚度更小，徑向安裝孔間的葉片本體的承載能力更低，在徑向安裝孔和軸向安裝孔個數不斷增大的時，徑向安裝孔間的葉片本體承載能力會明顯下降，風電葉片作業過程中，葉片在葉根部的徑向安裝孔處出現破損的概率最高，葉片破損導致風電機的發電效率的下降，即增加了葉片的維修頻率和風電機的維修成本，縮短了葉片的使用壽命，對風電機的發電效率也造成影響。

發明內容

本發明針對現有技術中徑向安裝孔個數增加后徑向安裝孔間的葉片本體易出現破損導致葉片使用壽命不長和葉片維修頻率和成本增加，降低風電機發電效率的問題技術，提供了一種加長風電葉片根部的連接結構，在徑向安裝孔個數增多情況下，徑向安裝孔間的葉片本體也不易出現破損，提高了葉根部的承載能力延長了葉片的使用壽命，降低了葉片的維修頻率。本發明還提供加長風電葉片的安裝方法。

為達到上述目的本發明采用的技術方案是：加長風電葉片根部的連接結構，包括葉根部連接筒、沿葉根部連接筒端面圓周均勻間隔分布的軸向安裝孔、沿葉根部連接筒筒壁周向分布的徑向安裝孔、安裝在軸向安裝孔中的雙頭螺桿和安裝在徑向安裝孔中的交叉螺母，軸向安裝孔與徑向安裝孔相對應且與徑向安裝孔聯通形成T型安裝孔，雙頭螺桿的一端伸入到徑向安裝孔中與交叉螺母緊固，雙頭螺桿的另一端伸出所述的葉根部連接筒端面，其特征在于相鄰的所述的徑向安裝孔在所述的葉根部連接筒的筒壁上錯開分布，相鄰的徑向安裝孔的中軸線距所述葉根部連接筒端面的軸向距離不相等，所述的雙頭螺桿伸出所述的葉根部連接筒端面的長度相等。

進一步的，所述的徑向安裝孔包括孔徑相等的前排徑向安裝孔和后排徑向安裝孔，所述的前排徑向安裝孔沿所述的葉根部連接筒筒壁周向的同一圓周線均勻間隔分布，所述的后排徑向安裝孔沿所述的葉根部連接筒筒壁周向的同一圓周線均勻間隔分布，所述的前排徑向安裝孔的中軸線距所述的葉根部連接筒端面的軸向距離小于后排徑向安裝孔的中軸線距所述的葉根部連接筒端面的軸向距離，所述的前排徑向安裝孔與所述的后排徑向安裝孔交替分布，兩個所述的前排徑向安裝孔之間設有一個所述的后排徑向安裝孔。

進一步的，所述的前排徑向安裝孔與后排徑向安裝孔之間沿所述的葉根部連接筒筒壁的周向距離和軸向距離相等。

進一步的，所述的葉根部連接筒的外徑和內徑分別為D1和D2，所述的軸向安裝孔的中軸線均與直徑為（D1+D2）/2的圓周相切。

進一步的，所述的雙頭螺桿包括短雙頭螺桿和長雙頭螺桿，所述的短雙頭螺桿伸入到所述的前排徑向安裝孔中與所述的交叉螺母緊固，所述的長雙頭螺桿伸入到所述的后排徑向安裝徑中與所述的交叉螺母緊固，所述的短雙頭螺桿伸出所述的葉根部連接筒端面的距離等于所述的長雙頭螺桿伸出所述的葉根部連接筒端面的距離。

進一步的，所述的徑向安裝孔的直徑為D3，所述的軸向安裝孔的數量等于或小于0.79×π×（D1+D2）/2D3的整數值。