[發明專利]一種風力發電機葉片葉根聯接結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201510517150.4
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105089944B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 羊森林;趙萍;鐘賢和;莫爾兵;宋聚眾;黃永東;王鋒;李杰;曾明伍;耿向明;張慧敏
• 申請（專利權）人: 東方電氣風電有限公司
• 主分類號: F03D80/00
• 分類號: F03D80/00;B29C69/00
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

本發明公開一種風力發電機葉片葉根聯接結構，該風電葉片是空腹結構，主要結構材料為玻璃鋼，具有迎流面半塊和背流面半塊，兩個半塊殼體粘接為一整體，葉片根端輪廓是正圓，其端面上有多個周向均布用于與風輪輪轂連接的聯接螺栓；葉片的根部有一個過渡聯接件，過渡聯接件與葉片固定連接，聯接螺栓布置在過渡聯接件上。本發明采用金屬圓筒過渡聯接，避免了鉆孔對葉片的二次損傷，聯接螺栓的數量及截圓直徑可以根據不同機組輪轂的尺寸要求靈活調整，而且聯接螺栓的數量多于以往的聯接方法，滿足設計要求。

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，涉及風力發電機的風輪葉片，尤其涉及該葉片的葉根聯接結構。

背景技術

近年來，隨著風電機組功率的不斷提升，風輪葉片的長度、重量也快速增加，葉片根端承受的載荷也越來越大。目前6MW風電機組葉片的根部彎矩已達到約30MNm，如此大的彎矩給葉根聯接結構設計帶來了巨大困難。

風電葉片是空腹結構，通常采用真空灌注成型，分別灌注迎流面和背流面兩半殼體，再把兩半殼體粘接起來，葉片根端輪廓是正圓，其端面上要布置很多螺栓，用于與風輪輪轂連接。目前主要有兩種結構形式，一種是在葉片成型時，就把螺栓預埋在葉片中，其缺點是，該結構需預埋螺栓套筒，工藝較為復雜，易發生定位偏差，如果葉根灌注不透，還存在整支葉片報廢的風險，另外，當葉根預埋螺栓套損傷后更換也極其困難。另一種是T形螺栓結構，見圖1，該T形螺栓包括一條雙頭螺桿2和一個螺母3，葉片1灌注成型后，在葉片壁上鉆橫向孔，用于放置螺母3，在葉根端面上鉆縱向孔，通往螺母放置孔，雙頭螺桿2穿進該縱向孔與螺母3連接。其優點是更換螺桿很方便，缺點是，由于壁上螺母放置孔面積大，受葉片螺母放置孔所在部位強度限制，允許布置的螺栓數量較少，螺栓以及葉根玻璃鋼的靜強度和疲勞強度難于滿足設計要求。

以上兩種結構，螺栓都是預先安裝在葉片上的，在安裝葉片時，與輪轂的螺栓孔對位比較困難。

發明內容

針對以上問題，本發明提供一種風電葉片葉根聯接結構，該結構沒有上述現有技術的缺點。

本發明的技術解決方案是：

一種風電葉片葉根聯接結構，所述風電葉片是空腹結構，通常采用真空灌注成型，分別灌注迎流面和背流面兩半殼體，再把兩半殼體粘接為一整體，葉片根端輪廓是正圓，其端面上有多個周向均布用于與風輪輪轂聯接的聯接螺栓；其特征在于，所述葉片的根部有一個過渡聯接件，該過渡聯接件與葉片固定連接，所述聯接螺栓布置在過渡聯接件上。

所述過渡聯接件是一個有法蘭的金屬圓筒，該金屬圓筒的外壁與葉片的內壁粘接連接，所述金屬圓筒法蘭上有若干周向均布的螺栓孔，所述聯接螺栓穿在該孔中。

所述金屬圓筒與葉片結合面是環形齒狀嚙合結構。

所述金屬圓筒的筒體輪廓呈喇叭形狀，具有一段圓筒和一段錐筒，兩段筒體是整體，所述葉片的內壁輪廓與筒體輪廓相適配。

所述所述金屬圓筒的法蘭是寬邊法蘭，法蘭上有多排螺栓孔，呈同心圓分布。

上述風電葉片葉根聯接結構的制作方法，包括步驟：

（1）、按照風電葉片成型工藝分別手糊或灌注葉片的迎流面半塊和背流面半塊，按照金屬切削、焊接等工藝加工金屬圓筒；

（2）、在金屬圓筒外壁防滑齒的齒根槽內纏繞玻璃纖維絲，并用粘接劑將玻璃纖維絲浸透，待固化后，在一半塊葉片根端內壁上涂粘接劑，與金屬圓筒進行粘接，在半塊的對接面上涂粘接劑，通過合模，再把葉片的另一個半塊與金屬圓筒相粘接，保持它們的相對位置不變，適當加壓、加熱，待粘接劑固化后，兩個葉片半塊粘接為一體，葉片與金屬圓筒也粘接為一體，纏繞的玻璃纖維絲也構成葉片內壁上的防滑齒。

所用粘接劑優選環氧樹脂或聚酯樹脂。

本發明的有益效果：