[實用新型]一種風電葉片根部延長段構件

有效

• 申請號: 201521014281.2
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN205260227U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 秦志文;周瑞濤;楊科;徐宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F03D80/00
• 分類號: F03D80/00
• 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，尤其涉及一種風電葉片根部延長 段構件，屬于風力發電設備的零部件。

背景技術

風電葉片是風力機發電機組至關重要的組件，其主要作用是捕獲來流風 能，將風能轉換成機械能，驅動風力機發電機組再將機械能轉換成電能。風 電葉片的長度直接影響風力機捕獲風能的能力和風力發電機組的輸出功率。 在相同出功效率的情況下，風力機發電能力與葉片的長度呈現2次方關系，增 加葉片長度是增加風力機發電能力的直接和有效途徑，然而，葉片越長往往 載荷也越大，這也對葉片的結構強度提出嚴格的要求。隨著風電技術的不斷 發展和大量風機運行經驗的積累，先進的控制技術大幅降低了現有葉片的運 行載荷，使得葉片結構的強度設計盈余很大，為葉片的增功提供了改造的空 間，增加葉片長度是其中一項有效措施。

不僅如此，由于風電機組在裝機前期并不容易完全掌握裝機位置的風資 源狀況，在實際運行的過程中經常出現一些風機在安裝后并沒有達到預期的 風速和功率，實際運行載荷也沒有預期的值，這也給風機葉片增長提供了實 際需求，而更換整只葉片將大幅增加改造成本，在現有葉片的基礎上，通過 增加一個葉根段來增加整個葉片的長度是一個相對經濟的提高風力機出功的 舉措。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種風電葉片根 部延長段構件，為風電機組增功改造提供一種簡單有效的方法，同時，改造 成本不高而能顯著增加葉片的出功，具有廣泛的應用前景。

本實用新型為解決其技術問題所采取的技術方案是：

一種風電葉片根部延長段構件，包括延長段主體，其特征在于，所述延 長段主體包括外層、中間層和內層，其中，所述延長段主體的內層、外層均 為由纖維增強復合材料制成的蒙皮，中間層沿其周向均勻鋪設若干復合材料 預制型條；相鄰兩復合材料預制型條之間的空間中沿其軸向依次設置有金屬 螺栓套、輕質填充材料、圓柱形假體和金屬光套。

優選地，所述延長段主體是與葉根圓柱半徑相同的同心圓柱段，所述延 長段主體一端通過所述金屬螺栓套和法蘭連接螺栓與風力渦輪的輪轂連接， 另一端通過所述金屬光套和葉根連接螺栓與風電葉片根部連接。

優選地，所述復合材料預制型條為由復合材料制成的與所述延長段主體 等長的長條。

優選地，所述風電葉片根部延長段構件在使用時，切除圓柱形假體的內 蒙皮，取出圓柱形假體，形成圓柱形假體腔，作為螺栓連接過程的操作空間。

進一步的，圓柱形假體腔的直徑與延長段主體末端預埋的金屬光套一致， 且長度大于葉根連接螺栓的長度。

優選地，各所述金屬螺栓套的尾端至少基本與所述延長段主體的輪轂連 接端面平齊，各所述金屬光套的尾端至少基本與所述延長段主體的葉根連接 端面平齊。

同現有技術相比，本實用新型的風電葉片根部延長段構件具有以下特點：

1、采用復合材料主體結構可以發揮復合材料輕質高強的特點，可以降低 結構的重量和葉片的載荷。

2、采用與螺栓套截面尺寸相同的假體可以實現內表面幾何外形延延長段 軸向外形一致性，可以避免纖維布在鋪設和吸注過程中的褶皺缺陷。有利于 提高結構的強度。

3、采用預埋金屬件的連接方式使連接螺栓具有較低的載荷系數，可以有 效減小螺栓承受的載荷。

4、預制型條采用連續纖維復合材料可以發揮單向復合材料的特性，增加 延長段的強度，預制型條的高度可以比較小，這樣降低延長段的重量，同時 對螺栓的連接強度影響很小。

5、增加型條在假體臨近位置的高度可以使得延長段的結構剛度變化更平 穩，提高延長段的疲勞強度。

6、預埋假體實現螺栓的操作空間對結構的破壞性小，這種結構使得螺栓 連接組裝和維護簡單，便于螺栓置換。

附圖說明

圖1.本實用新型的風電葉片根部延長段構件的總體結構裝配圖；

圖2.本實用新型的風電葉片根部延長段構件總體結構示意圖；

圖3.本實用新型的風電葉片根部延長段構件內部結構輪廓構造圖；

圖4.本實用新型的風電葉片根部延長段構件主體剖視圖；

圖5.本實用新型的風電葉片根部延長段構件主體各段截面視圖；

圖6.本實用新型的風電葉片根部延長段構件總體結構正視圖；