[發明專利]一種風力發電機葉片預埋方法及結構

有效

• 申請號: 201911410241.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN110966139B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 張文偉;趙建剛;鄧航;靳交通;高康;劉鵬輝;馬寶寧;周萍;吳方賀
• 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: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 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

一種風力發電機葉片預埋方法及結構，將螺栓套的外側螺牙設計成弧形、在末端密封后連接泡沫條形成螺栓泡沫條整體，螺栓泡沫條整體與兩側為圓弧形的楔形條依次間隔排列設置，且使螺栓套的頂部端面突出風力發電機葉片端面、楔形條的端面與風力發電機葉片端面平齊，在半面合模縫的兩側各設置一個一側為斜面、另一側為弧形的半楔形條，對螺栓套頂部的端面打磨使整個端部平齊。本發明采用在螺栓套與泡沫條形成的整體兩側設置楔形條的方式，簡化了風力發電機葉片的預埋結構，加快了成型效率且容易操作，可以提高葉根連接螺栓垂直度，同軸度等重要連接公差，提高風力發電機葉片與風力發電機組的連接精度，從而提高風力發電機組與葉片之間的連接可靠性。

技術領域

本發明涉及一種葉片預埋方法及結構，具體涉及一種風力發電機葉片預埋方法及結構，屬于風力發電機組的復合材料葉片預埋結構領域。

背景技術

風力發電機組包括固定設置的塔筒，由塔筒支撐的機艙，與機艙主軸固定連接的輪轂，設置在輪轂上的葉片。葉片上與輪轂固定連接的部分為葉根，葉片上最遠離輪轂的部分為葉尖，葉根與變槳軸承之間的連接通常有兩種方式：T型打孔式和預埋螺栓套式。隨著葉片長度增加，風力發電機組兆瓦級提高，葉片載荷也不斷增大，越來越多的葉片從傳統的T型打孔連接方式過渡為預埋螺栓套連接方式，以便在葉根布置更多的連接螺栓，以保證葉根連接螺栓具有足夠的極限強度和疲勞強度。

目前應用的預埋組件主要包括金屬的螺栓套筒，楔形狀的UD棒和PVC材質的楔形泡沫條。整個預埋組件在葉片成型時組裝在葉片中，與葉片一體灌注成型。

如申請號CN2013100239963，名稱為“兆瓦級風電葉片葉根螺桿預埋工藝方法”的發明專利公開了一種兆瓦級風電葉片葉根螺桿預埋工藝方法，該方法包括以下步驟：將葉根法蘭盤的各法蘭孔中心與模具法蘭各孔中心對齊；在葉根法蘭盤的法蘭孔內穿入預埋螺桿，并用螺母將其固定；將UD套套在預埋螺桿上；將螺栓套穿入UD套中；將預埋螺桿穿入螺栓套并擰緊；將螺栓套的螺紋端穿入PVC楔子中；將PVC楔子卡放在UD帶的外側，并將UD帶與PVC楔子壓實；在UD帶的內側放入UD棒，使UD棒填充在相鄰的螺栓套之間，并用錘子砸實，UD帶與UD棒以及螺栓套的間隙用UD絲填滿。

另有申請號CN2012102028110，名稱為“預埋螺栓、預制葉根、葉片及其成型方法和風力發電機組”的發明專利公開了一種預埋螺栓、預制葉根、葉片及其成型方法和風力發電機組，其中預埋螺栓包括一體成型、桿狀的螺紋部和預埋部，所述螺紋部設置有外螺紋，所述預埋部的尾部具有向外側伸出的凸起；所述螺紋部用于伸出風電機組葉片的預制葉根，所述預埋部用于預埋固定在所述預制葉根內部。上述技術方案提供的預埋螺栓，只通過預埋部的凸起與預制葉根緊固連接，可以最大限度的保持葉根處初始設計的強度和剛度。同時，可有效增加螺栓本身的抗拉和抗扭能力，螺栓預埋的深度可以設計的更淺，以盡量小的增加葉片的附加質量，從而優化葉片的設計。

上述葉根預埋結構有以下缺點：

（1）目前的預埋螺栓套外表面牙型為梯形，牙間環向纖維的應力集中，使得葉片灌注后包裹在外牙型的梯形拐角處易破壞，導致纖維強度降低，從而降低整個葉根部強度；

（2）將預埋螺栓套預埋至風力發電機葉片中時，需要一個預埋螺栓套四周有2個楔形條，4個小楔形條。這樣的楔形條設計，在預埋型葉片成型時施工繁瑣。此外由于7個零件之間在葉片成型之前相互獨立，而且密度不同，所以在葉片成型過程中預埋螺栓套重量大導致其下沉，容易形成預埋螺栓套上表面富樹脂等問題，進而影響預埋型葉片葉根預埋結構強度。

因此，需要一種新的葉根螺栓預埋結構，可以有效解決以上弊端，同時提高葉根葉根預埋結構強度。

發明內容

本發明為解決目前葉根預埋結構中強度不高、結構復雜、施工繁瑣的問題，提出了一種風力發電機葉片預埋方法及結構，既能提高預埋型葉片成型效率且容易操作，又能提高預埋型葉片葉根預埋結構強度，提高風力發電機組與葉片之間的連接可靠性。