[實用新型]一種模塊化的風力發電機組葉片

有效

• 申請號: 202023271792.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN214330792U
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 沈坤榮
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本實用新型公開了一種模塊化的風力發電機組葉片，屬于風力發電機葉片設計制造技術領域，包括一承載部和一氣動部；承載部包括葉片主梁和葉根轉接結構；葉根轉接結構的兩端分別通過緊固件連接葉片軸承和葉片主梁；氣動部通過緊固件連接承載部，氣動部包括蒙皮支撐結構和蒙皮，蒙皮支撐結構包括筋板和檁條；蒙皮包括多個蒙皮片，每個蒙皮片與檁條分別通過緊固件固定連接或粘接，形成葉片的氣動曲面。本實用新型技術方案的有益效果在于：氣動部和承載部分別獨立制作而成，承載部的結構形狀能夠適用不同葉片型號的葉片，通用性較佳；氣動部采用分塊拼接的蒙皮片，便于葉片損壞后進行局部維修，降低了維護成本，葉片模具的制作成本較低。

技術領域

本實用新型涉及風力發電機葉片設計制造技術領域，尤其涉及一種模塊化的風力發電機組葉片。

背景技術

風力發電機葉片是風力發電機的關鍵部件之一，葉片的設計直接影響其轉換效率和可靠性，影響其年發電量。葉片的結構設計主要包括氣動部和承載部，葉片的橫截面呈中空翼型結構，通常采用一體成型的氣動外殼與承載主梁，氣動外殼由硬質泡面塑料制成夾心結構，兩側的蒙皮采用多軸玻璃纖維增強復合材料制成，蒙皮的結構較薄，蒙皮之間通常采用輕木、泡沫材料填充，蒙皮與填充材料一體灌注成型；承載結構包括由單向玻璃纖維增強復合材料制成的梁帽，以及腹板，腹板采用硬質泡面塑料夾心結構，梁帽的最大厚度處通過腹板連接后制成盒式主梁或工字主梁，梁帽可以與殼體一體成型，也可以預制后再和殼體粘接成型；葉根采用多軸玻璃纖維增強復合材料制成環狀結構，環上布設有連接螺栓，便于與軸承連接，葉根環狀結構與中空翼型結構在葉片根部附近通過B樣條融合過渡。

目前，現有技術中通常采用分模灌注成型、合模膠接的制造工藝，沿葉片前緣、葉片后緣的最大外緣處將葉片分為兩片，分別制作葉片模具(包括陽模、陰模和腹板模具)，在葉片模具上分別制作上述梁帽、前后緣梁、葉根環等承載結構，隨后將預制的承載結構與氣動結構一體灌注成型，預制的葉片腹板與葉片兩片膠接于一體。這種制作工藝隨著葉片的加長，材料鋪設工作量劇增，生產效率降低，制造周期長；由于玻璃纖維增強復合材料的厚度、面積增加，導致制作困難，質量風險加大；葉片腹板與葉片殼體直接通過粘接固定，運行過程中存在粘接失效的風險，粘接的質量難于控制和檢測，嚴重時可能會危及風力發電機的整體安全；不同型號的葉片模具的通用性較差，增加了葉片模具的制作成本，因此針對以上問題，迫切需要設計出一種能夠提高葉片結構通用性，降低風力發電機葉片制造和運維成本的風力發電機葉片，以滿足實際使用的需要。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，現提供一種模塊化的風力發電機組葉片，具體技術方案如下所示：

一種模塊化的風力發電機組葉片，包括一承載部和一氣動部；

所述承載部包括：

一葉片主梁，所述葉片主梁包括梁帽和腹板，所述梁帽和所述腹板圍成自葉根向葉尖延伸的盒體結構；

一葉根轉接結構，所述葉根轉接結構的一端通過緊固件連接一葉片軸承，所述葉根轉接結構靠近所述葉片軸承的一端呈圓環形，所述葉根轉接結構的另一端通過所述緊固件所述葉片主梁；

所述氣動部通過緊固件連接所述承載部，所述氣動部包括：

一蒙皮支撐結構，所述蒙皮支撐結構包括與所述葉片主梁連接的多個筋板，以及多個檁條，多個所述檁條分別安裝于多個所述筋板上，所述檁條安裝的方向與所述葉片主梁的方向一致；

一蒙皮，所述蒙皮包括多個蒙皮片，每個所述蒙皮片與所述檁條分別通過緊固件固定連接或粘接，形成葉片的氣動曲面。

優選地，所述筋板與所述葉片主梁之間的夾角小于或等于90度。

優選地，所述葉片主梁的截面呈方形、多邊形、圓形或橢圓形，且沿著葉根向葉尖的延伸方向，所述葉片主梁的橫截面積和壁厚相同或逐漸減小。

優選地，每個所述蒙皮片之間填充有密封材料。