[發明專利]一種帶凹型結構的風電葉片用輕量化主梁及制作、主梁結構組合、風電葉片及其制作方法

有效

• 申請號: 202110614148.4
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113263732B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 楊軍;彭超義;馮學斌;侯彬彬;鄧航;胡杰樺;梁鵬程;趙建剛;張滿闖
• 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: B29C65/48
• 分類號: B29C65/48;B29C65/78;F03D1/06;B29L31/08
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

1.一種帶凹型結構的風電葉片用輕量化主梁，其特征在于，所述輕量化主梁整體呈凹槽狀，包括位于輕量化主梁兩翼的支撐部（32）和連接兩支撐部（32）的中間連接部（36），所述中間連接部（36）的截面呈梯形狀，所述支撐部（32）的厚度大于中間連接部（36）；

所述支撐部（32）和中間連接部（36）連接形成的一個拼接面為一整體平面，該整體平面的形狀配置成與風電葉片的上殼體（1）或下殼體（2）的內側保持一致以形成抵靠；

所述支撐部（32）和中間連接部（36）連接形成的另一個拼接面為一凹槽狀非連續平面，所述支撐部（32）將中間連接部（36）的側面包覆形成一倒梯形凹槽；該凹槽狀非連續平面形成的定位槽（34）配置成與風電葉片的腹板（5）的端部保持一致以形成抵靠嵌套。

2.根據權利要求1所述的帶凹型結構的風電葉片用輕量化主梁，其特征在于，所述中間連接部（36）的增強體是多層增強纖維布由梯形的上底面到下底面依次疊加而成，且各增強纖維布疊加后形成的增強體的橫截面呈現梯形狀。

3.根據權利要求2所述的帶凹型結構的風電葉片用輕量化主梁，其特征在于，所述增強纖維布為碳纖維布，增強體是由幅寬相等的碳纖維布錯層鋪設而形成梯形狀截面。

4.根據權利要求2所述的帶凹型結構的風電葉片用輕量化主梁，其特征在于，所述支撐部（32）的外側拐角處設置有一斜面（37）。

5.根據權利要求1-4任一項所述的帶凹型結構的風電葉片用輕量化主梁，其特征在于，所述支撐部（32）的增強材料主要由BALSA木、PVC、PET、HPE中的任意一種或多種組成，所述支撐部（32）、中間連接部（36）通過樹脂灌注一體成型。

6.一種如權利要求1-5任一項所述的帶凹型結構的風電葉片用輕量化主梁的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：在主梁模具上鋪設中間連接部（36）的增強材料，使所述中間連接部（36）的增強體呈現梯形狀，使增強體的梯形下底面抵靠在主梁模具面上；

第二步：在所述中間連接部（36）的增強體的兩側放置支撐部（32）的增強材料，使所述支撐部（32）的增強材料包覆住所述增強體的梯形側面，進而形成一能與后期的風電葉片腹板（5）的端部相配合的定位槽（34），得到增強材料復合體；

第三步：通過樹脂灌注工藝，將上述步驟得到的增強材料復合體進行一體灌注，最終制作成型出風電葉片用輕量化主梁。

7.根據權利要求6所述的帶凹型結構的風電葉片用輕量化主梁的制作方法，其特征在于，所述鋪設中間連接部（36）的增強材料的方法具體包括：由幅寬相等的碳纖維布層（91）錯層鋪設；每層碳纖維布錯層的尺寸為L，第一層距主梁模具左端（33）的距離為D，第二層距主梁模具左端（33）的距離為D+L，直至錯層至第N層時，第N層距主梁模具右端（35）的距離回到D。

8.一種風電葉片用的輕量化主梁結構組合，其特征在于，包括腹板（5）與兩根如權利要求1-5任一項所述的帶凹型結構的風電葉片用輕量化主梁，兩根凹形主梁包括壓力面輕量化主梁（3）和吸力面輕量化主梁（4）：

在所述壓力面輕量化主梁（3）和吸力面輕量化主梁（4）上的一側均設置有縱向的定位結構，所述腹板（5）的兩端分別通過一定位配合結構與所述壓力面輕量化主梁（3）和吸力面輕量化主梁（4）的定位結構連接，并與壓力面輕量化主梁（3）和吸力面輕量化主梁（4）固接成一整體。

9.根據權利要求8所述的輕量化主梁結構組合，其特征在于，所述定位結構和定位配合結構選用凹槽配合定位方式，所述定位結構和定位配合結構中其中一個設置為定位槽（34），另一個則設置為與定位槽（34）配合的插入件。