[發明專利]一種芯材組合式復合材料風電葉片及其制造方法

在審

• 申請號: 202210116818.4
• 申請日: 2022-02-07
• 公開（公告）號: CN114571714A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 談源;周敏杰;解恩澤;湯娟;常忠偉
• 申請（專利權）人: 常州市新創智能科技有限公司
• 主分類號: B29C57/10
• 分類號: B29C57/10;B29C70/30;B29C70/52;B29C70/54;F03D1/06;F03D3/06;B29L31/08
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 王芳

本發明涉及風電葉片技術領域，尤其涉及一種芯材組合式復合材料風電葉片及其制造方法；包括內部呈空腔結構的葉片外殼，以及設置在空腔結構內的腹板；其中，葉片外殼包括若干個芯材、兩個主梁、邊緣梁、內蒙皮、外蒙皮和填充結構；芯材包括兩端貫通的拉擠管，以及封堵住拉擠管兩端開口的封孔板；兩個主梁上下分布設置在葉片外殼的中間段；邊緣梁設置在葉片外殼一側的邊緣；內蒙皮和外蒙皮之間形成間隔，主梁、芯材和邊緣梁均與內蒙皮和外蒙皮貼合、并且在間隔內拼接；填充結構用于填充部件拼接的縫隙處。本發明提供了一種芯材組合式復合材料風電葉片及其制造方法，有效降低了風電葉片的重量，增加了風電葉片的結構強度。

技術領域

本發明涉及風電葉片技術領域，尤其涉及一種芯材組合式復合材料風電葉片及其制造方法。

背景技術

風能是一種優質的可再生能源，風電是可再生能源發展的重要領域，我國有著大量的島嶼、山區、草原和高原，這些地帶風能資源豐富，加快風電項目的建設，對于我國的調整能源結構和轉變經濟發展方式具有重要意義。

隨著對風力發電機對風能的利用率要求不斷提高，風力發電機的葉片也逐漸加長。傳統的風力發電機的葉片使用金屬材料制造而成，其葉片隨著長度的加長重量就會過重，不便于安裝和使用，因此風電葉片的材料逐漸使用強度高但重量更輕的復合材料（比如玻纖、碳纖或碳玻混合等材料）來代替傳統的金屬材料。

現有的復合材料風電葉片的制造方法如下：先使用復合材料織物鋪設成風電葉片的形狀，并使用樹脂浸潤復合材料織物，之后再通過固化成型工藝形成風電葉片整體。其中樹脂是重量最大的材料，上述的制造方法所做出的風電葉片各個側壁都會被樹脂完全浸透，因此制作出來的風電葉片重量還是會較重。同時，由于復合材料織物通常是平鋪形狀，通過鋪設多層所形成的風電葉片面板容易發生彎折和變形，風電葉片的結構強度較差。

鑒于上述問題，本設計人基于從事此類產品工程應用多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，提供一種芯材組合式復合材料風電葉片及其制造方法，有效降低了風電葉片的重量，增加了風電葉片的結構強度。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術中存在的缺陷提供一種芯材組合式復合材料風電葉片及其制造方法，解決現有復合材料風電葉片的結構由于浸潤過多樹脂導致的重量過重、以及風電葉片的結構強度較差的問題。

為了達到上述目的，本發明提供一種芯材組合式復合材料風電葉片，包括內部呈空腔結構的葉片外殼，以及沿豎直方向設置在所述空腔結構內的腹板；

其中，所述葉片外殼包括若干個芯材、兩個主梁、邊緣梁、內蒙皮、外蒙皮和填充結構；所述芯材包括兩端貫通的拉擠管，以及封堵住所述拉擠管兩端開口的封孔板；兩個所述主梁均沿所述葉片外殼長度方向延伸，且上下分布設置在所述葉片外殼的中間段；所述邊緣梁沿所述葉片外殼長度方向延伸，且設置在所述葉片外殼一側的邊緣；所述內蒙皮和所述外蒙皮之間形成沿所述葉片外殼長度方向延伸的間隔，所述主梁、所述芯材和所述邊緣梁均與所述內蒙皮和所述外蒙皮貼合、并且在所述間隔內拼接；所述填充結構用于填充部件拼接的縫隙處。

進一步地，所述拉擠管的內部設置有輕質填充料。

進一步地，所述腹板設置兩個，且相互平行并間隔地設置在所述葉片外殼的空腔結構內；其中一個所述腹板設置在所述主梁處。

進一步地，所述腹板的頂端和底端均設置彎折段，所述彎折段與所述葉片外殼的空腔結構側壁貼合。

進一步地，所述彎折段向兩個所述腹板之間的間隔方向延伸。

進一步地，所述拉擠管的截面形狀設置成可拼接成蜂窩結構的多邊形。

進一步地，所述拉擠管的截面形狀設置成圓形或橢圓形。