[發明專利]一種風電葉片葉根預制成型方法及風電葉片葉根

在審

• 申請號: 202310140307.0
• 申請日: 2023-02-21
• 公開（公告）號: CN116353097A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 朱亞坤;邱成宇;梁鎮宇;陳文光;顧育慧;李軍向
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/54;B29L31/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉暢

本發明公開了一種風電葉片葉根預制成型方法及風電葉片葉根，包括：選取金屬材料并加工成所需尺寸的金屬薄片；將金屬薄片和玻纖布進行斜切處理；對金屬薄片表面進行打孔處理；對金屬薄片進行表面處理；將金屬薄片按照鋪層設計要求與玻纖布一同鋪設于葉根位置；真空灌注樹脂，升溫并固化，完成葉片葉根的預制。本發明通過在葉片葉根中引入金屬薄片鋪層材料，將玻纖增強復合材料與金屬材料相結合，實現葉根連接處的局部加強效果，提高了與葉根圓螺母及螺栓接觸的玻璃鋼材料的強度及模量，有效減少了葉根的增強材料用量，實現葉根部件的減重。

技術領域

本發明涉及風電葉片的技術領域，尤其是指一種風電葉片葉根預制成型方法及風電葉片葉根。

背景技術

隨著風機葉片大型化的發展趨勢，風機發電功率在得到提升的同時，葉片的重量變得越來越大，葉片根部承受的載荷也隨之越來越大。較高的載荷對于風機葉輪的安全運行有較大的風險，葉片在高速運轉時，葉片根部連接的穩定性及可靠性起著十分關鍵的作用，因此需要合理設計葉片根部的連接結構及連接強度，以保證葉片根部與輪轂之間連接穩固，避免由于連接失效造成的葉根連接處的斷裂，降低設備損傷或人員傷亡事故的風險。

在風電葉片的葉根連接中，T-bolt是一種最為常見的連接方式，T型螺栓套中，葉根圓螺母與相接觸的玻璃鋼的擠壓面是容易發生應力集中的位置，玻璃鋼的擠壓強度往往制約了葉根結構強度。為保障葉根玻璃鋼安全系數，葉根的壁厚就要做到很厚，但這樣無形中更加增大了葉根的重量，傳統的T-bolt葉根連接形式已經難以滿足大型葉片葉根強度要求。同時葉根處使用的傳統玻璃鋼材料在葉片超過一定尺寸和重量時，葉根連接處存在較大隱患，需要進行額外的增強處理來保證葉根的穩固。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種風電葉片葉根預制成型方法，通過在葉片葉根中引入金屬薄片鋪層材料，將玻纖增強復合材料與金屬材料相結合，實現葉根連接處的局部加強效果，提高了與葉根圓螺母及螺栓接觸的玻璃鋼材料的強度及模量，避免了葉根通過唯一的加厚進行強度補償的方式，有效減少了葉根的增強材料用量，實現葉根部件的減重。

本發明的另一個目的在于提供一種風電葉片葉根。

本發明的目的可以通過下述技術方案實現：

一種風電葉片葉根預制成型方法，包括，

選取金屬材料并加工成所需尺寸的金屬薄片；

將金屬薄片長度方向的一端做斜切處理，形成倒角，同時對玻纖布進行同樣倒角大小的斜切處理；

在不影響金屬薄片力學結構性能的條件下，對金屬薄片表面進行打孔處理，通過加工出多個圓孔以便于提高后期灌注效率，且灌注后能夠在圓孔位置形成樹脂釘從而有效增強金屬薄片與上下鋪層的結合強度；

對金屬薄片進行表面處理，以增強其與灌注樹脂之間的界面結合強度；

將金屬薄片按照鋪層設計要求與玻纖布一同鋪設于葉根位置，在葉根的厚度方向上，每隔預設層數的玻纖布放入一層金屬薄片鋪層，在葉根的軸向方向上依次設置為金屬薄片與玻纖布混雜區、過渡區和玻纖布鋪層區，通過倒角便于金屬薄片與玻纖布在過渡區的對接；

對已鋪層好的金屬薄片與玻纖布進行真空灌注樹脂，升溫并固化，完成葉片葉根的預制。

進一步，所述金屬材料包括不銹鋼、鋁合金、鈦合金中的一種或多種。

進一步，多個圓孔在金屬薄片表面呈矩形陣列分布。

進一步，所述表面處理包括砂紙打磨、噴砂粗化、酸洗處理、磷化處理、火焰處理、硅烷偶聯劑處理中的一種或多種處理方法。