本發(fā)明涉及風電領域，尤其涉及一種用于加長風力發(fā)電機葉片的設備和一種風機葉片加長方法。

背景技術：

風能是一種無污染的清潔能源，且儲量巨大。我國的風資源非常豐富，經(jīng)過幾年快速發(fā)展，我國風電產(chǎn)業(yè)增幅巨大，年裝機量已居世界第一。

近年來，隨著全球變暖以及大量人工建筑的影響，全國除西藏高原及其東部地區(qū)年平均風速不存在顯著線性降低外，我國大部分地區(qū)年平均風速均呈減小趨勢，其中冬季是我國平均風速減小最顯著的季節(jié)。

由于早期的風資源較好，我國風場機型選擇比較保守，葉片型號少、技術不成熟，造成了大批量安裝適用于高風速風場的機型，但隨著周邊項目的密集開發(fā)，以及全球氣候變暖造成的風資源降低，目前大部分風場的年平均發(fā)電小時數(shù)均大幅降低，經(jīng)濟效益降幅明顯。

風力發(fā)電機將風能轉(zhuǎn)化為機械能，然后將機械能轉(zhuǎn)化為電能進行遠距離傳輸，其中葉片是進行風能轉(zhuǎn)化的最主要部件，其氣動性能直接影響發(fā)電效率，葉片越長，吸收風能越多，進而發(fā)電量越大。因此，近年來各種加長葉片的方法和專利不斷涌現(xiàn)，但均為加長葉片的方法和工藝流程等，沒有涉及到定位葉尖加長段的工裝設備。為了節(jié)約改造成本，葉片加長一般為高空作業(yè)，因此造成葉尖加長段的定位和固定操作困難，需要輔助設備。

為了保證各加長葉片的外形一致性和便于施工，本發(fā)明研發(fā)了一種葉片加長設備以及使用該設備的風機葉片加長方法，彌補國內(nèi)外研發(fā)機構在此方面的空白。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于加長風機葉片的設備，該設備的作用是定位葉尖加長段和葉片主體的相對位置，并且可以通過該設備調(diào)整葉尖加長段的旋轉(zhuǎn)以及前緣、后緣位置，達到葉片加長后表面平順的目的。

為了實現(xiàn)空中調(diào)整葉尖加長段的位置和固定葉尖加長段的目的，本發(fā)明提供一種用于加長風機葉片的設備，該設備包括葉尖段工裝和主體段工裝兩部分，葉尖段工裝用于調(diào)整和固定葉尖加長段，主體段工裝用于空中調(diào)整工裝與葉片主體的相對位置。

葉尖段工裝和主體段工裝結(jié)構形式類似，均由金屬框架和隨型板調(diào)節(jié)組件組成，為了降低葉片加長工裝的重量，便于高空作業(yè)，工裝的金屬框架采用低密度合金材料，例如鋁合金或鈦合金材料。隨型板調(diào)節(jié)組件的作用是夾持葉尖加長段和葉片主體，并可以調(diào)整兩者相對位置，并固定兩者位置，便于后期進行高空玻璃鋼粘接作業(yè)。因此，隨型板調(diào)節(jié)組件包括玻璃鋼隨型板和固定于玻璃鋼隨型板上的調(diào)節(jié)螺栓。玻璃鋼隨型板包括前緣隨型板、吸力面隨型板和壓力面隨型板三部分組成，其中前緣隨型板處粘接一個調(diào)節(jié)螺栓，吸力面隨型板和壓力面隨型板各固定粘接兩個調(diào)節(jié)螺栓。

為了便于調(diào)整葉尖加長段的位置和角度，使其與葉片主體外形匹配，葉尖段工裝和主體段工裝各包括至少兩組隨型板調(diào)節(jié)組件，且隨型板調(diào)節(jié)組件之間的間距不小于0.5m。

該風機葉片加長工裝使用方法包括如下步驟：

（1）在地面上將葉尖加長段固定于一葉尖段工裝的相應位置上，通過調(diào)整所述葉尖段工裝的至少一隨型板調(diào)節(jié)組件上的一前緣隨型板、一壓力面隨型板或一吸力面隨型板的至少一個調(diào)節(jié)螺栓，來調(diào)節(jié)葉尖加長段的位置和旋轉(zhuǎn)角度，并夾持葉尖加長段；

（2）在空中將一主體段工裝固定于葉片主體上，通過調(diào)整所述主體段工裝的至少一隨型板調(diào)節(jié)組件上的一前緣隨型板、一壓力面隨型板或一吸力面隨型板的至少一調(diào)節(jié)螺栓，來調(diào)整所述主體段工裝與葉片主體的相對位置；

（3）將葉尖加長段以及所述葉尖段工裝一同吊裝至高空，通過法蘭連接所述葉尖段工裝和所述主體段工裝，檢查葉片主體與葉尖加長段對接后的前緣、后緣平順度，如不平順，繼續(xù)調(diào)整各隨型板調(diào)節(jié)組件上所述前緣隨型板、壓力面隨型板或吸力面隨型板的所述調(diào)節(jié)螺栓，使加長后的葉片達到設計的表面平順要求；

（4）定位完成后，進行加長連接處的手糊玻璃鋼作業(yè)，連接葉片主體和葉尖加長段，高溫固化后滾涂葉片表面漆，完成風機葉片的加長作業(yè)。

通過該設備的使用，可以定位葉尖加長段和葉片主體的相對位置，通過工裝調(diào)整葉尖加長段的旋轉(zhuǎn)以及前緣、后緣位置，實現(xiàn)葉片加長后的表面平順。

附圖說明

通過下文中的參照附圖所進行的描述部分，能夠更好的理解所有上述特征，所述附圖為：

圖1為本發(fā)明中加長后的風機葉片示意圖，其中1為葉片主體，即加長前的原風機葉片，2為葉尖加長段；

圖2為本發(fā)明中葉片加長設備示意圖，3為葉尖段工裝，4為主體段工裝，其中5為葉尖段工裝與主體段工裝的連接法蘭，6為隨型板調(diào)節(jié)組件，7為金屬框架；

圖3為本發(fā)明中葉片加長設備夾持葉尖加長段后的剖面示意圖，其中8為葉片剖面（葉片主體1剖面或葉尖加長段2剖面），9為壓力面隨型板，10為前緣隨型板，11為吸力面隨型板，12為調(diào)節(jié)螺栓，13為銷軸，14為連接板，15為固定板，16為螺母。

具體實施方式

本發(fā)明所涉及的風機葉片加長設備，其功能是定位葉尖加長段1和葉片主體2的相對位置，以及固定葉尖加長段1和葉片主體2的位置，輔助高空手糊玻璃鋼作業(yè)。

該風機葉片加長設備包括葉尖段工裝3和主體段工裝4，兩段工裝通過法蘭5連接，兩段工裝的結(jié)構基本一致，均由金屬框架7和隨型板調(diào)節(jié)組件6構成，為了更好的定位和固定葉尖加長段1，葉尖段工裝3和主體段工裝4各至少包含兩組隨型板調(diào)節(jié)組件6，且兩組隨型板調(diào)節(jié)組件6之間的間距不小于0.5m。

風機葉片加長屬于高空作業(yè)，在保證工裝強度的同時，應盡量降低其重量，因此金屬框架使用低密度合金材料，一般為鋁合金或鈦合金材料。

為了達到定位和夾持葉尖加長段2的目的，隨型板調(diào)節(jié)組件6設計為可調(diào)節(jié)結(jié)構，如圖3所示的葉片加長設備夾持葉尖加長段1（葉片主體2）的剖面結(jié)構，每組隨型板調(diào)節(jié)組件6包括壓力面隨型板9、前緣隨型板10和吸力面隨型板11三部分，三塊隨型板共同確定葉片剖面8的位置，連接板14粘接在玻璃鋼隨型板（9、10、11）上，并通過銷軸13與調(diào)節(jié)螺栓12連接，調(diào)節(jié)螺栓12通過固定板15和螺母16固定于金屬框架上。通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓12的伸出長度，可以調(diào)整葉片剖面8在平面內(nèi)移動和旋轉(zhuǎn)，最終達到葉尖加長段2與葉片主體1的外形平順。

葉片加長流程及工裝使用方法包括如下步驟：

（1）在地面上將葉尖加長段2固定于葉尖段工裝3的相應位置上，通過調(diào)整隨型板調(diào)節(jié)組件6上前緣隨型板10、壓力面隨型板9和吸力面隨型板11的調(diào)節(jié)螺栓12，調(diào)節(jié)葉尖加長段2的位置和旋轉(zhuǎn)角度，并夾持葉尖加長段2；

（2）在空中將主體段工裝4固定于葉片主體1上，通過調(diào)整隨型板調(diào)節(jié)組件6上前緣隨型板10、壓力面隨型板9和吸力面隨型板11的調(diào)節(jié)螺栓12，調(diào)整主體段工裝4與葉片主體1的相對位置，并夾持葉片主體1；

（3）將葉尖加長段2以及葉尖段工裝3吊裝至高空，通過法蘭5連接葉尖段工裝3和主體段工裝4，檢查葉片主體1與葉尖加長段2對接后的表面平順度，如不平順，繼續(xù)調(diào)整隨型板組件6上前緣隨型板10、壓力面隨型板9和吸力面隨型板11的調(diào)節(jié)螺栓12，使加長后的葉片達到設計的表面平順要求；

（4）定位完成后，進行加長連接處的手糊玻璃鋼作業(yè)，連接葉片主體1和葉尖加長段2，高溫固化后滾涂葉片表面漆，完成風機葉片的加長作業(yè)。