本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)：

目前大型風(fēng)電葉片的結(jié)構(gòu)包括蒙皮外殼、主梁、腹板、避雷系統(tǒng)等。其中殼體主要是保持幾何翼型的作用，利用氣流通過(guò)其形狀產(chǎn)生氣動(dòng)力，推動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，主要是承擔(dān)大部分剪切載荷。主梁一般是單向復(fù)合材料增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，是葉片的主要承載結(jié)構(gòu)，主要承受葉片的彎曲載荷?？辜舾拱逡话愣酁閵A芯結(jié)構(gòu)，支撐主梁，并承受一定的來(lái)自上下殼體的剪切載荷。

由于葉片殼體可以主要承受剪切載荷，葉片殼體類(lèi)似于薄壁結(jié)構(gòu)，而薄壁結(jié)構(gòu)一般對(duì)于剪切載荷比較敏感，容易發(fā)生失穩(wěn)等問(wèn)題。而腹板對(duì)于弦向的剪切載荷作用有限，上下殼體受剪切不均，容易造成后緣開(kāi)裂等問(wèn)題。同時(shí)葉片上下殼體粘合力不夠也會(huì)造成后緣等位置開(kāi)裂。特別是在分段葉片中，分段連接處，如果腹板采用C字形設(shè)計(jì)，減小應(yīng)力集中，因此腹板的支撐與抗剪作用更加微弱，使得連接處受力變得復(fù)雜，且不穩(wěn)，這樣會(huì)導(dǎo)致連接器長(zhǎng)時(shí)間受更多疲勞載荷，影響其疲勞壽命。

為了輔助腹板提高支撐和抗剪作用，需要在葉片殼體內(nèi)安裝翼肋，現(xiàn)有技術(shù)的翼肋為整體式構(gòu)造，重量大，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，通過(guò)對(duì)翼肋結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，提高了葉片的支撐能力和抗剪能力，既可以應(yīng)用于整體式葉片，也可以應(yīng)用于分段式葉片。

一方面，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片，包括：

第一主梁；

第二主梁，與所述第一主梁并行布置；

腹板，其上邊與所述第一主梁垂直連接，下邊與所述第二主梁垂直連接；

葉片殼體，呈翼形形狀包覆于所述第一主梁和所述第二主梁；

在所述葉片殼體的內(nèi)部空間安裝一個(gè)或一個(gè)以上翼肋，所述翼肋與所述葉片殼體的內(nèi)表面、所述第一主梁、所述第二主梁垂直連接；所述翼肋上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上減重孔。

優(yōu)選地，所述減重孔為圓形或橢圓形形狀。

優(yōu)選地，所述減重孔位于所述翼肋的中部。

優(yōu)選地，所述減重孔包括兩個(gè)，分布在所述腹板連接位置兩側(cè)的所述翼肋上。

優(yōu)選地，所述翼肋由夾芯材料制造。

優(yōu)選地，所述腹板的端面上設(shè)有向內(nèi)凹陷的C形槽。

優(yōu)選地，所述翼肋與第一主梁的連接位置設(shè)有與所述第一主梁適配連接的U形凹槽；和/或，所述翼肋與第二主梁的連接位置設(shè)有與所述第一主梁適配連接的U型凹槽。

優(yōu)選地，在所述翼肋與所述葉片殼體之間設(shè)有加強(qiáng)筋，和/或，在所述翼肋與所述第一主梁和/或所述第二主梁之間設(shè)有加強(qiáng)筋。

優(yōu)選地，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片為分段式葉片。

優(yōu)選地，所述腹板的端面與所述翼肋連接并且所述腹板與所述翼肋垂直。

另一方面，本實(shí)用新型還提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括以上所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片。

本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以有效降低翼肋的重量，并且提升翼肋的支撐強(qiáng)度，有效提高整個(gè)葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在滿足強(qiáng)度要求的前提下，可以使葉片內(nèi)外各結(jié)構(gòu)件減少用料，降低葉片重量和耗材成本。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面所描述的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例翼肋的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例翼肋的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

11、第一主梁；12、第二主梁；

20、腹板；

30、葉片殼體；

40、翼肋；401、減重孔；402、U形凹槽；404、加強(qiáng)筋。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

下面將詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各個(gè)方面的特征和示例性實(shí)施例。在下面的詳細(xì)描述中，提出了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本實(shí)用新型的全面理解。但是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是，本實(shí)用新型可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對(duì)實(shí)施例的描述僅僅是為了通過(guò)示出本實(shí)用新型的示例來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的更好的理解。本實(shí)用新型決不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本實(shí)用新型的精神的前提下覆蓋了元素、部件和算法的任何修改、替換和改進(jìn)。在附圖和下面的描述中，沒(méi)有示出公知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便避免對(duì)本實(shí)用新型造成不必要的模糊。

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本實(shí)用新型更全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中，為了清晰，可能夸大了區(qū)域和層的厚度。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。

此外，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施例中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，可以實(shí)踐本實(shí)用新型的技術(shù)方案而沒(méi)有所述特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者可以采用其它的方法、組元、材料等。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本實(shí)用新型的主要技術(shù)創(chuàng)意。

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)。

實(shí)施例1

如圖1-3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例1提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片，包括：第一主梁11、第二主梁12、腹板20、葉片殼體控制器30和一個(gè)或一個(gè)以上翼肋40。

第二主梁12與第一主梁11并行布置；第一主梁11、第二主梁12為整個(gè)葉片提供剛度支持；

腹板20上邊與第一主梁11垂直連接，下邊與第二主梁12垂直連接；通過(guò)腹板20為第一主梁11、第二主梁12提供垂直方向的支持；

葉片殼體30呈翼形形狀包覆于第一主梁11和第二主梁12；

翼肋40設(shè)置在葉片殼體30的內(nèi)部空間，翼肋40與葉片殼體30的內(nèi)表面、第一主梁11、第二主梁12垂直連接；翼肋40上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上減重孔401，減重孔401的形狀可以根據(jù)使用需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求其滿足相應(yīng)的強(qiáng)度，并且保證不增加結(jié)構(gòu)應(yīng)力為前提，優(yōu)選地，減重孔401應(yīng)采用圓滑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。減重孔401為圓形或橢圓形形狀。采用圓形形狀或者橢圓形形狀的減重孔401，可以達(dá)到減輕重量作用的同時(shí)，減少結(jié)構(gòu)應(yīng)力。具體地，圓形形狀、橢圓形形狀的減重孔401可以根據(jù)使用的需求而進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，在整個(gè)肋板的長(zhǎng)寬形狀較為均等的位置可以設(shè)計(jì)圓形形狀的減重孔401，而在整個(gè)肋板的狹長(zhǎng)位置可以設(shè)計(jì)橢圓形形狀的減重孔401。

翼肋板結(jié)構(gòu)40的作用是維持葉片翼型，并將局部氣動(dòng)載荷從殼體傳遞到第一主梁11、第二主梁12和腹板20上。一般情況下，葉片殼體受到氣動(dòng)載荷時(shí)，翼肋板結(jié)構(gòu)以自身平面內(nèi)的剛度向葉片殼體和主梁提供垂直方向上的支持。

本實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片，通過(guò)減重孔401的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以有效降低翼肋的重量，并且提升翼肋的支撐強(qiáng)度，有效提高整個(gè)葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在滿足強(qiáng)度要求的前提下，可以使葉片內(nèi)外各結(jié)構(gòu)件減少用料，降低葉片重量和耗材成本。

實(shí)施例2

本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體地：

減重孔401位于翼肋40的中部，由于葉片的截面形狀為翼形形狀，所以在翼肋的中部位置與翼形的上下截面尺寸最大的位置相對(duì)應(yīng)，由于翼形的中部一般是第一主梁11、第二主梁12的支撐位置，該位置的翼肋承受支撐力較小，所以在翼肋40的中部設(shè)計(jì)減重孔401，可以最大限度地降低對(duì)翼肋結(jié)構(gòu)性能的影響。更進(jìn)一步優(yōu)選地，當(dāng)減重孔401設(shè)置于翼肋40的中部時(shí)，其距離第一主梁、第二主梁的距離應(yīng)相等或者近似，并且減重孔401優(yōu)選使用圓形形狀或橢圓形形狀，當(dāng)使用橢圓形形狀時(shí)，橢圓形的短軸方向與腹板20的方向相同或者重疊。

實(shí)施例3

本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體地：

減重孔401包括兩個(gè)，分布在腹板20連接位置兩側(cè)的翼肋40上。

本實(shí)施例中，在腹板20的兩側(cè)位置分別設(shè)計(jì)一個(gè)減重孔401，以使腹板兩側(cè)的翼肋40的重量都減小。

進(jìn)一步優(yōu)選地，減重孔401應(yīng)都為圓形形狀，而圓形的半徑并不做限定，兩個(gè)減重孔的半徑可以相等，也可以不等；基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，根據(jù)葉片殼體受力大小，以及翼肋40的尺寸來(lái)設(shè)計(jì)減重孔的開(kāi)孔位置并選擇合適的半徑。

翼肋40一般由復(fù)合材料制作，作為一種示例，翼肋40由夾芯材料制造，夾芯材料要求質(zhì)量輕并且能夠滿足翼肋40使用的支撐強(qiáng)度。

腹板20的端面上設(shè)有向內(nèi)凹陷的C形槽201，用于減輕結(jié)構(gòu)的重量。

翼肋40與第一主梁11的連接位置設(shè)有與第一主梁11適配連接的U形凹槽402；

翼肋40與第二主梁12的連接位置設(shè)有與第一主梁12適配連接的U形凹槽402。

U形凹槽402剛好與第一主梁11或第二主梁12適配連接。

采用U形凹槽402的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使翼肋40與第一主梁11、第二主梁12之間的連接更穩(wěn)定。

在翼肋板結(jié)構(gòu)40與葉片殼體30之間設(shè)有加強(qiáng)筋404，通過(guò)加強(qiáng)筋404將翼肋板結(jié)構(gòu)40提供穩(wěn)定支撐，防止翼肋板結(jié)構(gòu)40受力不均而傾斜。

可以選擇地，在翼肋板結(jié)構(gòu)40與第一主梁11、第二主梁12之間設(shè)有加強(qiáng)筋404，由于第一主梁11、第二主梁12本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以將加強(qiáng)筋404設(shè)置在第一主梁11、第二主梁12上，可以使加強(qiáng)筋404的支撐效果更好。

加強(qiáng)筋404是一種增加翼肋板結(jié)構(gòu)40局部面外剛度的措施，能夠極大增加翼肋板結(jié)構(gòu)40的面外剛度，加強(qiáng)對(duì)翼肋板結(jié)構(gòu)的支持，提高其抵抗失穩(wěn)的能力，在一定的載荷范圍內(nèi)，使得局部應(yīng)變與應(yīng)力得到較好的控制。

可以選擇地，腹板20的端面與翼肋40連接并且腹板20與翼肋40垂直，通過(guò)腹板20對(duì)翼肋40連接，進(jìn)而對(duì)翼肋40提供支持，防止翼肋40向腹板20一側(cè)傾斜，從而保證翼肋40具有更好的支撐強(qiáng)度。

優(yōu)選地，本實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片為分段式葉片。但基于本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的理解，本實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片也可以用于整體式葉片。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括以上任一實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片。

本實(shí)用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，使用以上任一實(shí)施例提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片，通過(guò)對(duì)葉片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以有效降低翼肋的重量，并且提升翼肋的支撐強(qiáng)度，有效提高整個(gè)葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在滿足強(qiáng)度要求的前提下，可以使葉片內(nèi)外各結(jié)構(gòu)件減少用料，降低葉片重量和耗材成本。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。