本申請涉風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,特別是涉及一種風(fēng)電葉片。
背景技術(shù):
1、隨著風(fēng)電葉片越來越長,其運輸?shù)某杀竞屠щy顯著增加。為了減小運輸?shù)睦щy,大幅節(jié)省運輸成本,分段葉片是后續(xù)的主要發(fā)展趨勢。分段葉片的連接主要目的是確保主梁、副梁或后緣梁等承載梁傳載連續(xù)有效,一般通過粘接、銷接、螺栓連接等連接方式實現(xiàn)分段葉片的連接。
2、參見圖1所示,現(xiàn)有技術(shù)公開了一種分段葉片,其包括第一葉片段和第二葉片段。第一葉片段和第二葉片段沿葉片的長度方向拼接。第一葉片段包括第一梁段。第一梁段設(shè)有第一對接斜面1a和第一對接端面1b。第二葉片段包括第二梁段。第二梁段設(shè)有第二對接斜面1c和第二對接端面1d。第一葉片段和第二葉片段對接時,第一對接斜面1a、第二對接斜面1c搭接且粘接連接。
3、然而,參見圖2所示,上述的分段葉片,第一對接端面、第二對接端面處均產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中,這容易導(dǎo)致第一葉片段、第二葉片段兩者之間的連接處會出現(xiàn)疲勞斷裂,從而影響分段葉片的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┮环N風(fēng)電葉片,有利于降低兩個承載梁之間因應(yīng)力集中而發(fā)生開裂失效的可能性,提高風(fēng)電葉片的使用壽命。
2、本申請實施例提供一種風(fēng)電葉片,其包括兩個以上的葉片模塊、加強件以及粘接體。
3、各個葉片模塊沿風(fēng)電葉片的長度方向拼接,葉片模塊包括承載梁和覆蓋層,承載梁包括相連的對接斜面和對接端面,覆蓋層覆蓋對接斜面和對接端面,覆蓋層的剛度小于承載梁的剛度,任意相鄰兩個葉片模塊對接,對接斜面相互搭接;
4、加強件覆蓋相鄰兩個承載梁對接所形成的間隙,并且加強件連接相鄰兩個承載梁,加強件的剛度小于承載梁的剛度;
5、與兩個承載梁的對接斜面對應(yīng)的覆蓋層之間以及加強件和覆蓋層之間均通過粘接體粘接。
6、本申請實施例的風(fēng)電葉片中,在承載梁的對接接頭上設(shè)置覆蓋層。覆蓋層覆蓋對接接頭上的對接斜面和對接端面。覆蓋層的剛度小于承載梁的剛度。加強件的剛度小于承載梁的剛度。覆蓋層可以通過改變作用力傳導(dǎo)路徑。因此,兩個承載梁之間的作用力傳導(dǎo)路徑包括承載梁-覆蓋層-粘接體-加強件-粘接體-覆蓋層-承載梁,從而可以有利于分散作用力,降低承載梁的頂角處存在的應(yīng)力集中,降低對接端面與粘接體之間因應(yīng)力集中而發(fā)生開裂失效的可能性,提高風(fēng)電葉片的使用壽命。
7、在一些可實現(xiàn)的方式中,覆蓋層包括多個層體,多個層體沿覆蓋層的厚度方向?qū)盈B設(shè)置。
8、包括多個層體的覆蓋層的連接強度和承載能力均可以得到提高。
9、在一些可實現(xiàn)的方式中,各個層體上與對接端面對應(yīng)的邊緣錯開設(shè)置,各個層體具有沿長度方向超出對接端面的超出部,各個超出部的長度不同。
10、各個層體上與對接端面對應(yīng)的邊緣錯開設(shè)置,以利于降低覆蓋層的邊緣區(qū)域存在應(yīng)力集中的可能性,有利于提高覆蓋層的承載能力。
11、在一些可實現(xiàn)的方式中,覆蓋層為單層結(jié)構(gòu),各個覆蓋層與對接端面所對應(yīng)的邊緣處錯開設(shè)置,覆蓋層具有沿長度方向超出對接端面的超出部,各個超出部的長度不同。
12、各個覆蓋層與對接端面所對應(yīng)的邊緣處錯開設(shè)置的方式,有利于降低覆蓋層的邊緣區(qū)域存在應(yīng)力集中的可能性,有利于提高覆蓋層的承載能力。
13、在一些可實現(xiàn)的方式中,相鄰兩個葉片模塊中,一個葉片模塊中的超出部搭接于另一個葉片模塊的覆蓋層上,超出部覆蓋相鄰兩個承載梁對接所形成的間隙。
14、覆蓋層的超出部可以與加強件協(xié)同用于連接兩個承載梁,從而有利于提高兩個承載梁的連接強度和承載能力。同時,兩個承載梁之間的作用力傳導(dǎo)路徑也可以包括承載梁-覆蓋層-粘接體-覆蓋層-承載梁,有利于增多作用力傳導(dǎo)路徑方式,有利于分散作用力,降低承載梁出現(xiàn)應(yīng)力集中的可能性。
15、在一些可實現(xiàn)的方式中,加強件覆蓋超出部。加強件可以對超出部起到防護作用。
16、在一些可實現(xiàn)的方式中,靠近加強件的超出部的長度大于遠離加強件的超出部的長度。
17、在風(fēng)電葉片的長度方向上,覆蓋層在超出部的位置的剛度可以逐漸減小,即變化緩慢而非突變,從而有利于進一步降低覆蓋層的邊緣出現(xiàn)應(yīng)力集中的可能性。
18、在一些可實現(xiàn)的方式中,沿長度方向,覆蓋層超出加強件。
19、在完成對接的承載梁中,沿長度方向,加強件相對兩側(cè)均具有覆蓋層,從而有利于保證加強件整體與覆蓋層之間形成連接區(qū)域,提高覆蓋層和加強件之間的連接強度和承載能力。
20、在一些可實現(xiàn)的方式中,覆蓋層的彈性模量大于等于8gpa且小于等于20gpa。
21、在一些可實現(xiàn)的方式中,覆蓋層包括第一纖維和第二纖維,第一纖維沿第一方向延伸,第二纖維沿第二方向延伸,第一方向與長度方向之間夾角為30°至60°,第二方向與長度方向之間夾角為30°至60°。
22、在一些可實現(xiàn)的方式中,粘接體的材料包括熱固膠或熱塑性樹脂。
23、在一些可實現(xiàn)的方式中,加強件包括玻璃纖維織物。
1.一種風(fēng)電葉片,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,所述覆蓋層包括多個層體,多個所述層體沿所述覆蓋層的厚度方向?qū)盈B設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,各個所述層體上與所述對接端面對應(yīng)的邊緣錯開設(shè)置,各個所述層體具有沿所述長度方向超出所述對接端面的超出部,各個所述超出部的長度不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,所述覆蓋層為單層結(jié)構(gòu),各個所述覆蓋層與所述對接端面所對應(yīng)的邊緣處錯開設(shè)置,所述覆蓋層具有沿所述長度方向超出所述對接端面的超出部,各個所述超出部的長度不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,相鄰兩個所述葉片模塊中,一個所述葉片模塊中的所述超出部搭接于另一個所述葉片模塊的所述覆蓋層上,所述超出部覆蓋相鄰兩個所述承載梁對接所形成的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,所述加強件覆蓋所述超出部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6任一項所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,靠近所述加強件的所述超出部的長度大于遠離所述加強件的所述超出部的長度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,沿所述長度方向,所述覆蓋層超出所述加強件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,所述覆蓋層的彈性模量大于等于8gpa且小于等于20gpa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,所述覆蓋層包括第一纖維和第二纖維,所述第一纖維沿第一方向延伸,所述第二纖維沿第二方向延伸,所述第一方向與所述長度方向之間夾角為30°至60°,所述第二方向與所述長度方向之間夾角為30°至60°。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,所述粘接體的材料包括熱固膠或熱塑性樹脂。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項所述的風(fēng)電葉片,其特征在于,所述加強件包括玻璃纖維織物。