一種具有抗屈曲性能的風(fēng)機(jī)葉片及含有其的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有抗屈曲性能的風(fēng)機(jī)葉片，包括上殼體、下殼體，葉片屈曲敏感區(qū)域?qū)?yīng)的上、下殼體通過柔性繩索連接限位；所述上、下殼體之間設(shè)有多段柔性繩索。本發(fā)明還公開了含有上述風(fēng)機(jī)葉片的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。本發(fā)明采用柔性繩索方式將葉片上、下殼體連接限位，可以有效減少葉片殼體向外鼓包變形的屈曲破壞。該結(jié)構(gòu)具有施工簡單，重量輕，不影響葉片結(jié)構(gòu)剛度分布，可用于葉片現(xiàn)場維修等優(yōu)勢，適于推廣應(yīng)用。
【專利說明】
一種具有抗屈曲性能的風(fēng)機(jī)葉片及含有其的風(fēng)力發(fā)電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有抗屈曲性能的風(fēng)機(jī)葉片及含有其的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)今世界面臨日益突出的能源、氣候和環(huán)境問題的情況下，風(fēng)能這種優(yōu)質(zhì)的可再生能源備受關(guān)注。風(fēng)機(jī)葉片作為風(fēng)電機(jī)組的重要部件，逐步向著大型化方向發(fā)展。目前，市場上已經(jīng)出現(xiàn)長度80m的葉片，隨著技術(shù)的發(fā)展葉片的尺寸將進(jìn)一步提升。目前主流的風(fēng)機(jī)葉片一般采用“殼體+主梁+腹板”的結(jié)構(gòu)形式，主梁和腹板組成的工字梁結(jié)構(gòu)為主承力部分，蒙皮和芯材組成的殼體在形成氣動形面的同時還承擔(dān)部分彎曲載荷和剪切載荷。葉片殼體為典型的板殼結(jié)構(gòu)，當(dāng)風(fēng)載超過殼體承載能力時，該板殼結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)屈曲失穩(wěn)破壞。特別是對于風(fēng)機(jī)葉片后緣區(qū)域，由于板殼尺寸較大，極易發(fā)生屈曲破壞，因此有必要通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提升葉片的抗屈曲能力。
[0003]目前提升葉片抗屈曲能力的方法主要有如下四種，一.增加蒙皮纖維層和芯材的厚度;二.在屈曲敏感區(qū)域安裝一個腹板;三.在屈曲敏感區(qū)域安裝加強(qiáng)筋；四.在不影響氣動效率的情況下采用鈍尾緣結(jié)構(gòu)。但是這些方法也會造成葉片重量提升、剛度分布變化、制造工藝難度加大等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種重量輕、制造工藝簡單的具有抗屈曲性能的風(fēng)機(jī)葉片，可以有效減少葉片殼體向外鼓包變形的屈曲破壞。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種具有抗屈曲性能的風(fēng)機(jī)葉片，包括上殼體、下殼體，葉片屈曲敏感區(qū)域?qū)?yīng)的上、下殼體通過柔性繩索連接限位;所述上、下殼體之間設(shè)有多段柔性繩索。
[0007]進(jìn)一步地，所述葉片屈曲敏感區(qū)域?qū)?yīng)的上、下殼體上開設(shè)多個孔，上、下殼體上對應(yīng)的兩個孔中穿入一根柔性繩索，所述一根柔性繩索的兩端通過固定件分別固定在上、下殼體上。
[0008]進(jìn)一步地，所述葉片屈曲敏感區(qū)域?qū)?yīng)的上、下殼體上開設(shè)多個孔，通過一根柔性繩索將上下殼體上的多個孔穿過，所述柔性繩索的兩端通過固定件分別固定在殼體上。
[0009]進(jìn)一步地，所述固定件為玻璃鋼板，所述柔性繩索的兩端固定在玻璃鋼板上，所述玻璃鋼板位于殼體外部。
[0010]進(jìn)一步地，所述玻璃鋼板通過粘結(jié)膠粘結(jié)在殼體外部。
[0011]進(jìn)一步地，還包括腹板，所述上、下殼體之間的多段柔性繩索與腹板和葉根端面平行。
[0012]進(jìn)一步地，所述柔性繩索采用尼龍或碳纖維繩索。
[0013]進(jìn)一步地，所述葉片屈曲敏感區(qū)域靠近葉片后緣。
[0014]本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種葉片具有抗屈曲性能的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0016]一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包含上述的具有抗屈曲性能的風(fēng)機(jī)葉片。
[0017]通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]本發(fā)明采用柔性繩索方式將葉片上、下殼體連接限位，可以有效減少葉片殼體向外鼓包變形的屈曲破壞。該結(jié)構(gòu)具有施工簡單，重量輕，不影響葉片結(jié)構(gòu)剛度分布，可用于葉片現(xiàn)場維修等優(yōu)勢，適于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0019]上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0020]圖1是一種柔性繩索連接結(jié)構(gòu)形式的風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1中的柔性繩索連接部分的局部放大剖視圖(由葉片后緣看向葉片前緣)；
[0022]圖3是另一種柔性繩索連接結(jié)構(gòu)形式的風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明通過對葉片屈曲方式的分析發(fā)現(xiàn)，葉片殼體大多發(fā)生向外鼓包變形的屈曲破壞。針對該破壞形式，本發(fā)明提出了一種新穎的結(jié)構(gòu)形式，將葉片屈曲敏感區(qū)域?qū)?yīng)的上、下殼體通過柔性繩索連接限位，上、下殼體之間設(shè)有多段柔性繩索，可以有效減少葉片殼體向外鼓包變形的屈曲破壞。
[0024]具體如圖1-2所示，風(fēng)機(jī)葉片包括上殼體1、下殼體2、腹板3，經(jīng)結(jié)構(gòu)分析確定葉片屈曲敏感區(qū)域(圖中為靠近葉片后緣)后，在葉片屈曲敏感區(qū)域?qū)?yīng)的上、下殼體1、2上等距開設(shè)多個圓孔，上、下殼體1、2的一組圓孔連線基本與腹板3和葉根端面平行。將一根柔性繩索4通過圓管工裝從兩個圓孔中穿過，柔性繩索4兩端固定在兩個玻璃鋼圓板5上，玻璃鋼圓板5位于殼體外部，柔性繩索4長度與葉片靜止?fàn)顟B(tài)下兩個圓孔之間的直線距離一致。兩個玻璃鋼圓板5使用粘接膠粘接固定在葉片殼體外部，如圖2所示。采用相同施工工藝，完成其他位置的施工，施工完成后的示意圖如圖1。柔性繩索4采用尼龍、碳纖維等柔性繩索，要求繩索的拉伸延伸率較低。
[0025]也可采用一根柔性繩索將上、下殼體1、2上的多個圓孔穿過，柔性繩索4兩端使用玻璃鋼圓板5固定。玻璃鋼圓板5使用粘接膠粘接固定在葉片殼體外部，如圖3所示。
[0026]上述僅是列舉了柔性繩索4采用穿孔方式連接上、下殼體1、2，還可以采用其他多種連接方式，如在殼體內(nèi)部有掛環(huán)等方式，柔性繩索4穿過掛環(huán)連接上、下殼體1、2，另外，上述多段柔性繩索4的也可交叉設(shè)置，均可達(dá)到本發(fā)明的抗屈曲目的。
[0027]本發(fā)明將迎風(fēng)面和背風(fēng)面兩側(cè)殼體連接，在不影響葉片結(jié)構(gòu)剛度的基礎(chǔ)上，可以防止大部分葉片屈曲行為的發(fā)生，有效提升葉片的穩(wěn)定性。
[0028]本發(fā)明還提供了一種包含上述具有抗屈曲性能的風(fēng)機(jī)葉片的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，便于葉片現(xiàn)場維修。
[0029]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有抗屈曲性能的風(fēng)機(jī)葉片，包括上殼體、下殼體，其特征在于，葉片屈曲敏感區(qū)域?qū)?yīng)的上、下殼體通過柔性繩索連接限位； 所述上、下殼體之間設(shè)有多段柔性繩索。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于，所述葉片屈曲敏感區(qū)域?qū)?yīng)的上、下殼體上開設(shè)多個孔，上、下殼體上對應(yīng)的兩個孔中穿入一根柔性繩索，所述一根柔性繩索的兩端通過固定件分別固定在上、下殼體上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于，所述葉片屈曲敏感區(qū)域?qū)?yīng)的上、下殼體上開設(shè)多個孔，通過一根柔性繩索將上下殼體上的多個孔穿過，所述柔性繩索的兩端通過固定件分別固定在殼體上。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于，所述固定件為玻璃鋼板，所述柔性繩索的兩端固定在玻璃鋼板上，所述玻璃鋼板位于殼體外部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于，所述玻璃鋼板通過粘結(jié)膠粘結(jié)在殼體外部。6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的風(fēng)機(jī)葉片，還包括腹板，其特征在于，所述上、下殼體之間的多段柔性繩索與腹板和葉根端面平行。7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于，所述柔性繩索采用尼龍或碳纖維繩索。8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于，所述葉片屈曲敏感區(qū)域靠近葉片后緣。9.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，包含權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的具有抗屈曲性能的風(fēng)機(jī)葉片。
【文檔編號】F03D1/06GK106050552SQ201610567119
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月18日
【發(fā)明人】代海濤, 劉偉超, 白宏偉
【申請人】國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司