一種分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片及其組裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片，包括至少兩個分段，每個分段包括C型葉殼和葉殼內(nèi)的大梁，分段連接處的葉殼斷面有固定螺栓孔，相鄰的分段通過雙向反向螺栓連接固定螺栓孔組裝葉片。針對高山風(fēng)電場，這種風(fēng)機葉片能夠分成兩段，現(xiàn)場拼接安裝。分段式風(fēng)機葉片連接處采用螺栓連接、葉片中心采用鋼骨架連接、拼接接口采用結(jié)構(gòu)膠加固、表面采用玻璃纖維找平的方式。這種新型風(fēng)機葉片不僅保證了葉片的強度，而且解決了高山風(fēng)電場風(fēng)機葉片運輸困難、道路成本高的問題。具有很強的實用性。
【專利說明】一種分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片及其組裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電機葉片【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片。本發(fā)明還涉及該葉片的組裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國華中和西南地區(qū)，山區(qū)分布相對較多，隨著華中和西南地區(qū)的風(fēng)力開發(fā)逐步擴大，山地風(fēng)力發(fā)電場也在逐漸增多，其中風(fēng)力發(fā)電機組中最長部件是葉片，山地風(fēng)力發(fā)電場中葉片運輸是制約山地風(fēng)力發(fā)電場發(fā)展的因素之一，葉片在山地的運輸主要有以下幾個難點:1)運輸車輛長；2)轉(zhuǎn)彎半徑大；3)葉片掃尾范圍大。以上幾點都會導(dǎo)致山地道路土石方量增大或山林砍伐較多，從而導(dǎo)致開發(fā)山地風(fēng)電成本增大或使山地風(fēng)電開發(fā)成為不可行。另外隨著大容量機組和低風(fēng)速運行機組的逐漸研發(fā)和應(yīng)用，風(fēng)機葉片長度將更長，山地風(fēng)電葉片運輸將更加困難，能否解決好風(fēng)機葉片山地運輸問題，將直接影響開發(fā)風(fēng)電場的投資成本，也影響大容量機組和低風(fēng)速運行機組在山地風(fēng)場的推廣。
[0003]目前國內(nèi)已有部分風(fēng)力發(fā)電機組廠家在研究分段風(fēng)機葉片，但主要為連接處的分段玻璃纖維鋪層設(shè)計、分段處的連接技術(shù)研究和分段后的模具設(shè)計和制作等三方面。國外廠商在分段式風(fēng)機葉片也取得了一定的進展，美國BLADE dynamic公司研究開發(fā)葉片現(xiàn)場分段粘結(jié)技術(shù)；德國Enercon公司研究出葉片現(xiàn)場分段螺栓連接技術(shù)，但生產(chǎn)成本高且都處在試驗或試運行階段，成果還不成熟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以分拆運輸并能現(xiàn)場組裝的分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
一種分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片，包括至少兩個分段，其特征在于:每個分段包括C型葉殼和葉殼內(nèi)的大梁，分段連接處的葉殼斷面有固定螺栓孔，相鄰的分段通過雙向反向螺栓連接固定螺栓孔組裝葉片。
[0006]為了獲得更好的技術(shù)效果，大梁由中間的腹板和上、下梁帽組成并形成工字型截面；相鄰分段的大梁通過連接板連接；分段的連接端面倒角處理；在分段連接處縫隙使用結(jié)構(gòu)膠填充；分段連接處的倒角處鋪設(shè)一層樹脂基復(fù)合材料。
[0007]本發(fā)明還提供一種分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片的組裝方法，其步驟為:
1)將相鄰分段軸向?qū)R；
2)將雙向反向螺栓連接相鄰分段的固定螺栓孔；
3)使用工具逐次旋轉(zhuǎn)雙向反向螺栓使相鄰分段1和3沿著軸向蠕動，最后兩片葉片拼接在一起；
4)使用結(jié)構(gòu)膠填充相鄰分段間形成的雙向反向螺栓之工作臺面寬度的縫隙。
[0008]為了獲得更好的技術(shù)效果，步驟2中所述的雙向反向螺栓套有防松墊片；在步驟將4前，使用連接板將相鄰分段的大梁之腹板連接；在步驟4后，在分段連接處的分段倒角處鋪設(shè)一層樹脂基復(fù)合材料，再進行打磨，使得葉片在連接處順滑，最后對連接處進行噴漆處理。
[0009]本發(fā)明適用于高山風(fēng)電場和運輸條件困難的山區(qū)，本發(fā)明能夠分成至少兩段，現(xiàn)場拼接安裝。本發(fā)明分段式風(fēng)機葉片連接處采用螺栓連接、葉片中心采用鋼骨架連接、拼接接口采用結(jié)構(gòu)膠加固、表面采用玻璃纖維找平的方式。這種新型風(fēng)機葉片不僅保證了葉片的強度，而且解決了高山風(fēng)電場風(fēng)機葉片運輸困難、道路成本高的問題，具有很強的實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例局部放大圖；
圖3為本發(fā)明實施例A-A’截面視圖。
【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0012]一種分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片，包括至少兩個分段1、3，每個分段包括C型葉殼和葉殼內(nèi)的大梁4，分段1、3連接處的葉殼斷面有固定螺栓孔8，相鄰的分段1、3通過雙向反向螺栓7連接固定螺栓孔8組裝葉片，大梁4由中間的腹板和上、下梁帽組成并形成工字型截面；相鄰分段的大梁4通過連接板9連接；分段1、3的連接端面倒角處理；在分段1、3連接處縫隙使用結(jié)構(gòu)膠填充；分段1、3連接處的倒角處鋪設(shè)一層樹脂基復(fù)合材料。
[0013]一種分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片的組裝方法，其步驟為:
1)將相鄰分段1、3軸向?qū)R；
2)將套有防松墊片的雙向反向螺栓7連接相鄰分段1、3的固定螺栓孔8；
3)使用工具逐次旋轉(zhuǎn)雙向反向螺栓8的頭部10使相鄰分段1、3沿著軸向蠕動，最后兩個分段1、3拼接在一起；
4)使用連接板9將相鄰分段1、3的大梁4連接；
5)使用結(jié)構(gòu)膠填充相鄰分段1、3間的雙向反向螺栓7之頭部10寬度的縫隙；
6)在分段1、3連接處的分段倒角處鋪設(shè)一層樹脂基復(fù)合材料，再進行打磨，使得葉片在連接處順滑，最后對連接處進行噴漆處理。
[0014]本發(fā)明主要原理是:本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機葉片的主要材料為樹脂基復(fù)合材料，俗名為玻璃鋼，該復(fù)合材料采用玻璃纖維與環(huán)氧樹脂固化合成，具有抗疲勞、耐腐蝕、易成型、高阻尼的特點，能滿足風(fēng)機葉片受力復(fù)雜、耐候性高、抗振性強、易維護的技術(shù)要求。本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機葉片由C型葉殼和殼內(nèi)的大梁組成，殼內(nèi)大梁4由中間抗剪的腹板和上、下梁帽組成并形成工字型截面。C型葉殼和殼內(nèi)大梁4共同承擔(dān)葉片的彎矩和剪力。
[0015]本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機葉片通過機械連接和化學(xué)連接共同完成。機械連接分為兩部分:第一部分為分段通過雙向反向螺栓7連接葉片分段1、3的固定螺栓孔8 ;第二部分為葉片內(nèi)部的大梁4之間的螺栓5連接。化學(xué)連接也分為兩部分，第一部分為葉片分段1、3間縫隙的結(jié)構(gòu)膠的連接；第二部分為分段1、3連接處覆蓋的樹脂基復(fù)合材料連接。[0016]本發(fā)明具體實施步驟為:
1)將風(fēng)力發(fā)電機的葉片從中間將葉片分成兩個分段1、3，分段后的截面11平整光滑，且不含污染雜質(zhì)；
2)在風(fēng)力發(fā)電機葉片的中心位置設(shè)置兩道大梁4；
3)在分段的端面2處加強葉片的厚度，使得葉片的厚度能夠進行固定螺栓孔8的開孔，在葉片的四周設(shè)置一圈固定螺栓孔8，固定螺栓孔8末端的葉片的厚度達(dá)到葉片設(shè)計的最小要求，避免葉片的局部強度破壞；
4)在分段1、3的端面2處倒角，把葉片拼接處的半徑減小，形成連接后的豁口；
5)在施工過程中，首先將葉片分段1、3的兩端定位，使得兩分段1、3在同一軸線上，然后利用雙向反向螺栓7將風(fēng)機葉片分段1、3端面2處的固定螺栓孔8連接，在雙向反向螺栓7上套上防松墊片，利用六角螺母扳手逐次扳動雙向反向螺栓8的頭部10，每個雙向反向螺栓7每次以小角度轉(zhuǎn)動，使兩分段1、3沿著軸向均勻蠕動，最后兩分段1、3拼接在一起；
6)為了加強風(fēng)機葉片的連接強度，在風(fēng)機葉片的大梁4上開孔，兩個分段1、3的大梁4的兩側(cè)用鋼板9搭接在一起，鋼板與大梁用高強螺栓5連接；
7)在分段1、3之間直接形成寬度等于雙向反向螺栓7頭部10寬度的間隙，用結(jié)構(gòu)膠12填充間隙，既保證了風(fēng)機葉片的完整性，又加強了風(fēng)機葉片的強度；
8)由于在步驟5)中，風(fēng)機葉片連接處形成一個豁口，為了保證葉片的光滑性，在豁口的四周鋪上樹脂基復(fù)合材料，最后打磨，使得連接處順滑，最后對連接處進行噴漆處理，保證葉片的美觀。
【權(quán)利要求】
1.一種分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片，包括至少兩個分段，其特征在于:每個分段包括C型葉殼和葉殼內(nèi)的大梁，分段連接處的葉殼斷面有固定螺栓孔，相鄰的分段通過雙向反向螺栓連接固定螺栓孔組裝葉片。
2.如權(quán)利要求1所述的分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片，其特征在于:所述的大梁由中間的腹板和上、下梁帽組成并形成工字型截面。
3.如權(quán)利要求2所述的分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片，其特征在于:相鄰分段的大梁通過連接板連接。
4.如權(quán)利要求1或2所述的分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片，其特征在于:所述分段的連接端面倒角處理。
5.如權(quán)利要求1或2所述的分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片，其特征在于:分段連接處縫隙使用結(jié)構(gòu)膠填充。
6.如權(quán)利要求1或2所述的分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片，其特征在于:所述的分段連接處的倒角處鋪設(shè)一層樹脂基復(fù)合材料。
7.一種分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片的組裝方法，其步驟為:1)將相鄰分段軸向?qū)R；2)將雙向反向螺栓連接相鄰分段的固定螺栓孔；3)使用工具逐次旋轉(zhuǎn)雙向反向螺栓使相鄰分段1和3沿著軸向蠕動，最后兩片葉片拼接在一起；4)使用結(jié)構(gòu)膠填充相鄰分段間形成的雙向反向螺栓之工作臺面寬度的縫隙。
8.如權(quán)利要求7所述的分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片的組裝方法，其特征在于:步驟2中所述的雙向反向螺栓套有防松墊片。
9.如權(quán)利要求7或8所述的分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片的組裝方法，其特征在于:所述的在步驟將4前，使用連接板將相鄰分段的大梁連接。
10.如權(quán)利要求7或8所述的分段式風(fēng)力發(fā)電機葉片的組裝方法，其特征在于:在步驟4后，在分段連接處的分段倒角處鋪設(shè)一層樹脂基復(fù)合材料，再進行打磨，使得葉片在連接處順滑，最后對連接處進行噴漆處理。
【文檔編號】F03D11/00GK103670953SQ201310685771
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】高革命, 唐其練, 肖美躍, 王衛(wèi)紅, 華錫江, 劉帥棟, 葉漫紅, 廖寧愷 申請人:江西省電力設(shè)計院