專利名稱：一種連接部件及使用該連接部件的分段式風(fēng)輪葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種連接部件及使用該連接部件的分段式風(fēng)輪葉片。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是重要的可再生能源，風(fēng)能的大力開發(fā)能夠減輕對化石能源的依賴，有利于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。隨著市場和技術(shù)的發(fā)展，提高風(fēng)電機(jī)組單機(jī)發(fā)電量成為風(fēng)電發(fā)展的方向。風(fēng)輪葉片是風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵部件，氣動外形的優(yōu)化和葉片長度的增加是提高單機(jī)發(fā)電量的重要途徑。西門子公司已經(jīng)制造出長達(dá)75m的風(fēng)輪葉片，是目前世界上最長的葉片。然而，超大型葉片的運(yùn)輸困難很大，運(yùn)輸成本極高，這成為大型葉片發(fā)展的一個瓶頸。在這種情況下，大型風(fēng)輪葉片采用分段制造、運(yùn)輸和現(xiàn)場安裝成為解決上述問題的有效途徑。目前，已有大量有關(guān)分段葉片的相關(guān)專利，然而僅有德國Enercon公司和西班牙的Gamesa公司進(jìn)行了分段式葉片的掛機(jī)試驗(yàn)或批量運(yùn)行。合理的分段式風(fēng)輪葉片的連接方式是實(shí)現(xiàn)分段制造和連接的關(guān)鍵，是葉片技術(shù)研究的熱點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一個目的在于提供一種連接部件，用于實(shí)現(xiàn)成對螺栓或螺桿的連接和拆卸，而不必使螺栓或螺桿發(fā)生移動，連接操作簡便。本實(shí)用新型的另一個目的在于提供一種使用上述連接部件的分段式風(fēng)輪葉片，可以使分段式風(fēng)輪葉片的連接簡便，易于現(xiàn)場操作和安裝。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案—種連接部件，用于將兩個螺栓或螺桿連接在一起，包括套筒、兩個多角螺母、兩個螺母擋圈及一個彈簧，其中所述套筒內(nèi)部設(shè)置有多邊形的槽道，兩個多角螺母位于槽道內(nèi)、與槽道形成間隙配合并且可沿槽道滑動，兩個多角螺母的螺紋旋向相反，彈簧置于槽道內(nèi)且位于兩個多角螺母之間，兩個螺母擋圈分別安裝在套筒的兩端，且螺母擋圈的中間孔的直徑大于所述螺桿或螺栓的螺桿直徑。進(jìn)一步地，所述多角螺母為六角螺母，所述多邊形的槽道為六邊形的槽道，所述彈簧的內(nèi)徑大于所述螺桿或螺栓的螺桿直徑。進(jìn)一步地，所述彈簧的兩端還安裝帶有中間孔的摩擦片，所述摩擦片的中間孔的直徑大于多角螺母的螺孔直徑。進(jìn)一步地，所述螺母擋圈與套筒之間通過螺紋旋轉(zhuǎn)連接。進(jìn)一步地，所述套筒上有可以用于扳手施加力矩的區(qū)域，該套筒的外表面為多邊形，或所述套筒的外表面兩端為圓形、中間為多邊形，或所述套筒的外表面兩端為多邊形、中間為圓形。進(jìn)一步地，所述螺母擋圈和多角螺母之間還安裝有螺母墊片。一種分段式風(fēng)輪葉片，包括至少兩段葉片部，所述相鄰葉片部通過螺栓或螺桿、以及上述的連接部件連接為一體，其中所述螺栓或螺桿的一端固定在葉片部的連接端內(nèi)，另一端的螺桿端向外伸出，且相鄰葉片部上的螺栓或螺桿位置對應(yīng)；所述相鄰葉片部上向外伸出的螺桿端分別對應(yīng)插入所述連接部件的螺母擋圈，并與所述連接部件內(nèi)的多角螺母鎖緊連接。進(jìn)一步地，所述葉片部的連接端預(yù)埋有多個螺栓套，且所述螺栓的一端固定在葉片部的連接端內(nèi)的預(yù)埋螺栓套內(nèi)。進(jìn)一步地，所述葉片部在靠近連接端處鋪設(shè)有纖維加強(qiáng)層，所述纖維加強(qiáng)層以葉片部的大梁和芯材為中心面對稱層疊鋪設(shè)，厚度自連接遠(yuǎn)端至近端平緩遞增，在最近端處等厚。進(jìn)一步地，所述分段式葉片的相鄰兩個葉片部通過所述的連接部件連接后，在所述連接端的外表面還安裝固定有玻璃鋼蒙皮，并在玻璃鋼蒙皮與連接部件之間放置有PVC內(nèi)襯。本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，其具有以下有益效果1、由于連接部件的特殊結(jié)構(gòu)形式，多角螺母和螺栓或螺桿的連接過程中，多角螺母運(yùn)動而螺栓或螺桿不運(yùn)動。這種連接方式可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多對螺栓或螺桿的連接和拆卸，而不會發(fā)生相互干涉的問題，使連接操作簡便。2、由于槽道結(jié)構(gòu)的設(shè)置，多角螺母可以在槽道中滑動，這可以保證螺栓或螺桿與螺母在連接過程中受力均勻和兩個螺母的同時(shí)緊固。這些特點(diǎn)對于多對螺栓或螺桿的同時(shí)連接意義重大，可以在大型部件連接中得到應(yīng)用。3、本實(shí)用新型的分段式風(fēng)輪葉片，由于其采用了上述連接部件及螺栓或螺桿進(jìn)行連接，連接簡便，易于現(xiàn)場操作和安裝。4、通過在分段式風(fēng)輪葉片的連接端處附近設(shè)置纖維加強(qiáng)層鋪層結(jié)構(gòu)，可以保證連接區(qū)域具有足夠的強(qiáng)度、剛度；通過在連接端的外表面安裝固定玻璃鋼蒙皮，并在玻璃鋼蒙皮與連接部件之間放置PVC內(nèi)襯，可以保證葉片氣動外形的完整性。下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型的一種連接部件用于螺栓或螺桿連接的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的剖視分解圖；圖3為使用本實(shí)用新型的連接部件進(jìn)行螺栓或螺桿連接的連接示意圖(連接開始);圖4為使用本實(shí)用新型的連接部件進(jìn)行螺栓或螺桿連接的連接示意圖(連接完成)圖5為一種分段式風(fēng)輪葉片的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為安裝有預(yù)埋螺栓套的分段式風(fēng)輪葉片連接端的截面圖；圖7為圖5中分段式風(fēng)輪葉片連接端的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7中分段式風(fēng)輪葉片連接端的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型涉及的連接部件如圖1所示、2所示，用于將兩個螺桿或螺栓6連接在一起，該連接部件包括套筒1、兩個螺母擋圈2、兩個六角螺母3及一個彈簧4。套筒I的內(nèi)部設(shè)置有六邊形的槽道5。槽道5與六角螺母3形成間隙配合，兩個六角螺母3位于槽道5內(nèi)，可以在槽道5中滑動。兩個六角螺母3的螺紋旋向相反。彈簧4放置在槽道5內(nèi)，位于兩個六角螺母3之間，彈簧4的內(nèi)徑大于螺桿或螺栓6的螺桿直徑，可以保證螺桿或螺栓6插入槽道5時(shí)與彈簧4不發(fā)生干涉。螺母擋圈2安裝在套筒I的兩端，兩者之間可通過螺紋旋轉(zhuǎn)連接。螺母擋圈2的中間孔的直徑大于螺桿或螺栓6的螺桿直徑。螺母擋圈2旋緊后，可以限制六角螺母3從槽道5中劃出。使用該連接部件進(jìn)行螺栓或螺桿連接的過程如下首先將彈簧4、六角螺母3、螺母擋圈2依次安裝到套筒I內(nèi)。此時(shí)六角螺母3和彈簧4可以在套筒I內(nèi)部的槽道5中滑動。然后將兩只螺栓或螺桿6分別從螺母擋圈2的中間孔中插入。兩只螺栓或螺桿6會頂著六角螺母3在槽道中相向運(yùn)動。在彈簧4的作用下，兩個六角螺母3受力會頂在螺栓或螺桿6上。圖3為六角螺母3在彈簧4的作用下，頂在螺栓或螺桿6上的示意圖。然后旋轉(zhuǎn)套筒1，由于六邊形的槽道5的限制，六角螺母3會隨套筒I 一起旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使螺栓或螺桿6旋入六角螺母3中。由于兩個六角螺母3的螺紋旋向相反，套筒I的旋轉(zhuǎn)可以使兩個六角螺母3向相反方向運(yùn)動。最后六角螺母3會受到螺母擋圈2的限制不能繼續(xù)向前移動。繼續(xù)旋轉(zhuǎn)套筒1，可以給六角螺母3和螺栓或螺桿6的連接提供預(yù)緊力，最終使兩個螺栓或螺桿6通過上述的連接部件連接在一起。圖4為六角螺母3在螺母擋圈2的限制下，六角螺母3和螺栓或螺桿6實(shí)現(xiàn)緊密連接的示意圖。拆卸該連接部件的過程如下向相反方向旋轉(zhuǎn)套筒1，六角螺母3在六邊形的槽道5的限制下隨著套筒I 一起旋轉(zhuǎn)。六角螺母3將會沿著螺栓或螺桿6相向運(yùn)動，最終六角螺母3從螺栓或螺桿6上拆卸下來。優(yōu)選地，在上述連接部件中，套筒I上有可以用于扳手施加力矩的區(qū)域，如可將套筒I的外表面可加工為多邊形，或?qū)⑻淄睮的外表面兩端加工為圓形、中間加工為多邊形，或?qū)⑻淄睮的外表面兩端加工為多邊形、中間加工為圓形，其中多邊形可以選擇六邊形，以方便連接部件的安裝。優(yōu)選地，彈簧4的兩端還安裝帶有中間孔的摩擦片，摩擦片的中間孔的直徑大于六角螺母3的螺孔直徑。六角螺母3在螺栓或螺桿6和彈簧4的共同作用下，螺栓或螺桿6和六角螺母3互相接觸，彈簧4兩端的摩擦片可以保證六角螺母3在套筒I旋轉(zhuǎn)的情況下不易滑動，進(jìn)而使螺栓或螺桿6旋入六角螺母3中。優(yōu)選地，在螺母擋圈2和六角螺母3之間還安裝有螺母墊片。由于連接部件的特殊結(jié)構(gòu)形式，六角螺母和螺栓或螺桿的連接過程中，六角螺母運(yùn)動而螺栓或螺桿不運(yùn)動。這種連接方式可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多對螺栓或螺桿的連接和拆卸，而不會發(fā)生相互干涉的問題。同時(shí)，由于槽道結(jié)構(gòu)的設(shè)置，六角螺母可以在槽道中滑動，這可以保證螺栓或螺桿和六角螺母在連接過程中受力均勻和兩個螺母的同時(shí)緊固。這些特點(diǎn)對于多對螺栓或螺桿的同時(shí)連接意義重大，可以在大型部件連接中得到應(yīng)用。[0043]如圖5所示，上述連接部件可以在分段式風(fēng)輪葉片的連接過程中得到應(yīng)用。本實(shí)用新型的一種分段式風(fēng)輪葉片，包括至少兩段葉片部7、8，相鄰的葉片部7、8通過螺栓或螺桿、以及上述連接部件連接為一體。其中螺栓或螺桿的一端固定在葉片部7、8的連接端內(nèi)，另一端的螺桿端向外伸出，且相鄰葉片部7、8上的螺栓或螺桿位置對應(yīng)；相鄰葉片部7、8上向外伸出的螺桿端分別對應(yīng)插入所述連接部件的螺母擋圈，并與所述連接部件內(nèi)的六角螺母鎖緊連接。以螺栓連接為例，在上述分段式風(fēng)輪葉片中，可先在葉片部7、8的連接端內(nèi)通過定位和安裝工藝預(yù)埋有多個螺栓套9，分段葉片部連接端上的預(yù)埋螺栓套排布形式如圖6所示。為了保證預(yù)埋的螺栓套9的連接強(qiáng)度，兩個葉片部7、8的連接區(qū)域必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度，因此葉片部7、8在靠近連接端處還鋪設(shè)有纖維加強(qiáng)層10 (玻璃纖維織物)，纖維加強(qiáng)層10以葉片部的大梁和芯材為中心面對稱層疊鋪設(shè)，厚度自連接遠(yuǎn)端至近端平緩遞增，在最近端處等厚。經(jīng)過合理的真空灌注工藝即可制造出預(yù)埋有螺栓套9的分段式葉片殼體。分段式葉片殼體經(jīng)歷安裝抗剪腹板、合模、固化、脫模等工藝后即可得到分段式風(fēng)輪葉片部。分段葉片部7和8通過本實(shí)用新型所述的連接部件連接在一起，如圖5、7、8所示。螺栓或螺桿的一端與葉片部7、8的連接端內(nèi)的預(yù)埋螺栓套9進(jìn)行連接，螺桿另一端向外伸出，且相鄰葉片部7、8上的螺栓或螺桿位置對應(yīng)；相鄰葉片部7、8上向外伸出的螺桿端分別對應(yīng)插入所述連接部件的螺母擋圈，并與所述連接部件內(nèi)的六角螺母鎖緊連接?，F(xiàn)場安裝時(shí)，將螺栓旋入分段葉片部的預(yù)埋螺栓套9中，將葉片部7和8定位后，多對螺栓插入多個套筒中。同時(shí)旋轉(zhuǎn)或分階段旋轉(zhuǎn)多個連接部件的套筒，即可實(shí)現(xiàn)螺栓和六角螺母的緊固。為了保證葉片氣動外形的完整性，分段葉片通過連接部件連接完成后，在連接端(即連接部件以及葉片部靠近連接端處)的外表面安裝固定預(yù)先制造好的玻璃鋼蒙皮。該玻璃鋼蒙皮通過螺釘或粘接的方式固定在兩個葉片部的連接端上，玻璃鋼蒙皮可以完好的覆蓋葉片的分段區(qū)域，可以保證葉片氣動外形的完整性。為防止玻璃鋼蒙皮在外力的作用下發(fā)生塌陷，在玻璃蒙皮與連接部件之間放置預(yù)先切割好的PVC材料作為內(nèi)襯。完成固定后，對玻璃鋼蒙皮的邊角進(jìn)行簡單打磨，使氣動外形平滑過渡。最后通過輥涂或者噴涂的方式在玻璃鋼蒙皮外表面涂漆。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種連接部件，用于將兩個螺栓或螺桿連接在一起，其特征在于，包括套筒、兩個多角螺母、兩個螺母擋圈及一個彈簧，其中 所述套筒內(nèi)部設(shè)置有多邊形的槽道，兩個多角螺母位于槽道內(nèi)、與槽道形成間隙配合并且可沿槽道滑動，兩個多角螺母的螺紋旋向相反，彈簧置于槽道內(nèi)且位于兩個多角螺母之間，兩個螺母擋圈分別安裝在套筒的兩端，且螺母擋圈的中間孔的直徑大于所述螺桿或螺栓的螺桿直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接部件，其特征在于，所述多角螺母為六角螺母，所述多邊形的槽道為六邊形的槽道，所述彈簧的內(nèi)徑大于所述螺桿或螺栓的螺桿直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接部件，其特征在于，所述彈簧的兩端還安裝帶有中間孔的摩擦片，所述摩擦片的中間孔的直徑大于多角螺母的螺孔直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接部件，其特征在于，所述螺母擋圈與套筒之間通過螺紋旋轉(zhuǎn)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接部件，其特征在于，所述套筒上有可以用于扳手施加力矩的區(qū)域，該套筒的外表面為多邊形，或所述套筒的外表面兩端為圓形、中間為多邊形，或所述套筒的外表面兩端為多邊形、中間為圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接部件，其特征在于，所述螺母擋圈和多角螺母之間還安裝有螺母墊片。
7.一種分段式風(fēng)輪葉片，包括至少兩段葉片部，其特征在于，所述相鄰葉片部通過螺栓或螺桿、以及權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的連接部件連接為一體，其中 所述螺栓或螺桿的一端固定在葉片部的連接端內(nèi)，另一端的螺桿端向外伸出，且相鄰葉片部上的螺栓或螺桿位置對應(yīng)； 所述相鄰葉片部上向外伸出的螺桿端分別對應(yīng)插入所述連接部件的螺母擋圈，并與所述連接部件內(nèi)的多角螺母鎖緊連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種分段式風(fēng)輪葉片，其特征在于，所述葉片部的連接端預(yù)埋有多個螺栓套，且所述螺栓的一端固定在葉片部的連接端內(nèi)的預(yù)埋螺栓套內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種分段式風(fēng)輪葉片，其特征在于，所述葉片部在靠近連接端處鋪設(shè)有纖維加強(qiáng)層，所述纖維加強(qiáng)層以葉片部的大梁和芯材為中心面對稱層疊鋪設(shè)，厚度自連接遠(yuǎn)端至近端平緩遞增，在最近端處等厚。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種分段式風(fēng)輪葉片，其特征在于，所述分段式葉片的相鄰兩個葉片部通過所述的連接部件連接后，在所述連接端的外表面還安裝固定有玻璃鋼蒙皮，并在玻璃鋼蒙皮與連接部件之間放置有PVC內(nèi)襯。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種連接部件，用于將兩個螺栓或螺桿連接在一起，包括套筒、兩個多角螺母、兩個螺母擋圈及一個彈簧，其中所述套筒內(nèi)部設(shè)置有多邊形的槽道，兩個多角螺母位于槽道內(nèi)、與槽道形成間隙配合并且可沿槽道滑動，兩個多角螺母的螺紋旋向相反，彈簧置于槽道內(nèi)且位于兩個多角螺母之間，兩個螺母擋圈分別安裝在套筒的兩端，且螺母擋圈的中間孔的直徑大于所述螺桿或螺栓的螺桿直徑；本實(shí)用新型還公開了一種分段式風(fēng)輪葉片，包括至少兩段葉片部，所述相鄰葉片部通過螺栓或螺桿、以及上述的連接部件連接為一體；本實(shí)用新型具有連接簡便的特點(diǎn)，易于分段式風(fēng)輪葉片的現(xiàn)場操作和安裝。
文檔編號F16B43/00GK202867501SQ20122051742
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者代海濤, 白宏偉, 羅曉軍 申請人:國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司