CN102235316A - 一种风电机叶片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种风电机叶片及其制造方法，属于风力发电设备零部件制造领域。现有大型风电机叶片存在重量重、制造相对复杂、成本相对较高等缺陷。本发明的风电机叶片，包括连接为一体的叶根和叶片体，叶片体主要由骨架和覆盖于骨架上的气动外壳组成，骨架包括连为一体的纵梁和肋筋，肋筋包于纵梁外侧，骨架的材料为铸造铝合金；本发明方法特点是使用铸模铸造叶根和叶片体骨架，在骨架上覆盖安装气动外壳，挤压气动外壳使其随骨架外缘形状变形，使用铆钉将气动外壳和骨架铆接。本发明减轻了叶片重量，提高了刚度和屈服强度，降低了成本和制造难度。

Description

一种风电机叶片及其制造方法
技术领域
本发明属于风力发电设备零部件领域，尤其与一种风电机叶片有关。
背景技术
为提高叶片的强度和刚度，防止局部失稳，大型叶片大都采用主梁骨架加气动外壳的结构形式，主梁骨架常用D型、O型、矩形或双拼槽钢等形式，气动外壳为成型蒙皮，主梁采用钢梁焊接，蒙皮已从使用布缝制发展到玻璃钢或是复合材料成型。钢梁玻璃纤维蒙皮叶片蒙皮与钢梁接合面积小，固化强度低而容易脱落，造成运转过程危险性高；复合材料制成的叶片重量较重，导电性差导致防雷击性能差，对于超大型风力发电机叶片的发展仍然受到限制，并且碳纤维增强环氧树脂叶片造价昂贵，玻璃钢环氧树脂、碳纤维等材料主要从石油中提炼，在制造过程中污染大，原料来源会枯竭，又是不可再生。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有大型风电机叶片存在的上述缺陷，提供一种刚度和屈服强度高、制造相对简单、成本相对较低的风电机叶片及其制造方法。为此，本发明采用以下技术方案：
一种风电机叶片，包括连接为一体的叶根和叶片体，叶片体主要由骨架和覆盖于骨架上的气动外壳组成，其特征是：所述的骨架包括连为一体的纵梁和肋筋，肋筋包于纵梁外侧，骨架的材料为铸造铝合金。
所述的气动外壳由至少2块蒙皮拼接而成。
所述的气动外壳的材料为铝合金板材。
所述的气动外壳的材料还可以为复合材料板材。
所述的气动外壳与所述的骨架之间采用铆接。
一种制造上述风电机叶片的方法，其特征是：首先根据风电机叶片形状制作铸模，铸模由连通的叶根型腔和叶片体骨架型腔两部分组成，然后使用所述的铸模铸造叶根和叶片体骨架，最后覆盖安装气动外壳，挤压气动外壳使其随骨架外缘形状变形，使用铆钉将气动外壳和骨架铆接。铸造成型的叶片骨架的纵梁和肋筋连为一体，肋筋包于纵梁外侧。气动外壳可以是平板形状，省却了气动外壳的成型制造。
使用本发明可以达到以下有益效果：使用铸造铝合金铸造成型骨架，减轻了叶片重量，提高了刚度和屈服强度，降低了成本；使用平板形气动外壳与骨架铆接，降低了制造难度。
附图说明
图1是本发明中叶根和骨架部分的结构图。
图2是图1的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1、图2所示，本发明所述的风电机叶片包括连接为一体的叶根1和叶片体，叶片体主要由骨架和覆盖于骨架上的气动外壳组成，骨架包括连为一体的纵梁3和肋筋2，肋筋2包于纵梁3外侧，骨架的材料为铸造铝合金。气动外壳由2块铝合金平板材蒙皮拼接而成，气动外壳与骨架之间采用铆接。
气动外壳材料还可以为复合材料平板材。
上述风电机叶片的制造方法是：首先根据风电机叶片形状制作铸模，铸模由连通的叶根型腔和叶片体骨架型腔两部分组成，然后使用所述的铸模铸造叶根和叶片体骨架，最后覆盖安装气动外壳，挤压气动外壳使其随骨架外缘形状变形，使用铆钉将气动外壳和骨架铆接。

Claims (6)

1.一种风电机叶片，包括连接为一体的叶根(1)和叶片体，叶片体主要由骨架和覆盖于骨架上的气动外壳组成，其特征是：所述的骨架包括连为一体的纵梁(3)和肋筋(2)，肋筋(2)包于纵梁(3)外侧，骨架的材料为铸造铝合金。
2.根据权利要求1所述的风电机叶片，其特征在于：所述的气动外壳由至少2块蒙皮拼接而成。
3.根据权利要求1或2所述的风电机叶片，其特征在于：所述的气动外壳的材料为铝合金板材。
4.根据权利要求1或2所述的风电机叶片，其特征在于：所述的气动外壳的材料还可以为复合材料极材。
5.根据权利要求1所述的风电机叶片，其特征在于：所述的气动外壳与所述的骨架之间采用铆接。
6.一种制造如权利要求1所述的风电机叶片的方法，其特征是：首先根据风电机叶片形状制作铸模，铸模由连通的叶根型腔和叶片体骨架型腔两部分组成，然后使用所述的铸模铸造叶根和叶片体骨架，最后覆盖安装气动外壳，挤压气动外壳使其随骨架外缘形状变形，使用铆钉将气动外壳和骨架铆接。
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