CN104373302B - 大型风力机分段叶片及其配装连接方法 - Google Patents
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Abstract
大型风力机分段叶片，包括至少叶片段一和叶片段二两段叶片，还包括设置在叶片段一 和叶片段二之间的连接基体，叶片段一的右端部和叶片段二的左端部均设有连接件一，连接基体左右两端设有与所述的连接件一对应的连接件二，连接连接件一和连接件二将叶片段一、叶片段二和连接基体连成整体，连接基体的外表面装有与叶片段一和叶片段二具有一致的气体动力学外形的连接外壳。本发明的大型风力机分段叶片其叶片段的配装连接均在叶片段壳体的外部进行，配装连接简单方便且能保证叶片壳体具有完整的气体动力学外形，叶片的气动性能不受配装连接的影响。本发明还提供大型风力机分段叶片的配装连接方法。
Description
技术领域
本发明涉及大型风力机分段叶片及其配装连接方法，属于风力发电设备技术领域。
背景技术
大型风力机的叶片长，如采用整体叶片则在运输和安装上都具有较大难度，目前主要采用分段叶片，分段生产、运输及安装来解决叶片运输和安装的问题。分段安装形成的叶片外壳是否具有完整的气体动力学外形是影响分段叶片气动性能的重要因素。现有技术中分段叶片的安装大多采用各叶片段之间直接接触连接，其连接件设置在叶片段壳体内部，连接操作需深入叶片段壳体内部进行，操作空间小难度大容易产生连接偏差，影响叶片整体的气体动力学外形，最终降低叶片的气动性能。我国风电场大部分处在近风沙严重或湿度及盐度很高的地区，分段叶片的连接件受环境影响老化变形后需将叶片段拆分对叶片段壳体内部的连接件进行维修和更换，连接件在叶片段壳体内部的变形老化如导致叶片段壳体的损坏还需更换新的叶片段，即增加风力机发电设备维修保养成本也存在实际装配操作复杂不便的缺点。
发明内容
针对现有技术的上述缺点和不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种大型风力机分段叶片，其叶片段的配装连接均在叶片段壳体的外部进行，配装连接简单方便且能保证叶片壳体具有完整的气体动力学外形，叶片的气动性能不受配装连接的影响。本发明还提供大型风力机分段叶片的配装连接方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
大型风力机分段叶片，包括至少叶片段一和叶片段二两段叶片，其特征在于还包括设置在叶片段一和叶片段二之间的连接基体 ，所述的叶片段一的右端部和叶片段二的左端部均设有连接件一，所述的连接基体的左右两端设有与所述的连接件一对应的连接件二，连接所述的连接件一和连接件二将所述的叶片段一、叶片段二和连接基体连成整体，所述的连接基体的外表面装有与叶片段一和叶片段二具有一致的气体动力学外形的连接外壳，所述的连接件一为预埋在叶片段一右端和叶段叶片二左端且沿叶片周向间隔分布的数个螺栓套，所述的连接件二为设置在所述的连接基体的左右两端与所述的螺栓套对应套接的数个螺栓组件，所述的连接基体由上连接片、下连接片和中间连接板组成，所述的上连接片和所述的下连接片不接触，所述的中间连接板设置在所述的连接基体的内腔中，所述的中间连接板的上端与所述的上连接片连接，所述的中间连接板的下端与所述的下连接片连接。
进一步的，所述的连接基体为镂空的骨架形状，所述的螺栓组件由双头螺栓和螺母组成，在所述的连接基体的左右两端的骨干上设有与螺栓套对应的通孔，所述的双头螺栓的一端穿过所述的通孔并伸出，另一端用所述的螺母固定在连接基体的骨干上。
进一步的，所述的连接基体的外形与所述的连接外壳的内腔形状相同，所述的连接外壳通过粘贴的方式安装在连接基体的外表面。
进一步的，所述的连接基体由碳纤维复合材料制成。
进一步的，所述的叶片段一和叶片段二与连接外壳接触部位的外表面包裹玻纤布保护层。
上述大型风力机分段叶片的配装连接方法，包括如下步聚：
(一）、 将叶片段一和叶片段二的上连接件一和连接基体左右两端的连接件二相连接，使叶片段一、叶片段二和连接基体连接成整体；
（二）、将与叶片段一和叶片段二具有一致的气体动力学外形的连接外壳安装在连接基体的外表面，使叶片整体具有完整的气体动力学外形；
（三）、使用步聚（一）和（二）依次顺序连接各叶片段，完成大型风力力分段叶片的组装连接；
（四）、 用手糊的方式在各叶片段与连接外壳接触部位的外表面包裹上玻纤布保护层；
（五）、 连接而成的叶片表面经过打磨后，在叶片的外表面刮腻子，待腻子干后将叶片表面打磨光滑，最后在叶片表面涂上油漆。
本发明的大型风力机分段叶片，用连接基体将各叶片段连接起来，在叶片段的端部设置的连接件与连接基体上的连接件连接，使叶片段的配装连接过程均在叶片段壳体的外部完成不用深入到壳体的内部，装配连接操作即简单又方便，在连接基体的外表面配装上与叶片段具有一致气体动力学外形的连接外壳，即使连接基本与叶片段在配装连接时出现偏差问题也一样可以保证配装连接形成的叶片壳体具有完整的气体动力学外形，叶片的气动性能不受配装连接的影响，连续基体设置在叶片段壳体的外部其老化和变形不会对叶片段壳体造成损坏，即降低了大型风力机发电设备的维护费用也提高了分段叶片的装配连接效率。本发明提供的大型风力机分段叶片的配装连接方法简单易操作，连接的全过程均在叶片段壳体的外部进行不用深入到壳体的内部提高了叶片段配装连接的效率。
附图说明
图1 为实施例中的叶片段一、叶片段二和连接基体连接在一起时的结构示意图
图2为实施例中的叶片段一、叶片段二和连接基体连接在一起并在连接基体的外表面装上连接外壳时结构示意图
图3为实施例中的连接基体的结构示意图
图4为实施例中的叶片段一的结构示意图
图中：1、叶片段一，2、叶片段二，3、连接基体，31、螺栓组件、311、双头螺栓，312、螺母，32、上连接片，33、下连接片，34、中间连接板，4、连接件一，41、螺栓套，5、连接件二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细的说明。
如图1至图4所示，大型风力机分段叶片，包括至少叶片段一1和叶片段二2两段叶片，还包括设置在叶片段一1和叶片段二2之间的连接基体3，叶片段一1的右端部和叶片段二2的左端部均设有连接件一4，连接基体3左右两端设有与连接件一4对应的连接件二5，连接所述的连接件一4和连接件二5将所述的叶片段一1、叶片段二2和连接基体3连成整体，连接基体3的外表面装有与叶片段一1和叶片段二2具有一致的气体动力学外形的连接外壳6。在叶片段一1和叶片段二2与连接外壳6接触部位的外表面包裹玻纤布保护层。
其中，连接件一4为预埋在叶片段一1右端和叶片段二2左端且沿叶片周向间隔分布的数个螺栓套41，连接件二5为设置在所述的连接基体3的左右两端与所述的螺栓套41对应套接的数个螺栓组件31。
碳纤维复合材料制成的连接基体3为镂空的骨架形状，连接基体3的外形与所述的连接外壳6的内腔形状相同，连接基体3由上连接片32、下连接片33和中间连接板34组成，上连接片32和下连接片33不接触，中间连接板34设置在连接基体3的内腔中，中间连接板34的上端与所述的上连接片32连接，中间连接板34的下端与下连接片33连接，螺栓组件31由双头螺栓311和螺母312组成，在连接基体3的左右两端的骨干上设有与螺栓套41对应的通孔，双头螺栓311的一端穿过通孔并伸出，另一端用螺母312固定在连接基体3的骨干上，连接外壳6通过粘贴的方式安装在连接基体3的外表面。
用碳纤维复合材料制成的连接基体3的相对于钢制的连接基体3其重量更小、疲劳强度更高，进而连接基体3的使用寿命更长，将连接基体3设置为与连接外壳6的内腔形状相同能方便的将连接处壳6通过粘贴的方式安装在连接基体3的外表面，而连接基体3设置为镂空的骨架形状且由上连接片32、下连接片33和中间连接板34组成，让连接基体3的重量尽可能的减小，在降低分段叶片的整体重量的同时镂空的骨架形状也使连接基体与分段叶片的安装更加方便快捷。在叶片段一1和叶片段二2与连接外壳6接触部位的外表面包裹玻纤布保护层具有增强保护的作用，使连接基体和叶片段上的连接件隔离恶劣环境影响，延长分段叶片的使用寿命。
上述大型风力分段叶片的配装连接方法，包括如下步聚：
(一）、将连接基体3上的螺栓311插入到叶片段一1右端和叶片段二2左端的螺栓套并用螺母312固定，使叶片段一1、叶片段二2和连接基体3连接在一起；
（二）将连接外壳6粘贴在连接基体3的外表面，使叶片整体具有完整的气体动力学外形；
（三）使用步聚（一）和（二）依次顺序连接各叶片段，完成大型风力力分段叶片的组装连接；
（四）、 用手糊的方式在各叶片段与连接外壳6接触部位的外表面包裹上玻纤布保护层，使连接基体和各叶片段上的连接件隔离恶劣环境的影响，延长分段叶片的使用寿命；
（五）、连接而成的叶片表面经过打磨后，在叶片的外表面刮腻子，待腻子干后将叶片表面打磨光滑，最后在叶片表面涂上油漆，使分段叶片外壳具有光滑的外表面，提高分段叶片的气动性能。
需要说明的是，本发明中的叶片段上的螺栓套是在叶片段灌注成型时将螺栓套预埋在叶片段的灌注模具中的适当位置，在叶片段灌注成型后螺栓套即可预埋在叶片段的端部。
以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.大型风力机分段叶片，包括至少叶片段一（1）和叶片段二（2）两段叶片，其特征在于还包括设置在叶片段一（1）和叶片段二（2）之间的连接基体（3），所述的叶片段一（1）的右端部和叶片段二（2）的左端部均设有连接件一（4），所述的连接基体（3）左右两端设有与所述的连接件一（4）对应的连接件二（5），连接所述的连接件一（4）和连接件二（5）将所述的叶片段一（1）、叶片段二（2）和连接基体（3）连成整体，所述的连接基体（3）的外表面装有与叶片段一（1）和叶片段二（2）具有一致的气体动力学外形的连接外壳（6），所述的连接件一（4）为预埋在叶片段一（1）右端和叶片段二（2）左端且沿叶片周向间隔分布的数个螺栓套（41），所述的连接件二（5）为设置在所述的连接基体（3）的左右两端与所述的螺栓套（41）对应套接的数个螺栓组件（31），所述的连接基体（3）由上连接片（32）、下连接片（33）和中间连接板（34）组成，所述的上连接片（32）和所述的下连接片（33）不接触，所述的中间连接板（34）设置在所述的连接基体（3）的内腔中，所述的中间连接板（34）的上端与所述的上连接片（32）连接，所述的中间连接板（34）的下端与所述的下连接片（33）连接。
2.根据权利要求1所述的大型风力机分段叶片，其特征在于所述的连接基体（3）为镂空的骨架形状，所述的螺栓组件（31）由双头螺栓（311）和螺母（312）组成，在所述的连接基体（3）的左右两端的骨干上设有与螺栓套（41）对应的通孔，所述的双头螺栓（311）的一端穿过所述的通孔并伸出，另一端用所述的螺母（312）固定在连接基体（3）的骨干上。
3.根据权利要求1所述的大型风力机分段叶片，其特征在于所述的连接基体（3）的外形与所述的连接外壳（6）的内腔形状相同，所述的连接外壳（6）通过粘贴的方式安装在连接基体（3）的外表面。
4.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的大型风力机分段叶片，其特征在于所述的连接基体（3）由碳纤维复合材料制成。
5.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的大型风力机分段叶片，其特征在所述的叶片段一（1）和叶片段二（2）与连接外壳（6）接触部位的外表面包裹玻纤布保护层。
6.权利要求1至权利要求5任一项所述的大型风力机分段叶片的配装连接方法，包括如下步聚：
(一）、 将叶片段一（1）和叶片段二（2）的上连接件一（4）和连接基体（3）左右两端的连接件二（5）相连接，使叶片段一（1）、叶片段二（2）和连接基体（3）连接成整体；
（二）、将与叶片段一（1）和叶片段二（2）具有一致的气体动力学外形的连接外壳（6）安装在连接基体（3）的外表面，使叶片整体具有完整的气体动力学外形；
（三）、使用步聚（一）和（二）依次顺序连接各叶片段，完成大型风力机分段叶片的组装连接；
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