CN104454388A - 一种降噪防雷风力发电机叶片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降噪防雷风力发电机叶片及其制造方法，包括叶片体，其叶片后缘的末端设置有柔性毛刷，叶片前缘边缘设有主接闪带，后缘边缘处设有辅接闪带，主接闪带与辅接闪带之间通过斜向接闪带连接；主接闪带、辅接闪带均为网状结构，并由铝箔合金材料制成，且主接闪带、辅接闪带通过导线与母通电导线连接；所述母通电导线通过叶片金属法兰、碳刷与轮毂接地；与现有技术相比，本发明噪音小，加强了对雷电的导通效率，将雷击电流通过更多地途径通道更快速的导入地下，防止、避免雷电堆积造成的破坏。

Description

一种降噪防雷风力发电机叶片及其制造方法
技术领域
本发明属于风力发电机领域，特别涉及一种降噪防雷风力发电机叶片及其制造方法。
背景技术
目前，随着风电技术的发展，并网型风力发电机组向着大型化迈进，为了吸收更多的能量，轮毂的高度增加，风轮的直径增大，从而使雷击成为自然环境中对风电机组具有破坏性的主要影响因素。
传统型并网风力发电机组叶片防雷一般采用在叶片上固定的点安装接闪器通过导线接地的金属接闪的方式防护叶片免遭雷击。但是这种防雷方式接闪效果差，防雷击面积小，遭雷击后接闪器发热、电缆的流通量不足，导致出现叶片炸裂，电缆断裂等现象。影响风电厂的正常运行，增加了维护成本，风力发电机组大型化发展，也导致传统的叶片防雷出现了严重的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种避雷效果好，噪音小的防雷电风力发电机叶片，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种防雷电风力发电机叶片，包括前缘、后缘和连接件，后缘设有柔性毛刷；所述柔性毛刷安置在后缘的末端，并达到叶尖，纵长方向上，柔性毛刷与后缘形成直角，在横向方向上，柔性毛刷与后缘的上表面或下表面对准；所述前缘边缘设有主接闪带，后缘边缘处设有辅接闪带，主接闪带与辅接闪带之间通过斜向接闪带连接；主接闪带、辅接闪带均为网状结构，并由铝箔合金材料制成，且主接闪带、辅接闪带通过导线与母通电导线连接；所述母通电导线通过叶片金属法兰、碳刷与轮毂接地。
进一步的，所述柔性毛刷的长度为后缘总长度的15-20％。
进一步的，所述柔性毛刷由对准排成至少一排的刷毛组成，且刷毛具有三角形截面。
本发明还公开了一种降噪防雷风力发电机叶片的制造方法，包括如下工艺和步骤：
1)叶片采用铝合金管做纵梁，铝合金板做肋梁，内填泡沫塑料，外覆玻璃钢的结构，叶片纵梁的铝合金管从叶根至叶尖的截面逐渐变小，以满足扭曲叶片的要求并减轻叶片重量，叶根与轮毂连接的轴及法兰通过焊接或螺栓连接；所述的玻璃钢为环氧树脂，渗入长度不同的玻璃纤维或碳纤维而固化形成叶片表面；
2)在叶片的前缘边缘设置主接闪带，后缘边缘处设置辅接闪带，主接闪带与辅接闪带之间通过斜向接闪带连接；主接闪带、辅接闪带均为铝箔合金材料制成的网状结构，主接闪带、辅接闪带通过导线与母通电导线连接，母通电导线通过叶片金属法兰、碳刷与轮毂接地；
3)在叶片后缘末端设置柔性毛刷，其设置在叶片辅接闪带之间，长度为后缘总长度的15-20％，根据叶片的半径和弦长而使用不同长度的刷毛，一般24米长的叶片，柔性毛刷的刷毛长度在8cm左右，柔性毛刷至少设置一排，且刷毛对外具有三角形截面。
发明优点
与现有技术相比，本发明在叶片末端夹有柔性毛刷，可以减少振动，降低噪音；在叶片两侧的前缘、后缘设置接闪带，并以网状铝合金连接导线，再通过叶片始端金属法兰、碳刷与轮毂接地；从而加强了对雷电的导通效率，将雷击电流通过更多地途径通道更快速的导入地下，防止、避免雷电堆积造成的破坏。
附图说明
图1为本发明中降噪防雷风力发电机叶片的结构示意图。
图2为图1A-A截面结构示意图。
其中图标：1-前缘，2-后缘，3-柔性毛刷，4-连接件，5-辅接闪带，6-主接闪带，7-母通电导线，8-导线，9-叶尖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
实施例1：请参阅附图1、2，一种降噪防雷风力发电机叶片，包括前缘1、后缘2和连接件4，后缘2设有柔性毛刷3；所述柔性毛刷3安置在后缘2的末端，并达到叶尖9，且柔性毛刷3的长度为叶片总长度的15-20％，原因在于此处是产生大部分空气动力噪音的区域，纵长方向上，柔性毛刷3与后缘2形成直角，在横向方向上，柔性毛刷3与后缘2的上表面或下表面对准，根据叶片的半径和弦长而使用不同长度的刷毛，一般24米长的叶片，柔性毛刷3的刷毛长度在8cm左右，其中，柔性毛刷3由对准排成至少一排的刷毛组成，刷毛具有三角形截面，刷毛之间的间隔应当达到最小可能值；所述前缘1边缘设有主接闪带6，后缘2边缘处设有辅接闪带5，主接闪带6与辅接闪带5之间通过斜向接闪带连接；主接闪带6、辅接闪带5均为网状结构，并由铝箔合金材料制成，且主接闪带6、辅接闪带5通过导线8与母通电导线7连接；所述母通电导线7通过叶片金属法兰、碳刷与轮毂接地。
本实施例还公开了一种降噪防雷风力发电机叶片的制造方法，包括如下工艺和步骤：
1)叶片采用铝合金管做纵梁，铝合金板做肋梁，内填泡沫塑料，外覆玻璃钢的结构，叶片纵梁的铝合金管从叶根至叶尖的截面逐渐变小，以满足扭曲叶片的要求并减轻叶片重量，叶根与轮毂连接的轴及法兰通过焊接或螺栓连接；所述的玻璃钢为环氧树脂，渗入长度不同的玻璃纤维或碳纤维而固化形成叶片表面；
2)在叶片的前缘1边缘设置主接闪带6，后缘2边缘处设置辅接闪带5，主接闪带6与辅接闪带5之间通过斜向接闪带连接；主接闪带6、辅接闪带5均为铝箔合金材料制成的网状结构，主接闪带6、辅接闪带5通过导线8与母通电导线7连接，母通电导线7通过叶片金属法兰、碳刷与轮毂接地；
3)在叶片后缘2末端设置柔性毛刷3，其设置在叶尖9辅接闪带5之间，长度为后缘2总长度的15-20％，根据叶片的半径和弦长而使用长度不同的刷毛，一般24米长的叶片，柔性毛刷3的刷毛长度在8cm左右，柔性毛刷3至少设置一排，且刷毛对外具有三角形截面。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种降噪防雷风力发电机叶片，包括前缘(1)、后缘(2)和连接件(4)，其特征在于，后缘(2)设有柔性毛刷(3)；所述柔性毛刷(3)安置在后缘(2)的末端，并达到叶尖(9)，纵长方向上，柔性毛刷(3)与后缘(2)形成直角，在横向方向上，柔性毛刷(3)与后缘(2)的上表面或下表面对准；所述前缘(1)边缘设有主接闪带(6)，后缘(2)边缘处设有辅接闪带(5)，主接闪带(6)与辅接闪带(5)之间通过斜向接闪带连接；主接闪带(6)、辅接闪带(5)均为网状结构，并由铝箔合金材料制成，且主接闪带(6)、辅接闪带(5)通过导线(8)与母通电导线(7)连接；所述母通电导线(7)通过叶片金属法兰、碳刷与轮毂接地。
2.根据权利要求1所述的降噪防雷风力发电机叶片，其特征在于，所述柔性毛刷(3)的长度为后缘(2)总长度的15-20％。
3.根据权利要求1所述的降噪防雷风力发电机叶片，其特征在于，所述柔性毛刷(3)由对准排成至少一排的刷毛组成，且刷毛具有三角形截面。
4.根据权利要求1-3所述的降噪防雷风力发电机叶片的制造方法，包括如下工艺和步骤：
1)叶片采用铝合金管做纵梁，铝合金板做肋梁，内填泡沫塑料，外覆玻璃钢的结构，叶片纵梁的铝合金管从叶根至叶尖的截面逐渐变小，以满足扭曲叶片的要求并减轻叶片重量，叶根与轮毂连接的轴及法兰通过焊接或螺栓连接；所述的玻璃钢为环氧树脂，渗入长度不同的玻璃纤维或碳纤维而固化形成叶片表面；
2)在叶片的前缘(1)边缘设置主接闪带(6)，后缘(2)边缘处设置辅接闪带(5)，主接闪带(6)与辅接闪带(5)之间通过斜向接闪带连接；主接闪带(6)、辅接闪带(5)均为铝箔合金材料制成的网状结构，主接闪带(6)、辅接闪带(5)通过导线(8)与母通电导线(7)连接，母通电导线(7)通过叶片金属法兰、碳刷与轮毂接地；
4)在叶片后缘(2)末端设置柔性毛刷(3)，其设置在叶片辅接闪带(5)之间，长度为后缘(2)总长度的15-20％，根据叶片的半径和弦长而使用不同长度的刷毛，一般24米长的叶片，柔性毛刷的刷毛长度在8cm左右，柔性毛刷(3)至少设置一排，且刷毛对外具有三角形截面。
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