CN105415717A - 风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法及叶尖加长段结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，包括下述步骤：将沿轴向分成两半壳体的叶尖加长段固定于所述叶片；对所述两半壳体的拼接区域进行额外补强，形成新叶尖。它能对原叶片叶尖加长或对受损的原叶片叶尖进行修复，从而增加叶片的扫风面积，提高风力发电机的发电效率，经济效益显著，其实施简单、改造费用低廉。本发明还公开一种风力发电机叶片叶尖加长段结构，用于对原叶尖改造或修复，该叶尖加长段结构包括沿轴向分成两半壳体，所述两半壳体包括前缘壳体及后缘壳体，该前缘壳体及后缘壳体拼接粘接为一体形成新叶尖；或者所述两半壳体包括迎风面壳体及背风面壳体，该迎风面壳体及背风面壳体拼接粘接为一体形成新叶尖。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法及叶尖加长段结构。
背景技术
风力发电机的发电效率是各个风电场需考量的重要因素，如何能尽可能的提高各风力发电机的发电效率，是在建立风电场时需要考虑的问题。
叶片是风力发电机的关键部件，其扫风面积直接影响风力发电机的发电效率。
在实际应用中，尽管在建立风电场时对影响风力发电机的发电效率的众多因素予以充分考虑，然而，例如，随着风电行业的迅速发展，早期投运的叶片，由于长度较短，导致发电效率不佳，存在加长改造需求。目前通常是采用加长叶根段的方式进行叶片加长改造，该方式涉及吊车进场，改造费用高昂。
另一方面，由于运输原因或者自然灾害（如雷击等），容易导致叶片叶尖严重受损，存在更换叶尖的需求，否则需要对叶片进行报废处理。
为此，期望寻求一种技术方案，以至少减轻上述问题。
发明内容
一方面，本发明要解决的技术问题是，提供一种风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，其实施简单、改造费用低廉，用于对原叶片叶尖加长或对受损的原叶片叶尖进行修复。
另一方面，本发明要解决的技术问题是，提供一种风力发电机叶片叶尖加长段结构，用于对原叶片叶尖加长或对受损的原叶片叶尖进行修复，以增加原叶片的扫风面积。
为解决上述一方面要解决的技术问题，本发明采用下述技术方案。
一种风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，包括下述步骤：
将沿轴向分成两半壳体的叶尖加长段固定于所述叶片；以及
对所述两半壳体的拼接区域进行额外补强，形成新叶尖。
所述将沿轴向分成两半壳体的叶尖加长段固定于所述叶片的步骤中，先将其中一半壳体固定于所述叶片，再将另一半壳体固定于所述叶片并与先前固定于所述叶片那半壳体拼接。
所述额外补强采用纤维铺层增强树脂进行补强。
所述两半壳体包括前缘壳体及后缘壳体，该前缘壳体及后缘壳体拼接粘接为一体形成所述新叶尖；或者所述两半壳体包括迎风面壳体及背风面壳体，该迎风面壳体及背风面壳体拼接粘接为一体形成所述新叶尖。
所述前缘壳体与所述后缘壳体之间、所述迎风面壳体与所述背风面壳体之间均通过定位止口对接。
所述定位止口为台阶口或斜口。
所述前缘壳体与所述后缘壳体在迎风面的拼接缝及其两侧采用补强材料进行补强形成新叶尖迎风面补强部，所述前缘壳体与所述后缘壳体在背风面的拼接缝及其两侧采用补强材料进行补强形成新叶尖背风面补强部；或者所述迎风面壳体及背风面壳体在前缘面的拼接缝及其两侧采用补强材料进行补强形成新叶尖前缘补强部，所述迎风面壳体及背风面壳体在后缘的拼接缝及其两侧采用补强材料进行补强形成新叶尖后缘补强部。
所述补强材料为玻璃钢。
为解决上述另一方面要解决的技术问题，本发明采用下述技术方案。
一种风力发电机叶片叶尖加长段结构，用于对原叶尖改造或修复，该加长段结构包括沿轴向分成两半壳体，所述两半壳体包括前缘壳体及后缘壳体，该前缘壳体及后缘壳体拼接粘接为一体形成新叶尖；或者所述两半壳体包括迎风面壳体及背风面壳体，该迎风面壳体及背风面壳体拼接粘接为一体形成新叶尖。
所述前缘壳体与所述后缘壳体之间、所述迎风面壳体与所述背风面壳体之间均通过定位止口对接。
本发明具有下述有益技术效果。
本发明的方法将沿轴向分成两半壳体的叶尖加长段固定于叶片，然后对所述两半壳体的拼接区域进行额外补强，形成新叶尖。以对原叶片叶尖加长或对受损的原叶片叶尖进行修复，从而增加叶片的扫风面积，提高风力发电机的发电效率，经济效益显著，其实施简单、改造费用低廉。
本发明的叶尖加长段结构，用于对原叶尖改造或修复，从而增加叶片的扫风面积，提高风力发电机的发电效率，经济效益显著。
附图说明
图1为本发明的风力发电机叶片的叶尖加长改造或修复示意图，其中，该图仅示意性示出该叶片的大致结构。
图2为本发明的一种叶尖加长段组装示意图，其中叶片仅示出局
部。
图3为实施例中前缘壳体与后缘壳体之间的一种定位端口示意图。
图4为实施例中前缘壳体与后缘壳体之间的另一种定位端口示意图。
图5为实施例中前缘壳体与后缘壳体之间的再一种定位端口示意图。
图6为本发明的另一种叶尖加长段组装示意图，其中叶片仅示出局部。
图7为本发明的再一种叶尖加长段组装示意图，其中叶片仅示出局部。
图中各代号的含义：1-原叶片；2-叶尖加长段；3-粘接剂；4-后缘壳体；5-前缘壳体；6-新叶尖迎风面补强部；7-新叶尖背风面补强部；8-原叶尖接闪器；9-原叶片防雷导线；10-新叶尖排水孔；11-新叶尖接闪器；12-金属导线；15-迎风面壳体；16-背风面壳体；17-腹板；18-新叶尖前缘补强部；19-新叶尖后缘补强部；20-前缘壳体定位口；21-后缘壳体定位口。
具体实施方式
为能详细说明本发明的技术特征及功效，并可依照本说明书的内容来实现，下面结合附图对本发明的实施方式进一步说明。
图1示意性示出利用本发明的风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法加长改造或修复后形成新叶片的示意图。由于本发明的技术方案并不涉及风力发电机叶片（后文称之为原叶片）的其他部分或部件及形状结构，因此图1中仅示意性示出了该风力发电机叶片的大致结构，显然实际风力发电机叶片的形状结构比较复杂。
本发明的风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法步骤为：先设计并制造叶尖加长段2，该叶尖加长段2沿轴向被分成两半壳体，然后在原叶片1基础上，通过但不限于粘接剂3使叶尖加长段2和原叶片1固定连接为整体。前述两半壳体固定于原叶片1后再对它们的拼接区域进行额外补强，从而形成新叶尖。
额外补强可采用但不限于纤维铺层增强树脂进行补强。
图2示意性示出本发明叶尖改造组装示意图的一种实施例。叶尖加长段2主要包括后缘壳体4、前缘壳体5、新叶尖迎风面补强部6和新叶尖背风面补强部7。
后缘壳体4采用但不限于玻璃钢成型，在其内侧粘接一腹板17，并在尖部粘接一个金属接闪器（即新叶尖接闪器11）。
前缘壳体5采用但不限于玻璃钢成型，并在内侧粘接另一腹板17。
将前述后缘壳体4采用但不限于粘接剂3固定在原叶片1上，再用金属导线12将新叶尖接闪器11和原叶尖接闪器8或原叶片防雷导线9进行连接。将前缘壳体5与后缘壳体4对齐，并采用但不限于粘接剂相互固定，同时采用但不限于粘接剂3保证前缘壳体5和原叶片1的粘接。
一些实施例中，一并参见图3、4、5，图3、4、5示意性示出前缘壳体5与后缘壳体4之间的三种不同定位端口形式（即前缘壳体定位口20与后缘壳体定位口21）的实施例。前缘壳体定位口20与后缘壳体定位口21相互配合形成定位端口，第一种是平口对接形式，第二种是台阶口形成的定位止口结构，第三种是斜口形成的定位止口结构。可以理解的是，定位端口形式不限于前述三种形式，根据实际需要还可以采用其他适当形式。
本实施例中，由于前、后缘壳体5、4各是一个整体，能够保证前缘的气动外型，并减少安装形成的新叶尖后缘开裂的风险。
一些实施例中，在前述前缘壳体5与后缘壳体4拼接固定完成后，再在前缘壳体4与后缘壳体5在迎风面的拼接缝及其两侧采用补强材料如可以是但不限于玻璃钢进行补强形成新叶尖迎风面补强部6，在前缘壳体4与后缘壳体6在背风面的拼接缝及其两侧采用补强材料如可以是但不限于玻璃钢进行补强形成新叶尖背风面补强部7。以保证前缘壳体4与后缘壳体5连接为整体，并保证形成的新叶尖的强度。
图6示意性示出本发明的另一种叶尖加长段组装示意图。图6所呈现的实施例与前述实施例不同之处在于，本实施例中，将新叶尖接闪器11等先固定在前缘壳体5，再将前缘壳体5和原叶片1进行粘接，连接防雷系统后，再粘接固定后缘壳体4。
图7示意性示出本发明的再一种叶尖加长段组装示意图。叶尖加长段2主要包括迎风面壳体15、背风面壳体16、新叶尖前缘补强部18和新叶尖后缘补强部19构成。
背风面壳体16采用但不限于铝合金铸造或锻压成型，在其内表面粘接一个具有玻璃钢夹芯结构的腹板17。将背风面壳体16用但不限于粘接剂3固定在原叶片1上，再采用金属导线12将新叶尖接闪器11和原叶尖接闪器8或原叶片防雷导线9进行连接。
将迎风面壳体15和背风面壳体16对齐，并可用但不限于粘接剂3将迎风面壳体15固定到原叶片1上。迎风面壳体15及背风面壳体16在前缘面的拼接缝及其两侧采用补强材料如可以是但不限于玻璃钢进行补强形成新叶尖前缘补强部18，其补强工艺可以采用但不限于玻璃钢手糊铺层工艺。迎风面壳体15及背风面壳体16在后缘的拼接缝及其两侧采用补强材料如可以是但不限于玻璃钢进行补强形成新叶尖后缘补强部19，其补强工艺可以采用但不限于玻璃钢手糊铺层工艺。以保证迎风面壳体15和背风面壳体16连接为整体，并保证形成的新叶尖的强度。
可以理解是，迎风面壳体15和背风面壳体16之间也可以采用上述定位止口结构。
本实施例中，迎风面壳体15和背风面壳体16各是一个整体，相对更加方便现场施工。
上述结构形成的新叶尖上设置有新叶尖排水孔10。
需要说明的是，上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何适合的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再进行描述。
上面参照实施例对本发明进行了详细描述，是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，其特征在于，包括下述步骤：
将沿轴向分成两半壳体的叶尖加长段固定于所述叶片；以及
对所述两半壳体的拼接区域进行额外补强，形成新叶尖。
2.根据权利要求1所述的风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，其特征在于，所述将沿轴向分成两半壳体的叶尖加长段固定于所述叶片的步骤中，先将其中一半壳体固定于所述叶片，再将另一半壳体固定于所述叶片并与先前固定于所述叶片那半壳体拼接。
3.根据权利要求1所述的风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，其特征在于，所述额外补强采用纤维铺层增强树脂进行补强。
4.根据权利要求1所述的风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，其特征在于，所述两半壳体包括前缘壳体及后缘壳体，该前缘壳体及后缘壳体拼接粘接为一体形成所述新叶尖；或者所述两半壳体包括迎风面壳体及背风面壳体，该迎风面壳体及背风面壳体拼接粘接为一体形成所述新叶尖。
5.根据权利要求4所述的风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，其特征在于，所述前缘壳体与所述后缘壳体之间、所述迎风面壳体与所述背风面壳体之间均通过定位止口对接。
6.根据权利要求5所述的风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，其特征在于，所述定位止口为台阶口或斜口。
7.根据权利要求4所述的风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，其特征在于，所述前缘壳体与所述后缘壳体在迎风面的拼接缝及其两侧采用补强材料进行补强形成新叶尖迎风面补强部，所述前缘壳体与所述后缘壳体在背风面的拼接缝及其两侧采用补强材料进行补强形成新叶尖背风面补强部；或者所述迎风面壳体及背风面壳体在前缘面的拼接缝及其两侧采用补强材料进行补强形成新叶尖前缘补强部，所述迎风面壳体及背风面壳体在后缘的拼接缝及其两侧采用补强材料进行补强形成新叶尖后缘补强部。
8.根据权利要求7所述的风力发电机叶片的叶尖改造或修复方法，其特征在于，所述补强材料为玻璃钢。
9.一种风力发电机叶片叶尖加长段结构，用于对原叶尖改造或修复，其特征在于，该加长段结构包括沿轴向分成两半壳体，所述两半壳体包括前缘壳体及后缘壳体，该前缘壳体及后缘壳体拼接粘接为一体形成新叶尖；或者所述两半壳体包括迎风面壳体及背风面壳体，该迎风面壳体及背风面壳体拼接粘接为一体形成新叶尖。
10.根据权利要求9所述的风力发电机叶片叶尖加长段结构，其特征在于，所述前缘壳体与所述后缘壳体之间、所述迎风面壳体与所述背风面壳体之间均通过定位止口对接。
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