CN105526044A - 风力发电机分段组装叶片的连接结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风力发电机分段组装叶片的连接结构，该叶片至少分为两段，在工厂分段制造，运往风场后再组装连接为整体，其特征在于，相邻两段叶片的连接采用中间连接件过渡，相邻两段叶片搭接在中间连接件上，相邻两段叶片的相对面对接，搭接面和对接面都用粘接剂粘接，所述中间连接件采用玻璃钢材料。

Description

风力发电机分段组装叶片的连接结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及风力发电机叶片，尤其涉及一种风力发电机分段组装叶片的连接结构及其制作方法，属于风力发电技术领域。

背景技术

随着风电行业的迅速发展，单机功率越来越大，叶片长度在不断加长，已经远远超过运输部门允许的货物长度，不得不采用分段制造技术，将分段叶片运到风场后，再组装为一体。

分段组装叶片的技术难点是段间的连接结构，目前，国内外的分段叶片基本上都是采用螺栓连接，有两种方式，一是将螺栓预埋在叶片中，组装时只需把紧螺帽，优点是组装操作简便，缺点是金属螺栓与玻璃钢叶片的热膨胀系数差异太大，而叶片是露天工作环境，季节温差、昼夜温差大，热胀冷缩效应显著，螺栓所在部位的玻璃钢热应力很大，容易破损，且预埋螺栓工艺比较复杂，制造成本较高。二是在两段叶片的结合部钻螺栓孔，用穿心螺栓连接，优点是制作工艺简单，缺点是螺栓与叶片之间不可避免地存在配合间隙，结构强度较差，螺栓容易疲劳，需要随时更换，增大了机组的维护工作量。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种风力发电机分段组装叶片的连接结构及其制作方法，可避免出现上述问题，其技术解决方案是：

一种风力发电机分段组装叶片的连接结构，该叶片至少分为两段，在工厂分段制造，运往风场后再组装连接为整体，相邻两段叶片的连接采用中间连接件过渡，相邻两段叶片搭接在中间连接件上，相邻两段叶片的相对面对接，搭接面和对接面都用粘接剂粘接，所述中间连接件采用玻璃钢材料。

所述中间连接件包括壳体外壁连接板、壳体内壁连接板、抗剪切腹板连接板、主梁帽连接板、后缘增强连接板；相邻两段叶片壳体的内、外壁分别搭接在内、外壁壳体连接板上，相邻两段叶片抗剪切腹板搭接在抗剪切腹板连接板上，相邻两段叶片主梁帽搭接在主梁帽连接板上，相邻两段叶片后缘增强搭接在后缘增强连接板上。

所述壳体的外壁有与壳体外壁连接板适配的沉槽，所述壳体外壁连接板嵌入该沉槽内，其外壁与壳体的外壁齐平；所述壳体的外壁对应主梁帽的部位有与主梁帽连接板适配的沉槽，所述主梁帽连接板嵌入该沉槽内，其外壁与壳体的外壁齐平。

所述相邻两段叶片壳体的对接面、抗剪切腹板的对接面、主梁帽的对接面、后缘增强的对接面都用粘接剂粘接。

上述分段组装叶片连接结构的制作方法，包括步骤：

（1）、分别制作各段叶片，以及壳体外壁连接板、壳体内壁连接板、抗剪切腹板连接板、主梁帽连接板、后缘增强连接板；在制作叶片时，在壳体外壁预制出壳体外壁连接板、主梁帽连接板的装配沉槽；

（2）、将上述部件运至风场进行组装，先在壳体内壁连接板、抗剪切腹板连接板、后缘增强连接板的粘接面上涂覆粘接剂，粘在一段叶片的相应部位，粘接宽度为连接板的一半；再在壳体、抗剪切腹板、主梁帽、后缘增强的对接面涂覆粘接剂，然后将另一段叶片移拢对接；

（3）、在壳体外壁连接板沉槽、主梁帽连接板沉槽中涂覆粘接剂，将壳体外壁连接板、主梁帽连接板嵌入；

（4）、对叶片周向和纵向施压，刮掉叶片外壁从接缝溢出的多余粘接剂，保温、保压，直至粘接剂彻底固化。

本发明的有益效果：

由于本叶片完全采用玻璃钢材料及工艺，有效地解决了分段组装叶片的段间连接问题，连接可靠，性能稳定，工厂制造和现场组装都很简便，且成本低廉。

附图说明

图1是常规叶片的基本构造示意图

图2是图1的截面结构图

图3是本发明叶片结构示意图；

图4是图3的B-B视图；

图5是图4的C-C视图；

图6是图4的D-D视图；

图7为图5的E-E视图。

图中标号表示：1-迎流面壳体，2-背流面壳体，3-抗剪切腹板，4-主梁帽，5-后缘增强，6-粘接剂，7-壳体外壁连接板，8-壳体内壁连接板，9-抗剪切腹板连接板，10-主梁帽连接板，11-后缘增强连接板。

具体实施方式

为了便于理解本发明，首先介绍风力发电机叶片的基本结构。

参见图1、图2，风力发电机叶片主要由迎流面壳体1、背流面壳体2对接构成，其横截面轮廓为蝌蚪状，是空腹结构，腹腔中有两块纵向并列布置的抗剪切腹板3，壳体1、2的内壁对应腹板3的部位有主梁帽4，制作时该主梁帽4与壳体1、2一体成型，两主梁帽4分别与两抗剪切腹板3的两端粘接，构成叶片的大梁，背流面壳体2的内壁有后缘增强5，制作时与壳体2一体成型。壳体1、2为夹心玻璃钢，而主梁帽4、后缘增强5为素玻璃钢。

对于制造商来说，分段制造上述叶片是非常容易的，问题在于，如何实现叶片的段间连接，需要特殊的结构设计和工艺。

本发明采用的技术手段是，相邻两段叶片的连接采用中间连接件过渡，相邻两段叶片搭接在中间连接件上，相邻两段叶片的相对面对接，搭接面和对接面都用粘接剂6粘接，所述中间连接件采用玻璃钢材料。

参见图3至图7，所述中间连接件包括壳体外壁连接板7、壳体内壁连接板8、抗剪切腹板连接板9、主梁帽连接板10、后缘增强连接板11；相邻两段叶片壳体的内、外壁分别搭接在内、外壁壳体连接板上，相邻两段叶片抗剪切腹板搭接在抗剪切腹板连接板上，相邻两段叶片主梁帽搭接在主梁帽连接板上，相邻两段叶片后缘增强搭接在后缘增强连接板上。

所述壳体的外壁有与壳体外壁连接板适配的沉槽，所述壳体外壁连接板嵌入该沉槽内，其外壁与壳体的外壁齐平；所述壳体的外壁对应主梁帽的部位有与主梁帽连接板适配的沉槽，所述主梁帽连接板嵌入该沉槽内，其外壁与壳体的外壁齐平。

所述相邻两段叶片壳体的对接面、抗剪切腹板的对接面、主梁帽的对接面、后缘增强的对接面都用粘接剂粘接。

上述分段组装叶片连接结构的制作方法，包括步骤：

（1）、分别制作各段叶片，以及壳体外壁连接板、壳体内壁连接板、抗剪切腹板连接板、主梁帽连接板、后缘增强连接板；在制作叶片时，在壳体外壁预制出壳体外壁连接板、主梁帽连接板的装配沉槽；

（2）、将上述部件运至风场进行组装，先在壳体内壁连接板、抗剪切腹板连接板、后缘增强连接板的粘接面上涂覆粘接剂，粘在一段叶片的相应部位，粘接宽度为连接板的一半；再在壳体、抗剪切腹板、主梁帽、后缘增强的对接面涂覆粘接剂，然后将另一段叶片移拢对接；

（3）、在壳体外壁连接板沉槽、主梁帽连接板沉槽中涂覆粘接剂，将壳体外壁连接板、主梁帽连接板嵌入；

（4）、对叶片周向和纵向施压，刮掉叶片外壁从接缝溢出的多余粘接剂，保温、保压，直至粘接剂彻底固化。

Claims (5)

1.一种风力发电机分段组装叶片的连接结构，该叶片至少分为两段，在工厂分段制造，运往风场后再组装连接为整体，其特征在于：相邻两段叶片的连接采用中间连接件过渡，相邻两段叶片搭接在中间连接件上，相邻两段叶片的相对面对接，搭接面和对接面都用粘接剂粘接，所述中间连接件采用玻璃钢材料。

2.如权利要求1所述的风力发电机分段组装叶片的连接结构，其特征在于：所述中间连接件包括壳体外壁连接板、壳体内壁连接板、抗剪切腹板连接板、主梁帽连接板、后缘增强连接板；相邻两段叶片壳体的内、外壁分别搭接在内、外壁壳体连接板上，相邻两段叶片抗剪切腹板搭接在抗剪切腹板连接板上，相邻两段叶片主梁帽搭接在主梁帽连接板上，相邻两段叶片后缘增强搭接在后缘增强连接板上。

3.如权利要求2所述的风力发电机分段组装叶片的连接结构，其特征在于：所述壳体的外壁有与壳体外壁连接板适配的沉槽，所述壳体外壁连接板嵌入该沉槽内，其外壁与壳体的外壁齐平；所述壳体的外壁对应主梁帽的部位有与主梁帽连接板适配的沉槽，所述主梁帽连接板嵌入该沉槽内，其外壁与壳体的外壁齐平。

4.如权利要求2所述的风力发电机分段组装叶片的连接结构，其特征在于：所述相邻两段叶片壳体的对接面、抗剪切腹板的对接面、主梁帽的对接面、后缘增强的对接面都用粘接剂粘接。

5.权利要1-4所述分段组装叶片连接结构的制作方法，包括步骤：

（1）、分别制作各段叶片，以及壳体外壁连接板、壳体内壁连接板、抗剪切腹板连接板、主梁帽连接板、后缘增强连接板；在制作叶片时，在壳体外壁预制出壳体外壁连接板、主梁帽连接板的装配沉槽；

（2）、将上述部件运至风场进行组装，先在壳体内壁连接板、抗剪切腹板连接板、后缘增强连接板的粘接面上涂覆粘接剂，粘在一段叶片的相应部位，粘接宽度为连接板的一半；再在壳体、抗剪切腹板、主梁帽、后缘增强的对接面涂覆粘接剂，然后将另一段叶片移拢对接；

（3）、在壳体外壁连接板沉槽、主梁帽连接板沉槽中涂覆粘接剂，将壳体外壁连接板、主梁帽连接板嵌入；

（4）、对叶片周向和纵向施压，刮掉叶片外壁从接缝溢出的多余粘接剂，保温、保压，直至粘接剂彻底固化。