CN106050577A - 叶片延长方法、叶片和风力发电机组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种叶片延长方法、叶片和风力发电机组。叶片包括叶片主体和延长节，叶片延长方法包括：在延长节和叶片主体上打孔；将延长节安装在叶片主体上；在延长节与叶片主体之间设置填充材料，并形成连接延长节和叶片主体的连接钉，连接钉至少包括位于延长节的固定孔内的第一部分和位于叶片主体的孔内的第二部分。通过连接钉可以实现叶片主体与延长节的可靠连接。
Description
技术领域
本发明涉及清洁能源设备领域，尤其涉及一种叶片延长方法、叶片和风力发电机组。
背景技术
叶片是风力发电机组的捕风部件，在具有相同的风资源、相近的叶片气动性能时，叶片的长度越长，风力发电机组的叶轮直径就越大，叶片的捕风能力就越强，风力发电机组发电效率就越高。因此，为了提高发电效率，增大叶片的长度是很有必要的。
对于已经建设完毕的风力发电机组而言，叶片的尺寸已经确定，若想增大叶片的长度只有两种方法，一种是将已有的叶片拆下，再更换更大尺寸的叶片；另一种是在已有叶片上增加延长节，以增大叶片长度。对于第一种方法需要增加吊装成本和运输成本，其实用性并不好。而对于第二种方法则存在着延长节固定不稳，容易脱落造成风力发电机组故障、危害工作人员安全等问题。
而在以下几种情况下，增长叶片长度，提高发电效率又是不得不进行的工作。
例如：随着风力发电技术的进步，在载荷控制、控制策略优化等技术上有了新的发展，对于已经在运行的风力发电机组，引入这些新的技术后，风力发电机组的载荷有所降低，若在此基础上对叶片做延长，就能够提高发电量。
又例如：某些地点的风资源比整机开发的标准风况弱，风力发电机组有比较大的极限和疲劳余量，此中情况下通过延长叶片，也可以提高发电量，将这部分风力发电机组的余量转化为发电效率。
基于上述的情况急需一种能够可靠固定延长节的方法，以提高风力发电机组的发电量。
发明内容
本发明的实施例提供一种叶片延长方法、叶片和风力发电机组，以解决叶片延长不可靠的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例提供一种叶片延长方法，叶片包括叶片主体和延长节，叶片延长方法包括：在延长节和叶片主体对应的位置上打孔；将延长节安装在叶片主体上；在延长节与叶片主体之间设置填充材料，并形成连接延长节和叶片主体的连接钉，连接钉至少包括位于延长节的固定孔内的第一部分和位于叶片主体的孔内的第二部分。
进一步地，将延长节安装在叶片主体上的步骤包括：将延长节套设在叶片主体外；在延长节和叶片主体之间设置粘接胶，使延长节粘接在叶片主体上。
进一步地，在延长节和叶片主体上打孔的步骤中，延长节上的固定孔贯穿其所在的延长节的吸力面或压力面。
进一步地，在延长节和叶片主体上打孔的步骤中，叶片主体上的孔贯穿其所在的叶片主体的吸力面或压力面，或叶片主体上的孔的深度小于其所在位置处的叶片主体的吸力面或压力面的厚度。
进一步地，在延长节与叶片主体之间设置填充材料，并形成连接延长节和叶片主体的连接钉的步骤包括：在延长节的固定孔和叶片主体的孔内设置有引导筒；将填充材料设置在引导筒内，并形成连接延长节和叶片主体的连接钉。
进一步地，填充材料包括树脂和/或纤维，引导筒为纤维筒。
进一步地，在延长节与叶片主体之间设置填充材料，并形成连接延长节和叶片主体的连接钉的步骤之后，叶片延长方法还包括：打磨并去掉连接钉凸出叶片的表面的部分。
进一步地，在打磨并去掉连接钉凸出叶片的表面的部分的步骤之后，叶片延长方法还包括：在叶片的表面对应固定孔的位置涂保护层。
根据本发明的另一方面，提供一种叶片，叶片为通过上述的叶片延长方法制造。
根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机组，其包括上述的叶片。
本发明的实施例的叶片延长方法，通过在叶片主体和延长段上打孔，并在孔内生成连接钉，使连接钉连接叶片主体和延长节的方式确保叶片主体与延长节的可靠连接，进而使得叶片长度能够被延长，提升风力发电机组的发电量。
附图说明
图1为本发明的实施例的叶片的局部结构示意图；
图2为本发明的实施例的叶片的翼型截面示意图；
图3为图2中A处的局部放大剖视图；
图4为本发明的实施例的叶片的引导筒的结构示意图。
附图标记说明：
1、叶片主体；2、延长节；3、固定孔；4、连接钉；7、引导筒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例的叶片延长方法、叶片和风力发电机组进行详细描述。
如图1所示，根据本发明的实施例，提供一种叶片延长方法，该叶片延长方法用于在叶片主体1上可靠地固定延长节2，以延长叶片主体1的长度。叶片延长方法包括：在延长节2和叶片主体1对应的位置上打孔；将延长节2安装在叶片主体1上；在延长节2与叶片主体1之间设置填充材料，并形成连接延长节2和叶片主体1的连接钉4，连接钉4至少包括位于延长节2的固定孔3内的第一部分和位于叶片主体1的孔内的第二部分。
通过本实施例的叶片延长方法，可以利用连接钉4可靠地将延长节2固定在叶片主体1上，实现叶片长度的延长，进而提高风力发电机组的发电效率。
需要说明的是，连接钉4只要一部分位于延长节2的固定孔3内，另一部分位于叶片主体1的孔内即可。在连接钉4和叶片主体1之间可以有其他部分，也可没有其他部分。
在本实施例中，在延长节2和叶片主体1上打孔的步骤中，延长节2上的固定孔3和叶片主体1上的孔可以通过钻孔的方式加工，也可以在延长节2和叶片主体1加工时就直接成型在延长节2和叶片主体1上。
固定孔3和叶片主体1上的孔的数量、位置和孔的直径等可以根据需要确定，其可以是一个，也可以是两个或两个以上，只要保证延长节2与叶片主体1可靠连接即可。在本实施例中，在延长节2上，沿叶片的宽度方向设置有多个固定孔3，相应地，在叶片主体1上一一对应地设置有与固定孔3对应的孔。
延长节2上的固定孔3的深度和叶片主体1上的孔的深度可以根据需要确定。
在本实施例中，固定孔3贯穿其所在的延长节2的吸力面或压力面。即，延长节2的吸力面上的固定孔3贯穿延长节2的吸力面(吸力面包括吸力面壳体和吸力面上的大梁或腹板等)，延长节2的压力面上的固定孔3贯穿延长节2的压力面。
叶片主体1上的孔可以贯穿其所在的叶片主体1的吸力面或压力面，也可以使叶片主体1上的孔的深度小于其所在位置处的叶片主体1的吸力面或压力面的厚度，即叶片主体1上的孔不贯穿其所在位置处的叶片主体1(如图3所示)。
将延长节2安装在叶片主体1上的步骤包括：将延长节2套设在叶片主体1外；在延长节2和叶片主体1之间设置粘接胶，使延长节2粘接在叶片主体1上。
在进行叶片主体1和延长节2的组装时，可以将叶片主体1伸入延长节2内，也可以将延长节2伸入叶片主体1内。为了不破坏叶片主体1原有的结构，防止影响气动性能，优选地将延长节2套设在叶片主体1外，且应确保两者的连接过渡处平滑。这样既可以减少生成工序，又能够防止破坏叶片结构，保证结构强度。
由于延长节2套设在叶片主体1外，因此，为了方便加工，延长节2上的固定孔3贯穿延长节2。
需要说明的是，在延长节2和叶片主体1上打孔的步骤和将延长节2安装在叶片主体1的步骤之间并不存在先后顺序关系，也即本领域技术人员可以根据需要确定先打孔再安装，或者先安装再打孔。
为了进一步提高延长节2与叶片主体1连接的稳固性，在延长节2安装到叶片主体1上后，可以在延长节2和叶片主体1之间设置粘接胶，使延长节2粘接在叶片主体1上。这样，通过连接钉4和粘接胶双重固定可以提高可靠性。
在延长节2与叶片主体1之间设置填充材料，并形成连接延长节2和叶片主体1的连接钉4的步骤包括：在延长节2的固定孔3和叶片主体1的孔内设置有引导筒7；将填充材料设置在引导筒7内，并形成连接延长节2和叶片主体1的连接钉4。
引导筒7用于引导和限定填充材料，使其可以在固定孔3和叶片主体1的孔内形成连接钉4。在本实施例中，引导筒7为纤维筒。即引导筒7为薄壁的长筒状物体，其是使用纤维编织成的产品，当然也可以是塑料材质。为了使其更好地与延长节2和叶片主体1配合，避免影响叶片主体1和延长节2的结构强度，确保有大致相同的热胀冷缩率，引导筒7的材质与延长节2和叶片主体1的材质相同为宜。如，延长节2和叶片主体1采用纤维布并灌注树脂，则引导筒7的材质也选用纤维布。
在本实施例中，填充材料包括树脂和/或纤维。树脂及纤维填充在引导筒7里面，在加热固化后形成填充材料和引导筒7形成连接钉4，该连接钉4与延长节2和叶片主体1为一体，进而使得延长节2和叶片主体1可靠连接。树脂材质的连接钉4可以确保其本身的强度及疲劳性能，且能够达到原叶片主体1、延长节2和连接钉4融为一体的目的。
在树脂中填充的纤维可以提高连接钉4的强度，提升其疲劳性能。
当然，在其他实施例中，填充材料可以选择其他流动性好、韧性好、强度高、疲劳性能比较好、容易固化的材质。
连接钉4还可以是穿透整个叶片主体1和延长节2的压力面和吸力面的一个完整的钉，即沿叶片的厚度方向贯穿叶片。
为了保证延长后的叶片的气动性能，在延长节2与叶片主体1之间设置填充材料，并形成连接延长节2和叶片主体1的连接钉4的步骤之后，叶片延长方法还包括：打磨并去掉连接钉4凸出叶片的表面的部分，以使连接钉4的表面与叶片的外表面平齐，进而避免影响叶片气动性能。
为了提高叶片的使用寿命，在打磨并去掉连接钉4凸出叶片的表面的部分的步骤之后，叶片延长方法还包括：在叶片的表面对应固定孔3的位置(即打孔部分)涂保护层，以保护连接钉免受紫外辐射，减少老化风险。
根据本发明的另一方面，提供一种叶片，叶片为通过上述的叶片延长方法制造。采用上述方法制造的叶片设置在叶尖的延长节2能够更可靠的与原本的叶片主体1连接，避免叶尖的延长节2松动脱落对地面的人员、动物等造成伤害，而且不会影响叶片的气动外形，确保了叶片的发电效率。
根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机组，其包括上述的叶片。通过此叶片可以满足已经运行的风场的叶片需要延长的需求，只要采用外部平台的方式就可以进行安装，避免了将叶片全部吊装下来的情况，节省了吊装成本。同时，解决了目前叶尖延长主要采用粘接的方式，仅仅依靠粘接，在发生粘接缺陷时，很难发现，存在一定的质量工艺风险的问题。
本发明的叶片延长方法具有如下效果：
通过在叶片的延长节和叶片原本的叶片主体之间灌注树脂，形成连接钉的方式确保了叶尖延长的可靠连接。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种叶片延长方法，其特征在于，叶片包括叶片主体(1)和延长节(2)，所述叶片延长方法包括：
在所述延长节(2)和所述叶片主体(1)对应的位置上打孔；
将所述延长节(2)安装在所述叶片主体(1)上；
在所述延长节(2)与所述叶片主体(1)之间设置填充材料，并形成连接所述延长节(2)和所述叶片主体(1)的连接钉(4)，所述连接钉(4)至少包括位于所述延长节(2)的固定孔(3)内的第一部分和位于所述叶片主体(1)的孔内的第二部分。
2.根据权利要求1所述的叶片延长方法，其特征在于，将所述延长节(2)安装在所述叶片主体(1)上的步骤包括：
将所述延长节(2)套设在所述叶片主体(1)外；
在所述延长节(2)和所述叶片主体(1)之间设置粘接胶，使所述延长节(2)粘接在所述叶片主体(1)上。
3.根据权利要求1或2所述的叶片延长方法，其特征在于，在所述延长节(2)和所述叶片主体(1)上打孔的步骤中，所述固定孔(3)贯穿其所在的所述延长节(2)的吸力面或压力面。
4.根据权利要求3所述的叶片延长方法，其特征在于，在所述延长节(2)和所述叶片主体(1)上打孔的步骤中，所述叶片主体(1)上的孔贯穿其所在的叶片主体(1)的吸力面或压力面，或所述叶片主体(1)上的孔的深度小于其所在位置处的叶片主体(1)的吸力面或压力面的厚度。
5.根据权利要求1所述的叶片延长方法，其特征在于，在所述延长节(2)与所述叶片主体(1)之间设置填充材料，并形成连接所述延长节(2)和所述叶片主体(1)的连接钉(4)的步骤包括：
在所述固定孔(3)和所述叶片主体(1)的孔内设置有引导筒(7)；
将所述填充材料设置在所述引导筒(7)内，并形成连接所述延长节(2)和所述叶片主体(1)的连接钉(4)。
6.根据权利要求5所述的叶片延长方法，其特征在于，所述填充材料包括树脂和/或纤维，所述引导筒(7)为纤维筒。
7.根据权利要求1所述的叶片延长方法，其特征在于，在所述延长节(2)与所述叶片主体(1)之间设置填充材料，并形成连接所述延长节(2)和所述叶片主体(1)的连接钉(4)的步骤之后，所述叶片延长方法还包括：
打磨并去掉所述连接钉(4)凸出所述叶片的表面的部分。
8.根据权利要求7所述的叶片延长方法，其特征在于，在打磨并去掉所述连接钉(4)凸出所述叶片的表面的部分的步骤之后，所述叶片延长方法还包括：
在所述叶片的表面对应所述固定孔(3)的位置涂保护层。
9.一种叶片，其特征在于，所述叶片为通过权利要求1至8中任一项所述的叶片延长方法制造。
10.一种风力发电机组，其特征在于，包括权利要求9所述的叶片。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |