CN106762462A - 螺栓套连接件、风力发电机叶片和制造方法及风力发电机 - Google Patents

螺栓套连接件、风力发电机叶片和制造方法及风力发电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种螺栓套连接件、风力发电机叶片和制造方法及风力发电机。螺栓套连接件包括：至少两个延伸部，所述至少两个延伸部并排布置且间隔开，每个延伸部具有第一端和第二端，其中，所述延伸部的第一端连接在一起，每个延伸部的第二端与对应的螺栓套连接。通过在风力发电机的叶片叶根部位使用螺栓套连接件对多个预埋连接套进行连接，使多个预埋连接套连接为一体，从而能够分散螺栓和螺栓套的受力水平而提高叶根螺栓的承载能力，并有助于减轻叶根的重量。

Description

螺栓套连接件、风力发电机叶片和制造方法及风力发电机
技术领域
本公开涉及风力发电机领域，更具体地讲，涉及用于风力发电机叶片叶根的螺栓套连接件、风力发电机叶片及其制造方法。
背景技术
随着风电行业的发展和业内竞争日益激烈，相同功率下所需整机风轮直径越来越大，对应的载荷越来越高，并且各部件的重量越来越重，如何降低部件的重量和承受的载荷、提高部件的承载水平是每个企业急需解决的技术问题。由于叶片是风机上唯一将风的动能转化成旋转机械能的部件，整机大部分的部件所承受的载荷，均直接或间接由叶片载荷所引起，因此，如何有效地降低叶片的重量，合理设计叶片并减少其制造成本成为风力发电机设计的关键点之一。
目前风力发电机叶片的叶根与叶轮轮毂连接，其连接主要有两种方式，即T型螺栓和预埋螺栓套连接。
图1所示，示出了采用T型螺栓与叶轮轮毂连接的玻璃钢叶根结构100，其中，钻横向孔的内外补强布已经被去除。为了实现T型螺栓连接，不仅需要在叶根玻璃钢的端表面上钻轴向孔102，而且还需要在侧壁上钻径向孔101。一方面，T型螺栓需要通过挤压玻璃钢进行承载，另一方面，钻孔时会破坏叶根玻璃钢的铺层，因此需要叶根玻璃钢厚度较厚，并且钻孔后剩余玻璃钢不能太少。考虑整个叶根受载情况，大兆瓦级叶片上已经很少使用T型螺栓连接方式，大多数采用预埋螺栓套的方式。
预埋螺栓套是在叶根内部预制金属螺栓套，螺栓套上下铺放叶根玻璃钢铺层，相邻螺栓套之间采用单向纤维玻璃钢块间隔开，而螺栓套的远离叶根的另一端大多采用PVC材料进行过渡减重处理。相对于T型螺栓受力，预埋螺栓套主要是通过螺栓套和玻璃钢之间的剪切承载，不破坏叶根玻璃钢的铺层，但螺栓套之间相对独立，并且由于靠剪切传递载荷，所以设计时一般都长度方向比较长。
叶片设计中除了考虑成本因素以外，还需考虑各部位的强度要求及其他安全性的要求，减重相对困难，如果设计一种新的叶根连接方式，可以通过设计方面考虑减少叶根的重量，如减少叶根内部预制金属体的尺寸和重量、并可根据校核的结果，设计不同螺栓的长度、叶根铺层的厚度，可以同时减少叶片的制造成本和由于重量引起的载荷，从而达到节省风电叶片和整机成本的目的。
因此，有必要对现有的风力发电机叶片的叶根结构进行改进，以期降低叶片重量并保证叶片设计强度，从而降低风力发电机的成本。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种有助于降低风力发电机叶片重量的螺栓套连接件和风力发电机叶片。
根据本发明的另一方面，提供一种有助于提高风力发电机的叶根受力水平的螺栓套连接件和风力发电机叶片。
根据本发明的另一方面，提供了一种方便对风力发电机叶片叶根端面进行进一步机加工的风力发电机叶片制造方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种叶片重量减轻的风力发电机。
在一个实施例中，提供了一种螺栓套连接件，包括：至少两个延伸部，所述至少两个延伸部并排布置且间隔开，每个延伸部具有第一端和第二端，其中，所述延伸部的第一端连接在一起，每个延伸部的第二端与对应的螺栓套连接。
每个延伸部的第一端通过粘接、卡接或焊接连接在一起。
所述螺栓套连接件通过锻造或铸造整体成型。
每个延伸部的第二端形成有第一结合特征，该第一结合特征与对应的螺栓套上的连接特征配合而将所述对应的螺栓套连接至所述延伸部的第二端。
所述第一结合特征是凸台，所述第连接特征是凹槽。
所述至少两个延伸部中最外侧的两个延伸部为两个半延伸部，所述两个半延伸部的横截面形状互补而能够组合成形状完整的延伸部。
所述至少两个延伸部中最外侧的两个延伸部的第一端的面对相邻的螺栓套连接件的外侧表面分别形成有形状互补的第二结合特征和第三结合特征，相邻的两个螺栓套连接件上对应的所述第二结合特征和所述第三结合特征互相结合。
当相邻的两个螺栓套连接件连接时，相邻的两个半延伸部组合成形状完整的延伸部。
当多个螺栓套连接件连接时，所述多个螺栓套连接件整体上形成预定的圆形的至少一部分。
所述螺栓套连接件的厚度沿着从第二端到第一端的方向具有逐渐减小的趋势。
每个延伸部具有彼此相对的上表面和下表面，在所述上表面和下表面中的至少一个形成为粗糙化表面、波纹表面或带有凹槽的表面。
所述螺栓套连接件整体上形成部分圆环形状、半圆环形状或环形形状。
在另一个实施例中，提供了一种风力发电机叶片，其中，所述风力发电机叶片的叶根结构包括：如上所述的至少一个螺栓套连接件，至少形成部分圆环形结构；多个螺栓套，分别安装在所述螺栓套连接件的每个延伸部的第二端。
位于与风力发电机叶片的主梁的位置对应的位置处的所述螺栓套连接件的延伸部的长度比其他位置处的延伸部的长度长。
所述叶根结构还包括：多个玻璃钢管，分别连接到对应的螺栓套，并延伸到叶根的端部。
所述叶根结构还包括：多个玻璃钢块，分别设置在所述多个玻璃钢管之间、所述多个螺栓套之间以及所述延伸部之间。
在又一个实施例中，提供了一种风力发电机叶片制造方法，包括如下步骤：
在型腔内铺设叶片的外蒙皮；
安装叶根定位工装并定位玻璃钢管；
组装螺栓套和如前所述的螺栓套连接件，以形成部分圆环形、半圆环行或圆环形的叶根预埋整体结构；
利用定位螺栓穿过所述叶根定位工装和玻璃钢管而连接到所述螺栓套，以利用叶根定位工装将所述叶根预埋整体结构定位；
铺设叶片内部的其它结构件以及内蒙皮；
在所述内蒙皮和所述外蒙皮之间灌注树脂并固化成型；
拆除所述定位螺栓。
所述方法还包括在所述玻璃钢管之间、所述螺栓套之间以及所述螺栓套连接件的延伸部之间设置玻璃钢块。
所述方法还包括在灌注树脂之前在所述螺栓套连接件的外表面缠绕玻璃纤维。
所述玻璃钢管设置在所述叶根定位工装的面对叶根的一侧，而所述定位螺栓从所述叶根定位工装的另一侧穿过所述叶根定位工装和所述玻璃钢管而连接到所述螺栓套。
所述方法还包括在灌注完成脱模之后，将叶根端表面机加工切削平整。
所述叶根定位工装具有法兰盘结构，在所述法兰盘上形成有沿着圆周方向布置的多个螺栓孔，所述定位螺栓穿过所述螺栓孔和所述玻璃钢管而连接到所述螺栓套。
在又一个实施例中，提供了一种风力发电机，其中，所述风力发电机具有如前所述的风力发电机叶片。
在又一个实施例中，提供了一种风力发电机，其中，所述风力发电机具有按照如前所述的方法制造的风力发电机叶片。
根据本发明的实施例，通过在风力发电机的叶片叶根部位使用螺栓套连接件对多个预埋连接套进行连接，使多个预埋连接套连接为一体，从而能够分散螺栓和螺栓套的受力水平而提高叶根螺栓的承载能力，并有助于减轻叶根的重量。
附图说明
图1是示出了一种采用T型螺栓进行连接的叶根结构的立体图，其中，钻横向孔内外补强布被去除；
图2是示出了根据本发明实施例的去除了部分内蒙皮的叶根结构的立体图；
图3是图2中所示的叶根结构的局部放大图；
图4是图3中所示的叶根结构的一部分的立体图，示出了三个螺栓套连接件互相连接，并且示出了螺栓套连接件与螺栓套、玻璃钢管以及玻璃钢块之间的位置关系和安装关系；
图5是示出了图4中所示的螺栓套连接件和螺栓套之间的安装关系的立体图；
图6是示出了图4中所示的螺栓套连接件与螺栓套和玻璃钢块之间的安装关系的立体图；
图7是示出了图4中所示的根据本发明的第一实施例的螺栓套连接件的立体图；
图8是示出了根据本发明的第二实施例的螺栓套连接件的立体图；
图9是示出了图8中所示的根据本发明第二实施例的螺栓套连接件和螺栓套之间的连接关系的立体图；
图10是示出了根据本发明的第三实施例的螺栓套连接件的立体图；
图11是示出了根据本发明的第四实施例的螺栓套连接件的立体图。
具体实施方式
根据需要，本说明书中公开了本发明的具体实施例；然而，应理解公开的实施例仅仅是示例性的并且可以以多种和替代的形式实施。附图无需按比例绘制；可以放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本公开的代表性基础。
根据本发明的多个实施例，通过在风力发电机的叶片叶根部位使用螺栓套连接件对多个预埋连接套进行连接，使多个预埋连接套连接为一体，从而能够分散叶根螺栓和螺栓套的受力水平而提高叶根的承载能力。
而且，由于叶根处螺栓和螺栓套的承载能力提高，因此可减小叶根螺栓和螺栓套的长度，降低叶片重量。
图2至图4示出了根据本发明的实施例的风力发电机叶片的叶根结构200。如图2所示，叶根处的一部分内蒙皮202被去除，示出了外蒙皮201和内蒙皮202之间的叶根结构。
总的来说，所述叶根结构200包括外蒙皮201、内蒙皮202以及位于外蒙皮201和内蒙皮202之间的注塑部分。所述注塑部分包括预埋的玻璃钢管203、螺栓套206、螺栓套连接件205、以及位于螺栓套206之间和玻璃钢管203之间的玻璃钢块204。通过在内蒙皮202和外蒙皮201之间铺设玻璃纤维以及注塑树脂而使得玻璃钢管203、螺栓套206、螺栓套连接件205和玻璃钢块204形成为整体结构。
螺栓连接件205被预埋在叶根的内部，其一端朝向叶尖方向，另一端与预埋的螺栓套206连接。如图3所示，多个螺栓连接件205并排布置，形成与叶根形状一致的环形形状，而每个螺栓连接件205具有沿着叶根的纵向延伸的两个延伸部250(也可被称为连接爪)，这两个延伸部250的朝向叶尖的末端互相连接，而其朝向叶根的末端分别与螺栓套206连接。每个螺栓套206的一端被安装在相邻的两个螺栓连接件205的相邻的两个延伸部的靠近叶根的端部上，由此，通过螺栓套206将多个螺栓套连接件205连接为一体。此外，螺栓套206的另一端与玻璃钢管203连接。每个玻璃钢管203对应于一个螺栓套206，以用于使叶根螺栓(未示出)穿过玻璃钢管203而连接至螺栓套206。
下面将接合图4至图7详细介绍使用根据本发明第一实施例的螺栓套连接件205在叶根内预埋螺栓套206的结构示意图。
如图7所示，螺栓套连接件205具有互相分隔开的两个延伸部250，每个延伸部具有第一端210和第二端220。延伸部250的第一端210朝向叶尖的方向，而延伸部250的第二端220朝向叶根的端表面的方向，并与螺栓套206的一端连接。优选地，螺栓套连接件205可以整体成型，例如通过锻造或铸造整体成型，也可以通过切除螺栓套连接件205的两个延伸部250之间的部分而形成切口而使延伸部250间隔开但其第一端保持连接在一起。然而，也可以通过焊接、卡接或焊接实现两个延伸部250的第一端210之间的彼此连接。
如图7所示，在根据在本发明第一实施例的螺栓套连接件205的示例中，为实现螺栓套连接件205之间的互相连接，延伸部250为半个延伸部。即，相邻的两个螺栓套连接件205的相邻的两个延伸部250构成一个完整的延伸部。具体地，在延伸部250的第二端220上设置有半圆形凸台260，而相邻的两个螺栓套连接件205的相邻的两个延伸部250的第二端220上的两个半圆形凸台260则形成为一个完整的圆形凸台。相应地，在每个螺栓套206的与螺栓套连接件205连接的一端形成有与圆形凸台对应的圆形凹槽(未示出)。
圆形凹槽和圆形凸台可过盈配合连接，以将螺栓套206固定地结合到相应的延伸部250的第二端220。优选地，在圆形凸台的外表面上形成有外螺纹，在圆形凹槽的内表面上形成有内螺纹，从而螺栓套206可螺纹连接至相应的延伸部250的第二端220。更优选地，所述圆形凹槽的内螺纹可以是螺栓套206的与叶根螺栓连接的内螺纹的一部分。
这里虽然以具有外螺纹的圆形凸台和具有内螺纹的圆形凹槽为例描述了螺栓套206和螺栓套连接件205之间的连接结构，但是本发明不限于此。例如，可以将圆形凸台替换为多边形凸台，而将圆形凹槽形成为与之对应的多边形凹槽，同样可以将螺栓套206连接至螺栓套连接件205。
如图4至图7所示，螺栓套连接件205的延伸部250的横截面(相对于延伸部250的延伸方向垂直的截面)面积沿着从第二端220到第一端210的方向逐渐减小，即，延伸部250靠近第一端210的横截面面积小于其靠近第二端220的横截面面积。这样的设计与叶根螺栓的受力状况匹配，因为叶根螺栓在靠近叶根端表面处所受到的剪切力最大，而随着叶根螺栓逐渐深入至叶根的内部，其承受的剪切力逐渐减小，由此可以减小螺栓套连接件205的重量，并进而减轻叶片的重量。
此外，螺栓连接件205及其延伸部250具有彼此相对的上表面230和下表面240。上表面230为面对内蒙皮202的一侧，而下表面240为面对外蒙皮201的一侧。优选地，上表面230和下表面240可具有与叶根的圆形形状相应的弧度，从而当多个螺栓连接件205互相连接时，能够方便地形成圆形形状、半圆形形状或者圆形形状的一部分。
此外，对于图7所示的根据本发明的第一实施例的螺栓套连接件205而言，相邻的两个螺栓套连接件205也可以在互相面对的侧表面上设置有互相对应或互补的结合特征，例如卡槽结构，以将相邻的两个螺栓套连接件互相连接。具体地，可以在每个延伸部250的第一端210的外侧形成结合特征。除了卡槽结构(或者说卡接结构)，相邻的两个螺栓套连接件205也可以在相邻的延伸部250的第一端210和/或第二端220通过粘接或焊接连接在一起。由此，可将多个螺栓套连接件205以及相应的螺栓套206连接为一体件，从而能够将叶根内每个螺栓套206以及对应的叶根螺栓所承受的载荷分散开。
由于单个叶根螺栓和对应的螺栓套的承受的载荷的一部分会被传递到相邻的螺栓套，导致单个叶根螺栓和对应的螺栓套的承受的实际载荷降低，所以不仅有助于风力发电机叶片的减重设计，而且也能够避免出现像独立预埋螺栓套的叶片叶根中单个螺栓套以及对应的叶根螺栓因承受的载荷过大而发生叶根螺栓断裂、螺栓套被拉出损坏甚至导致该螺栓套周围的树脂-玻璃纤维注塑部裂开的情况。
螺栓套连接件205可以由金属材料制成，优选地，可以由铝合金、合金钢等轻质高强度金属制成。然而，本发明不限于此，螺栓套连接件205也可以由非金属材料形成，例如高强度的工程塑料或玻璃钢等。
每个螺栓套206的另一端与玻璃钢管203连接。玻璃钢管203可延伸至叶根的端表面。玻璃钢管203可以为预制件，通过缠绕双轴向布或三轴向布制成，可以采用缠绕或铺布的方式并灌注树脂成型。玻璃钢管203的内径允许连接螺栓穿过并无缝隙地连接至螺栓套206。玻璃钢管203和螺栓套206之间可形成形状匹配的接口形状，并且接口处实现密封连接，以防止在后续树脂灌注过程中流入树脂。
此外，在玻璃钢管203之间以及螺栓套206之间设置玻璃钢块204。玻璃钢块204可主要由单轴向布制作而成，可以采用类似拉挤的方式并灌注树脂成型。在后面的真空灌注树脂的工艺中，由于玻璃钢管203的管壁具有一定的厚度，因此玻璃钢管203的内径尺寸和形状不会发生改变。此外，玻璃钢管203和玻璃钢块204也可一体地预制成型。此外，在螺栓套连接件205的延伸部250之间也可以设置或填充玻璃钢块204，这样在后续的真空灌注树脂的工艺中，不仅可以减少树脂的使用量，而且也有助于提高叶根的强度。
图8示出了根据本发明的第二实施例的螺栓套连接件305的立体图。如图8所示，螺栓套连接件305与螺栓套连接件205的结构相似，但是螺栓套连接件305包括四个延伸部250。最外侧两个延伸部250为两个半个延伸部，其与螺栓套连接件205的两个半延伸部250具有相同的结构，在此不再重复描述。中间的两个延伸部250为完整的延伸部，每个中间的延伸部250的第一端分别与相邻的延伸部250的第一端连接，而其第二端与对应的螺栓套206连接。由于中间的两个延伸部250为完整的延伸部，所以中间的两个延伸部250分别直接与两个螺栓套206连接，而最外侧的每个延伸部250则与相邻的螺栓套连接件305的对应的外侧延伸部形成一个完整的延伸部，并共同连接至同一螺栓套206，如图9所示。
与根据本发明的第一实施例的螺栓套连接件205类似，多个螺栓套连接件305同样可以互相连接而整体上形成预定的圆形的至少一部分。
图10和图11分别示出了根据本发明的第三实施例和第四实施例的螺栓套连接件405和505。
螺栓套连接件405和505与螺栓套连接件205的区别仅在于延伸部的外表面的形状。因此，为了清楚和简洁起见，将省略对螺栓套连接件405和505与螺栓套连接件205相同的特征的描述。
如图10所示，在螺栓套连接件405的上表面230和下表面240上形成有梯形凹槽。当然，也可以采用燕尾槽、矩形凹槽、半圆形凹槽、三角形凹槽等各种其它形状的凹槽来代替梯形凹槽。
如图11所示，在螺栓套连接件505的上表面230和下表面240上形成有波纹。
此外，也可以仅在在螺栓套连接件的延伸部250的一个表面(如上表面或下表面)上形成凹槽或波纹，或者在上表面或下表面上形成粗糙化表面。
由于在螺栓套连接件的延伸部250的上表面230和/或下表面240上形成为粗糙化表面、波纹表面或带有凹槽的表面，使得上表面230和/或下表面240的摩擦力提高，在后续的工艺中，通过在上表面230和/或下表面240铺设玻璃纤维并灌注树脂而使树脂-玻璃纤维注塑部与螺栓套连接件能够更加紧密地结合在一起而不易分离。优选地，凹槽或波纹的延伸方向与延伸部250的延伸方向互相垂直。
在上面的实施例中均示出了螺栓套连接件最外侧的两个延伸部为半个延伸部，然而，本发明不限于此，如果相邻的两个螺栓套连接件的彼此相邻的延伸部的第一端能够互相连接在一起，那么最外侧的延伸部可以是完整的延伸部。
在上面的实施例中描述了几种螺栓套连接件的示例，但是本发明不限于此。上面介绍的螺栓套的特征可以互相结合而形成一种新的螺栓套连接件，这是本领域技术人员可以预期得到的。
此外，螺栓套连接件的延伸部的数量也不限于两个或四个，而可以是三个或更多个。在上面的实施例中，螺栓套连接件形成为块状，然而，螺栓套连接件也形成为半圆环环形形状或圆环形状，而无需分块形成，而且形成为部分圆环形形状也是可行的。半圆形形状的螺栓套连接件可适用于叶片分两部分制造的工艺，而圆环形形状的螺栓套连接件则可适用于叶片整体制造的工艺。
此外，在实际应用中，即便在叶根结构中，采用独立的螺栓套与带有螺栓套连接件的螺栓套的方式相结合的方式埋设螺栓套，与仅埋设独立的螺栓套或T型螺栓的方式相比，依然能够取得良好的技术效果。
下面将描述根据本发明的制造风力发电机叶片的制造方法。
首先，在预先加工好的型腔内铺设叶片的下半侧蒙皮201；
接着，在叶片的叶根处安装叶根定位工装；
接着，在外蒙皮201内侧安放玻璃钢管203，相对于叶根定位工装而言，多个玻璃钢管203安装在的面对叶根的一侧，而且，玻璃钢管203之间可由玻璃钢块204填充间隙；
接着，组装螺栓套206和螺栓套连接件205，使之形成半圆环形或圆环型预埋金属结构；
接着，在玻璃钢管203和前面组装好的半圆环形或圆环型预埋整体结构密封连接，使每个玻璃钢管203分别与每个螺栓套206无缝隙连接，其中，为防止螺栓套206与玻璃钢管203之间出现间隙以及防止玻璃钢管203的位置发生移动，可使用密封胶将螺栓套206和玻璃钢管203密封连接；
接着，使用定位螺栓经由叶根定位工装上的螺栓孔从另一侧穿入，并穿过玻璃钢管203而与螺栓套206螺栓连接，完成所有预埋件的定位；
在螺栓套连接件的延伸部的上表面230或下表面240具有粗糙化表面、波纹表面或凹槽表面的情况下，进一步在所述上表面和下表面上缠绕玻璃纤维，并使玻璃纤维相对平整；
接着，铺设叶片内的各种其它结构件，例如主梁、芯材等；
接着，铺设内蒙皮202；
接着，真空注入树脂；
最后，拆除安装定位螺栓。
如果叶片分两部分制造的，则还需要将叶片的两部分合模和脱模工序以进行整体成型。
此外，在铺设预埋件时，不仅可以在玻璃钢管203之间填充玻璃钢块204，也可以在螺栓套206之间以及延伸部250之间设置或填充玻璃钢块，这样在灌注树脂并固化之后，玻璃钢块、螺栓套、螺栓套连接件以及玻璃钢管可形成为一体化部件，有助于提高叶根强度。
由于按照上述方法成型后的叶片的叶根处仅有玻璃钢，所以方便进行机加工，以平整叶根的端表面。
叶根定位工装的形状与叶根的形状对应，因此，叶根定位工装可具有法兰结构，其上形成多个螺栓孔，用于穿过定位螺栓，每个螺栓孔的位置与螺栓套206的预埋位置相对应。
由于叶根螺栓中与主梁对应的叶根螺栓的受力最大，因此位于与风力发电机叶片的主梁的位置对应的位置处的所述螺栓套连接件的延伸部的长度可被设计为比其他位置处的延伸部的长度长些。
在根据本发明的实施例的叶片叶根结构中，螺栓套连接件可以整体地圆环形形状或半圆环形形状，也可以分块地形成并互相连接成圆环形或半圆环形形状，与螺栓套206和玻璃钢管203和玻璃刚块204整体预先埋设在叶根内，然后通过树脂注塑成为一体。由于每个叶根螺栓的受力被相邻螺栓承担一部分而分散开，所以可采用较短的螺栓套，有助于减轻叶根重量。
举例来说，在现有的预埋螺栓套的叶根结构中，螺栓套一般为360mm以上的长度，螺栓在从叶根端面伸至叶片内部长度接近360mm。而在T型螺栓连接方式中，圆螺母距离叶根平面一般为180mm以上，螺栓从叶根端面伸至叶片内部长度接近180mm。而本方案螺栓套的长度可设计为100mm及以上长度，内腔全部为内螺纹，而螺栓套连接件的长度可以设计为300mm及以上长度，一端(即，延伸部的第二端)采用与螺栓套相同尺寸的外螺纹(即圆形凸台上的外螺纹)，外螺纹的长度为20mm以上，另外一端(即，延伸部的第一端)相连在一起，玻璃钢管的长度为方便后续的切割叶根端面，最小长度设计为10mm长，并且根据不同的设计可增加长度。
类似地，将现有技术中预埋螺栓套和T型螺栓结合起来，这样也可以有效的减短螺栓的长度。
在本申请中，螺栓套连接件被应用于风力发电机的叶片叶根处，但是本发明不限于此，该螺栓套连接件可被应用于其它领域中与风力发电机叶片类似的悬臂结构中。
根据本发明的实施例描述了用于连接预埋于风力发电机的叶片叶根内的螺栓套的螺栓套连接件、相应的叶片结构及其制造方法，显然应用上述螺栓套连接件的风力发电机叶片以及具有按照所述制造方法制造的风力发电机叶片以及风力发电机也在本公开的范围以内。
根据上面的描述清楚的是，通过在风力发电机的叶片叶根内使用预埋螺栓套连接件至少可以实现如下技术效果：
1、降低了危险位置处螺栓的受力水平，提高了叶根螺栓的安全性；
2、由于考虑受力状况时，一半或全部叶根螺栓作为整体来考虑，所以可有效地减小铺层的厚度、叶根螺栓的长度，从而减轻叶片的重量；
3、在叶根处大概有超过100mm的长度为与现有设计相比重量减轻，降低了叶片和机组载荷，尤其是疲劳载荷；
4、在不改变叶根节圆直径的基础上，由于设计的特殊性，根据风机整机的需要，直接增加螺栓的数目，从而提高叶根螺栓的承载水平；
5、由于叶根处的材料仅有玻璃钢，所以在合模时如果叶根端表面存在不平齐性，能够对叶根端面进行切割来保证叶根端面的平整性；
6、提高了叶根设计的自由度，例如可以根据校核安全系数改变预埋金属体的长度和螺栓套位置，在校核安全系数较高时，可减短连接金属体的长度(重量下降)，并可以将预埋体向叶根移动(移动引起玻璃钢管缩短、玻璃钢块缩短，重量下降)，从而缩短连接螺栓的长度(重量下降)，降低重量；如疲劳安全系数较低时，通过延长叶根玻璃钢管的长度，就能够增加安全系数而无需增加叶根螺栓的数目。
尽管上文描述了示例性实施例，但是并非意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。更确切地，说明书中使用的词语为描述性词语而非限定性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以作出各种改变。此外，可以组合各种实施的实施例的特征以形成本发明进一步的实施例。

Claims (24)

1.一种螺栓套连接件(205,305,405,505)，包括：
至少两个延伸部(250)，所述至少两个延伸部(250)并排布置且间隔开，每个所述延伸部(250)具有第一端(210)和第二端(220)，
其中，所述延伸部(250)的所述第一端(210)连接在一起，每个所述延伸部(250)的所述第二端(220)与对应的螺栓套(206)连接。
2.如权利要求1所述的螺栓套连接件，其中，每个所述延伸部(250)的所述第一端(210)通过粘接、卡接或焊接连接在一起。
3.如权利要求1所述的螺栓套连接件，其中，所述螺栓套连接件(205,305,405,505)通过锻造或铸造整体成型。
4.如权利要求1所述的螺栓套连接件，其中，每个所述延伸部(250)的第二端(220)形成有第一结合特征(260)，所述第一结合特征与对应的螺栓套上的连接特征配合而将所述对应的螺栓套(206)连接至所述延伸部(250)的第二端。
5.如权利要求4所述的螺栓套连接件，其中，所述第一结合特征是凸台(250)，所述连接特征是凹槽。
6.如权利要求1所述的螺栓套连接件，其中，所述至少两个延伸部(250)中最外侧的两个延伸部为两个半延伸部，所述两个半延伸部的横截面形状互补而能够组合成形状完整的延伸部。
7.如权利要求1或6所述的螺栓套连接件，其中，所述至少两个延伸部(250)中最外侧的两个延伸部的第一端的面对相邻的螺栓套连接件的外侧表面分别形成有形状互补的第二结合特征和第三结合特征，相邻的两个螺栓套连接件上对应的所述第二结合特征和所述第三结合特征互相结合。
8.如权利要求6所述的螺栓套连接件，其中，当相邻的两个螺栓套连接件(205,305,405,505)连接时，相邻的两个半延伸部组合成形状完整的延伸部。
9.如权利要求1所述的螺栓套连接件，其中，当多个螺栓套连接件连接时，所述多个螺栓套连接件整体上形成预定的圆形的至少一部分。
10.如权利要求1所述的螺栓套连接件，其中，所述螺栓套连接件的厚度沿着从所述第二端(220)到所述第一端(210)的方向具有逐渐减小的趋势。
11.如权利要求1或10所述的螺栓套连接件，其中，每个延伸部(250)具有彼此相对的上表面(230)和下表面(240)，在所述上表面和下表面中的至少一个形成为粗糙化表面、波纹表面或带有凹槽的表面。
12.如权利要求1所述的螺栓套连接件，其中，所述螺栓套连接件整体上形成部分圆环形状、半圆环形状或环形形状。
13.一种风力发电机叶片，其中，所述风力发电机叶片的叶根结构包括：
如权利要求1至12中的任一项所述的至少一个螺栓套连接件，至少形成部分圆环形结构；
多个螺栓套(206)，分别安装在所述螺栓套连接件的每个延伸部(250)的第二端。
14.如权利要求13所述的风力发电机叶片，其中，位于与风力发电机叶片的主梁的位置对应的位置处的所述螺栓套连接件的延伸部(250)的长度比其他位置处的延伸部(250)的长度长。
15.如权利要求13所述的风力发电机叶片，其中，所述叶根结构还包括：
多个玻璃钢管(203)，分别连接到对应的螺栓套，并延伸到叶根的端部。
16.如权利要求15所述的风力发电机叶片，其中，所述叶根结构还包括：
多个玻璃钢块(204)，分别设置在所述多个玻璃钢管(203)之间、所述多个螺栓套(206)之间以及所述延伸部(250)之间。
17.一种风力发电机叶片制造方法，包括如下步骤：
在型腔内铺设叶片的外蒙皮(201)；
安装叶根定位工装并定位玻璃钢管(203)；
组装螺栓套和如权利要求1所述的螺栓套连接件(205,305,405,505)，以形成部分圆环形、半圆环行或圆环形的叶根预埋整体结构；
利用定位螺栓穿过所述叶根定位工装和玻璃钢管(203)而连接到所述螺栓套(206)，以利用叶根定位工装将所述叶根预埋整体结构定位；
铺设叶片内部的其它结构件以及内蒙皮(202)；
在所述内蒙皮(202)和所述外蒙皮(201)之间灌注树脂并固化成型；
拆除所述定位螺栓。
18.如权利要求17所述的风力发电机叶片制造方法，其中，所述方法还包括在所述玻璃钢管(203)之间、所述螺栓套(206)之间以及所述螺栓套连接件的延伸部之间设置玻璃钢块(204)。
19.如权利要求17所述的风力发电机叶片制造方法，其中，所述方法还包括在灌注树脂之前在所述螺栓套连接件(205,305,405,505)的外表面缠绕玻璃纤维。
20.如权利要求17所述的风力发电机叶片制造方法，其中，所述玻璃钢管设置在所述叶根定位工装的面对叶根的一侧，而所述定位螺栓从所述叶根定位工装的另一侧穿过所述叶根定位工装和所述玻璃钢管(203)而连接到所述螺栓套(206)。
21.如权利要求17所述的风力发电机叶片制造方法，其中，所述方法还包括在灌注完成脱模之后，将叶根端表面机加工切削平整。
22.如权利要求17所述的风力发电机叶片制造方法，其中，所述叶根定位工装具有法兰盘结构，在所述法兰盘上形成有沿着圆周方向布置的多个螺栓孔，所述定位螺栓穿过所述螺栓孔和所述玻璃钢管(203)而连接到所述螺栓套(206)。
23.一种风力发电机，其中，所述风力发电机具有如权利要求13至16中任一项所述的风力发电机叶片。
24.一种风力发电机，其中，所述风力发电机具有按照如权利要求17至22中任一项所述的方法制造的风力发电机叶片。
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