CN107461299A - 一种大型风力机叶片后打孔型螺栓连接结构 - Google Patents

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陈程
包洪兵
叶婷婷
徐杰
白皓
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Abstract

本发明涉及一种大型风力机叶片后打孔型螺栓连接结构，包括叶片叶根段，叶片叶根段呈中空圆柱体，其底部轴向均布有多个高强螺栓的长孔，在叶片叶根段下端，沿着圆周方向均匀间隔开设有2排或以上的用于放置圆柱螺母的通孔；本发明改良结构简单，成型工艺简单，选用材料稳定，有效提高叶根整体的承载能力，且有效控制了叶片叶根的外径，使得叶片重量不额外增加，同时大大降低了风力发电机轮毂，变桨轴承等连接部件的研发费用。

Description

一种大型风力机叶片后打孔型螺栓连接结构
技术领域
本发明涉大型风力机叶片技术领域，尤其涉及一种大型风力机叶片后打孔型螺栓连接结构。
背景技术
风能是可再生清洁能源，是我国能源开发利用的一个重点。
风机叶片是风能技术进步的关键核心风力机部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。而更长的叶片也可以配合大功率风机的制造，时下这种趋势越来越明显。
叶片叶根是连接风力机叶片与风力机机组的重要部件，随着风力机叶片的增长，风力机叶片叶根部件势必承受更大的载荷，需要增加螺栓的数量来帮助风力机叶片与风力机机组之间的连接。一味的增加风力机叶片叶根的节圆直径来满足安装更多的螺栓会造成风力机叶片及风力机机组成本的大幅度上升。
因此，选用一种新型的风力机叶片叶根螺栓打孔结构，有效的提高叶片叶根承载能力，提升叶片安全裕度，且降低叶片制造成本及风力机机组成本成为风电领域的技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种大型风力机叶片后打孔型螺栓连接结构，在保证选用足够大的风力机叶片的情况下，不增大风力机叶片叶根节圆直径而是风力机叶片叶根强度、安全裕度满足设计要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种大型风力机叶片后打孔型螺栓连接结构，包括
叶片叶根段，所述叶片叶根段呈中空圆柱体，其底部轴向均布有多个高强螺栓的长孔，在叶片叶根段下端，沿着圆周方向均匀间隔开设有2排或以上的用于放置圆柱螺母的通孔；
长孔尺寸深度为L，其包括两种不同尺寸的孔：尺寸为L1的螺栓孔和尺寸为L2的螺栓孔，
所述长孔用于容纳相应长度的高强螺栓，尺寸为L1的螺栓孔和尺寸为L2的螺栓孔依次上下间隔排布；
所述通孔位于叶片叶根段的壳体上，与各个长孔上端相通；
所述长孔内的高强螺栓与外部的整机轮毂变桨轴承进行连接。
对上述技术方案的改进：L1控制在300mm-500mm范围；L2控制在150mm-250mm范围；
对上述技术方案的改进：叶片叶根段采用金属材料或复合材料制作。
本发明在原始叶片叶根的基础上开发了新的打孔布局形式，解决了传统后打孔型螺栓连接形式当中螺栓数量的限制，初步估计，本方案的螺栓数量可达到传统后打孔螺栓数量的1.2~1.5倍，能有效提高叶根所能承受的最大设计载荷，可在不增加叶根节圆直径的条件下用于连接更大更长的叶片到风力机上。此结构有效控制了叶片叶根的外径，使得叶片重量不额外增加，同时大大降低了风力发电机轮毂，变桨轴承等连接部件的研发费用。
附图说明
图1为本发明的叶片根部截面左视图。
图2为本发明的图1的A-A向视图。
图3为本发明的叶片根部正等轴视图。
图4为本发明图3的B处的放大图。
图5为本发明的叶根俯视图。
图6为本发明的图5的C-C向视图。
附图标记说明：1-叶片叶根段、2-尺寸为L1的叶根螺栓孔、3-尺寸为L2的叶根螺栓孔、4-通孔、6-高强螺栓、7-圆柱螺母、8-长孔。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1-6所示： 一种大型风力机叶片后打孔型螺栓连接结构，包括
叶片叶根段1，叶片叶根段1呈中空圆柱体，其底部轴向均布有多个高强螺栓6的长孔8，在叶片叶根段下端，沿着圆周方向均匀间隔开设有2排或以上的用于放置圆柱螺母7的通孔4；
如图6中，长孔8尺寸深度为L，其包括两种不同尺寸的孔：如图4所示，尺寸为L1的螺栓孔2和尺寸为L2的螺栓孔3，长孔8用于容纳相应长度的高强螺栓，长孔8的个数通过理论计算或者试验测试获取；
尺寸L1 和L2是根据理论计算或者试验测试获取，尺寸为L1的螺栓孔2和尺寸为L2的螺栓孔3依次上下间隔排布；
通孔4位于叶片叶根段1的壳体上，与各个长孔8上端相通；
长孔8内的高强螺栓与外部的整机轮毂变桨轴承进行连接。
对上述技术方案的改进：L1控制在300mm-500mm范围；L2控制在150mm-250mm范围；
对上述技术方案的改进：叶片叶根段1采用金属材料或复合材料制作。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种大型风力机叶片后打孔型螺栓连接结构，包括
叶片叶根段（1），所述叶片叶根段（1）呈中空圆柱体，其底部轴向均布有多个高强螺栓的长孔（8），在叶片叶根段下端，沿着圆周方向均匀间隔开设有2排或以上的用于放置圆柱螺母的通孔（4）；
长孔（8）尺寸深度为L，其包括两种不同尺寸的孔：尺寸为L1的螺栓孔（2）和尺寸为L2的螺栓孔（3），
长孔（8）用于容纳相应长度的高强螺栓，尺寸为L1的螺栓孔（2）和尺寸为L2的螺栓孔（3）依次上下间隔排布；
所述通孔（4）位于叶片叶根段（1）的壳体上，与各个长孔（8）上端相通；
所述长孔（8）内的高强螺栓与外部的整机轮毂变桨轴承进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种大型风力机叶片后打孔型螺栓连接结构，其特征在于，所述L1控制在300mm-500mm范围；L2控制在150mm-250mm范围。
3.根据权利要求1所述的一种大型风力机叶片后打孔型螺栓连接结构，其特征在于，所述叶片叶根段（1）采用金属材料或复合材料制作。
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