CN109611269A - 一种用于风电机组叶片加长的装置及风电机组 - Google Patents

一种用于风电机组叶片加长的装置及风电机组 Download PDF

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Abstract

一种用于风电机组叶片加长的装置，包括有双层的中空圆柱段的加长节、加长的连接螺栓、叶片和轮毂，双层的中空圆柱段的加长节的其中一端是带有止口的连接面与原始叶片相连接，且该端的止口尺寸与原始叶片根部法兰的止口尺寸成公差配合；双层的中空圆柱段的加长节的另外一端也是带有止口的连接面与原始轮毂相连接，且该端的止口尺寸与原始轮毂连接面的止口尺寸成公差配合；加长节、叶片及轮毂三者之间通过加长的连接螺栓进行固定。以及提供一种风电机组。本发明通过增加该加长装置可以有效地增大风电机组风轮的扫风面积，从而提升风电机组叶片的发电性能，进而提高风电机组的发电量。

Description

一种用于风电机组叶片加长的装置及风电机组
技术领域
本发明涉及风电设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种用于风电机组叶片加长的装置，该加长装置安装于风电机组叶片上。
背景技术
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。我国的风能资源储量大、分布广，发展前景十分广阔。
随着风电机组装机容量的逐渐增多，以及风电机组技术的不断提升，早期安装的风电机组的叶片的出力性能相对较低。
因此，如何对风电机组的叶片进行改进，以提升风电机组叶片的发电性能，进而提高风电机组的发电量，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了克服现有风电机组的叶片的性能较低的不足，本发明提供了一种可用于加长叶片的用于风电机组叶片加长的装置及风电机组，该加长装置安装与叶片根部，通过螺栓将叶片、加长节以及轮毂三者相连接在一起，通过增加该加长装置可以有效地增大风电机组风轮的扫风面积，从而提升风电机组叶片的发电性能，进而提高风电机组的发电量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于风电机组叶片加长的装置，包括有双层的中空圆柱段的加长节、加长的连接螺栓、叶片和轮毂，所述双层的中空圆柱段的加长节的其中一端是带有止口的连接面与原始叶片相连接，且该端的止口尺寸与原始叶片根部法兰的止口尺寸成公差配合；所述双层的中空圆柱段的加长节的另外一端也是带有止口的连接面与原始轮毂相连接，且该端的止口尺寸与原始轮毂连接面的止口尺寸成公差配合；所述加长节、叶片及轮毂三者之间通过加长的连接螺栓进行固定。
进一步，所述加长节为金属材质的双层圆筒结构，主体由外筒和内筒组成，所述外筒和内筒之间通过螺杆定板连接。
所述内筒上设有第一加强板和第二加强板，保证了加长节的刚度和强度。
优选的，所述加长节内外表面喷涂有防腐油漆层。确保运行后不会生锈腐蚀。
所述连接螺栓两头带有螺纹，分别与叶片及轮毂相连接。
一种风电机组，包括叶片、轮毂总成、机舱、塔架和基础，塔架与地面通过基础固定，所述塔架上安装机舱、轮毂总成和叶片，所述风电机组还包括加长装置，所述加长装置包括有双层的中空圆柱段的加长节、加长的连接螺栓和轮毂，所述双层的中空圆柱段的加长节的其中一端是带有止口的连接面与原始叶片相连接，且该端的止口尺寸与原始叶片根部法兰的止口尺寸成公差配合；所述双层的中空圆柱段的加长节的另外一端也是带有止口的连接面与原始轮毂相连接，且该端的止口尺寸与原始轮毂连接面的止口尺寸成公差配合；所述加长节、叶片及轮毂三者之间通过加长的连接螺栓进行固定。
该风电机组的风轮直径得到了加长，风轮扫风面积增大，带来了更多的发电量。所述风电机组风轮直径增大，载荷也会增加，通过强度校核，风轮、机舱各部件、塔架及基础满足要求，整机运行安全。
本发明具有如下有益效果：1、将原始叶片与加长节连接为一个整体，有效地增大风电机组风轮的扫风面积，从而提升风电机组叶片的发电性能，进而提高风电机组的发电量；2、叶片加长后的风电机组，通过强度校核，轮毂总成、机舱、塔架以及基础的强度均满足要求，整机运行安全可靠。
附图说明
图1为本发明实施例提供的风电机组的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的风电机组的侧视图；
图3为本发明专利实施例图2的叶片加长结构放大图；
图4为本发明专利实施例叶根加长节的结构示意图(a)为截面图，(b)为侧视图；
图5为本发明专利实施例叶根加长结构与叶片装配的三维示意图。
上述图中：
1.轮毂总成，2.机舱，3.塔架，4.基础，5.叶片，6.加长节，7.连接螺栓，8.螺母，9.垫片，10.轮毂，11.外筒，12.内筒，13.第一加强板，14.第二加强板，15.螺杆定位板。
具体实施方式
本发明公开了一种可用于加长叶片的加长节装置以及带有加长叶片装置的风电机组，为了使本发明更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1～图5，一种用于风电机组叶片加长的装置，包括有双层的中空圆柱段的加长节6、加长的连接螺栓7、叶片5和轮毂10，所述双层的中空圆柱段的加长节6，其中一端是带有止口的连接面与原始叶片相连接，且该端的止口尺寸与原始叶片根部法兰的止口尺寸成合理的公差配合，能够使得加长节与叶片有效定位，保证两者之间的同心度；所述双层的中空圆柱段的加长节6，另外一端也是带有止口的连接面与原始轮毂相连接，且该端的止口尺寸与原始轮毂连接面的止口尺寸成合理的公差配合，能够使得加长节与轮毂有效定位，保证两者之间的同心度；所述加长节6、叶片5及轮毂10三者之间，通过加长的连接螺栓7进行固定，确保三者之间固定可靠。
进一步，所述加长节6为金属材质的双层圆筒结构，主体由外筒和内筒组成，所述外筒和内筒之间通过螺杆定板连接。
所述内筒上设有第一加强板13和第二加强板14，保证了加长节的刚度和强度。
优选的，所述加长节6内外表面喷涂有防腐油漆层。确保运行后不会生锈腐蚀。
所述连接螺栓7两头带有螺纹，分别与叶片5及轮毂10相连接。
一种风电机组，包括叶片5、轮毂总成1、机舱2、塔架3和基础4，塔架3与地面通过基础4固定。该风电机组通过叶片5吸收风能后带动轮毂总成旋转，通过机舱中的传动系统的传递，最终带动发电机旋转进行发电，风电机组的输出功率主要由叶片5吸收风能的大小来决定。
本发明的原理是通过叶根处增加一个金属的圆环结构的加长节6，增加了风轮的扫风面积，从而提高机组的发电性能。
该加长节6为金属材质的双层圆筒结构，主体由外筒11和内筒12组成，外筒11和内筒12的材质为金属板材(如Q345)，单个筒体通过卷板机进行滚圆后焊接而成。
内筒12上有第一加强板13、第二加强板14，可以起到支撑和加强作用，使得加长节6有足够的刚度和强度，确保运行安全。
外筒11和内筒12之间有螺杆定位板15连接，螺杆定位板15所起的作用之一是连接内外筒体，使二者连为一起，起到定位、支撑作用；螺杆定位板15所起的作用之二是定位板上带有圆孔，圆孔根据螺栓分布要求整体机加工而成，分布均匀，连接螺栓7从该孔中穿过，起到为连接螺栓定位作用。
加长节6在与轮毂及叶片连接的两侧，分别设置有凸起和凹陷的止口，止口尺寸与原始叶片以及轮毂连接面的止口尺寸成合理的公差配合，在与轮毂及叶片相连接的时候起到定位作用，保证这三者之间的同心度。
加长节6的内外筒体上均喷涂有防腐油漆，用于保护加长节在运行过程中不会发生腐蚀破坏。
加长的连接螺栓7一头与叶片5中预埋的螺栓套中的螺纹相啮合，然后将加长螺栓的另一头分别穿过加长节6的螺栓定位板15，以及轮毂10上的螺栓通孔，将这三者相连接为一个整体，并采用螺母8、垫片9进行固定，确保连接可靠、稳定。
风电机组通过叶片根部加装了加长节后，通过载荷计算和强度校核，保证机组所有部件、塔架以及基础满足要求，确保整机运行安全。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
将原始叶片5与加长节6通过加长的连接螺栓7与轮毂10连接为一个整体，有效地增大风电机组风轮的扫风面积，从而提升风电机组叶片的发电性能，进而提高风电机组的发电量。
叶片加长后的风电机组，通过强度校核，轮毂总成1、机舱2、塔架3以及基础4的强度均满足要求，整机运行安全可靠。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种用于风电机组叶片加长的装置，包括有双层的中空圆柱段的加长节、加长的连接螺栓、叶片和轮毂，所述双层的中空圆柱段的加长节的其中一端是带有止口的连接面与原始叶片相连接，且该端的止口尺寸与原始叶片根部法兰的止口尺寸成公差配合；所述双层的中空圆柱段的加长节的另外一端也是带有止口的连接面与原始轮毂相连接，且该端的止口尺寸与原始轮毂连接面的止口尺寸成公差配合；所述加长节、叶片及轮毂三者之间通过加长的连接螺栓进行固定。
2.如权利要求1所述的用于风电机组叶片加长的装置，其特征在于，所述加长节为金属材质的双层圆筒结构，主体由外筒和内筒组成，所述外筒和内筒之间通过螺杆定板连接。
3.如权利要求2所述的用于风电机组叶片加长的装置，其特征在于，所述内筒上设有第一加强板和第二加强板，保证了加长节的刚度和强度。
4.如权利要求1～3之一所述的用于风电机组叶片加长的装置，其特征在于，所述加长节内外表面喷涂有防腐油漆层。
5.如权利要求1～3之一所述的用于风电机组叶片加长的装置，其特征在于，所述连接螺栓两头带有螺纹，分别与叶片及轮毂相连接。
6.一种风电机组，包括叶片、轮毂总成、机舱、塔架和基础，塔架与地面通过基础固定，所述塔架上安装机舱、轮毂总成和叶片，其特征在于：所述风电机组还包括加长装置，所述加长装置包括有双层的中空圆柱段的加长节、加长的连接螺栓和轮毂，所述双层的中空圆柱段的加长节的其中一端是带有止口的连接面与原始叶片相连接，且该端的止口尺寸与原始叶片根部法兰的止口尺寸成公差配合；所述双层的中空圆柱段的加长节的另外一端也是带有止口的连接面与原始轮毂相连接，且该端的止口尺寸与原始轮毂连接面的止口尺寸成公差配合；所述加长节、叶片及轮毂三者之间通过加长的连接螺栓进行固定。
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