CN110836165B - 条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组 - Google Patents

条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组 Download PDF

Info

Publication number
CN110836165B
CN110836165B CN201911159124.3A CN201911159124A CN110836165B CN 110836165 B CN110836165 B CN 110836165B CN 201911159124 A CN201911159124 A CN 201911159124A CN 110836165 B CN110836165 B CN 110836165B
Authority
CN
China
Prior art keywords
strip
groove
strips
blade
groove bottom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911159124.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110836165A (zh
Inventor
苏成功
杨敬东
宋秋香
曾鸿铭
冯俐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinomatech Wind Power Blade Co Ltd
Original Assignee
Sinomatech Wind Power Blade Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinomatech Wind Power Blade Co Ltd filed Critical Sinomatech Wind Power Blade Co Ltd
Priority to CN201911159124.3A priority Critical patent/CN110836165B/zh
Priority to BR112021003768-3A priority patent/BR112021003768B1/pt
Priority to PCT/CN2019/122721 priority patent/WO2021097915A1/zh
Priority to JP2021505991A priority patent/JP7071774B2/ja
Publication of CN110836165A publication Critical patent/CN110836165A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110836165B publication Critical patent/CN110836165B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/345Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/36Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and impregnating by casting, e.g. vacuum casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明公开了一种条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组。根据本发明实施例的条状件为棱柱状结构且包括:第一侧面和第二侧面,相对设置且彼此间限定条状件的厚度;第一凹槽,自第一侧面沿厚度方向凹入设置且沿第一侧面的长度方向延伸,第一凹槽的槽底表面宽度大于等于第二侧面的宽度。根据本发明实施例的条状件堆叠时能够形成嵌合结构,增加堆叠结构的整体稳定性和强度,提高整体结构承受载荷能力。

Description

条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组
技术领域
本发明涉及风力发电领域,具体涉及一种条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组。
背景技术
随着风电技术的不断发展,提供运行稳定的更大功率的风力发电机组已经是行业中发展趋势,高功率的风力发电机组一方面会使得叶片越来越长。叶片长度的增加对叶片结构设计提出了新的要求。
风电叶片通常由上下两个壳体构成外部轮廓,内部使用梁-腹板结构进行承载,梁是主要承载部件。随着叶片长度的增加,梁承受的载荷也不断增大,对梁的承载能力要求也越来越高。板材作为梁结构具有力学性能优异、加工方法简单的优点,使用板材作为条状件及堆叠形成增强结构件是风电领域叶片设计的重要技术思路。
然而,现有技术中的条状件及堆叠形成的梁构件,通常存在条状件堆叠稳定性较差和堆叠时不易定位的问题,以及条状件之间间隙设置不合理的问题。
发明内容
本发明提供一种条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组,条状件堆叠时能够形成嵌合结构,增加堆叠结构的整体稳定性和强度,提高整体结构承受载荷能力。
第一方面,本发明实施例提供一种条状件,用于叶片,条状件为棱柱状结构且包括:第一侧面和第二侧面,相对设置且彼此间限定条状件的厚度;第一凹槽,自第一侧面沿厚度方向凹入设置且沿第一侧面的长度方向延伸,第一凹槽的槽底表面宽度大于等于第二侧面的宽度。
根据本发明实施例的一个方面,第一凹槽的槽底表面和第二侧面为粗糙面。
根据本发明实施例的一个方面,条状件还包括第三侧面和第四侧面,与第一侧面和第二侧面共同限定横截面为梯形的条状件。
根据本发明实施例的一个方面,条状件还包括:第一边缘槽,自第三侧面向条状件内凹入设置且沿第三侧面的长度方向延伸,第一边缘槽的槽底表面与第二侧面相连接;第二边缘槽,自第四侧面向条状件内凹入设置且沿第四侧面的长度方向延伸,第二边缘槽的槽底表面与第二侧面相连接。
根据本发明实施例的一个方面,第一侧面和/或第二侧面为曲面。
根据本发明实施例的一个方面,第一凹槽的槽底表面的至少部分覆盖有第一剥离层。
根据本发明实施例的一个方面,第一边缘槽的槽底表面、第二边缘槽的槽底表面和第二侧面的至少部分覆盖有第二剥离层。
根据本发明实施例的一个方面,第二侧面覆盖有第二剥离层。
第二方面,本发明实施例提供一种梁,用于叶片,包括多个根据上述任一实施方式的条状件,多个条状件以预定方式堆叠排布,且厚度方向相邻的条状件之间第二侧面贴合至相邻第一凹槽的槽底表面。
根据本发明实施例的一个方面,横向相邻的条状件中第二侧面的朝向相同,或者横向相邻的条状件中第二侧面的朝向相反。
根据本发明实施例的一个方面,条状件沿横向以平面或曲面方式排布。
根据本发明实施例的一个方面,横向相邻的条状件之间具有间隙,多个条状件中相邻条状件之间填充有树脂或者相邻条状件之间设置导流夹层并填充有树脂。
根据本发明实施例的一个方面,导流夹层为纤维布。
第三方面,本发明实施例提供一种条状件的制作方法,包括:牵拉覆有树脂的纤维束和剥离层通过拉挤模具,拉挤模具的横截面对应于根据上述任一实施方式的条状件的横截面。
根据本发明实施例的一个方面,还包括对第一凹槽的边缘凸起进行去材处理,以减小第一凹槽的深度。
第四方面,本发明实施例提供一种梁的制作方法,包括:提供多个根据上述任一实施方式的条状件;以预定方式堆叠排布多个条状件,并使厚度方向相邻的条状件之间第二侧面贴合至相邻第一凹槽的槽底表面;供给树脂至相邻条状件之间;固化树脂以将条状件结合在一起。
第五方面,本发明实施例提供一种叶片,包括根据上述任一实施方式的梁。
第六方面,本发明实施例提供一种风电机组,包括根据上述任一实施方式的叶片。
根据本发明实施例的条状件,厚度方向上第一侧面具有第一凹槽且第二侧面的宽度小于等于第一凹槽的槽底表面宽度,厚度方向相邻的条状件之间形成嵌合结构。一方面,增强条状件堆叠结构的稳定性和强度,提高整体承受载荷能力。另一方面,在条状件堆叠过程中便于对条状件的定位和限位。再一方面,第一凹槽的槽壁附近留有粘接剂流动和填充的空隙,使得条状件之间充分浸润粘接剂。
在一些可选的实施例中,第一凹槽的槽底表面和第二侧面为粗糙面,粗糙面之间能够形成供粘接胶流动的间隙,利于粘接胶在接触的粗糙面之间通过和分布并形成粘接面。
根据本发明实施例的梁,厚度方向相邻的条状件通过第一凹槽彼此嵌合,一方面,增强梁的稳定性和强度,提高承受载荷能力。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征,附图并未按照实际的比例绘制。
图1示出根据本发明一个实施方式的条状件的立体示意图;
图2示出根据本发明一个实施方式的条状件的截面结构示意图;
图3示出根据本发明一个实施方式的条状件包括剥离层的截面结构示意图;
图4a和图4b示出根据本发明另一个实施方式的条状件的不同实施例的截面结构示意图;
图5a和图5b示出根据本发明另一个实施方式的条状件的不同实施例包括剥离层的截面结构示意图;
图6a和图6b示出根据本发明实施方式的梁的不同实施例的截面结构示意图;
图7示出根据本发明实施方式的梁的局部截面结构示意图;
图8示出根据本发明实施例的梁的制作方法的流程图;
图9示出根据本发明实施方式的叶片的示意图;
图10示出图9中区域A的结构示意图;
图11示出根据本发明实施方式的风电机组的示意图。
图中:
1-叶轮;2-发电机;3-机舱;4-塔筒;
10-叶片;11-外壳;12-腹板;13-梁;20-轮毂;
100-条状件;
110-第一侧面;111-第一凹槽;112-第一剥离层;
120-第二侧面;122-第二剥离层;
130-第三侧面;131-第一边缘槽;
140-第四侧面;141-第二边缘槽。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本发明的条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组的具体结构进行限定。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明,下面结合图1至图11对根据本发明实施例的条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组进行详细描述。
本发明实施例提供一种条状件,其可用于叶片,尤其可用于风力发电机组的叶片。参阅图1和图2,图1示出根据本发明一个实施方式的条状件的立体示意图;图2示出根据本发明一个实施方式的条状件的截面结构示意图。本发明实施例提供的条状件100为棱柱状结构,具有轴向延伸的长度方向。条状件100可以为预成型件,例如通过拉挤、灌注、预固化等技术成型的预成型件。条状件100可以优选为拉挤件。条状件100可以为高强度纤维结构体。条状件100可以为长条形状的板材,图1仅示意地示出条状件沿100长度方向上的一段。条状件100的宽度可以在50mm至250mm之间,厚度可以在2mm至15mm之间。条状件100包括相对设置的第一侧面110和第二侧面120,且第一侧面110和第二侧面120彼此间限定条状件100的厚度。条状件100的厚度大致为均匀的。第一侧面110和第二侧面120均沿条状件100的长度方向延伸且作为棱柱状结构的两个侧面。第一侧面110和第二侧面120具有垂直于长度方向的宽度方向。在一个实施例中,第一侧面110和第二侧面120的宽度沿长度方向是均匀的。
继续参阅图1和图2,条状件100还包括设置于第一侧面110的第一凹槽111。第一凹槽111自第一侧面110沿厚度方向凹入设置,凹入的深度大体为均匀的。第一凹槽111沿第一侧面110的长度方向延伸。在一个实施例中,第一凹槽111的槽底表面的中心线与第一侧面110的中心线平行。第一凹槽111的深度可以在50μm至500μm之间。第一凹槽111的壁可以垂直于槽底表面,也可以与槽底表面之间呈钝角相交,使得第一凹槽111具有宽度不小于槽底的开口。在一个实施例中,第一凹槽111的槽宽沿长度方向是均匀的,即第一凹槽111的槽底表面宽度沿长度方向是均匀的。第一凹槽111的槽底表面宽度大于等于第二侧面120的宽度。
根据本发明实施例的条状件100,厚度方向上第一侧面110具有第一凹槽111且第二侧面120的宽度小于等于第一凹槽111的槽底表面宽度,这样使得多个条状件100堆叠设置时厚度方向相邻的条状件100之间能够形成嵌合结构,即一个条状件100的第二侧面120对应端嵌入至另一个条状件100的第一凹槽111中。一方面,嵌合结构增强了堆叠后的条状件100结构的稳定性和强度,提高整体结构承受载荷的能力。另一方面,在条状件100堆叠过程中便于对条状件的定位和限位。再一方面,第一凹槽111的槽壁附近留有粘接剂流动和填充的空隙,使得条状件100之间充分且均匀浸润粘接剂。
参阅图3,在一些实施例中,第一凹槽111的槽底表面的至少部分覆盖有第一剥离层112。图3示出根据本发明一个实施方式的条状件包括剥离层的截面结构示意图。第一剥离层112为条形片状结构且具有相对的两个表面,其中一个表面贴附至第一凹槽111的槽底表面,另一个表面与第一侧面110平齐。第一剥离层112可以是脱模布,或者是可使表面粗糙的其他附加层,即第一剥离层112在条状件100拉挤成型过程中可剥离地形成在条状件100的第一侧面110处,第一剥离层112的形成位置对应为第一凹槽111,在剥离第一剥离层112后得到露出第一凹槽111的条状件100。在一些可选的实施例中,得到露出第一凹槽111的条状件100之后还可以对第一凹槽111的一侧或两侧边缘凸起进行去材处理,以减小第一凹槽111的深度。在一些可选的实施例中,第一凹槽111的深度可以减小到微米级或毫米级,甚至可以为零。例如可以通过打磨、切削、侵蚀等手段来进行去材操作。
在一个实施例中,第一凹槽111的槽底表面和第二侧面120为粗糙面,粗糙面能够在该面形成接触面后提供粘接剂流动的间隙,利于粘接剂在接触面之间通过和分布并形成分布均匀的粘接面。具体地,剥离第一剥离层112后可形成粗糙的第一凹槽111的槽底表面。可以理解的是,粗糙表面还可以通过打磨、切削、侵蚀等手段来实现。
在一些实施例中,参阅图1和图2,条状件100还包括第三侧面130和第四侧面140,第三侧面130和第四侧面140夹设在第一侧面110和第二侧面120之间。第三侧面130和第四侧面140与第一侧面110和第二侧面120共同限定横截面为梯形的条状件100。第三侧面130和第四侧面140的倾角为5°至89.9°,优选为85°至89°。本文中的横截面尤其指垂直于条状件100的轴向的横截面。在一个优选实施例中,条状件100的横截面为等腰梯形。
图4a和图4b示出根据本发明另一个实施方式的条状件的不同实施例的截面结构示意图。在一些实施例中,参阅图4a和图4b,条状件100还包括第一边缘槽131,第一边缘槽131自第三侧面130向条状件100内凹入设置,凹入的深度大体为均匀的。第一边缘槽131沿第三侧面130的长度方向延伸,第一边缘槽131的槽宽沿长度方向是均匀的,即第一边缘槽131的槽底表面宽度沿长度方向是均匀的。第一边缘槽131的槽底表面与第二侧面120相连接。
在一些实施例中,继续参阅图4a和图4b,条状件100还包括第二边缘槽141,第二边缘槽141自第四侧面140向条状件100内凹入设置,凹入的深度大体为均匀的。第二边缘槽141沿第四侧面140的长度方向延伸,第二边缘槽141的槽宽沿长度方向是均匀的,即第二边缘槽141的槽底表面宽度沿长度方向是均匀的。第二边缘槽141的槽底表面与第二侧面120相连接。
图4a和图4b示出了条状件100中第一边缘槽131和第二边缘槽141的不同设置形式。图4a所示的实施例中,第一边缘槽131和第二边缘槽141的槽底表面分别与第二侧面120相交成钝角,第一边缘槽131和第二边缘槽141的槽底表面设置为分别与第三侧面130和第四侧面140大体平行。图4a所示的实施例中,第一边缘槽131和第二边缘槽141的槽底表面分别与第二侧面120大体相交成钝角,第一边缘槽131和第二边缘槽141的槽壁设置为大体平行于第二侧面120。
参阅图5a和图5b,图5a和图5b示出根据本发明另一个实施方式的条状件的不同实施例包括剥离层的截面结构示意图。在一些实施例中,如图5a所示,第一边缘槽131的槽底表面、第二边缘槽141的槽底表面和第二侧面120的至少部分覆盖有第二剥离层122。第二剥离层122为长条形,且一个表面贴附至第一边缘槽131的槽底表面、第二边缘槽141的槽底表面和第二侧面120。第二剥离层122可以是脱模布,即第二剥离层122在条状件100拉挤成型过程中可剥离地形成在条状件100的第二侧面120以及从第二侧面120延伸至第三侧面130和第四侧面140的部分位置处,在剥离第二剥离层122后暴露出第一边缘槽131、第二边缘槽141和第二侧面120。第一边缘槽131的槽底表面和第二边缘槽141的槽底表面可以是粗糙面。在另一些实施例中,如图5b所示,第二侧面120覆盖有第二剥离层122。优选地,第二剥离层122的宽度与第二侧面120的宽度相等。在该实施例中,第二剥离层122在条状件100拉挤成型过程中可剥离地形成在条状件100的第二侧面120,在剥离第二剥离层122后暴露出粗糙的第二侧面120。
在一些实施例中,第一侧面110和第二侧面120大致为平面。在另一些实施例中,第一侧面110和第二侧面120为曲面,可以更好地顺应叶片的曲面轮廓。
本发明实施例提供一种梁13,其可用于叶片,尤其可用于风力发电机组的叶片。参阅图6a、图6b和图7,图6a和图6b示出根据本发明实施方式的梁的不同实施例的截面结构示意图;图7示出根据本发明实施方式的梁的局部截面结构示意图。本发明实施例提供的梁13包括多个根据上述任一实施例的条状件100,其中多个条状件100以预定方式堆叠排布。图6a和图6b中示意性地示出三行四列排布的条状件100,可以理解的是梁13中的条状件100不限于图中所示的排布方式。具体地,多个条状件100同轴向设置,即多个条状件100的轴线之间大致平行。多个条状件100中厚度方向相邻的条状件100之间第二侧面120贴合至相邻第一凹槽111的槽底表面。条状件100在厚度方向上通过第一凹槽111彼此嵌合。即一个条状件100的第二侧面120对应端嵌入至相邻的另一个条状件100的第一凹槽111中。横向相邻的条状件100之间具有间隙,多个条状件100中相邻条状件100之间填充有树脂。
根据本发明实施例的梁13,多个条状件100中厚度方向相邻的条状件100之间第二侧面120贴合至相邻第一凹槽111的槽底表面,这样使得梁13的沿厚度方向设置的条状件100之间能够形成嵌合结构。嵌合结构增强了梁13的结构稳定性和强度,提高了梁13承受载荷的能力。
在一些实施例中,如图6a所示,横向相邻的条状件100中第二侧面120的朝向相同。横向相邻条状件之间形成V型间隙,能够提供足够的粘接剂流动的空间,利于粘接剂在条状件100之间的分布。
在另一些实施例中,如图6b所示,横向相邻的条状件100中第二侧面120的朝向相反。即横向相邻的条状件100交错颠倒设置,使得横向相邻的条状件100的截面形状匹配契合并且之间形成倾斜间隙,条状件100之间排列紧密并增大横向相邻条状件100之间的胶合面积。
在一些实施例中,条状件100沿横向以平面或曲面方式排布。条状件100沿横向适应叶片的轮廓进行排布。在形成V型间隙的实施例中,条状件100沿横向以曲面方式排布时,能够通过V型间隙协调横向相邻的条状件100之间的夹角,不会因为曲面方式排布而在间隙处形成闭合空间,避免了闭合空间导致的树脂灌注不良。
在一些实施例中,相邻条状件100之间设置导流夹层并填充有树脂。导流夹层有利于树脂在条状件100之间均匀良好浸润,减少条状件100之间不被树脂灌透的风险。导流夹层可以为编织片状体。具体地,导流夹层为纤维布,例如二维编织纤维布,导流夹层的面重为100-1200kg/m2,导流夹层的编织方式可为0°/90°交织或±45°交织。
本发明实施例提供一种条状件的制作方法,包括步骤:牵拉覆有树脂的纤维束和剥离层通过拉挤模具,拉挤模具的横截面对应于上述任一实施例所述的条状件100的横截面。
进一步地,条状件的制作方法还包括步骤:对第一凹槽111的边缘凸起进行去材处理,以减小第一凹槽111的深度。在一些可选的实施例中,第一凹槽111的深度可以减小到微米级或毫米级,甚至可以为零。例如可以通过打磨、切削、侵蚀等手段来进行去材操作。
请参阅图8,图8示出根据本发明实施例的梁的制作方法的流程图。
本发明实施例提供一种梁的制作方法,包括步骤:
S110:提供多个条状件。其中,条状件可以是根据上述任一实施例的条状件100。
S120:以预定方式堆叠排布多个条状件100,并使厚度方向相邻的条状件100之间第二侧面120贴合至相邻第一凹槽111的槽底表面。
S130:供给树脂至相邻条状件100之间。
S140:固化树脂以将条状件100结合在一起。
具体地,将条状件100堆叠条状件100在气密性覆盖体和模具之间以形成环绕条状件100的灌注空间,在气密性覆盖体上布置一个或多个灌注口和抽真空口,用于抽真空的泵通过抽真空口对灌注空间抽真空。树脂通过灌注口进入真空状态的灌注空间,同时保持泵继续工作,使树脂填充至条状件100之间。之后,可以通过加热模具来固化树脂,以将条状件100结合在一起。
根据本发明实施例的梁的制作方法,通过使多个条状件100中厚度方向相邻的条状件100之间第二侧面120贴合至相邻第一凹槽111的槽底表面,这样得到的梁13中沿厚度方向设置的条状件100之间能够形成嵌合结构。使得到的梁13结构稳定性高和强度强,承受载荷的能力更好。
本发明实施例提供一种叶片10,参阅图9和图10,图9示出根据本发明实施方式的叶片的示意图;图10示出图9中区域A的结构示意图。本发明实施例提供的叶片10包括外壳11以及腹板12。腹板12设置于外壳11内并连接于外壳11。叶片10还包括根据上述任一实施例的梁13。梁13位于腹板12连接于壳体11的两端处,并且梁13沿着叶片10的长度方向延伸。本发明实施例提供的叶片10包括根据上述任一实施例的梁13,使得叶片10的结构稳定性高和强度高,承受载荷的能力更强。
本发明实施例提供一种风电机组,参阅图11,图11示出根据本发明实施方式的风电机组的示意图。本发明实施例提供的风力发电机组主要包括塔筒4、机舱3、发电机2以及叶轮1,机舱3设置于塔筒4的顶端,发电机2设置于机舱3,可以位于机舱3的内部,当然,也可以位于机舱3的外部。叶轮1包括轮毂20,发电机2与轮毂20连接并固定于机舱3的底座上。本发明实施例提供的风电机组包括根据上述任一实施例的叶片10。两个以上叶片10分别与轮毂20连接,叶片10在风载的作用下带动轮毂20转动,进而实现发电机2的发电。本发明实施例提供的风力发电机组包括根据上述任一实施例的叶片10,叶片10的结构稳定性高和强度高,使得风力发电机组能够更稳定、可靠地连续运行。
依照本发明如上文所述的实施例,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (16)

1.一种条状件,用于风电叶片,其特征在于,所述条状件(100)为棱柱状结构且包括:
第一侧面(110)和第二侧面(120),相对设置且彼此间限定所述条状件(100)的厚度;
第一凹槽(111),自所述第一侧面(110)沿所述厚度方向凹入设置且沿所述第一侧面(110)的长度方向延伸,所述第一凹槽(111)的槽底表面的至少部分覆盖有第一剥离层(112),所述第一剥离层(112)能剥离的设置,以使所述第一凹槽(111)的槽底表面的至少部分为粗糙面,所述粗糙面具有供粘接剂流动的间隙;
所述第一凹槽(111)的槽底表面宽度大于等于所述第二侧面(120)的宽度。
2.根据权利要求1所述的条状件,其特征在于,所述第二侧面(120)为粗糙面。
3.根据权利要求1所述的条状件,其特征在于,所述条状件(100)还包括第三侧面(130)和第四侧面(140),与所述第一侧面(110)和所述第二侧面(120)共同限定横截面为梯形的所述条状件(100)。
4.根据权利要求3所述的条状件,其特征在于,所述条状件(100)还包括:
第一边缘槽(131),自所述第三侧面(130)向所述条状件(100)内凹入设置且沿所述第三侧面(130)的长度方向延伸,所述第一边缘槽(131)的槽底表面与所述第二侧面(120)相连接;
第二边缘槽(141),自所述第四侧面(140)向所述条状件(100)内凹入设置且沿所述第四侧面(140)的长度方向延伸,所述第二边缘槽(141)的槽底表面与所述第二侧面(120)相连接。
5.根据权利要求1所述的条状件,其特征在于,所述第一侧面(110)和/或所述第二侧面(120)为曲面。
6.根据权利要求4所述的条状件,其特征在于,所述第一边缘槽(131)的槽底表面、所述第二边缘槽(141)的槽底表面和所述第二侧面(120)的至少部分覆盖有第二剥离层(122);或者所述第二侧面(120)覆盖有第二剥离层(122)。
7.一种梁,用于叶片,其特征在于,包括多个如权利要求1至5任一项所述的条状件(100),多个所述条状件(100)以预定方式堆叠排布,且厚度方向相邻的所述条状件(100)之间所述第二侧面(120)贴合至相邻所述第一凹槽(111)的槽底表面。
8.根据权利要求7所述的梁,其特征在于,横向相邻的所述条状件(100)中所述第二侧面(120)的朝向相同,或者横向相邻的所述条状件(100)中所述第二侧面(120)的朝向相反。
9.根据权利要求7或8所述的梁,其特征在于,所述条状件(100)沿横向以平面或曲面方式排布。
10.根据权利要求7或8所述的梁,其特征在于,横向相邻的所述条状件(100)之间具有间隙,多个所述条状件(100)中相邻所述条状件(100)之间填充有树脂,或者相邻所述条状件(100)之间设置导流夹层并填充有树脂。
11.根据权利要求10所述的梁,其特征在于,所述导流夹层为纤维布。
12.一种条状件的制作方法,其特征在于,包括:
牵拉覆有树脂的纤维束和剥离层通过拉挤模具,所述拉挤模具的横截面对应于如权利要求1至6任一项所述的条状件(100)的横截面。
13.根据权利要求12所述的条状件的制作方法,其特征在于,还包括对所述第一凹槽(111)的边缘凸起进行去材处理,以减小所述第一凹槽(111)的深度。
14.一种梁的制作方法,其特征在于,包括:
提供多个如权利要求1至5任一项所述的条状件(100);
以预定方式堆叠排布多个所述条状件(100),并使厚度方向相邻的所述条状件(100)之间所述第二侧面(120)贴合至相邻所述第一凹槽(111)的槽底表面;
供给树脂至相邻所述条状件(100)之间;
固化所述树脂以将所述条状件(100)结合在一起。
15.一种叶片,其特征在于,包括如权利要求7至11任一项所述的梁。
16.一种风电机组,其特征在于,包括如权利要求15所述的叶片。
CN201911159124.3A 2019-11-22 2019-11-22 条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组 Active CN110836165B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911159124.3A CN110836165B (zh) 2019-11-22 2019-11-22 条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组
BR112021003768-3A BR112021003768B1 (pt) 2019-11-22 2019-12-03 Tira e longarina para uma pá e pá
PCT/CN2019/122721 WO2021097915A1 (zh) 2019-11-22 2019-12-03 条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组
JP2021505991A JP7071774B2 (ja) 2019-11-22 2019-12-03 棒状体及び製造方法、梁及び製造方法、ブレード並び風力発電ユニット

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911159124.3A CN110836165B (zh) 2019-11-22 2019-11-22 条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110836165A CN110836165A (zh) 2020-02-25
CN110836165B true CN110836165B (zh) 2023-11-17

Family

ID=69577121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911159124.3A Active CN110836165B (zh) 2019-11-22 2019-11-22 条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7071774B2 (zh)
CN (1) CN110836165B (zh)
BR (1) BR112021003768B1 (zh)
WO (1) WO2021097915A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113464357B (zh) * 2021-03-22 2023-04-25 中材科技(萍乡)风电叶片有限公司 条状件、梁、叶片以及风电机组

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122417A (en) * 1987-09-17 1992-06-16 Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Fiber-reinforced composite resin pultrusion products and method of manufacturing the same
JP2007030385A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Bando Chem Ind Ltd ブレード素材とその製造方法および製造装置
CN101266965A (zh) * 2007-03-15 2008-09-17 卓恩民 半导体封装体堆叠结构及其制法
EP2622142A1 (en) * 2010-09-28 2013-08-07 Northstone (NI) Limited A liner
JP2013241753A (ja) * 2012-05-18 2013-12-05 Dic Corp 繊維強化プラスチック製矢板
WO2016189092A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 Blade Dynamics Limited A wind turbine blade and method of assembling a wind turbine blade
EP3330529A1 (de) * 2016-12-05 2018-06-06 Nordex Energy GmbH Gurtbaugruppe für ein windenergieanlagenrotorblatt
CN108661854A (zh) * 2018-02-01 2018-10-16 上海电气风电集团有限公司 一种风力机叶片及其叶片增强结构件
DE102017113757A1 (de) * 2017-06-21 2018-12-27 Nordex Energy Gmbh Pultrudiertes Profil mit Abreißgewebe
CN109732951A (zh) * 2019-03-04 2019-05-10 上伟(江苏)碳纤复合材料有限公司 一种利于树脂流动的风电叶片拉挤增强板材及其制造方法
CN109732806A (zh) * 2019-02-14 2019-05-10 上海电气风电集团有限公司 用于风电叶片的拉挤件、风电叶片的灌注方法及风电叶片
CN208950768U (zh) * 2018-06-29 2019-06-07 中材科技(萍乡)风电叶片有限公司 风电叶片板材及风电叶片
EP3501810A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-26 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Pultruded fibrous composite strips having corrugated profiles for wind turbine blade spar caps
CN211737356U (zh) * 2019-11-22 2020-10-23 中材科技风电叶片股份有限公司 条状件、梁、叶片及风电机组

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4545728A (en) * 1983-08-30 1985-10-08 Cheney Jr Marvin C Wind turbine generator with improved operating subassemblies
US20040145079A1 (en) 2003-01-27 2004-07-29 Yung-Kun Lin Composite material member having reinforcement ribs and method for making the same
JP5656861B2 (ja) * 2008-12-05 2015-01-21 モジュラー ウィンド エナジー インコーポレイテッド 効率が良い風力タービンブレード、風力タービンブレードの構造、ならびに、関連したシステム、および、製造、組み立て、および、使用の方法
US7854594B2 (en) 2009-04-28 2010-12-21 General Electric Company Segmented wind turbine blade
CN101596781A (zh) * 2009-06-19 2009-12-09 朱仕杰 软水器储水罐及制造模具、制作工艺
JP5427807B2 (ja) 2011-02-25 2014-02-26 三菱重工業株式会社 強化プラスチック構造体、強化プラスチック構造体の製造方法、構造体、風車ブレードおよび風車
US9470205B2 (en) * 2013-03-13 2016-10-18 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blades with layered, multi-component spars, and associated systems and methods
DE102013215381A1 (de) 2013-08-05 2015-02-26 Wobben Properties Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils, Verbundbauteil und Windenergieanlage
US9915036B2 (en) * 2014-09-23 2018-03-13 Quality Mat Company Stackable mat construction
US20160160837A1 (en) 2014-12-04 2016-06-09 General Electric Company Pultruded rotor blade components having interlocking edges
JP2018145898A (ja) 2017-03-07 2018-09-20 株式会社日立製作所 風力発電用ブレードまたは風力発電装置
EP3501809A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-26 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Pultruded fibrous composite strips having non-planar profiles cross-section for wind turbine blade spar caps
CN108661853A (zh) * 2018-02-01 2018-10-16 上海电气风电集团有限公司 一种风电叶片主梁结构及其制作方法
CN108869167B (zh) * 2018-06-07 2020-05-05 武汉理工大学 风机叶片大梁及其制备方法
CN110242511B (zh) * 2019-05-08 2021-04-30 上纬新材料科技股份有限公司 风轮机叶片制作用板材、风轮机叶片梁帽结构及制备方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122417A (en) * 1987-09-17 1992-06-16 Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Fiber-reinforced composite resin pultrusion products and method of manufacturing the same
JP2007030385A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Bando Chem Ind Ltd ブレード素材とその製造方法および製造装置
CN101266965A (zh) * 2007-03-15 2008-09-17 卓恩民 半导体封装体堆叠结构及其制法
EP2622142A1 (en) * 2010-09-28 2013-08-07 Northstone (NI) Limited A liner
JP2013241753A (ja) * 2012-05-18 2013-12-05 Dic Corp 繊維強化プラスチック製矢板
WO2016189092A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 Blade Dynamics Limited A wind turbine blade and method of assembling a wind turbine blade
EP3330529A1 (de) * 2016-12-05 2018-06-06 Nordex Energy GmbH Gurtbaugruppe für ein windenergieanlagenrotorblatt
DE102017113757A1 (de) * 2017-06-21 2018-12-27 Nordex Energy Gmbh Pultrudiertes Profil mit Abreißgewebe
EP3501810A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-26 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Pultruded fibrous composite strips having corrugated profiles for wind turbine blade spar caps
CN108661854A (zh) * 2018-02-01 2018-10-16 上海电气风电集团有限公司 一种风力机叶片及其叶片增强结构件
CN208950768U (zh) * 2018-06-29 2019-06-07 中材科技(萍乡)风电叶片有限公司 风电叶片板材及风电叶片
CN109732806A (zh) * 2019-02-14 2019-05-10 上海电气风电集团有限公司 用于风电叶片的拉挤件、风电叶片的灌注方法及风电叶片
CN109732951A (zh) * 2019-03-04 2019-05-10 上伟(江苏)碳纤复合材料有限公司 一种利于树脂流动的风电叶片拉挤增强板材及其制造方法
CN211737356U (zh) * 2019-11-22 2020-10-23 中材科技风电叶片股份有限公司 条状件、梁、叶片及风电机组

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
拉挤互锁复合材料格栅结构格栅肋的应力集中;沙;梁伟;杨嘉陵;;强度与环境(第05期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022511247A (ja) 2022-01-31
WO2021097915A1 (zh) 2021-05-27
BR112021003768A2 (pt) 2021-07-20
BR112021003768B1 (pt) 2022-11-08
JP7071774B2 (ja) 2022-05-19
CN110836165A (zh) 2020-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2922690B1 (en) Wind turbine blades and method of manufacturing the same
US8475135B2 (en) Wind turbine blade with sufficiently high strength and light weight
CA2884412C (en) Composite fiber component and rotor blade
EP2335909B1 (en) Mould and method for manufacturing a blade
CN110239115B (zh) 风轮机叶片制作用板材拉挤成型工艺、叶片板材及叶片
JP5484596B2 (ja) 風力発電設備のロータブレードを製造する方法及び風力発電設備のロータブレード
CN211737356U (zh) 条状件、梁、叶片及风电机组
CN110836165B (zh) 条状件及制作方法、梁及制作方法、叶片及风电机组
CN109732951B (zh) 一种利于树脂流动的风电叶片拉挤增强板材及其制造方法
CN110500242B (zh) 风电叶片的主梁及其芯材和板材的铺设方法
US9168999B2 (en) Propeller blade with internal stiffener
EP2599715B1 (en) Propeller blade with lightweight insert
CN211737357U (zh) 条状件、梁、叶片和风电机组
CN110836164B (zh) 条状件、梁及其制作方法、叶片和风电机组
CA3063298A1 (en) Method for producing a wind turbine rotor blade
WO2023029150A1 (zh) 一种改进后缘结构的风电叶片及其制作方法
CN114673627B (zh) 一种芯材结构及风机叶片
CN215762052U (zh) 一种挤压片材及风轮叶片主梁
CN212642950U (zh) 风机叶片和风力发电机
WO2022129130A1 (en) Hybrid pultrusion plates for a non-conductive wind turbine blade spar cap
CN210283315U (zh) 一种利于树脂流动的风电叶片拉挤增强板材
CN219262568U (zh) 风力发电机叶片
CN117460885A (zh) 用于风力涡轮机叶片的翼梁帽的斜切条带和梁
WO2023274482A1 (en) A wind turbine blade
CN112223874A (zh) 由多微孔材料制造连续三维加强结构的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant