CN112963298A - 风力发电机组的叶轮、叶片和叶片段 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风力发电机组的叶轮、叶片和叶片段，叶片段包括叶片前段和叶片后段，叶片前段包括第一主体，第一主体包括第一连接面；叶片后段包括第二主体和气囊，第二主体由柔性材质制作，第二主体包括第二连接面，第二主体与所述第一主体固定连接；第二主体内设有腔体，气囊收容在腔体内，气囊包括气囊壁，气囊壁内设有气腔，当风力发电机组所在位置处的环境参数满足设定的参数条件时，气腔内的气体体积增大，挤压气囊壁，使得气囊壁膨胀而挤压腔体的内壁，以使第二主体的对应位置膨胀；环境参数满足设定的参数条件时，叶片发生失速。本发明能有效降低叶片失速风险。

Description

风力发电机组的叶轮、叶片和叶片段

技术领域

本发明涉及风力发电机组领域，尤其涉及一种风力发电机组的叶轮、叶片和叶片段。

背景技术

风力发电机组的叶片是吸收风能的核心部件，叶片的运行状态直接影响风力发电机组的风能吸收效率、噪声水平和结构安全等。风力发电机组有时会因为叶片设计不合理、风力发电机组运行时的环境空气密度明显低于设计的空气密度、风力发电机组扩容导致风力发电机组运行过渡段(运行过渡段是指风力发电机组达到额定转速对应的风速与风力发电机组达到额定功率对应的风速之间的运行范围)变长等情况使叶尖部存在局部失速风险。失速后的风力发电机组输出功率明显下降，振动加剧，疲劳加速，影响风力发电机组使用寿命。目前解决叶片失速问题的一种方法是在满发点(即风力发电机组达到额定功率的时刻)之前提前变桨，减小叶片的运行升力，降低失速风险，但这种方法会明显损失发电量，造成资源浪费；另一种做法是在叶片的吸力面易失速位置安装涡流发生器，增大翼型的最大升力系数，抑制失速，但安装涡流发生器会降低翼型正常工作时的气动效率，损失发电量。

发明内容

本发明提供一种风力发电机组的叶轮、叶片和叶片段。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明实施例的第一方面提供一种风力发电机组叶片的叶片段，所述叶片包括叶根部和叶尖部，所述叶片段位于所述叶根部和所述叶尖部之间，并邻设于所述叶尖部，所述叶片段包括：

叶片前段，包括第一主体；和

叶片后段，包括第二主体和气囊，所述第二主体由柔性材质制作，所述第二主体包括第二连接面，所述第二主体与所述第一主体固定连接；

所述第二主体内设有腔体，所述气囊收容在所述腔体内，所述气囊包括气囊壁，所述气囊壁内设有气腔，当所述风力发电机组所在位置处的环境参数满足设定的参数条件时，所述气腔内的气体体积增大，挤压所述气囊壁，使得所述气囊壁膨胀而挤压所述腔体的内壁，以使所述第二主体的对应位置膨胀；

其中，所述环境参数满足设定的参数条件时，所述叶片发生失速。

可选地，所述环境参数为环境温度和环境空气密度中的至少一个；

所述环境参数满足设定的参数条件包括以下至少一种：

所述环境温度大于临界温度阈值，所述环境空气密度小于临界密度阈值；

其中，所述临界温度阈值为使得所述叶片发生失速时的最小环境温度，所述临界密度阈值为使得所述叶片发生失速时的最大环境空气密度。

可选地，所述环境参数为环境温度，在所述环境温度大于所述临界温度阈值之后，所述气腔内气体的体积随所述环境温度的增大而逐渐增大。

可选地，所述环境参数为环境温度，在所述环境温度由大于所述临界温度阈值切换成小于或等于所述临界温度阈值的过程中，所述气腔内的气体体积逐渐减小；

当所述环境温度切换成小于或等于所述临界温度阈值时，所述气腔内的气体体积恢复至原始体积大小，使得所述气囊壁的形状复原，所述第二主体的对应位置的形状复原。

可选地，所述环境参数为环境温度，所述气腔内预先充注有气体，当所述环境温度大于临界温度阈值时，所述气腔内预先充注的气体的体积随所述环境温度的增大而增大。

可选地，所述环境参数为环境温度，所述叶片段还包括充气系统，所述充气系统的出气口与所述气腔连通，当所述环境温度大于临界温度阈值时，通过所述充气系统向所述气腔内注入气体，以使所述气腔内的气体体积增大。

可选地，所述叶片段还包括控制器，与所述充气系统电连接；

当所述环境温度大于临界温度阈值时，所述控制器控制所述充气系统向所述气腔内注入气体。

可选地，所述叶片段还包括温度检测单元，与所述控制器电连接；

所述温度检测单元用于检测所述环境温度，并将所述环境温度传输给所述控制器。

可选地，所述第一主体包括第一连接面，所述第二主体包括第二连接面，所述第一连接面与所述第二连接面固定连接，所述第一连接面及所述第二连接面的延伸方向大致平行于所述叶根部与所述叶尖部的连线方向，所述第二主体远离所述第二连接面的一侧为叶片尾缘，所述第二主体还包括第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面相对设于所述第二主体的两侧，所述第一表面为所述叶片的吸力面的一部分，所述第二表面为所述叶片的压力面的一部分；

所述腔体包括第一腔体，所述气囊包括第一气囊，所述第一腔体靠近所述第一表面设置，且靠近所述第二连接面设置，所述第一腔体至所述第二连接面的距离大于所述第一腔体至所述第一表面的距离，所述第一气囊设于所述第一腔体内；

当风力发电机组所在位置处的环境参数满足设定的参数条件时，所述第一腔体的气腔内的气体体积增大，挤压所述第一气囊的气囊壁，使得所述第一气囊的气囊壁膨胀而挤压所述第一腔体的内壁，以使所述第一表面的对应位置膨胀。

可选地，所述第一腔体的形状为方形。

可选地，所述第一气囊的气囊壁的不同区域材质不相同，所述第一气囊的气囊壁靠近所述第一表面的一侧的弹性变形系数小于或等于所述第一气囊的气囊壁远离所述第一表面的一侧的弹性变形系数；

当所述环境温度大于临界温度阈值时，所述第一气囊的气囊壁靠近所述第一表面的一侧在所述第一气囊的气腔内的气体的挤压力作用下膨胀，所述第一气囊的气囊壁远离所述第一表面的一侧在所述第一气囊的气腔内的气体的挤压力作用下不产生形变。

可选地，所述第一气囊呈椭圆形，所述第一气囊的气囊壁的长轴大致平行于所述第一表面；

所述第一气囊的气囊壁沿着所述长轴分成第一弹性部和第二弹性部，所述第一弹性部靠近所述第一表面，所述第一弹性部的弹性变形系数小于或等于所述第二弹性部的弹性变形系数；

当所述环境温度大于临界温度阈值时，所述第一弹性部在所述第一气囊的气腔内的气体的挤压力作用下膨胀，所述第二弹性部在所述第一气囊的气腔内的气体的挤压力作用下不产生形变。

可选地，所述第一腔体包括多个，多个所述第一腔体沿着所述第一表面的延伸方向排布，每个所述第一腔体内设置一个所述第一气囊。

可选地，所述第一腔体包括三个。

可选地，不同所述第一气囊对应的临界温度阈值的大小不相同。

可选地，所述第一气囊对应的临界温度阈值的大小与所述第一气囊至所述第二连接面的距离负相关。

可选地，不同所述第一气囊的气腔内的气体的种类不相同，所述第一气囊对应的临界温度阈值与所述第一气囊的气腔内的气体的种类相关。

可选地，同一时刻，多个所述第一气囊的气腔中的一个被注入气体。

可选地，所述腔体还包括第二腔体，所述气囊包括第二气囊，所述第二腔体设于所述第二主体的中部区域内，所述第二气囊设于所述第二腔体内。

可选地，沿所述叶片前段和所述叶片后段的排布方向，所述第二腔体的宽度逐渐减小，宽度方向垂直于所述叶片前段和所述叶片后段的排布方向。

可选地，所述第二腔体呈等腰梯形。

可选地，所述第二气囊的气囊壁的不同区域材质相同；

当所述环境温度大于临界温度阈值时，所述第二气囊的气囊壁在所述第二气囊的气腔内的气体的挤压力作用下向四周膨胀。

可选地，所述第二气囊呈椭圆形。

可选地，所述第一连接面设有凹槽，所述第二连接面设有卡接部，所述卡接部卡接在所述凹槽内，所述第一连接面与所述第二连接面抵接。

可选地，所述卡接部设于所述第二连接面的中部，且所述卡接部的延伸方向大致平行于所述叶根部与所述叶尖部的连线方向。

可选地，沿所述叶片前段和所述叶片后段的排布方向，所述卡接部的宽度逐渐减小，宽度方向垂直于所述叶片前段和所述叶片后段的排布方向。

可选地，所述叶片前段包括腹板和分别设于所述腹板两侧的主梁，所述腹板与所述主梁均设于所述第一主体内。

本发明实施例的第二方面提供一种风力发电机组的叶片，所述叶片包括：

叶根部；

叶尖部；以及

第一方面任一项所述的叶片段。

可选地，所述叶片还包括：

叶片中部，设于所述叶根部和所述叶片段之间。

可选地，所述叶根部、所述叶尖部、所述叶片段的叶片前段及所述叶片中部一体成型。

本发明实施例的第三方面提供一种风力发电机组的叶轮，所述叶轮包括：

轮毂；以及

第二方面任一项所述的叶片，所述叶片的叶根部与所述轮毂连接。

根据本发明实施例提供的技术方案，风力发电机组叶片的叶片段设置刚性的叶片前段和柔性的叶片后段，在柔性叶片后段内设置腔体，并在腔体内设置气囊，当风力发电机组所在位置处的环境参数满足设定的参数条件时，气囊的气腔内的气体体积增大，改变腔体的形状，采用简单的柔性的叶片后段、腔体和气囊等结构的配合，达到改变叶片后段的几何形状的目的，实现对叶片表面的流动控制，从而实现对叶片失速的控制，延迟叶片后段表面流动分离，降低叶片的粗糙度敏感性，降低叶片失速风险。

本发明的风力发电机组叶片的叶片段尤其适用于高原地区、昼夜温差较大区域、冬夏空气密度差异很大区域、风力发电机组过渡段较长的有失速风险的水平轴风力发电机组。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明一示例性实施例示出的一种风力发电机组的叶片的结构示意图；

图2是本发明一示例性实施例示出的一种风力发电机组叶片的叶片段的剖面示意图，该剖面可以为图1中A-A方向上的剖面；

图3是图2所示实施例的叶片段中叶片前段的结构示意图；

图4是图2所示实施例的叶片段中叶片前段的结构示意图；

图5是图2所示实施例的叶片段中第一气囊的结构示意图；

图6是图5所示实施例的第一气囊在环境参数满足设定的参数条件变化成不满足参数条件的过程中的结构变化示意图；

图7是本发明一示例性实施例示出的一种风力发电机组叶片的叶片段的部分结构的结构框图；

图8是本发明另一示例性实施例示出的一种风力发电机组叶片的叶片段的剖面示意图；

图9是图8所示实施例的叶片段中叶片后段的结构示意图；

图10是图8所示实施例的叶片段中第二气囊的结构示意图；

图11是图8所示实施例的第二气囊在环境参数满足设定的参数条件变化成不满足参数条件的过程中的结构变化示意图；

图12是本发明又一示例性实施例示出的一种风力发电机组叶片的叶片段的剖面示意图。

附图标记：

10、叶根部；20、叶尖部；30、叶片段；31、叶片前段；311、第一主体；3111、第一连接面；3111a、凹槽；312、腹板；313、主梁；314、壳体；32、叶片后段；321、第二主体；3211、第二连接面；3211b、卡接部；3212、腔体；3212a、第一腔体；3212b、第二腔体；3213、第一表面；3214、第二表面；322、气囊；322a、第一气囊；322b、第二气囊；3221、气囊壁；3221a、第一弹性部；3221b、第二弹性部；3222、气腔；323、充气系统；324、控制器；325、温度检测单元；40、叶片中部。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面结合附图，对本发明的风力发电机组的叶片和叶片段进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

本发明实施例中，叶片的展向是叶根部与叶尖部的连线方向，叶片的弦向是叶片前缘至叶片尾缘的方向。

本发明实施例提供一种风力发电机组，该风力发电机组可以包括-叶轮、发电机、机舱和塔架。

本发明实施例的叶轮可以包括轮毂和叶片，其中，叶片的叶根部10与轮毂连接。

本实施例的风力发电机组可以为水平轴风力发电机组，但不局限于水平轴风力发电机组。

请参见图1，本发明实施例的叶片可包括叶根部10、叶尖部20以及叶片段30，其中，叶片段30位于叶根部10和叶尖部20之间，并且叶片段30邻设于叶尖部20。

叶片可以设计成不同结构，例如，在一些实施例中，叶片段30为叶根部10和叶尖部20之间的过渡段，即叶片由叶根部10、叶尖部20和叶片段30三个部分组成。

在另外一些实施例中，请再次参见图1，叶片还包括叶片中部40，该叶片中部40设于叶根部10和叶片段30之间，即叶片由叶根部10、叶尖部20、叶片段30和叶片中部40四个部分组成。

应当理解的是，叶片不限于上述实施例所列举的叶片结构组成方式，叶片还可以设计成其他结构。

下面，以叶片包括叶根部10、叶尖部20、叶片段30和叶片中部40为例进行说明。

示例性的，叶根部10、叶尖部20及叶片中部40均由复合材料制作，可选的，叶根部10、叶尖部20及叶片中部40的材质相同，复合材料当然，叶根部10、叶尖部20及叶片中部40的材质也可以至少部分不相同。

请结合图1至图6，本发明实施例的叶片段30可以包括叶片前段31和叶片后段32，其中，叶片前段31可以包括第一主体311，可选的，第一主体311由复合材料制作。叶片后段32可以包括第二主体321和气囊322，第二主体321由柔性材质制作，如橡胶或其他类型的柔性材质。本实施例中，第二主体321与第一主体311固定连接。

第二主体321内设有腔体3212，气囊322收容在腔体3212内，气囊322包括气囊壁3221，气囊壁3221内设有气腔3222。在本实施例中，当风力发电机组所在位置处的环境参数满足设定的参数条件时，气腔3222内的气体体积增大，挤压气囊壁3221，使得气囊壁3221膨胀而挤压腔体3212的内壁，以使第二主体321的对应位置膨胀。其中，环境参数满足设定的参数条件时，叶片发生失速。需要说明的是，本发明实施例中，腔体3212是封闭的腔体，这样，气囊壁3221膨胀时，腔体3212的内壁才会随之变形。本发明实施例的风力发电机组叶片的叶片段30，通过设置刚性的叶片前段31和柔性的叶片后段32，在柔性叶片后段32内设置腔体3212，并在腔体3212内设置气囊322，当风力发电机组所在位置处的环境参数满足设定的参数条件时，气囊322的气腔3222内的气体体积增大，改变腔体3212的形状，采用简单的柔性的叶片后段32、腔体3212和气囊322等结构的配合，达到改变叶片后段32的几何形状的目的，实现对叶片表面的流动控制，从而实现对叶片失速的控制，延迟叶片后段32表面流动分离，降低叶片的粗糙度敏感性，降低叶片失速风险。

需要说明的是，环境参数不满足设定的参数条件时，叶片在该环境参数下运行不会发生失速。

本发明实施例的风力发电机组叶片的叶片段30尤其适用于高原地区、昼夜温差较大区域、冬夏空气密度差异很大区域、风力发电机组过渡段较长的有失速风险的水平轴风力发电机组。

可选的，叶片前段31的材质与叶根部10、叶尖部20、叶片中部40的材质相同；当然叶片前段31的材质与叶根部10、叶尖部20、叶片中部40的材质也可以不相同。

叶根部10、叶尖部20、叶片前段31及叶片中部40可以一体成型，叶片的强度较大。当然，叶根部10、叶尖部20、叶片前段31及叶片中部40之间也可以分开设置，再组合形成叶片。

若现有叶片为一体成型结构，可以直接在现有叶片上进行加工，将现有叶片上对应叶片后段的部分从叶片分割开来，替换成本发明实施例的叶片后段32，降低叶片制作成本。

气囊322可固定在腔体3212内，气腔3222内的气体体积增大时，气囊322的中心位置不会发生变化，变化的仅仅是气囊壁3221的形状和大小。当然，气囊322也可不固定在腔体3212内，气腔3222内的气体体积增大时，气囊322的中心位置可能会发生变化。本发明实施例中，环境参数可以为任意能够对叶片速度产生影响的环境参数，示例性的，环境参数可以为环境温度和环境空气密度中的至少一个，环境参数满足设定的参数条件包括以下至少一种：环境温度大于临界温度阈值，环境空气密度小于临界密度阈值。其中，临界温度阈值为使得叶片发生失速时的最小环境温度，临界密度阈值为使得叶片发生失速时的最大环境空气密度。

应当理解的是，环境空气密度与环境温度负相关，即环境温度越高，空气密度越小，因此，可仅根据环境温度和环境空气密度中的一个来判断环境参数是否满足设定的参数条件。

例如，在一些实施例中，环境参数为环境温度，环境参数满足设定的参数条件包括：环境温度大于临界温度阈值，此时，叶片发生失速；环境参数不满足设定的参数条件包括：环境温度小于或等于临界温度阈值，此时，叶片正常工作。其中，叶片工作的临界温度与临界温度阈值对应，环境温度小于或等于临界温度阈值可认为叶片处于正常工作温度范围，环境温度大于临界温度阈值可认为叶片处于非正常工作温度范围。

在另外一些实施例中，环境参数为环境空气密度，环境参数满足设定的参数条件包括：环境空气密度小于临界密度阈值，此时，叶片发生失速；环境参数不满足设定的参数条件包括：环境空气密度大于或等于临界密度阈值，此时，叶片正常工作。其中，叶片工作的临界空气密度与临界密度阈值对应，环境空气密度大于或等于临界密度阈值可认为叶片处于正常工作空气密度范围，环境空气密度小于临界密度阈值可认为叶片处于非正常工作空气密度范围。

应当理解的是，环境温度大于临界温度阈值，则环境空气密度小于临界密度阈值；环境温度小于或等于临界温度阈值，则环境空气密度大于或等于临界密度阈值。

下述实施例中，以环境参数为环境温度为例进行说明。

本发明实施例中，临界温度阈值可根据风力发电机组所在位置处的环境空气密度昼夜变化情况、冬夏环境空气密度变化情况和环境空气密度对风力发电机组功率曲线影响确定。

示例性的，确定临界温度阈值包括如下步骤：

(1)、测试得到风力发电机组所在位置处的环境空气密度与环境温度的关系；

(2)、计算不同环境空气密度下风力发电机组的功率曲线，得到不同环境空气密度下满发点对应的风速和叶尖速比；

(3)、计算不同环境空气密度下满发点叶片的工作升力系数，并与叶片粗糙状态下的最大升力系数比较，确定叶片失速对应的环境空气密度范围；

(4)、以风力发电机组的叶片刚开始发生失速时的环境空气密度(即临界密度阈值)对应的环境温度为临界温度阈值。

本发明实施例中，在环境温度大于临界温度阈值之后，气腔3222内气体的体积随环境温度的增大而增大，实现对叶片失速的有效控制。示例性的，在环境温度大于临界温度阈值之后，气腔3222内气体的体积随环境温度的增大而逐渐增大，例如，气腔3222内气体的体积可以按照线性方式增大，当然，气腔3222内气体的体积也可以按照非线性方式增大。可选的，气腔3222内气体的体积增大的速度与环境温度增大的速度正相关。

气腔3222内气体的体积增大的方式可以包括但不限于如下两种：

第一种、气腔3222内预先充注有气体，当环境温度大于临界温度阈值时，气腔3222内预先充注的气体的体积随环境温度的增大而增大。该方式中，当环境温度大于临界温度阈值时，气腔3222内预先充注的气体会受热膨胀而体积变大。另外，需要说明的是，当环境温度小于或等于临界温度阈值时，气腔3222内预先充注的气体不会随温度的升高而膨胀。第二种、请参见图7，叶片段30还可以包括充气系统323，充气系统323的出气口与气腔3222连通，当环境温度大于临界温度阈值时，通过充气系统323向气腔3222内注入气体，以使气腔3222内的气体体积增大。充气系统323向气腔3222内注入的气体可以为空气，也可以为其他气体。

在通过第二种方式增大气腔3222内气体的体积时，可以通过手动方式控制充气系统323实现向气腔3222内注入气体，也可通过自动方式控制充气系统323实现向气腔3222内注入气体。

示例性的，请再次参见图7，叶片段30还可以包括控制器324，该控制器324与充气系统323电连接。在本实施例中，当环境温度大于临界温度阈值时，控制器324控制充气系统323向气腔3222内注入气体。需要说明的是，控制器324控制充气系统323向气腔3222内注入气体的实现方式可以采用现有实现方式，本发明对此不做说明。另外，本发明实施例的控制器324可以为单片机，也可以为其他具有控制功能的芯片。

其中，控制器324和充气系统323可以设于第二主体321内，控制器324和充气系统323也可以设于叶片段30的其他位置，如第一主体311内，或者设于叶片的其他位置，当然，控制器324和充气系统323也可以不设置在叶片上。

进一步可选的，请再次参见图7，叶片段30还可以包括温度检测单元325，该温度检测单元325与控制器324电连接。本实施例中，温度检测单元325用于检测风力发电机组所在位置处的环境温度，并将环境温度传输给控制器324。温度检测单元325可以为任意类型的温度传感器，本实施例的温度检测单元325可以设置在风力发电机组的叶片上，也可以设置在风力发电机组的其他位置。

应当理解的，环境参数为环境空气密度时，温度检测单元325可以替换成密度检测单元，密度检测单元用于检测风力发电机组所在位置处的环境空气密度，并将环境空气密度传输给控制器324。

当然，在另外一些实施例中，温度检测单元325为外部结构，即温度检测单元325不属于风力发电机组的结构。

另外，在环境温度由大于临界温度阈值切换成小于或等于临界温度阈值的过程中，气腔3222内的气体体积逐渐减小。当环境温度切换成小于或等于临界温度阈值时，气腔3222内的气体体积恢复至原始体积大小，使得气囊壁3221的形状复原，第二主体321的对应位置的形状复原。

示例性的，气腔3222内预先充注有气体，腔内所充气体的体积在叶片处于正常工作温度范围内不会膨胀或收缩变形，只在叶片工作的环境温度大于临界温度阈值时膨胀，在叶片工作的环境温度大于临界温度阈值时，空气密度明显下降，叶片失速风险增大，气腔3222内所充气体体积增大可以改变腔体3212的形状，达到改变第二主体321几何外形形状，实现流动失速控制的目的。本实施例中，将叶片处于正常工作温度范围内，气囊壁3221无明显膨胀或收缩变形时，气腔3222的体积大小定义为原始体积大小，此时，气囊壁3221的形状为原始形状和体积。气囊壁3221的形状为原始形状和体积，或相对原始形状和体积缩小时，腔体3212的形状不发生变化，第二主体321的几何外形也不发生变化，保持原有几何外形。

又如，气腔3222内的气体是通过充气系统323充注的，气腔3222内为空气，原始体积大小即为未通过充气系统323向气腔3222内充注气体之前气腔3222的体积。本实施例中，当环境温度大于临界温度阈值时，通过充气系统323向气腔3222内充注气体，使得气腔3222内的气体体积增大；当环境温度由大于临界温度阈值变成小于或等于临界温度阈值时，通过充气系统323将上一次充注的气体抽出或者通过气囊壁3221上的排气孔排出上一次充注的气体。需要说明的是，如气囊壁3221上设置有排气孔，则需要另外增加电磁阀等部件来控制该排气孔的启闭。

气囊壁3221的材质可以根据需要选择，例如，气囊壁3221的材质可以为记忆材料；当气囊壁3221受到气腔3222内的气体体积增大产生的挤压力时，气囊壁3221会产生变形；当气腔3222内的气体体积恢复成原始体积大小时，气囊壁3221复位。

请结合图2至图4，本实施例的第一主体311包括第一连接面3111，第二主体321包括第二连接面3211，第一连接面3111与第二连接面3211固定连接。本实施例中，第一连接面3111及第二连接面3211的延伸方向大致平行于叶根部10与叶尖部20的连线方向，即叶片前段31和叶片后段32为将叶片段30沿着叶片的展向分割获得。

本发明实施例中，第二主体321远离第二连接面3211的一侧为叶片尾缘，请参见图2和图4，第二主体321还可包括第一表面3213和第二表面3214，第一表面3213和第二表面3214相对设于第二主体321的两侧，第一表面3213为叶片的吸力面的一部分，第二表面3214为叶片的压力面的一部分。本发明实施例的腔体3212包括第一腔体3212a，气囊322包括第一气囊322a，第一腔体3212a靠近第一表面3213设置，且第一腔体3212a靠近第二连接面3211设置，第一腔体3212a至第二连接面3211的距离大于第一腔体3212a至第一表面3213的距离，第一气囊322a设于第一腔体3212a内。当风力发电机组所在位置处的环境温度大于临界温度阈值时，第一腔体3212a的气腔3222内的气体体积增大，挤压第一气囊322a的气囊壁3221，使得第一气囊322a的气囊壁3221膨胀而挤压第一腔体3212a的内壁，以使第一表面3213的对应位置膨胀。本发明实施例中，当风力发电机组所在位置处的环境温度大于临界温度阈值时，第一表面3213局部变形，有效降低叶片后段32的失速风险。当环境温度恢复到正常工作温度范围(环境温度小于或等于临界温度阈值)内时，第一气囊322a的气囊壁3221恢复到原始大小和形状，叶片后段32形状也恢复到原始正常运行的形状。

可选的，第一腔体3212a贴设第一表面3213设置，这样，第一气囊322a的气囊壁3221的变形量能够更好地传递给第一表面3213，使得第一表面321的对应位置产生形变。

其中，第一表面3213的变形位置与调节第一腔体3212a相对第一表面3213的距离、第一腔体3212a的形状、第一气囊322a的气囊壁3221的材质等相关。第一表面3213的变形大小与第一气囊322a的气囊壁3221的变形大小相关。第一腔体3212a的形状可以为方形，如正方形或长方形，第一腔体3212a的其中一条边大致平行于第一表面3213；当然，第一腔体3212a也可以为其他规则形状，如平行四边形，或者第一腔体3212a也可以为不规则形状。需要说明的是，本发明实施例中，第一腔体3212a的其中一条边大致平行于第一表面3213是指该条边绝对平行于第一表面3213，或者，该条边与第一表面3213之间的夹角无穷小。第一气囊322a的气囊壁3221的不同区域材质不相同，以通过第一气囊322a的气囊壁3221的膨胀变形来实现第一表面3213局部变形的目的，可选的，第一气囊322a的气囊壁3221靠近第一表面3213的一侧的弹性变形系数小于或等于第一气囊322a的气囊壁3221远离第一表面3213的一侧的弹性变形系数。

可选的，当环境温度大于临界温度阈值时，第一气囊322a的气囊壁3221靠近第一表面3213的一侧在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下膨胀，第一气囊322a的气囊壁3221远离第一表面3213的一侧在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下不产生形变。

可选的，当环境温度大于临界温度阈值时，第一气囊322a的气囊壁3221靠近第一表面3213的一侧在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下膨胀，第一气囊322a的气囊壁3221远离第一表面3213的一侧在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下也膨胀，但第一气囊322a的气囊壁3221靠近第一表面3213的一侧在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下的形变量大于第一气囊322a的气囊壁3221远离第一表面3213的一侧在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下的形变量。

当然，在其他实施例中，第一气囊322a的气囊壁3221的不同区域材质也可相同，这样，当环境温度大于临界温度阈值时，第一气囊322a的气囊壁3221在各个区域膨胀的大小均相同。

请参见图2以及图4至图6，本发明实施例的第一气囊322a可呈椭圆形，第一气囊322a的气囊壁3221的长轴大致平行于第一表面3213。本实施例中，第一气囊322a的气囊壁3221沿着长轴分成第一弹性部3221a和第二弹性部3221b，第一弹性部3221a靠近第一表面3213，第一弹性部3221a的弹性变形系数小于或等于第二弹性部3221b的弹性变形系数。

可选的，当环境温度大于临界温度阈值时，第一弹性部3221a在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下膨胀，第二弹性部3221b在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下不产生形变。

可选的，当环境温度大于临界温度阈值时，第一弹性部3221a在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下膨胀，第二弹性部3221b在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下也膨胀，第一弹性部3221a在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下的形变量大于第二弹性部3221b在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下的形变量。

可选的，第一弹性部3221a在第一气囊322a的气腔3222内的气体的挤压力作用下形变量最大的区域位于第一弹性部3221a的中部，且靠近叶片尾缘，有效降低叶片后段32的失速风险。

第一腔体3212a的数量可以为一个，也可以为多个。例如，第一腔体3212a包括多个，可选的，多个第一腔体3212a沿着第一表面3213的延伸方向排布，每个第一腔体3212a内设置一个第一气囊322a；当然多个第一腔体3212a的排布方式也可以为其他。

可通过调节不同第一腔体3212a中第一气囊322a的气体状态来控制第一表面3213产生形变的位置区域，以满足不同的需求。

例如，在一些实施例中，不同第一气囊322a对应的临界温度阈值的大小不相同。可选的，第一气囊322a对应的临界温度阈值的大小与第一气囊322a至第二连接面3211的距离负相关，环境温度越高，环境空气密度越低，叶片段30失速的风险越高，失速区越靠近叶片前缘(第一主体311上与第一连接面3111相对的一侧为叶片前缘)，第一气囊322a对应的临界温度阈值的大小与第一气囊322a至第二连接面3211的距离负相关这样的设置方式能够有效降低叶片段30失速风险。示例性的，第一气囊322a的气腔3222内预先充注有气体，不同第一气囊322a的气腔3222内的气体的种类不相同，第一气囊322a对应的临界温度阈值与第一气囊322a的气腔3222内的气体的种类相关。本实施例中，气体体积增大的临界温度值与第一气囊322a对应的临界温度阈值对应。

示例性的，通过充气系统323向第一气囊322a的气腔3222内充注气体，同一时刻，多个第一气囊322a的气腔3222中的一个被注入气体。例如，当环境温度大于对应的第一气囊322a的临界温度阈值时，通过充气系统323向该第一气囊322a的气腔3222内充注气体，其他第一气囊322a的气腔3222为原始体积大小。

请参见图2和图4，第一腔体3212a包括三个，示例性的，由第二连接面3211至叶片尾缘的方向，分别为腔体A、腔体B和腔体C。环境温度超过临界温度阈值后将温度设为低、中和高3档，如腔体A中的第一气囊322a对应第一临界温度阈值，腔体B中的第一气囊322a对应第二临界温度阈值，腔体C中的第一气囊322a对应第三临界温度阈值，第一临界温度阈值>第二临界温度阈值>第三临界温度阈值，低档温度范围为：环境温度大于第三临界温度阈值，并小于第二临界温度阈值；中档温度范围为：环境温度大于第二临界温度阈值，并小于第三临界温度阈值；高档温度范围为：环境温度大于第一临界温度阈值。环境温度位于低档温度范围内时，腔体C中的第一气囊322a的气腔3222内充气并受热膨胀；环境温度位于中档温度范围内时，腔体B中的第一气囊322a的气腔3222内充气并受热膨胀；环境温度位于高档温度范围内时，腔体A中的第一气囊322a的气腔3222内充气并受热膨胀。这一实施例需要根据环境温度变化增加一简易的充气系统323，也可根据环境温度在不同的第一腔体3212a的第一气囊322a内预充好能感知温度范围的气体，当环境温度在某一温度范围内时，对应的第一腔体3212a的第一气囊322a膨胀工作，其他第一腔体3212a的第一气囊322a保持原始形状。

应当理解的是，本发明实施例的第一气囊322a也可以为其他形状，不限于椭圆形。

请参见图8和图9，本发明实施例的腔体3212可包括第二腔体3212b，气囊322可包括第二气囊322b，第二腔体3212b设于第二主体321的中部区域内，第二气囊322b设于第二腔体3212b内。其中，第二腔体3212b至第一表面3213的距离大于第一腔体3212a至第一表面3213的距离。进一步的，第二腔体3212b至第一表面3213的距离与第二腔体3212b至第二表面3214的距离大致相等，当风力发电机组所在位置处的环境温度大于临界温度阈值时，第二腔体3212b的气腔3222内的气体体积增大，挤压第二气囊322b的气囊壁3221，使得第二气囊322b的气囊壁3221膨胀而挤压第二腔体3212b的内壁，以使第一表面3213的对应位置和第二表面3214的对应位置均产生膨胀变形。本发明实施例中，当风力发电机组所在位置处的环境温度大于临界温度阈值时，环境空气密度下降，叶片失速风险增大，第二气囊322b的气囊壁3221向叶片后段32的第二表面3214和第一表面3213方向同时膨胀，叶片后段32厚度和叶片尾缘厚度被撑大，叶片后段32的表面逆压梯度减小，延迟叶片后段32表面流动分离，降低叶片粗糙度敏感性，降低叶片失速风险。当环境温度恢复到正常工作温度范围(环境温度小于或等于临界温度阈值)内时，第二气囊322b的气囊壁3221恢复到原始大小和形状，叶片后段32形状也恢复到原始正常运行的形状。

为方便描述，沿叶片前段31和叶片后段32的排布方向称为第一方向，第二腔体3212b的形状与叶片后段32的第一表面3213沿着第一方向的形状以及第二表面3214沿着第一方向的形状相关。

请再次参见图8和图9，沿叶片前段31和叶片后段32的排布方向，第二腔体3212b的宽度逐渐减小，其中，宽度方向并且宽度方向垂直于叶片前段31和所述叶片后段32的排布方向。可选的，第二腔体3212b呈等腰梯形；当然，第二腔体3212b的形状并不限于等腰梯形，也可以为其他。

第二腔体3212b沿叶片弦向的长度可根据需要设置。

可选的，第二气囊322b的气囊壁3221的不同区域的材质相同，当环境温度大于临界温度阈值时，第二气囊322b的气囊壁3221在第二气囊322b的气腔3222内的气体的挤压力作用下向四周膨胀(如图11)，这样，第一表面3213和第二表面3214均产生局部变形，有效降低叶片后段32的失速风险请参见图10和图11，第二气囊322b呈椭圆形，可选的，椭圆形的长轴大致平行于叶片的弦向；应当理解的是，本发明实施例的第二气囊322b也可以为其他形状，不限于椭圆形。

当然，在其他实施例中，第二气囊322b的气囊壁3221的不同区域的材质至少部分不相同，可根据需要选择第二气囊322b的气囊壁3221的不同区域的材质。

请参见图12，在一些实施例中，腔体3212包括第一腔体3212a和第二腔体3212b，气囊322包括第一气囊322a和第二气囊322b，每个第一腔体3212a内设置一个第一气囊322a，每个第二腔体3212b内设置一个第二气囊322b，当环境温度大于临界温度阈值时，可设置第一腔体3212a内的第一气囊322a和第二腔体3212b内的第二气囊322b中的至少一个膨胀，从而实现叶片表面的流动控制，有效降低失速风险。

本发明实施例中，第一连接面3111与第二连接面3211相适配即可。

第一连接面3111与第二连接面3211之间可以通过卡接、胶粘或其他固定方式进行固定，也可通过上述固定方式中至少两种固定方式的组合进行固定。

示例性的，请参见图2至图4以及图8至图9，第一连接面3111可设有凹槽3111a，第二连接面3211可设有卡接部3211b，卡接部3211b卡接在凹槽3111a内，第一连接面3111与第二连接面3211抵接，从而将叶片前段31和叶片后段32固定连接。

可选的，卡接部3211b设于第二连接面3211的中部，且卡接部3211b的延伸方向大致平行于叶根部10与叶尖部20的连线方向，相应的，凹槽3111a设于第一连接部的中部，且凹槽3111a的延伸方向大致平行于叶根部10与叶尖部20的连线方向。卡接部3211b与凹槽3111a沿着展向延伸，可以使得叶片前段31与叶片后段32在叶片的展向牢靠地固定连接。可选的，卡接部3211b沿着展向延伸至第二主体321对应两侧的端部，凹槽3111a沿着展向延伸至第一主体311对应两侧的端部。

进一步可选的，沿叶片前段31和叶片后段32的排布方向，卡接部3211b的宽度逐渐减小，卡接部3211b在沿叶片前段31和叶片后段32的排布方向的剖面类似于倒梯形，倒梯形的卡接部3211b固定方便且牢靠。

请参见图2至图3以及图8，叶片前段31可包括腹板312和分别设于腹板312两侧的主梁313，腹板312与主梁313均设于第一主体311内，也即，本发明实施例中，叶片前段31和叶片后段32的分割位置(第一连接面3111和第二连接面3211的连接处)位于叶片段30的主梁313之后。

可选的，叶片前段31和叶片后段32的分割位置在叶片段30各截面50％弦长位置之后。

本实施例的腹板312与主梁313大致垂直，腹板312与主梁313的延伸方向大致平行于叶根部10至叶尖部20的方向。

请参见图2至图3以及图8，叶片前段31还包括壳体314，壳体314包括铺层和蒙皮。

本发明实施例的叶片段30，可降低风力发电机组工作在高原、昼夜或冬夏温差很大(即空气密度昼夜或冬夏差别很大)或空气密度远低于设计空气密度情况下风力发电机组的失速风险。本发明实施例构造了一种可根据环境温度变化，控制第一表面3213的弹出和收回，或叶片尾缘厚度的增大和减小的叶片段30。通过气囊322内的气体直接(气囊322内预先充注有气体)或间接(向气囊322内注入气体方式)感知环境温度(与环境空气密度对应)变化，并实现对叶片表面流动进行控制，这实际为一种被动控制方式，有效实现第一表面3213膨胀(类似于涡流发生器)或尾缘厚度增大，在需要的时候(即有失速风险时)才发挥作用。这种流动控制方法一方面可避免第一表面3213膨胀或尾缘厚度增大引起翼型阻力增大，降低叶片正常工作时的效率；另一方面降低了控制系统的复杂程度，无需复杂的控制系统和机械执行机构。

若某一风力发电机组的叶片在工作过程中出现失速问题，通过气动分析、现场测试等方法分析出该叶片中部40至叶尖部20可能的展向和弦向最大失速区域范围，用于定位对叶片进行改造的展向和弦向范围。其中，展向范围可用于确定叶片段30沿着展向的长度，弦向范围可用于确定叶片段30的叶片前段31和叶片后段32的分割位置，分割位置一般与失速发生的最靠近叶片前缘侧的位置重合，但也应考虑不破坏原叶片的主梁313和腹板312的结构。

在新生产该叶片时将该叶片可能的最大展向失速区域单独作为一段，将这段叶片替换成上述实施例的叶片段30。叶片前段31与原始叶片的几何外形保持一致，叶片后段32替换成本发明实施例的能在需要时表面产生膨胀形变的叶片后段32的结构。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (31)

1.一种风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述叶片包括叶根部(10)和叶尖部(20)，所述叶片段(30)位于所述叶根部(10)和所述叶尖部(20)之间，并邻设于所述叶尖部(20)，所述叶片段(30)包括：

叶片前段(31)，包括第一主体(311)；和

叶片后段(32)，包括第二主体(321)和气囊(322)，所述第二主体(321)由柔性材质制作，所述第二主体(321)与所述第一主体(311)固定连接；

所述第二主体(321)内设有腔体(3212)，所述气囊(322)收容在所述腔体(3212)内，所述气囊(322)包括气囊壁(3221)，所述气囊壁(3221)内设有气腔(3222)，当所述风力发电机组所在位置处的环境参数满足设定的参数条件时，所述气腔(3222)内的气体体积增大，挤压所述气囊壁(3221)，使得所述气囊壁(3221)膨胀而挤压所述腔体(3212)的内壁，以使所述第二主体(321)的对应位置膨胀；

其中，所述环境参数满足设定的参数条件时，所述叶片发生失速。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述环境参数为环境温度和环境空气密度中的至少一个；

所述环境参数满足设定的参数条件包括以下至少一种：

所述环境温度大于临界温度阈值，所述环境空气密度小于临界密度阈值；

其中，所述临界温度阈值为使得所述叶片发生失速时的最小环境温度，所述临界密度阈值为使得所述叶片发生失速时的最大环境空气密度。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述环境参数为环境温度，在所述环境温度大于所述临界温度阈值之后，所述气腔(3222)内气体的体积随所述环境温度的增大而逐渐增大。

4.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述环境参数为环境温度，在所述环境温度由大于所述临界温度阈值切换成小于或等于所述临界温度阈值的过程中，所述气腔(3222)内的气体体积逐渐减小；

当所述环境温度切换成小于或等于所述临界温度阈值时，所述气腔(3222)内的气体体积恢复至原始体积大小，使得所述气囊壁(3221)的形状复原，所述第二主体(321)的对应位置的形状复原。

5.根据权利要求2至4任一项所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述环境参数为环境温度，所述气腔(3222)内预先充注有气体，当所述环境温度大于临界温度阈值时，所述气腔(3222)内预先充注的气体的体积随所述环境温度的增大而增大。

6.根据权利要求2至4任一项所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述环境参数为环境温度，所述叶片段(30)还包括充气系统(323)，所述充气系统(323)的出气口与所述气腔(3222)连通，当所述环境温度大于临界温度阈值时，通过所述充气系统(323)向所述气腔(3222)内注入气体，以使所述气腔(3222)内的气体体积增大。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述叶片段(30)还包括控制器(324)，与所述充气系统(323)电连接；

当所述环境温度大于临界温度阈值时，所述控制器(324)控制所述充气系统(323)向所述气腔(3222)内注入气体。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述叶片段(30)还包括温度检测单元(325)，与所述控制器(324)电连接；

所述温度检测单元(325)用于检测所述环境温度，并将所述环境温度传输给所述控制器(324)。

9.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第一主体(311)包括第一连接面(3111)，所述第二主体(321)包括第二连接面(3211)，所述第一连接面(3111)与所述第二连接面(3211)固定连接，所述第一连接面(3111)及所述第二连接面(3211)的延伸方向大致平行于所述叶根部(10)与所述叶尖部(20)的连线方向，所述第二主体(321)远离所述第二连接面(3211)的一侧为叶片尾缘，所述第二主体(321)还包括第一表面(3213)和第二表面(3214)，所述第一表面(3213)和所述第二表面(3214)相对设于所述第二主体(321)的两侧，所述第一表面(3213)为所述叶片的吸力面的一部分，所述第二表面(3214)为所述叶片的压力面的一部分；

所述腔体(3212)包括第一腔体(3212a)，所述气囊(322)包括第一气囊(322a)，所述第一腔体(3212a)靠近所述第一表面(3213)设置，且靠近所述第二连接面(3211)设置，所述第一腔体(3212a)至所述第二连接面(3211)的距离大于所述第一腔体(3212a)至所述第一表面(3213)的距离，所述第一气囊(322a)设于所述第一腔体(3212a)内；

当风力发电机组所在位置处的环境参数满足设定的参数条件时，所述第一腔体(3212a)的气腔(3222)内的气体体积增大，挤压所述第一气囊(322a)的气囊壁(3221)，使得所述第一气囊(322a)的气囊壁(3221)膨胀而挤压所述第一腔体(3212a)的内壁，以使所述第一表面(3213)的对应位置膨胀。

10.根据权利要求9所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第一腔体(3212a)的形状为方形。

11.根据权利要求9所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第一气囊(322a)的气囊壁(3221)的不同区域材质不相同，所述第一气囊(322a)的气囊壁(3221)靠近所述第一表面(3213)的一侧的弹性变形系数小于或等于所述第一气囊(322a)的气囊壁(3221)远离所述第一表面(3213)的一侧的弹性变形系数；

当所述环境温度大于临界温度阈值时，所述第一气囊(322a)的气囊壁(3221)靠近所述第一表面(3213)的一侧在所述第一气囊(322a)的气腔(3222)内的气体的挤压力作用下膨胀，所述第一气囊(322a)的气囊壁(3221)远离所述第一表面(3213)的一侧在所述第一气囊(322a)的气腔(3222)内的气体的挤压力作用下不产生形变。

12.根据权利要求11所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第一气囊(322a)呈椭圆形，所述第一气囊(322a)的气囊壁(3221)的长轴大致平行于所述第一表面(3213)；

所述第一气囊(322a)的气囊壁(3221)沿着所述长轴分成第一弹性部(3221a)和第二弹性部(3221b)，所述第一弹性部(3221a)靠近所述第一表面(3213)，所述第一弹性部(3221a)的弹性变形系数小于或等于所述第二弹性部(3221b)的弹性变形系数；

当所述环境温度大于临界温度阈值时，所述第一弹性部(3221a)在所述第一气囊(322a)的气腔(3222)内的气体的挤压力作用下膨胀，所述第二弹性部(3221b)在所述第一气囊(322a)的气腔(3222)内的气体的挤压力作用下不产生形变。

13.根据权利要求11所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第一腔体(3212a)包括多个，多个所述第一腔体(3212a)沿着所述第一表面(3213)的延伸方向排布，每个所述第一腔体(3212a)内设置一个所述第一气囊(322a)。

14.根据权利要求13所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第一腔体(3212a)包括三个。

15.根据权利要求13或14所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，不同所述第一气囊(322a)对应的临界温度阈值的大小不相同。

16.根据权利要求15所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第一气囊(322a)对应的临界温度阈值的大小与所述第一气囊(322a)至所述第二连接面(3211)的距离负相关。

17.根据权利要求15所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，不同所述第一气囊(322a)的气腔(3222)内的气体的种类不相同，所述第一气囊(322a)对应的临界温度阈值与所述第一气囊(322a)的气腔(3222)内的气体的种类相关。

18.根据权利要求16或17所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，同一时刻，多个所述第一气囊(322a)的气腔(3222)中的一个被注入气体。

19.根据权利要求1或9所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述腔体(3212)还包括第二腔体(3212b)，所述气囊(322)包括第二气囊(322b)，所述第二腔体(3212b)设于所述第二主体(321)的中部区域内，所述第二气囊(322b)设于所述第二腔体(3212b)内。

20.根据权利要求19所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，沿所述叶片前段(31)和所述叶片后段(32)的排布方向，所述第二腔体(3212b)的宽度逐渐减小，宽度方向垂直于所述叶片前段(31)和所述叶片后段(32)的排布方向。

21.根据权利要求20所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第二腔体(3212b)呈等腰梯形。

22.根据权利要求19所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第二气囊(322b)的气囊壁(3221)的不同区域材质相同；

当所述环境温度大于临界温度阈值时，所述第二气囊(322b)的气囊壁(3221)在所述第二气囊(322b)的气腔(3222)内的气体的挤压力作用下向四周膨胀。

23.根据权利要求22所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第二气囊(322b)呈椭圆形。

24.根据权利要求9所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述第一连接面(3111)设有凹槽(3111a)，所述第二连接面(3211)设有卡接部(3211b)，所述卡接部(3211b)卡接在所述凹槽(3111a)内，所述第一连接面(3111)与所述第二连接面(3211)抵接。

25.根据权利要求24所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述卡接部(3211b)设于所述第二连接面(3211)的中部，且所述卡接部(3211b)的延伸方向大致平行于所述叶根部(10)与所述叶尖部(20)的连线方向。

26.根据权利要求24所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，沿所述叶片前段(31)和所述叶片后段(32)的排布方向，所述卡接部(3211b)的宽度逐渐减小，宽度方向垂直于所述叶片前段(31)和所述叶片后段(32)的排布方向。

27.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片的叶片段，其特征在于，所述叶片前段(31)包括腹板(312)和分别设于所述腹板(312)两侧的主梁(313)，且所述腹板(312)与所述主梁(313)均设于所述第一主体(311)内。

28.一种风力发电机组的叶片，其特征在于，所述叶片包括：

叶根部(10)；

叶尖部(20)；以及

如权利要求1至27任一项所述的叶片段(30)。

29.根据权利要求28所述的风力发电机组的叶片，其特征在于，所述叶片还包括：

叶片中部(40)，设于所述叶根部(10)和所述叶片段(30)之间。

30.根据权利要求29所述的风力发电机组的叶片，其特征在于，所述叶根部(10)、所述叶尖部(20)、所述叶片段(30)的叶片前段(31)及所述叶片中部(40)一体成型。

31.一种风力发电机组的叶轮，其特征在于，所述叶轮包括：

轮毂；以及

如权利要求28至30任一项所述的叶片，所述叶片的叶根部(10)与所述轮毂连接。

Images