CN113187675A - 一种调节风机叶片动平衡的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种调节风机叶片动平衡的方法，包括：在叶片的上壳体与下壳体之间设置一预成型的配重结构，配重结构包括堵头、连接管、灌注腔和透气管，两个堵头分别垂直固定于连接管的两端，灌注腔水平设置且位于连接管的外围且灌注腔上密布贯穿灌注腔的通孔，灌注腔在两个堵头、上壳体及下壳体的包围下呈一密封结构；对已完成除调节动平衡外所有其他工序且成组配套的三个成品叶片进行称重，计算每个叶片的净重、质量矩和重心；以净重最大的叶片作为标准片，计算其他两个叶片的质量矩偏差和重心偏差；确定向配重结构内注浇固化剂的具体位置和具体重量。本发明提出的调节方法简单、易操作，既不会造成叶片生产效率低，又简化了动平衡的调节操作。

Description

一种调节风机叶片动平衡的方法
技术领域
本发明涉及风力发电机技术领域，特别是指一种调节风机叶片动平衡的方法。
背景技术
风机叶片是风力发电机的核心部件之一，一个风力发电机组一般设有三个风机叶片，在空中旋转时，要求每个叶片的重量和相对于轮毂重心的质量矩相等，否则叶片将会在转动中产生较大振动、造成载荷增大并影响发电量的稳定。因此，叶片动平衡的调节至关重要，需要使成套供应的三个风机叶片满足统一的标准。现有技术中，风机叶片的配重调整方式多采用在叶片里设置由隔板搭建而成的配重仓，配重仓在风机叶片成型过程中被封闭在风机叶片内且风机叶片内需要增加额外的铺层，调平时在风机叶片对应该配重仓的位置上打配重孔，经由配重孔向配重仓内灌沙或者塞配重块，通过质量矩找平使叶片运转稳定。然而，无论是灌沙还是塞配重块，配重物在离心力作用下都会撞击叶片内部，既损伤叶片结构，又使得机组不平衡产生共振，最终对机组的运行安全造成负面影响，缩短了机组的使用寿命，而且配重仓的结构设计不科学，导致风机叶片生产效率低、生产成本增高。如何设计一种既能有效调节风机叶片动平衡，又不至于损坏叶片结构，且不会造成叶片生产效率低的调节风机叶片动平衡的方法，是本申请要解决的技术问题。
发明内容
为解决以上现有技术的不足，本发明提出了一种调节风机叶片动平衡的方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种调节风机叶片动平衡的方法，包括如下操作步骤：
第一步，在叶片的上壳体与下壳体之间设置一预成型的配重结构，配重结构包括堵头、连接管、灌注腔和透气管，两个堵头分别垂直固定于连接管的两端，灌注腔水平设置且位于连接管的外围且灌注腔上密布贯穿灌注腔的通孔，灌注腔的两端紧抵两个堵头的内侧面，透气管设于堵头上且贯穿堵头，上壳体与两个堵头的上端面之间固定连接，下壳体与两个堵头的下端面之间固定连接，灌注腔在两个堵头、上壳体及下壳体的包围下呈一密封结构；
第二步，对已完成除调节动平衡外所有其他工序且成组配套的三个成品叶片进行称重，称重时在每个叶片的根部和尾部分别选取一个支点，计算每个叶片的净重、质量矩和重心；
第三步，以净重最大的叶片作为标准片，计算其他两个叶片的质量矩偏差和重心偏差；
第四步，根据质量矩偏差和重心偏差确定向配重结构内注浇固化剂的具体位置和具体重量并在上壳体或下壳体上的对应位置上开设灌注孔注入固化剂。
优选的，灌注腔由相对设置在连接管外围且在长度方向上密封连接的两张玻纤网构成，两张玻纤网的宽度方向紧抵两个堵头的内侧面。
进一步优选的，连接管为ABS管，堵头的中央设有与ABS管外径匹配的固定孔，ABS管的两端分别固定于两个固定孔内。
更为优选的，上壳体与下壳体长60-90m，灌注腔长2.2-2.8m。
最为优选的，配重结构位于叶片的2/3处。
与现有技术相比，本发明提出的调节方法简单、易操作且成本低，既不会造成叶片生产效率低，又简化了动平衡的调节操作，调节操作更加方便、快捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中配重结构的立体结构示意图；
图2为图1的剖视图。
图中：1、堵头；2、连接管；3、灌注腔；4、透气管；5、玻纤网。
具体实施方式
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作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。
本发明提出一种调节风机叶片动平衡的方法，包括如下操作步骤：
第一步，在叶片的上壳体与下壳体之间设置一预成型的配重结构，如图1和图2共同所示：配重结构包括堵头1、连接管2、灌注腔3和透气管4，两个堵头1分别垂直固定于连接管2的两端，灌注腔3水平设置且位于连接管2的外围且灌注腔3上密布贯穿灌注腔3的通孔，灌注腔3的两端紧抵两个堵头1的内侧面，透气管4设于堵头1上且贯穿堵头1，上壳体与两个堵头1的上端面之间固定连接，下壳体与两个堵头1的下端面之间固定连接，灌注腔3在两个堵头1、上壳体及下壳体的包围下呈一密封结构；
第二步，对已完成除调节动平衡外所有其他工序且成组配套的三个成品叶片进行称重(即：在调节动平衡之前，防雨罩安装、叶片铭牌、零度标识牌、雷电记录卡等均已完成)，称重时在每个叶片的根部和尾部分别选取一个支点，以根部零点为基准，两个支点距离根部零点的距离分别标记为L根和L尾，称重后两个支点处的重量分别标记为W根和W尾，计算每个叶片的净重、质量矩和重心，叶片净重W＝W根+W尾，质量矩M＝W根×L根+W尾×L尾，叶片重心COG＝M/W；
第三步，以净重最大的叶片作为标准片，计算其他两个叶片的质量矩偏差和重心偏差，若质量矩偏差与重心偏差对应标准片的偏差在±5％内则无需进行调节；
第四步，根据质量矩偏差和重心偏差确定向配重结构内注浇固化剂的具体位置和具体重量并在上壳体或下壳体上的对应位置上开设灌注孔注入固化剂，灌注孔优选的孔径为6mm，固化剂优选聚氨酯固化剂，固化过程中产生的气体由透气管4排出灌注腔3，注浇完成后用结构胶(现有的任何可以承受大荷载且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀的结构件粘接的胶粘剂即可。)封堵灌注孔，结构胶填补充实、无缝隙且表面与叶片表面平整，无凸起和凹陷。
作为一种优选的技术方案，本发明的再一实施例，灌注腔3由相对设置在连接管2外围且在长度方向上密封连接的两张玻纤网5构成，两张玻纤网5的宽度方向紧抵两个堵头1的内侧面。两张玻纤网5将连接管2包裹在内，连接管2位于灌注腔3的中央，玻纤网5上密布网格，通过叶片壳体上的灌注孔及玻纤网5上的网格向灌注腔3内灌注适量的聚氨酯固化剂，一段时间后聚氨酯则与连接管2的外表面及玻纤网5紧密连接成一体，在后续使用中，即使叶片剧烈转动，也不会对叶片及风机的其他结构产生磨损或者其他负面影响。
作为一种优选的技术方案，本发明的又一实施例，连接管2为ABS管，堵头1的中央设有与ABS管外径匹配的固定孔，ABS管的两端分别固定于两个固定孔内。ABS管流动摩擦力小，抗冲击性能好，而且在-30至70℃下抗冲击强度不变，有良好的机械强度和较高的冲击韧性，可以承载配重结构所受到的弯曲载荷。
作为一种优选的技术方案，本发明的另一实施例，上壳体与下壳体长60-90m，灌注腔3长2.2-2.8m，配重结构位于叶片的2/3处。
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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种调节风机叶片动平衡的方法，其特征在于：包括如下操作步骤：
第一步，在叶片的上壳体与下壳体之间设置一预成型的配重结构，所述配重结构包括堵头(1)、连接管(2)、灌注腔(3)和透气管(4)，两个堵头(1)分别垂直固定于连接管(2)的两端，灌注腔(3)水平设置且位于连接管(2)的外围且灌注腔(3)上密布贯穿灌注腔(3)的通孔，灌注腔(3)的两端紧抵两个堵头(1)的内侧面，透气管(4)设于堵头(1)上且贯穿堵头(1)，所述上壳体与两个堵头(1)的上端面之间固定连接，所述下壳体与两个堵头(1)的下端面之间固定连接，灌注腔(3)在两个堵头(1)、所述上壳体及所述下壳体的包围下呈一密封结构；
第二步，对已完成除调节动平衡外所有其他工序且成组配套的三个成品叶片进行称重，称重时在每个叶片的根部和尾部分别选取一个支点，计算每个叶片的净重、质量矩和重心；
第三步，以净重最大的叶片作为标准片，计算其他两个叶片的质量矩偏差和重心偏差；
第四步，根据质量矩偏差和重心偏差确定向所述配重结构内注浇固化剂的具体位置和具体重量并在所述上壳体或所述下壳体上的对应位置上开设灌注孔注入固化剂。
2.根据权利要求1所述的调节风机叶片动平衡的方法，其特征在于：灌注腔(3)由相对设置在连接管(2)外围且在长度方向上密封连接的两张玻纤网(5)构成，两张玻纤网(5)的宽度方向紧抵两个堵头(1)的内侧面。
3.根据权利要求2所述的调节风机叶片动平衡的方法，其特征在于：连接管(2)为ABS管，堵头(1)的中央设有与所述ABS管外径匹配的固定孔，所述ABS管的两端分别固定于两个所述固定孔内。
4.根据权利要求1-3任一项所述的重量可调的风机叶片，其特征在于：所述上壳体与所述下壳体长60-90m，灌注腔(3)长2.2-2.8m。
5.根据权利要求4所述的重量可调的风机叶片，其特征在于：所述配重结构位于所述叶片的2/3处。
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