CN113431735A - 风电设备、风电叶片根部连接结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种风电设备、风电叶片根部连接结构及其制造方法,涉及风电设备领域。该风电叶片根部连接结构,包括螺杆连接件、螺栓套组件、楔形块、螺栓套上下铺层和多个UD块;螺栓套组件包括螺栓套主体、第一缓冲层、第二缓冲层和轴套螺帽,轴套螺帽与螺栓套主体连接,螺栓套主体的外表面上开设有多个成环状的第一凹槽,多个第一凹槽沿螺栓套主体的轴向依次排布,且第一凹槽的深度逐渐增大,第一缓冲层缠绕于第一凹槽内,第二缓冲层缠绕于螺栓套主体的外表面和第一缓冲层外,螺杆连接件伸入螺栓套主体并与轴套螺帽连接。本发明可以降低应力集中,提高强度和疲劳稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及风电设备领域,具体而言,涉及一种风电设备、风电叶片根部连接结构及其制造方法。
背景技术
在风电叶片中,预埋螺栓套使用中空圆柱筒状金属件预埋到树脂基复合材料中,预埋螺栓套的应力存在过度分散和剪切强度不稳定的问题,疲劳稳定性不够,容易在低载荷下出现发生破坏,造成叶片故障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风电设备、风电叶片根部连接结构及其制造方法,其可以降低应力集中,提高疲劳稳定性。
本发明的实施例是这样实现的:
第一方面,本发明提供一种风电叶片根部连接结构,包括螺杆连接件、螺栓套组件、楔形块、螺栓套上下铺层和多个UD块,所述螺栓套组件装配于所述螺栓套上下铺层之间,且所述螺栓套组件和所述螺杆连接件的数量为对应的多个,所述螺栓套组件位于相邻的两个所述UD块之间,所述楔形块与所述螺栓套上下铺层连接;所述螺栓套组件包括螺栓套主体、第一缓冲层、第二缓冲层和轴套螺帽,所述轴套螺帽与所述螺栓套主体连接,所述螺栓套主体的外表面上开设有多个成环状的第一凹槽,所述多个成环状的第一凹槽沿所述螺栓套主体的轴向依次排布,所述第一缓冲层缠绕于所述第一凹槽内,所述第二缓冲层缠绕于所述螺栓套主体的外表面和所述第一缓冲层外,所述螺杆连接件伸入所述螺栓套主体并与所述轴套螺帽连接;所述第一凹槽的深度逐渐增大。
在可选的实施方式中,所述螺栓套主体具有相对的第一端部和第二端部,所述螺栓套主体具有贯通所述第一端部和所述第二端部的连接孔,所述螺杆连接件从所述第一端部穿入所述连接孔,所述轴套螺帽与所述第二端部连接,所述多个成环状的第一凹槽的深度沿所述第一端部朝所述第二端部的方向逐渐增大。
在可选的实施方式中,所述多个成环状的第一凹槽的深度,在沿所述第一端部朝所述第二端部的方向上均匀增大。
在可选的实施方式中,所述第一凹槽的倒角为斜角倒角。
在可选的实施方式中,所述螺栓套主体的外表面上还开设有多个成环状的第二凹槽,且所述第二凹槽的倒角为圆角倒角。
在可选的实施方式中,所述第二凹槽具有顶部倒角和底部倒角,所述顶部倒角和/或所述底部倒角为圆角倒角。
在可选的实施方式中,所述第二凹槽与多个所述第一凹槽中深度较深的所述第一凹槽相邻。
在可选的实施方式中,所述螺栓套组件还包括密封圈,所述密封圈靠近所述轴套螺帽并设置于所述螺栓套主体内,所述密封圈套设在所述螺杆连接件上。
在可选的实施方式中,所述第一缓冲层为缠绕于所述第一凹槽内的无捻纱,和/或,所述第二缓冲层为缠绕于所述螺栓套主体的外表面和所述第一缓冲层外的无捻纱。
在可选的实施方式中,所述UD块具有弧形凹面,所述弧形凹面设置为粗糙面并与所述第二缓冲层贴合。
在可选的实施方式中,所述多个UD块中包括第一UD块和第二UD块,所述第一UD块包括两个,并分别位于首尾位置,所述第一UD块的内侧设置为所述弧形凹面,所述第二UD块具有二相对的所述弧形凹面。
在可选的实施方式中,在所述弧形凹面设置脱模布,以将所述弧形凹面成型为粗糙面。
第二方面,本发明提供一种风电叶片根部连接结构的制造方法,用于制造如前述实施方式中任一项所述的风电叶片根部连接结构,所述制造方法包括:
在开设有多个第一凹槽的螺栓套主体上缠绕第一缓冲层和第二缓冲层,其中,所述第一缓冲层缠绕于所述第一凹槽内,所述第二缓冲层缠绕于所述螺栓套主体的外表面和所述第一缓冲层外;
将缠绕有所述第一缓冲层和所述第二缓冲层的所述螺栓套主体,与螺栓连接件连接,并将所述螺栓连接件的另一端连接至叶片根部钢法兰;
装配UD块、楔形件和螺栓套上下铺层。
第三方面,本发明提供一种风电设备,包括如前述实施方式中任一项所述的风电叶片根部连接结构。
本发明实施例提供的风电设备、风电叶片根部连接结构及其制造方法:该风电叶片根部连接结构的螺栓主体上开设有多个成环状的第一凹槽,且环第一凹槽的深度沿轴向依次增加。第一凹槽上缠绕形成有第一缓冲层,在第一缓冲层和螺栓套主体的外表面上缠绕形成有第二缓冲层。在本发明实施例中,在螺栓套主体开设多个第一凹槽可以降低应力集中,同时,在第一凹槽内缠绕第一缓冲层,并在其外缠绕第二缓冲层可以使螺栓套主体外的第一凹槽和表面缠绕平整,即在缠绕第二缓冲层后,缠绕有第一缓冲层和第二缓冲层的螺栓套主体表面平整,使受力更加均匀。并且,在本发明实施例中,第一凹槽的深度沿轴向逐渐增大,可以同时将第一缓冲层等厚地缠绕在第一凹槽内,从而提升缠绕效率。本发明实施例可以降低应力集中,提高强度和疲劳稳定性,从而有利于减少风电叶片故障,提高风电叶片的使用可靠性和寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的风电叶片根部连接结构的示意图;
图2为图1中的风电叶片根部连接结构在另一视角下的示意图;
图3为图1中的螺栓套组件的结构示意图;
图4为图3中的螺栓套主体的结构示意图;
图5为图4中A处的放大结构示意图;
图6为图4中B处的放大结构示意图;
图7为图2中的第一UD块的示意图;
图8为图2中的第二UD块的示意图。
图标:100-风电叶片根部连接结构;110-螺杆连接件;120-螺栓套组件;121-螺栓套主体;1211-第一凹槽;1212-连接孔;1213-第一端部;1214-第二端部;1216-第二凹槽;1217-顶部倒角;1218-底部倒角;122-第一缓冲层;123-第二缓冲层;124-轴套螺帽;125-密封圈;130-楔形块;140-螺栓套上下铺层;141-上铺层;142-下铺层;150-UD块;151-弧形凹面;152-第一UD块;153-第二UD块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
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“设置”、“安装”、“相连”、“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;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1和图2,本发明实施例提供一种风电叶片根部连接结构100。该连接结构可以降低应力集中,提高强度和疲劳稳定性,从而有利于减少风电叶片故障,提高风电叶片的使用可靠性和寿命。
在本发明实施例中,风电叶片根部连接结构100包括螺杆连接件110、螺栓套组件120、楔形块130、螺栓套上下铺层140和多个UD块150,螺栓套组件120装配于螺栓套上下铺层140之间,且螺栓套组件120和螺杆连接件110的数量为对应的多个,螺栓套组件120位于相邻的两个UD块150之间,楔形块130与螺栓套上下铺层140连接,螺栓套组件120安装在上下铺层142内,螺杆连接件110的一端伸入螺栓套组件120并与螺栓套组件120连接,另一端与叶片根部钢法兰连接。
请参阅图3和图4,螺栓套组件120包括螺栓套主体121、第一缓冲层122、第二缓冲层123和轴套螺帽124,轴套螺帽124与螺栓套主体121连接,螺栓套主体121的外表面上开设有多个成环状的第一凹槽1211,多个第一凹槽1211沿螺栓套主体121的轴向依次排布,且第一凹槽1211的深度逐渐增大,第一缓冲层122缠绕于第一槽1211内,第二缓冲层123缠绕于螺栓套主体121的外表面和第一缓冲层122外,螺杆连接件110伸入螺栓套主体121并与轴套螺帽124连接。
需要指出的是,在本发明实施例中,螺栓套上下铺层140包括上铺层141和下铺层142,上铺层141铺设在螺栓套组件120的上方,下铺层142铺设在螺栓套组件120的下方,螺栓套上下铺层140均设置在叶片模具内。可选地,螺栓套上下铺层140可以为多轴向玻璃纤维布,比如三轴布玻璃钢等。在装配时,可以先将下铺层142铺设在叶片模具内,再装配楔形件和螺栓套组件120,最后装配上铺层141;当然,并不仅限于此,在本发明实施例中,对于螺栓套上下铺层140的装配方式和顺序不做具体要求和限定。
在本发明实施例中,螺栓套主体121的外表面上开设有多个第一凹槽1211,且第一凹槽1211的深度沿轴向逐渐增大,比如第一凹槽1211的深度从靠近外侧到内侧逐渐增加,在这些第一凹槽1211上缠绕第一缓冲层122,在缠绕第一缓冲层122后,再在第一缓冲层122和没有开设第一凹槽1211的表面缠绕第二缓冲层123。在本发明实施例中,在螺栓套主体121开设多个第一凹槽1211可以降低应力集中,同时,在第一凹槽1211内缠绕第一缓冲层122,并在其外缠绕第二缓冲层123可以使螺栓套主体121外的第一凹槽1211和表面缠绕平整,即在缠绕第二缓冲层123后,缠绕有第一缓冲层122和第二缓冲层123的螺栓套主体121表面平整,使受力更加均匀。并且,在本发明实施例中,第一凹槽1211的深度沿轴向逐渐增大,可以同时将第一缓冲层122等厚地缠绕在第一凹槽1211内,从而提升缠绕效率。
进一步地,在本发明实施例中,风电叶片根部连接结构100的工艺过程可以参考以下步骤:首先,制造符合形状和尺寸要求的UD块150;在螺栓套主体121的第一凹槽1211内缠绕第一缓冲层122,在螺栓套主体121的外表面和第一缓冲层122表面缠绕第二缓冲层123。接着,在叶片模具内铺设螺栓套上下铺层140中的下铺层142,再将螺栓连接件与螺栓套主体121和叶片根部钢法兰连接。在叶片模具内装入UD块150、楔形件等。在叶片模具内铺设螺栓套上下铺层140中的上铺层141。之后,铺设导流及真空系统;灌注环氧树脂;叶片脱模、根部打磨修整;向螺栓套主体121内旋入螺栓连接件,并与风机轮毂相连,从而完成风电叶片的安装。
应当理解的是,在本发明实施例中,上述的工艺过程仅作为参考,对于本发明实施例提供的风电叶片根部连接结或者风电叶片来说,其也可以另外的工艺过程实现装配。同时,上述工艺过程的实现方式简单,基本不增加额外的步骤,就能可以使螺栓套主体121的应力集中降低,且受力更加均匀,即可以做到基本不增加或者增加少量生产制造成本,提高风电叶片的使用可靠性和寿命,从而增加了风电叶片的经济效益。
在可选的实施方式中,螺栓套主体121具有相对的第一端部1213和第二端部1214,螺栓套主体121具有贯通第一端部1213和第二端部1214的连接孔1212,螺杆连接件110从第一端部1213穿入连接孔1212,轴套螺帽124与第二端部1214连接,多个第一凹槽1211沿第一端部1213朝第二端部1214的方向深度逐渐增大。
应当理解的是,在图中,第一端部1213靠近结构的外侧,第二端部1214位于结构的内侧。在本发明实施例中,从第一端部1213向第二端部1214的方向上,第一凹槽1211的深度逐渐增大。该设置可以便于通过自动化的缠绕机械,将第一缓冲层122缠绕在第一凹槽1211上,并且缠绕后的第一缓冲层122和第二缓冲层123的厚度均衡,保证受力均匀,有利于提高结构强度。
可选地,在本发明实施例中,第一凹槽1211沿着第一端部1213和第二端部1214的方向上深度依次增加,以便于实现无捻纱的自动缠绕。同时,第一端部1213靠近风电叶片的根部,靠近第一端部1213的第一凹槽1211的深度较小也可以保证连接强度和结构稳定性。进一步的,第一凹槽1211的深度是均匀递增的,使第一凹槽1211的深度具有规律性,便于生产制造。
请参阅图5,在可选的实施方式中,第一凹槽1211的倒角为斜角倒角,斜角倒角可以便于第一缓冲层122的缠绕,从而有助于自动化生产。
可选地,多个第一凹槽1211相互之间大体平行,以使制造更加简单。如图所示,第一凹槽1211的数量为两个;当然,并不仅限于此,在本发明的其他实施例中,第一凹槽1211也可以为其他数量,比如三个、六个等。本发明实施例对于第一凹槽1211的数量不做具体要求和限定。
请参阅图6,可选地,在发明实施例中,在螺栓套主体121的外表面上还开设有多个成环状的第二凹槽1216,第二凹槽1216外也缠绕有第一缓冲层122。也就是说,在第一凹槽1211和第二凹槽1216内缠绕有第一缓冲层122,而没有开设第一凹槽1211和第二凹槽1216的螺栓套主体121的外表面上缠绕有第二缓冲层123。需要指出的是,在本发明实施例中,第一缓冲层122和第二缓冲层123可以由同种材料缠绕在螺栓套主体121外部形成,对于第一缓冲层122和第二缓冲层123并不需要做明显区分。
在本发明实施例中,在螺栓套主体121的外表面上开设多个第二凹槽1216可以便于自动化的生产制造,即可以实现自动化地将第一缓冲层122缠绕在第二凹槽1216上。可选地,多个第二凹槽1216的深度基本相等。设置深度基本相等的第二凹槽1216可以实现无捻纱的自动化缠绕,从而有利于实现风电叶片的自动化生产制造。
请继续参阅图6,对于第二凹槽1216来说,其具有顶部倒角1217和底部倒角1218,顶部倒角1217和/或所述底部倒角1218为圆角倒角。也就是说,顶部倒角1217和底部倒角1218可以均为圆角倒角或者其中一者设计为圆角倒角。设置为圆角倒角可以便于无捻纱的缠绕,可以避免成角度设置时刮破无捻纱的情况,从而有利于保证无捻纱的缠绕效果和质量,保证产品的可靠性。
在可选的实施方式中,螺栓套组件120还可以包括密封圈125,密封圈125靠近轴套螺帽124并设置于螺栓套主体121内,密封圈125套设在螺杆连接件110上。密封圈125用于密封螺杆连接件110和螺栓套主体121,密封圈125可以为O型密封圈125。
在本发明实施例中,可以采用低轴向刚度的缓冲层,比采用环向缠纱的方式降。可选地,第一缓冲层122为缠绕于第一凹槽1211内的无捻纱,和/或,第二缓冲层123为缠绕于螺栓套主体121的外表面和第一缓冲层122外的无捻纱。进一步地,第一缓冲层122和第二缓冲层123均可以由无捻纱缠绕形成。其中,第二缓冲层123可以由两层或以上的无捻纱缠绕形成。
请结合参阅图2、图7和图8,在可选的实施方式中,UD块150具有弧形凹面151,弧形凹面151设置为粗糙面并与第二缓冲层123贴,粗糙面可以增加弧形凹面151与第二缓冲层123之间的摩擦,从而提高结构稳定性。
可选地,可以在弧形凹面151设置脱模布,以将弧形凹面151成型为粗糙面。当然,也可以通过其他的方式将UD块150的弧形凹面151设置为粗糙面。
应当理解的是,UD块150的弧形凹面151用于容置螺栓套组件120,相邻的两个UD块150,其弧形凹面151围成用于容纳螺栓套组件120的空间。在可选的实施方式中,多个UD块150中包括第一UD块152和第二UD块153,第一UD块152包括两个,并分别位于首尾位置,第一UD块152的内侧设置为弧形凹面151,第二UD块153具有二相对的弧形凹面151。
也就是说,第一UD块152位于整排UD块150的左右两侧,即位于首尾位置。在图中所示的实施例中,UD块150的排布方式从左到右依次为:第一UD块152、第二UD块153、第二UD块153和第一UD块152,位于左边首位的第一UD块152的弧形凹面151朝向第二UD块153,位于右边末位的第一UD块152的弧形凹面151朝向第二UD块153。
此外,还需要指出的是,UD块150可以通过复合材料拉挤工艺进行制造,并在弧形凹面151设置脱模布,以形成粗糙面;UD块150的形状和尺寸可以根据实际需求灵活设计。
本发明提供一种风电叶片根部连接结构100的制造方法,用于制造如前述任一实施方式中的风电叶片根部连接结构100,该制造方法包括:
步骤S100:在开设有多个第一凹槽1211的螺栓套主体121上缠绕第一缓冲层122和第二缓冲层123,其中,第一缓冲层122缠绕于第一凹槽1211内,第二缓冲层123缠绕于螺栓套主体121的外表面和第一缓冲层122外;
步骤S200:将缠绕有第一缓冲层122和第二缓冲层123的螺栓套主体121,与螺栓连接件连接,并将螺栓连接件的另一端连接至叶片根部钢法兰;
步骤S300:装配UD块150、楔形件和螺栓套上下铺层140。需要指出的是,在步骤S200和步骤S300中,可以采用现有技术实现。本发明实施例主要是在步骤S100进行改进,在步骤S100中,螺栓套主体121上开设有第一凹槽1211,在第一凹槽1211上缠绕形成第一缓冲层122,并在其外缠绕第二缓冲层123可以使螺栓套主体121外的第一凹槽1211和表面缠绕平整,即在缠绕第二缓冲层123后,缠绕有第一缓冲层122和第二缓冲层123的螺栓套主体121表面平整,使受力更加均匀。
本发明提供一种风电设备,包括如前述任一实施方式中的风电叶片根部连接结构100。
请结合参阅图1至图8,本发明实施例提供的风电设备、风电叶片根部连接结构100及其制造方法:该风电叶片根部连接结构100的螺栓主体上开设有第一凹槽1211,且第一凹槽1211的深度沿轴向依次增加。第一凹槽1211上缠绕形成有第一缓冲层122,在第一缓冲层122和螺栓套主体121的外表面上缠绕形成有第二缓冲层123。在本发明实施例中,在螺栓套主体121开设多个第一凹槽1211可以降低应力集中,同时,在第一凹槽1211内缠绕第一缓冲层122,并在其外缠绕第二缓冲层123可以使螺栓套主体121外的第一凹槽1211和表面缠绕平整,即在缠绕第二缓冲层123后,缠绕有第一缓冲层122和第二缓冲层123的螺栓套主体121表面平整,使受力更加均匀。并且,在本发明实施例中,第一凹槽1211的深度沿轴向逐渐增大,可以同时将第一缓冲层122等厚地缠绕在第一凹槽1211内,从而提升缠绕效率。本发明实施例可以降低应力集中,提高强度和疲劳稳定性,从而有利于减少风电叶片故障,提高风电叶片的使用可靠性和寿命。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种风电叶片根部连接结构,包括螺杆连接件(110)、螺栓套组件(120)、楔形块(130)、螺栓套上下铺层(140)和多个UD块(150);
所述螺栓套组件(120)装配于所述螺栓套上下铺层(140)之间,且所述螺栓套组件(120)和所述螺杆连接件(110)的数量为对应的多个,所述螺栓套组件(120)位于相邻的两个所述UD块(150)之间,所述楔形块(130)与所述螺栓套上下铺层(140)连接;
所述螺栓套组件(120)包括螺栓套主体(121)、第一缓冲层(122)、第二缓冲层(123)和轴套螺帽(124),所述轴套螺帽(124)与所述螺栓套主体(121)连接,所述螺栓套主体(121)的外表面上开设有多个成环状的第一凹槽(1211),所述多个成环状的第一凹槽(1211)沿所述螺栓套主体(121)的轴向依次排布,所述第一缓冲层(122)缠绕于所述第一凹槽(1211)内,所述第二缓冲层(123)缠绕于所述螺栓套主体(121)的外表面和所述第一缓冲层(122)外,所述螺杆连接件(110)伸入所述螺栓套主体(121)并与所述轴套螺帽(124)连接;
其特征在于,所述第一凹槽(1211)的深度逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的风电叶片根部连接结构,其特征在于,所述螺栓套主体(121)具有相对的第一端部(1213)和第二端部(1214),所述螺栓套主体(121)具有贯通所述第一端部(1213)和所述第二端部(1214)的连接孔(1212),所述螺杆连接件(110)从所述第一端部(1213)穿入所述连接孔(1212),所述轴套螺帽(124)与所述第二端部(1214)连接,所述多个成环状的第一凹槽(1211)的深度沿所述第一端部(1213)朝所述第二端部(1214)的方向逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的风电叶片根部连接结构,其特征在于,所述多个成环状的第一凹槽(1211)的深度,在沿所述第一端部(1213)朝所述第二端部(1214)的方向上均匀增大。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的风电叶片根部连接结构,其特征在于,所述第一凹槽(1211)的倒角为斜角倒角。
5.根据权利要求1所述的风电叶片根部连接结构,其特征在于,所述螺栓套主体(121)的外表面上还开设有多个成环状的第二凹槽(1216),且所述第二凹槽(1216)的倒角为圆角倒角,所述第一缓冲层(122)还缠绕于所述第二凹槽(1216)内。
6.根据权利要求5所述的风电叶片根部连接结构,其特征在于,所述第二凹槽(1216)具有顶部倒角(1217)和底部倒角(1218),所述顶部倒角(1217)和/或所述底部倒角(1218)为圆角倒角。
7.根据权利要求5或6所述的风电叶片根部连接结构,其特征在于,所述第二凹槽(1216)与多个所述第一凹槽(1211)中深度较深的所述第一凹槽(1211)相邻。
8.根据权利要求1所述的风电叶片根部连接结构,其特征在于,所述UD块(150)具有弧形凹面(151),在所述弧形凹面(151)设置脱模布,以将所述弧形凹面(151)设置为粗糙面,所述粗糙面与所述第二缓冲层(123)贴合。
9.一种风电叶片根部连接结构的制造方法,用于制造如权利要求1-8中任一项所述的风电叶片根部连接结构,其特征在于,所述制造方法包括:
在开设有多个成环状的第一凹槽(1211)的螺栓套主体(121)上缠绕第一缓冲层(122)和第二缓冲层(123),其中,所述第一缓冲层(122)缠绕于所述第一凹槽(1211)内,所述第二缓冲层(123)缠绕于所述螺栓套主体(121)的外表面和所述第一缓冲层(122)外;
将缠绕有所述第一缓冲层(122)和所述第二缓冲层(123)的所述螺栓套主体(121),与螺栓连接件连接,并将所述螺栓连接件的另一端连接至叶片根部钢法兰;
装配UD块(150)、楔形件和螺栓套上下铺层(140)。
10.一种风电设备,其特征在于,包括如权利要求1-8中任一项所述的风电叶片根部连接结构。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114770984A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-07-22 | 北京航空航天大学宁波创新研究院 | 风电叶片根部连接用螺栓套及其预埋强度提升方法 |
CN115111248A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-09-27 | 远景能源有限公司 | 一种预埋螺栓套及风力发电机 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104110352A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-10-22 | 连云港中复连众复合材料集团有限公司 | 一种具有方形预埋螺栓套的风机叶片根部的制备方法 |
CN203906478U (zh) * | 2014-05-21 | 2014-10-29 | 中港长江建设工程有限公司 | 一种新型膨胀螺栓 |
CN106438195A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-22 | 中材科技风电叶片股份有限公司 | 风电叶片的根部结构及其制造方法、风电叶片 |
CN109648894A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-19 | 连云港中复连众复合材料集团有限公司 | 一种含预埋螺栓套的风力叶片根部预制件的制作方法 |
CN110985789A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-10 | 河南亿博科技股份有限公司 | 一种钢丝增强液压胶管连接装置以及连接方法 |
CN111684155A (zh) * | 2017-12-08 | 2020-09-18 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | 用于风力涡轮机叶片根部的插入件 |
CN111765041A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-13 | 连云港中复连众复合材料集团有限公司 | 风电叶片的根部连接结构及其制造方法 |
-
2021
- 2021-08-12 CN CN202110925943.5A patent/CN113431735A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203906478U (zh) * | 2014-05-21 | 2014-10-29 | 中港长江建设工程有限公司 | 一种新型膨胀螺栓 |
CN104110352A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-10-22 | 连云港中复连众复合材料集团有限公司 | 一种具有方形预埋螺栓套的风机叶片根部的制备方法 |
CN106438195A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-22 | 中材科技风电叶片股份有限公司 | 风电叶片的根部结构及其制造方法、风电叶片 |
CN107654334A (zh) * | 2016-10-26 | 2018-02-02 | 中材科技风电叶片股份有限公司 | 风电叶片的根部结构及其制造方法、风电叶片 |
CN111684155A (zh) * | 2017-12-08 | 2020-09-18 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | 用于风力涡轮机叶片根部的插入件 |
CN109648894A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-19 | 连云港中复连众复合材料集团有限公司 | 一种含预埋螺栓套的风力叶片根部预制件的制作方法 |
CN110985789A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-10 | 河南亿博科技股份有限公司 | 一种钢丝增强液压胶管连接装置以及连接方法 |
CN111765041A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-13 | 连云港中复连众复合材料集团有限公司 | 风电叶片的根部连接结构及其制造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114770984A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-07-22 | 北京航空航天大学宁波创新研究院 | 风电叶片根部连接用螺栓套及其预埋强度提升方法 |
CN115111248A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-09-27 | 远景能源有限公司 | 一种预埋螺栓套及风力发电机 |
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