CN115875187A - 分段叶片和风力发电机组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分段叶片和风力发电机组。分段叶片包括至少两个叶片段,至少两个叶片段包括彼此相邻的第一叶片段和第二叶片段,第一叶片段包括第一叶片主体和设置在第一叶片主体中的第一容纳部,第二叶片段包括第二叶片主体以及从第二叶片主体朝向第一叶片段延伸的第二钩部,第二钩部被钩挂到第一容纳部。根据本发明的分段叶片,通过钩挂连接方式实现叶片段之间的连接,从而可防止分段叶片的重量增加,并且连接方式简单。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机组技术领域,更具体地讲,本发明涉及一种分段叶片和风力发电机组。
背景技术
随着风电机组单机容量的不断提升,叶片的长度也随之大幅增加,目前大型叶片长达90多米,近些年将会出现百米级叶片。
在制造方面,超长叶片对其模具的加工精度、翻转机构的载重都提出了很高的要求,同时大型叶片表面积大、复合材料铺层厚,这对现有的叶片成型工艺提出了严峻的挑战。在运输方面,出于安全考虑,公路管理部门对运载货物的长度、高度等都有一定的限制,而大型风电叶片属于超限的范围。并且,叶片的运输成本也非常突出,很多交通不便的偏远地方,运输成本更加高昂,有些地区甚至无法送达。
为了解决大型风机超长叶片的制造和运输难题,分段式叶片应运而生。大型风机采用分段式叶片,可以充分利用现有的设备和技术条件生产更长的叶片,降低了叶片生产对工艺、设备和工装的要求。叶片分段后长度变为原来的一半或者更短,运输难度和成本显著降低,采用多段式叶片还可以降低现场吊装的难度。
目前分段叶片的连接方案主要分为螺栓连接和粘接胶连接两种,但二者均存在自身严重的缺陷。螺栓连接会使得连接段附近需要进行额外铺层,导致叶片的总重量大幅提升,增大的疲劳载荷使得叶片需要铺设更厚的复合材料,更重的叶片又会产生更大的载荷,因此螺栓连接分段叶片由于载荷过大,因此难以应用。粘接胶连接的分段叶片虽然可以有效地减轻重量,但在风场进行粘接操作面临诸多难题,由于野外风场地区的特殊环境,导致难以保证粘结可靠性并且需要专业人员进行粘接操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分段叶片和风力发电机组,其中,分段叶片通过钩挂连接方式实现叶片段之间的连接,从而可防止分段叶片的重量增加,并且连接方式简单。
本发明的另一目的在于提供一种能够提高叶片段之间的连接可靠性的分段叶片和风力发电机组。
根据本发明的一方面,提供一种分段叶片,分段叶片包括至少两个叶片段,至少两个叶片段包括彼此相邻的第一叶片段和第二叶片段,第一叶片段包括第一叶片主体和设置在第一叶片主体中的第一容纳部,第二叶片段包括第二叶片主体以及从第二叶片主体朝向第一叶片段延伸的第二钩部,第二钩部被钩挂到第一容纳部。根据本发明,通过两个分段叶片自身结构实现钩挂连接,与螺栓连接相比,可防止分段叶片的重量增加。另外,与粘接相比,连接方式简单,且对环境要求低。
可选地,分段叶片还可包括第一膨胀阻尼柱,第一膨胀阻尼柱沿分段叶片的厚度方向设置在第一容纳部中并填充第二钩部与第一叶片主体之间的空间,以使第二钩部与第一容纳部过盈配合。根据本发明,用膨胀阻尼柱填充钩挂连接结构之间的空间,可提高叶片段之间的连接可靠性。此外,还可通过钩挂连接和膨胀阻尼柱的组合结构,对分段叶片的载荷进行卸载,以提高分段叶片的抗疲劳性能。根据本发明,通过两个叶片段之间的钩挂连接并在钩挂连接的空隙处填充膨胀阻尼柱,膨胀阻尼柱和钩挂连接处的间隙可对载荷进行卸载,对分段处的强度要求低,因此不会显著增加分段叶片的重量。另外,根据本发明的钩挂连接结构并非直接沿某一横截面将叶片截断,而是形成形状变化的容纳部和钩部,因此分段区域的载荷分布更加均匀,减缓载荷的突变,从而降低对结构强度的要求。此外,钩挂连接的连接力并不主要集中在分段区域的连接件上,而是由形状相互配合的钩部和容纳部来承担,因此,通过两个部件之间的互约束,可具有较好的固定效果。
可选地,第一叶片段还可包括从第一叶片主体朝向第二叶片段延伸的第一钩部,第二叶片段还包括设置在第二叶片主体中的第二容纳部,第一钩部被钩挂到第二容纳部。根据本发明,可形成两对连接结构,从而提高第一叶片段和第二叶片段之间的连接强度。
可选地,分段叶片还可包括第二膨胀阻尼柱,第二膨胀阻尼柱沿分段叶片的厚度方向设置在第二容纳部中并填充第一钩部与第二叶片主体之间的空间,以使第一钩部与第二容纳部过盈配合。根据本发明,用膨胀阻尼柱填充钩挂连接结构之间的空间,可提高叶片段之间的连接可靠性。此外,还可通过钩挂连接和膨胀阻尼柱的组合结构,对分段叶片的载荷进行卸载,以提高分段叶片的抗疲劳性能。
可选地,第一容纳部和第二容纳部沿分段叶片的厚度方向分别穿透第一叶片主体和第二叶片主体,所述第一钩部由第一叶片主体的上壳体材料和下壳体材料围成,第二钩部由第二叶片主体的上壳体材料和下壳体材料围成,第一钩部沿厚度方向插入第二容纳部,第二钩部沿厚度方向插入第一容纳部。
可选地,第一钩部和第二钩部中的至少一个可具有吊钩形状,第一容纳部具有与第二钩部对应的形状,第二容纳部具有与第一钩部对应的形状。
可选地,第一钩部和第二钩部中的每个具有吊钩形状,第一钩部和第二钩部的形状彼此不同。根据本发明,可设置不同形状的第一钩部和第二钩部,以形成不同形式的钩挂连接,从而有助于提高两个叶片段之间的结合力。
可选地,第一容纳部和第二钩部中的每个具有主体部分和朝向第二叶片段弯曲的弯曲部分,第二容纳部和第一钩部中的每个具有主体部分和朝向第一叶片段弯曲的弯曲部分。根据本发明,通过形成弯曲部分,可防止两个叶片段在受到弯曲应力时彼此脱离,提高连接可靠性。
可选地,分段叶片还包括第一膨胀阻尼柱和第二膨胀阻尼柱,第一膨胀阻尼柱在第一容纳部的弯曲部分内沿分段叶片的厚度方向填充第二钩部与第一叶片主体之间的空间,第二膨胀阻尼柱在第二容纳部的弯曲部分内沿厚度方向填充第一钩部与第二叶片主体之间的空间。通过将第一膨胀阻尼柱和第二膨胀阻尼柱分别设置在第一容纳部的弯曲部分和第二容纳部的弯曲部分内,有助于吸收由弯曲部分引起的应力集中。
可选地,第一膨胀阻尼柱和第二膨胀阻尼柱中的每个利用耐磨橡胶制成。
可选地,第一膨胀阻尼柱和第二膨胀阻尼柱中的每个包括在分段叶片的厚度方向上对接的第一分部和第二分部,第一分部和第二分部中的每个在对接的部分具有最小直径。
可选地,在分段叶片的厚度方向上,第一分部和第二分部中的每个的直径朝向对接的部分逐渐减小。因此,可防止第一膨胀阻尼柱和第二膨胀阻尼柱从分段叶片脱离。
可选地,连接件沿厚度方向穿过第一分部和第二分部以将第一分部和第二分部彼此连接,连接件的两端不从分段叶片的外表面暴露。
可选地,第一分部和第二分部中开设有沉孔,连接件的两端容纳在沉孔中,第一分部和第二分部中的每个的沉孔中填充有涂料。通过开设沉孔,可防止连接件从分段叶片的表面暴露影响分段叶片的气动外形。另外,通过在沉孔中填充涂料,避免出现缝隙,以避免影响分段叶片的气动外形。
可选地,至少两个叶片段中彼此相邻的两个叶片段之间的缝隙处填充有涂料。
可选地,分段叶片的分段位置在距离叶根方向30%-70%长度的展向范围内,以避免在分段位置附件产生较大的几何及铺层过渡。
根据本发明的另一方面,提供一种风力发电机组,所述风力发电机组包括如上所述的分段叶片。
根据本发明的分段叶片,叶片段之间通过钩挂连接方式实现连接,从而可防止分段叶片的重量增加,并且连接方式简单。
根据本发明的分段叶片,通过将膨胀阻尼柱应用于钩挂连接结构,可提高叶片段之间的连接可靠性。
根据本发明的分段叶片,还可通过钩挂连接和膨胀阻尼柱的组合结构,对分段叶片的载荷进行卸载,以提高分段叶片的抗疲劳性能。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述,本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚,其中:
图1A是常规叶片的外形的示意图,图1B是常规分段叶片的外形的示意图;
图2是根据本发明的实施例的分段叶片的分解示意图;
图3是图2的A部分的放大图;
图4是示出根据本发明的实施例的第一叶片段和第二叶片段彼此连接的状态的示意图;
图5是示出根据本发明的实施例的膨胀阻尼柱的结构的示意图;
图6是示出根据本发明的实施例的分段叶片的示意图。
附图标记说明:1为常规叶片,2为常规分段叶片,100为分段叶片,10为第一叶片段,11为第一叶片主体,12为第一容纳部,13为第一钩部,20为第二叶片段,21为第二叶片主体,22为第二钩部,23为第二容纳部,30为第一膨胀阻尼柱,40为第二膨胀阻尼柱,31为第一分部,32为第二分部,33为连接件。
具体实施方式
首先,将参照图1A和图1B描述常规叶片和常规分段叶片的外形。其中,图1A是常规叶片的外形的示意图,图1B是常规分段叶片的外形的示意图。
如图1A所示,常规叶片1在叶片的展向上具有连续的外形。常规叶片1不利于制造和运输。
如图1B所示,常规分段叶片2在叶片的展向上包括分开的两段或更多段,彼此相邻的两段之间通过螺栓或结构胶彼此连接。通过螺栓连接的分段叶片具有增大载荷的缺点,通过结构胶连接的分段叶片具有难以保证粘结可靠性的缺点。
以下,将参照图2至图6详细描述根据本发明的实施例的分段叶片。图2是根据本发明的实施例的分段叶片的分解示意图,图3是图2的A部分的放大图,图4是示出根据本发明的实施例的第一叶片段和第二叶片段彼此连接的状态的示意图,图5是示出根据本发明的实施例的膨胀阻尼柱的结构的示意图,图6是示出根据本发明的实施例的分段叶片的示意图。
如图2至图4所示,根据本发明的实施例的分段叶片100包括至少两个叶片段,至少两个叶片段包括彼此相邻的第一叶片段10和第二叶片段20。第一叶片段10包括第一叶片主体11和设置在第一叶片主体11中的第一容纳部12,第二叶片段20包括第二叶片主体21以及从第二叶片主体21朝向第一叶片段10延伸的第二钩部22,第二钩部22被容纳在第一容纳部12中。根据本发明的实施例,通过钩部和容纳部的连接结构,第二叶片段20可钩挂在第一叶片段10上,从而将第一叶片段10与第二叶片段20彼此连接。与现有技术中的螺栓连接相比,通过利用第一叶片段10和第二叶片段20自身的结构实现连接,可防止分段叶片的重量增加。另外,与现有技术中的结构胶连接相比,本发明的连接方式简单,对环境要求低。
以下,将以分段叶片100包括两个叶片段且第一叶片段10为叶根段、第二叶片段20为叶尖段为例来详细描述根据本发明的实施例的分段叶片100。然而,本发明不限于此,分段叶片100可包括三个或更多个叶片,而不受具体限制。另外,第一叶片段10和第二叶片段20的位置可互换,也就是说,可将第一叶片段10设置成叶尖段,将第二叶片段20设置成叶根段。
根据本发明的实施例,分段叶片100的分段位置可在距离叶根方向30%-70%长度的展向范围内,以避免在分段位置附件产生较大的几何及铺层过渡。例如,在图2的示例中,第一叶片段10和第二叶片段20分段的位置在距离叶根方向30%-70%长度的展向范围内。另外,当分段叶片100包括更多叶片段时,任意两个相邻的叶片段的分段位置都在距离叶根方向30%-70%长度的展向范围内。
如图2所示,第一叶片段10可包括第一叶片主体11。第一叶片主体11的靠近第二叶片段20的位置可设置有第一容纳部12。作为示例,第一容纳部12可沿分段叶片100的厚度方向穿透第一叶片主体11。第一容纳部12可通过对第一叶片主体11的主体材料进行加工而形成。
第二叶片段20可包括第二叶片主体21。第二叶片主体21的靠近第一叶片段10的位置可设置有第二钩部22。作为示例,第二钩部22可利用第二叶片主体21的上壳体材料和下壳体材料围成。第二钩部22可被容纳到第一容纳部12中,以钩挂到第一容纳部12。第二钩部22可通过对第二叶片主体21的主体材料进行加工而形成。第二钩部22可呈吊钩形状,并且第一容纳部12的形状可与第二钩部22的形状对应。第二钩部22可沿分段叶片100的厚度方向插入第一容纳部12并被容纳在第一容纳部12中。具体地,如图3所示,第一容纳部12和第二钩部22中的每个可具有主体部分和从主体部分朝向第二叶片段20弯曲的弯曲部分,以保证第一叶片段10和第二叶片段20稳固连接。具体地,第二钩部22的主体部分可被容纳在第一容纳部12的主体部分内,第二钩部22的弯曲部分可被容纳在第一容纳部12的弯曲部分内。通过形成弯曲部分,可防止两个叶片段在受到弯曲应力时彼此脱离,提高连接可靠性。
根据本发明的实施例,第一叶片段10还可包括从第一叶片主体11朝向第二叶片段20延伸的第一钩部13,第二叶片段20还可包括设置在第二叶片主体21中的第二容纳部23,第一钩部13可被容纳在第二容纳部23中。根据本发明的实施例,通过设置第一钩部13和第二容纳部23并使其彼此连接,可形成两对连接结构,因此可提高第一叶片段10和第二叶片段20之间的连接强度。
根据本发明的实施例,第一钩部13可通过对第一叶片主体11进行加工而形成,第二容纳部23可通过对第二叶片主体21进行加工而形成。作为示例,第一钩部13可利用第一叶片主体11的上壳体材料和下壳体材料围成,第二容纳部23可沿分段叶片100的厚度方向穿透第二叶片主体21。第一钩部13可呈吊钩形状,并且第二容纳部23的形状可与第一钩部13的形状对应。第一钩部13可沿分段叶片100的厚度方向插入第二容纳部23并被容纳在第二容纳部23中。
具体地,第二容纳部23和第一钩部13中的每个可具有主体部分和从主体部分朝向第一叶片段10弯曲的弯曲部分,以保证第一叶片段10和第二叶片段20稳固连接。具体地,第一钩部13的主体部分可被容纳在第二容纳部23的主体部分内,第一钩部13的弯曲部分可被容纳在第二容纳部23的弯曲部分内。
根据本发明的实施例,如图3所示,第二钩部22和第一钩部13均从其主体部分沿顺时针方向弯曲,但本发明不限于此,第二钩部22和第一钩部13可以均从其主体部分沿逆时针方向弯曲,或者第二钩部22和第一钩部13中的一个可以从其主体部分沿顺时针方向弯曲,第二钩部22和第一钩部13中的另一个可以从其主体部分沿逆时针方向弯曲。
根据本发明的实施例,虽然图3中的第一钩部13和第二钩部22的形状基本相同,但本发明不限于此,第一钩部13和第二钩部22的形状可彼此不同。例如,第一钩部13和第二钩部22的主体部分的长度(沿分段叶片100的长度方向测量该长度)和/或宽度(沿分段叶片100的弦向(即,图3中的上下方向)测量该宽度)可彼此不同。另外,第一钩部13和第二钩部22的弯曲部分的弯曲半径或弯曲距离可彼此不同。除此之外,第一钩部13和第二钩部22中的一个可形成为单钩形状,另一个可形成为双钩形状。
根据本发明,通过设置不同形状的第一钩部和第二钩部,可形成不同形式的钩挂连接,从而有助于提高两个叶片段之间的结合力。
根据本发明的实施例,图2中示出了两对连接结构,然而,本发明不限于此,第一叶片段10和第二叶片段20可通过三对以上的连接结构彼此连接。另外,虽然图2和图3中示出了第一容纳部12、第一钩部13、第二钩部22和第二容纳部23呈具有单侧钩子的吊钩形状,然而,本发明不限于此,例如,第一容纳部12、第一钩部13、第二钩部22和第二容纳部23也可呈具有双侧钩子的吊钩形状。另外,还可对第一容纳部12、第一钩部13、第二钩部22和第二容纳部23的形状进行变型,只要保证第一钩部13可钩挂到第二容纳部23,第二钩部22可钩挂到第一容纳部12以使第一叶片段10和第二叶片段20彼此连接即可。
根据本发明的实施例,如图4所示,分段叶片100还可包括第一膨胀阻尼柱30和第二膨胀阻尼柱40。第一膨胀阻尼柱30设置在第一容纳部12中并填充第二钩部22与第一叶片主体11之间的空间,第二膨胀阻尼柱40设置在第二容纳部23中并填充第一钩部13与第二叶片主体21之间的空间。具体地,第一膨胀阻尼柱30可在第一容纳部12的弯曲部分内填充第二钩部22与第一叶片主体11之间的空间,第二膨胀阻尼柱40可在第二容纳部23的弯曲部分内填充第一钩部13与第二叶片主体21之间的空间。
根据本发明的实施例,第一膨胀阻尼柱30可使第一容纳部12与第二钩部22过盈配合并且可吸收第一容纳部12与第二钩部22之间的连接应力,第二膨胀阻尼柱40可使第二容纳部23与第一钩部13过盈配合并且可吸收第二容纳部23与第一钩部13之间的连接应力,以提高第一叶片段10与第二叶片段20的连接可靠性。另外,根据本发明的分段叶片100,还可通过钩挂连接结构和膨胀阻尼柱的组合结构,利用分段的间歇对分段叶片100的载荷进行卸载,以提高分段叶片100的抗疲劳性能。
第一膨胀阻尼柱30和第二膨胀阻尼柱40可通过锤击的方式分别被插入到第一容纳部12和第二容纳部23中,以通过弹性变形分别使第一容纳部12与第二钩部22过盈配合以及第二容纳部23与第一钩部13过盈配合。
根据本发明的实施例,第一膨胀阻尼柱30和第二膨胀阻尼柱40中的每个利用耐磨橡胶制成。耐磨橡胶的具体材料不受具体限制,只要其具有一定的阻尼性能和耐磨性即可。
图5示出了第一膨胀阻尼柱30在分段叶片100的厚度方向上的示意图。对第一膨胀阻尼柱30的描述也可适应性地应用于第二膨胀阻尼柱40。
如图5所示,第一膨胀阻尼柱30包括在分段叶片100的厚度方向上对接的第一分部31和第二分部32。第一分部31和第二分部32在对接的部分具有最小直径,以防止第一膨胀阻尼柱30从分段叶片100脱离。
根据本发明的实施例,如图5所示,第一分部31和第二分部32中的每个朝向二者对接的部分直径逐渐减小。具体地,第一分部31和第二分部32可呈圆台形状。另外,第一分部31和第二分部32相对于二者的对接面具有对称结构。
根据本发明的实施例,如图5所示,第一分部31和第二分部32可通过连接件33彼此连接。具体地,连接件33可沿分段叶片100的厚度方向穿过第一分部31和第二分部32以将二者彼此连接。可选地,连接件33可以是螺栓。螺栓的作用是防止膨胀阻尼柱脱落,并不是连接分段叶片,因此其不承受叶尖段传递的载荷,后续无需进行维护,也不需要进行防松处理。
根据本发明的实施例,连接件33的两端不从分段叶片100的外表面向外暴露。具体地,可分别在第一分部31和第二分部32中开设沉孔,连接件33的两端可分别被容纳在第一分部31和第二分部32的沉孔中。根据本发明的实施例,通过将连接件33的两端容纳在沉孔中,不会影响分段叶片100的外形,避免对分段叶片100的气动性能造成不利影响。
根据本发明的实施例,第一分部31和第二分部32中每个的沉孔中可填充有涂料。另外,还可在第一叶片段10和第二叶片段20彼此连接的缝隙处及周围区域涂抹涂料。根据本发明的实施例,上述涂料可以是常规叶片的外表面常使用的涂料。通过在沉孔、连接缝隙及周围区域涂抹涂料,可保证分段叶片100的表面光滑,不影响气动外形。
以上对第一膨胀阻尼柱30和第二膨胀阻尼柱40的具体形状进行了描述,然而,应理解的是,图4和图5中示出的第一膨胀阻尼柱30和第二膨胀阻尼柱40适用于图2和图3中示出的第一容纳部12、第一钩部13、第二钩部22和第二容纳部23的形状,第一膨胀阻尼柱30和第二膨胀阻尼柱40可根据第一容纳部12、第一钩部13、第二钩部22和第二容纳部23的形状改变而改变。
以上描述了根据本发明的实施例的分段叶片100的具体结构。根据本发明的分段叶片,可通过钩挂连接和膨胀阻尼柱的组合结构,对分段叶片的载荷进行卸载,以提高分段叶片的抗疲劳性能。
在现有技术中,还存在一种分段叶片的连接方式,在该连接方式中,将两个分段叶片直接插接到一起然后利用连接件进行打孔连接。然而,插接连接需要两端具有较高的连接强度,因此会导致分段区域的重量大幅增加。另外,该种连接方式中的连接件承担主要连接力。
根据本发明,通过两个叶片段之间的钩挂连接并在钩挂连接的空隙处填充膨胀阻尼柱,膨胀阻尼柱和钩挂连接处的间隙可对载荷进行卸载,对分段处的强度要求低,因此不会显著增加分段叶片的重量。另外,根据本发明的钩挂连接结构并非直接沿某一横截面将叶片截断,而是形成形状变化的容纳部和钩部,因此分段区域的载荷分布更加均匀,减缓载荷的突变,从而降低对结构强度的要求。此外,钩挂连接的连接力并不主要集中在分段区域的连接件上,而是由形状相互配合的钩部和容纳部来承担,因此,通过两个部件之间的互约束,可具有较好的固定效果。
以下,描述根据本发明的实施例的分段叶片100的制造方法。然而,上述分段叶片100不受在此描述的制造方法的限制,在此描述的制造方法仅用于说明上述分段叶片100的可实现性。
根据本发明的实施例,在制造分段叶片100时,可利用现有技术制造两个叶片段,然后通过加工在两个叶片段上形成相应的容纳部和钩部,以制成图2中所示的第一叶片段10和第二叶片段20。具体地,可在两个叶片段的上壳体和下壳体上的对应位置加工半个容纳部和钩部,上壳体和下壳体组合后可形成完整的容纳部和钩部。
然后,可将第一叶片段10和第二叶片段20在分段叶片100的厚度方向上错位放好,使第二钩部22与第一容纳部12对准并使第一钩部13与第二容纳部23对准,接着沿分段叶片100的厚度方向缓慢移动一个叶片段,使第二钩部22容纳到第一容纳部12中,并使第一钩部13容纳到第二容纳部23中。
接下来,对第一叶片段10和第二叶片段20进行预固定,将第一膨胀阻尼柱30和第二膨胀阻尼柱40的第一分部和第二分部分别从分段叶片100的上壳体侧和下壳体侧插入图4中所示的位置,使用敲击锤缓慢地敲击,保证第一膨胀阻尼柱30和第二膨胀阻尼柱40的两个端面与叶片表面平齐或低于叶片表面。第一膨胀阻尼柱30可使第一容纳部12与第二钩部22过盈配合,第二膨胀阻尼柱40可使第二容纳部23与第一钩部13过盈配合。
最后,用连接件(例如,螺栓)33紧固第一分部和第二分部。另外,为保持整个分段叶片在连接位置的光滑,在第一分部和第二分部的沉孔中填充涂料,并在连接缝隙及周围区域涂抹涂料。
根据本发明的另一实施例,还提供一种包括上述分段叶片的风力发电机组。
如上所述,根据本发明的实施例的分段叶片,叶片段之间通过钩挂连接方式实现连接,从而可防止分段叶片的重量增加,并且连接方式简单。
根据本发明的实施例的分段叶片,通过将膨胀阻尼柱应用于钩挂连接结构,可提高叶片段之间的连接可靠性。
根据本发明的实施例的分段叶片,还可通过钩挂连接和膨胀阻尼柱的组合结构,对分段叶片的载荷进行卸载,以提高分段叶片的抗疲劳性能。
尽管已经参照其示例性实施例具体描述了本发明的示例性实施例,但是本领域的技术人员应该理解,在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (17)
1.一种分段叶片,其特征在于,所述分段叶片(100)包括至少两个叶片段,所述至少两个叶片段包括彼此相邻的第一叶片段(10)和第二叶片段(20),所述第一叶片段(10)包括第一叶片主体(11)和设置在所述第一叶片主体(11)中的第一容纳部(12),所述第二叶片段(20)包括第二叶片主体(21)以及从所述第二叶片主体(21)朝向所述第一叶片段(10)延伸的第二钩部(22),所述第二钩部(22)被钩挂到所述第一容纳部(12)。
2.根据权利要求1所述的分段叶片,其特征在于,所述分段叶片(100)还包括第一膨胀阻尼柱(30),所述第一膨胀阻尼柱(30)沿所述分段叶片(100)的厚度方向设置在所述第一容纳部(12)中并填充所述第二钩部(22)与所述第一叶片主体(11)之间的空间,以使所述第二钩部(22)与所述第一容纳部(12)过盈配合。
3.根据权利要求1所述的分段叶片,其特征在于,所述第一叶片段(10)还包括从所述第一叶片主体(11)朝向所述第二叶片段(20)延伸的第一钩部(13),所述第二叶片段(20)还包括设置在所述第二叶片主体(21)中的第二容纳部(23),所述第一钩部(13)被钩挂到所述第二容纳部(23)。
4.根据权利要求3所述的分段叶片,其特征在于,所述分段叶片(100)还包括第二膨胀阻尼柱(40),所述第二膨胀阻尼柱(40)沿所述分段叶片(100)的厚度方向设置在所述第二容纳部(23)中并填充所述第一钩部(13)与所述第二叶片主体(21)之间的空间,以使所述第一钩部(13)与所述第二容纳部(23)过盈配合。
5.根据权利要求3所述的分段叶片,其特征在于,所述第一容纳部(12)和所述第二容纳部(23)沿所述分段叶片(100)的厚度方向分别穿透所述第一叶片主体(11)和所述第二叶片主体(21),所述第一钩部(13)由所述第一叶片主体(11)的上壳体材料和下壳体材料围成,所述第二钩部(22)由所述第二叶片主体(21)的上壳体材料和下壳体材料围成,所述第一钩部(13)沿所述厚度方向插入所述第二容纳部(23),所述第二钩部(22)沿所述厚度方向插入所述第一容纳部(12)。
6.根据权利要求3所述的分段叶片,其特征在于,所述第一钩部(13)和所述第二钩部(22)中的至少一个具有吊钩形状,所述第一容纳部(12)具有与所述第二钩部(22)对应的形状,所述第二容纳部(23)具有与所述第一钩部(13)对应的形状。
7.根据权利要求6所述的分段叶片,其特征在于,所述第一钩部(13)和所述第二钩部(22)中的每个具有吊钩形状,所述第一钩部(13)和所述第二钩部(22)的形状彼此不同。
8.根据权利要求3所述的分段叶片,其特征在于,所述第一容纳部(12)和所述第二钩部(22)中的每个具有主体部分和朝向所述第二叶片段(20)弯曲的弯曲部分,所述第二容纳部(23)和所述第一钩部(13)中的每个具有主体部分和朝向所述第一叶片段(10)弯曲的弯曲部分。
9.根据权利要求8所述的分段叶片,其特征在于,所述分段叶片(100)还包括第一膨胀阻尼柱(30)和第二膨胀阻尼柱(40),
所述第一膨胀阻尼柱(30)在所述第一容纳部(12)的弯曲部分内沿所述分段叶片(100)的厚度方向填充所述第二钩部(22)与所述第一叶片主体(11)之间的空间,所述第二膨胀阻尼柱(40)在所述第二容纳部(23)的弯曲部分内沿所述厚度方向填充所述第一钩部(13)与所述第二叶片主体(21)之间的空间。
10.根据权利要求9所述的分段叶片,其特征在于,所述第一膨胀阻尼柱(30)和所述第二膨胀阻尼柱(40)中的每个利用耐磨橡胶制成。
11.根据权利要求9所述的分段叶片,其特征在于,所述第一膨胀阻尼柱(30)和所述第二膨胀阻尼柱(40)中的每个包括在所述分段叶片(100)的厚度方向上对接的第一分部(31)和第二分部(32),所述第一分部(31)和所述第二分部(32)中的每个在对接的部分具有最小直径。
12.根据权利要求11所述的分段叶片,其特征在于,在所述厚度方向上,所述第一分部(31)和所述第二分部(32)中的每个的直径朝向所述对接的部分逐渐减小。
13.根据权利要求11所述的分段叶片,其特征在于,连接件(33)沿所述厚度方向穿过所述第一分部(31)和所述第二分部(32)以将所述第一分部(31)和所述第二分部(32)彼此连接。
14.根据权利要求13所述的分段叶片,其特征在于,所述第一分部(31)和所述第二分部(32)中开设有沉孔,所述连接件(33)的两端容纳在所述沉孔中,所述第一分部(31)和所述第二分部(32)中的每个的所述沉孔中填充有涂料。
15.根据权利要求1所述的分段叶片,其特征在于,所述至少两个叶片段中彼此相邻的两个叶片段之间的缝隙处填充有涂料。
16.根据权利要求1所述的分段叶片,其特征在于,所述分段叶片(100)的分段位置在距离叶根方向30%-70%长度的展向范围内。
17.一种风力发电机组,其特征在于,所述风力发电机组包括如权利要求1至16中任一项所述的分段叶片(100)。
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