CN201714588U - 风电叶片叶尖避雷装置保护套 - Google Patents

Abstract

一种风电叶片叶尖避雷装置保护套，系在叶片叶尖避雷装置外缘加装一由特殊聚氨酯材料或聚氯乙烯材质制成的保护套，该保护套藉模具制作一约1mm厚的胶衣层，胶衣层为一体展开、具叶尖两型面弧度开放之结构，以两型面相邻边为轴线对折，使端边叠置后包边胶合，即成为一内型腔符合叶片叶尖型面之叶尖保护套结构；可在叶片叶尖避雷装置外缘油漆涂层固化后，利用粘接胶剂将叶尖避雷装置保护套粘结固定到叶片叶尖位置；因其施工简单，从而达到增强防护及便于维修更换的效果。此外，避雷装置保护套之胶衣可使用鲜明颜色，以搭配风力发电机及叶片与环境营造的需求。

Description

风电叶片叶尖避雷装置保护套 

技术领域

本实用新型涉及一种风电叶片叶尖避雷装置保护套，特别是关于一种用于风电叶片的叶尖，套置于避雷装置外缘之高耐磨保护套。 

背景技术

近年来，风力发电为国家重点发展的绿能产业，其发展趋势趋向于大型化风电机组的设置，系在考虑发电的瓦数及效率下，撷取更多的风能，产生更多的电力，符合风场利用之经济效益；其中，风电叶片是风力发电系统中最关键的技术产品；叶片结合气动与结构设计，制作过程以玻璃纤维布、环氧树脂等玻璃钢复合材料为基材，成形后的叶片进行表面加工处理及涂装工艺，以对叶片表面起到保护的作用，达到叶片外形符合气动设计需求。 

叶尖速比是用来表述风电机特性的一个十分重要的参数，叶片越长，或者叶片转速越快，同风速下的叶尖速比就越大。换言之，如果叶片长度一定，那么叶尖速比越大，叶片的转速也就越快。 

叶片叶尖系由一避雷装置构成，该避雷装置为金属材质，在叶片壳体合模时以结构胶将避雷装置与叶片壳体胶合为一体；如同叶片之表面涂装工艺，在叶尖部位之避雷装置，同样以胶衣及面漆披覆在避雷装置上，由于风电叶片材质为玻璃钢，涂层的胶衣与面漆之选用系考量与大面积玻璃钢的附著特性，而该涂层使用于金属材质的叶尖避雷装置部位，涂层之胶衣和面漆在叶尖避雷装置上的附著情况不尽理想；叶片在运行过程中，作用于叶片叶尖的风力切线速度超过70m/s，在这个速度下，实务上发生叶尖避雷装置外缘保护之涂层剥落，而造成避雷装置的防护失效的情况，该情况容易产生叶尖避雷装置之运转磨耗或连接部位的开裂及损坏，叶尖形状的改变，连带产生运转阻力使得气动效率改变，叶尖速比与叶片的转速均受影响；特别是在海上风力电厂的风机叶片上，当叶尖局部涂层剥离或开裂破损，需作局部修补及维修时，但叶片在距地面几十米高的风轮上运转，造成维护与修整上极大的不便，维护成本亦相对地提高；此外，停机维修对于整体发电效益的损失不小，是以缩短维修时间为其要务，在叶尖避雷装置的局部开裂于维修上需进行填胶、固化、打磨、涂层等繁复工序，费力且耗时，尤其是我国北方风场，常年气温较低，如此将造成维护周期很长；是以，如何寻求妥善的防护方案，并得兼顾在叶尖避雷装置产生磨耗或 损坏时得快速修复，为风电叶片业者间亟欲解决的课题。 

如上所述，习用的叶片涂装技术并未能达到叶尖避雷装置的防护，而亟待改善者；鉴于上述习用技术的缺失点，创作人凭藉著多年风电叶片领域的从业经验，潜心思考希能解决并降低叶片叶尖涂层剥离而产生避雷装置防护效果不佳及局部开裂而造成损坏等问题，并在不大幅增加制造成本为前提下，解决前述问题来延长并维持叶片叶尖避雷装置的品质及使用寿命，且便于维修施工及更换，终于得出本实用新型创作风电叶片叶尖避雷装置保护套。 

发明内容

本实用新型创作风电叶片叶尖避雷装置保护套的主要目的，在于解决习用叶片叶尖避雷装置防护涂层容易剥落，使防护效果不佳的问题；次一目的在于克服叶片叶尖避雷装置区域磨耗、损坏的问题；又一目的在于解决叶尖避雷装置磨耗、局部损坏、开裂，维修不便及费用昂贵的问题；避免因叶尖避雷装置维修造成整体发电效益的损失的问题；再一目的在于藉由光滑的叶尖避雷装置保护套表面，使脏污不易附著或在雨后附著的脏污自行受冲刷脱落为其目的。 

本实用新型创作风电叶片叶尖避雷装置保护套，系在叶片叶尖避雷装置外缘加装由特种聚氨酯材料或适用材质制造而成的保护套，搭配粘接胶剂，黏合并披覆在叶尖避雷装置外缘；该保护套采用与叶片叶尖具相同形状的模具制作一约1mm厚复数层胶衣涂层制作而成，具有与叶片叶尖相吻合的外型，避雷装置保护套上设有导雷孔，导雷孔设置为2侧边；在叶片叶尖避雷装置油漆涂层完成之后，利用双面胶带或沾粘胶质将叶尖避雷装置保护套粘结固定到叶片叶尖位置，施工简单；从而达到增强防护及便于维修更换的效果，且该避雷装置保护套完全覆盖叶尖避雷装置与风电叶片壳体和叶尖避雷装置接缝处。此外，保护套之胶衣可使用鲜明颜色，以搭配风力发电机及叶片与环境营造的需求。 

运用本实用新型创作风电叶片叶尖避雷装置保护套，可达到主要的效果及优点如下： 

1.叶尖避雷装置保护套与叶尖避雷装置上披覆的涂层，以厚度搭配调整，仍可维持原設計之需求，并达到防护效果确实的目的。 

2.叶尖避雷装置保护套制作工艺简单，材料为叶片制造使用之材料，材质稳定且成本低廉。 

3.叶尖避雷装置保护套的安装，提供长时间的叶尖避雷装置保护，有效的对叶片叶尖避雷装置起到防护的效果，提高叶片的使用寿命和成本效益。 

4.对于已运行的风机叶片，叶尖避雷装置出现局部开裂、磨损等缺陷时，只需将损伤区域稍做清洁处理，然后安装该叶尖避雷装置保护套即可恢复原叶尖形状及防护效果，提高后期维护便利性，降低维护成本，同时质量更可靠。 

5.叶尖避雷装置保护套的安装，可以给叶片后期的维护带来方便，如遇保护套损坏，仅需更换叶尖避雷装置保护套，不会损坏到叶片本体，更不需从事繁琐的手糊铺层及修补作业；降低了维护成本及工时耗费。 

6.叶尖避雷装置保护套外表面光滑，污物不易黏附在叶片叶尖上，如鸟类及昆虫尸体等脏污附著于叶尖避雷装置保护套上，可在雨后被加速冲刷掉落。 

7.叶尖避雷装置保护套具有抗UV、盐化侵蚀等特性，并增强叶尖避雷装置的耐磨性能。 

兹举出本实用新型创作风电叶片叶尖避雷装置保护套的附图说明及具体实施方式，以协助专利审查委员对本创作的技术特征及内容做了解，敬请参见如下的陈述： 

附图说明

图1及图1a为本实用新型创作风电叶片叶尖避雷装置保护套之风电叶片平面及叶尖与局部放大示意图； 

图2及图2a为本实用新型创作风电叶片叶尖避雷装置保护套之叶尖局部放大实施示意图。 

具体实施方式

图1至图2标号说明：风电叶片10、叶尖20、叶尖避雷装置30、避雷装置保护套40、导雷孔50、粘接胶剂60； 

请参阅图1所示，系为风电叶片叶尖避雷装置保护套之风电叶片平面及叶尖与局部放大示意图；本创作所述及之风电叶片叶尖避雷装置保护套，系于风电叶片10之叶尖20外缘套置保护用之避雷装置保护套40，该叶尖20为一金属材质之叶尖避雷装置30所构成； 

图2为本创作风电叶片叶尖避雷装置保护套之叶尖局部放大实施示意图；于叶尖20尖端设置之叶尖避雷装置30，为使叶尖避雷装置30在高切线风速下仍得以获得保护，乃在叶尖避雷装置30外缘，套置一避雷装置保护套40，该避雷装置保护套40之两侧设有一导雷孔50，提供叶尖避雷装置30导通以避免风电叶片10受雷击而损坏；在叶尖避雷装置30与避雷装置保护套40间，施以粘接胶剂60，该粘接胶剂60可为液态高粘性胶剂，或可使用特殊及适用的双面胶 带。藉前述所提的避雷装置保护套40，于风电叶片10被制造完成，表面可披覆一层基础的防护衣，之后在于叶尖避雷装置30外缘套置避雷装置保护套40并透过粘接胶剂60黏合；以收安装简单、使用便利及实用性佳的优点；或在已运转风场内之风电叶片10，遇叶尖20磨损、开裂之不良状况发生时，可藉由预制之避雷装置保护套40安装，施以该部位的修复及再保护；风电叶片10如同一般机械、机具，重视平时的保养及维护，藉叶尖避雷装置30套置避雷装置保护套40的模式，可使维护作业进行的更顺利及便利，保持风电叶片10原叶型，而维持原设计效能的达到；并大为缩短因停机维修时间，使因维修而造成之发电效率损失的影响降至最低； 

制作与风电叶片10之叶尖20翼型相同的模具；使避雷装置保护套40可充分安装入叶尖避雷装置30时；经多次涂刷后得到约1mm厚度的胶衣层，并可施作为指定色系，使避雷装置保护套40具色彩及视觉感官效果。 

安装避雷装置保护套40前，将风电叶片10上之叶尖20清洁干净，将附著在叶尖避雷装置30胶衣层上之灰尘及油脂除去，在叶尖避雷装置30前缘欲安装避雷装置保护套40所使用之粘接胶剂60的气泡要完全消除，并刮紧贴牢。 

该避雷装置保护套40或可以一体成形制作，或可采片状包边方式实施。 

Claims (6)

1.一种风电叶片叶尖避雷装置保护套，其特征乃在于：采用一避雷装置保护套搭配粘接胶剂，黏合并披覆在叶尖避雷装置外缘；该避雷装置保护套系一由复数层胶衣涂层制作而成，形状与叶尖避雷装置吻合；该避雷装置保护套上设有导雷孔；且该避雷装置保护套可完全覆盖叶尖避雷装置与风电叶片壳体和叶尖避雷装置接缝处。

2.根据权利要求1所述的风电叶片叶尖避雷装置保护套，其中，该避雷装置保护套厚度，约为1mm。

3.根据权利要求1所述的风电叶片叶尖避雷装置保护套，其中，该避雷装置保护套使用聚氨酯、聚氯乙烯材质实施之。

4.根据权利要求1所述的风电叶片叶尖避雷装置保护套，其中，该粘接胶剂之使用，替换成双面粘接胶带黏固之。

5.根据权利要求1所述的风电叶片叶尖避雷装置保护套，其中，该避雷装置保护套为一体成形或片状对摺包边方式实施。

6.根据权利要求1所述的风电叶片叶尖避雷装置保护套，其中，该避雷装置保护套之导雷孔设置为2侧边。 

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