CN205225578U - 风力发电机叶片抗剪切腹板的粘接翻边结构 - Google Patents

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王�锋
赵萍
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张慧敏
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Abstract

本实用新型公开了一种风力机组叶片抗剪切腹板的粘接翻边结构，腹板与叶片壳体的翻边粘接角带有增强块。该粘接角采用玻璃钢夹芯结构，可以与腹板整体真空灌注成型，也可采用粘接剂粘接方式固定。本实用新型有利于增强叶片腹板和壳体的粘结效果；增强叶片主梁帽的稳定性；减少粘接剂使用量。

Description

风力发电机叶片抗剪切腹板的粘接翻边结构
技术领域
本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及风力机叶片的抗剪切腹板，尤其涉及该腹板的粘接翻边结构。
背景技术
叶片是风力发电机的关键部件，其横截面结构如图1所示，由迎风面壳体1和背风面壳体9围成空腹结构，壳体内壁有主梁帽10、11，该主梁帽10、11通常和叶片壳体一起成型；腹腔中布置有两块支撑板，习惯称为腹板2，沿叶片宽度方向并列布置，其两端分别与主梁帽10、11用粘接剂6粘接为一体，构成叶片的大梁，主梁帽10、11主要承受拉伸或压缩载荷，腹板2主要承受剪切载荷。
主梁帽10、11和腹板2的粘接方式如图2所示，腹板2在成型时含粘接角5，以保证足够的粘接面积。该粘接角5是单侧直角翻边，是预留足够宽度的腹板蒙皮玻璃纤维布，然后通过真空灌注树脂的方式，与腹板共固化成型。该粘接角5由于仅采用纤维布，刚度往往不够，在粘接过程中容易变形，导致粘接厚度过大。
该玻璃钢单侧粘接翻边结构，剪切载荷通过粘接剂6，然后传递到腹板2。该结构虽然成型工艺简单，但是受有效粘接面积和应力集中限制，粘接剂的结构效率不高，并且受翻边变形的影响，粘接厚度不易控制。随着风力机功率等级的迅速增大，叶片的几何尺寸及重量也越来越大，腹板需要承受更大的剪切载荷，该腹板粘接翻边结构已越来越不能满足使用要求。
发明内容
本实用新型针对上述问题，提出了一种方案，能够解决以上不足，该方案粘接性能优异，并能增强叶片大梁的稳定性。
本实用新型是采用以下技术方案来实现的：
一种风力机叶片抗剪切腹板的粘接翻边结构，所述风力机叶片由迎风面壳体和背风面壳体围成空腹结构，两壳体内壁有与壳体一起成型的主梁帽，腹腔中布置有两块抗剪切腹板，沿叶片宽度方向并列布置，所述抗剪切腹板的上、下两端分别与两壳体内壁的主梁帽用粘接剂粘接为一体，构成叶片的大梁，所述抗剪切腹板的上、下两端带有翻边粘接角，所述翻边粘接角含有增强块，该增强块由夹心物质、包覆带、填充树脂采用灌注工艺制成。
所述增强块的夹心物质是聚和物泡沫或Balsa木、包覆带是玻璃纤维布。
所述增强块的几何形状是三角形或梯形。
所述粘接翻边结构是双侧翻边，抗剪切腹板的内、外两侧翻边粘接角都含有增强块。
所述抗剪切腹板的内侧翻边粘接角增强块与抗剪切腹板与抗剪切腹板共同灌注，一体成型；所述抗剪切腹板的外侧翻边粘接角增强块单独灌注成型，再与抗剪切腹板粘接。
本实用新型的有益效果：
该结构能有效提高腹板粘接角的厚度以及刚度，从而在基本不增加重量的基础上，减少粘接应力集中，并提高有效粘接宽度。该结构另一个益处就是，壳体及主梁帽的结构稳定性也得以提高。相对于传统结构，如采用本实用新型方案，可以减少腹板的粘接宽度，从而减少粘接剂的使用量。
附图说明
图1为传统风力机叶片典型截面示意图；
图2为传统风力机叶片腹板和壳体粘接示意图；
图3为本实用新型叶片抗剪腹板和壳体的粘接示意图；
图4为图3实施例中的组装方式；
图5为图3实施例中的另一种组装方式；
图6为另一项实施例中腹板和壳体的粘接示意图；
图7为代替实施例中腹板和壳体的粘接示意图。
图中序号含义：
1：叶片迎风面壳体；含上壳体主梁帽；
2：叶片抗剪切腹板；
3：叶片前缘；
4：叶片后缘；
5：传统腹板粘接角；
6：粘接剂；
7：腹板内侧粘接角；
8：腹板外侧粘接角；
9：叶片背风面壳体；
10：迎风面壳体内壁主梁帽；
11：背风面壳体内壁主梁帽。
具体实施方式
以下结合附图给出的实例，对本实用新型进行详细说明。
实施例一
图3为本实用新型叶片抗剪腹板和壳体的粘接示意图，每个腹板含四个粘接角，包括两个内侧粘接角7和两个外侧粘接角8，粘接角采用斜角夹芯结构（比如聚和物泡沫、Balsa木等），外包覆玻璃纤维布，以使粘接角具有足够的厚度和刚度，并降低腹板正上方的粘接应力集中现象。
图4为图3实例的一种组装方式，在腹板2铺层过程中，在内侧粘接角7区域预铺放夹芯斜角，并利用预留的腹板蒙皮纤维布包腹夹芯，然后整体固化。在完成以上腹板工序后，然后将预先成型的外侧粘接角8，使用粘接剂6固定在腹板2外侧。腹板完成内外侧粘接角固定后，然后再使用粘接剂6与叶片迎风面壳体1的主梁帽10和背风面壳体9的主梁帽11进行粘接。
图5为图3实例的另一种组装方式，内侧粘接角7成型同图4，但是外侧粘接角8预先固定在叶片壳体1的主梁帽10和壳体9的主梁帽11上，然后再使用粘接剂6连接固定腹板和壳体。该方式的额外益处是，对于叶片双腹板结构，基本上不需要复杂的腹板定位工装，并且可以保证腹板和叶片上、下壳体的粘接同时进行，提高生产效率。
实施例二
见图6，腹板2采用单侧粘接角，该粘接角与腹板2共同灌注，一体成型，
腹板2再与叶片迎风面壳体1的主梁帽10和背风面壳体9的主梁帽11进行粘接固定。
在上述实施例中，夹芯增强块结构也可如图7所示，将斜角夹芯几何形状改为梯形（或其它多边形）结构，特别是针对图6的实例，最大程度的分散剪力流，以降低粘接的应力集中现象。

Claims (5)

1.一种风力机叶片抗剪切腹板的粘接翻边结构，所述风力机叶片由迎风面壳体和背风面壳体围成空腹结构，两壳体内壁有与壳体一起成型的主梁帽，腹腔中布置有两块抗剪切腹板，沿叶片宽度方向并列布置，所述抗剪切腹板的上、下两端分别与两壳体内壁的主梁帽用粘接剂粘接为一体，构成叶片的大梁，所述抗剪切腹板的上、下两端带有翻边粘接角，其特征在于，所述翻边粘接角含有增强块，该增强块由夹心物质、包覆带、填充树脂采用灌注工艺制成。
2.如权利要求1所述的风力机叶片抗剪切腹板的粘接翻边结构，其特征在于，所述增强块的夹心物质是聚和物泡沫或Balsa木、包覆带是玻璃纤维布。
3.如权利要求1所述的风力机叶片抗剪切腹板的粘接翻边结构，其特征在于，所述增强块的几何形状是三角形或梯形。
4.如权利要求1所述的风力机叶片抗剪切腹板的粘接翻边结构，其特征在于，所述粘接翻边结构是双侧翻边，抗剪切腹板的内、外两侧翻边粘接角都含有增强块。
5.如权利要求4所述的风力机叶片抗剪切腹板的粘接翻边结构，其特征在于，所述抗剪切腹板的内侧翻边粘接角增强块与抗剪切腹板与抗剪切腹板共同灌注，一体成型；所述抗剪切腹板的外侧翻边粘接角增强块单独灌注成型，再与抗剪切腹板粘接。
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