CN205841105U - 一种组合式风力机叶片根部结构 - Google Patents

一种组合式风力机叶片根部结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种组合式叶片根部结构，包括由内向外依次布置的加固层、螺栓套夹持层和外层结构，其中内层是有复合材料预制成型的加固层，螺栓套夹持层层结构包括拉挤成型的螺栓套夹持条，其中布设螺栓套，螺栓套尾端布置楔形条，各组件之间用粘接剂使用热压工艺以完成螺栓套夹持层结构单元的制备。与传统预埋螺栓一体化真空吸注结构相比，本实用新型的模块化的组合式叶片根部结构，可以有效避免整体吸注引入的气泡、缺胶以及螺栓套与楔形条之间的富胶等缺陷，提高螺栓套与叶片复合材料的连接强度，可以根据需要定制，自由组合，同时这种模块化的组装方法可以大幅降低叶片工艺成型难度，组件独立成型，显著提高生产效率。

Description

一种组合式风力机叶片根部结构
技术领域
本实用新型涉及一种风力机叶片根部结构，尤其涉及一种组合式风力机叶片根部结构。
背景技术
风力发电机主要由塔架、发电机组、轮毂、风力机叶片组成，其中风力机叶片是风力发电机中最重要的部件之一，叶片旋转将风能转换成机械能，带动发电机将机械能转换成电能。叶片旋转过程中，同时承受着气动力、重力以及离心力等复杂载荷的作用。其中叶根是链接风机叶片与轮毂的关键部件，叶根不仅需要将叶片固定在轮毂上还需要将叶片上的扭转载荷传递给轮毂，因此叶根所承受的载荷最大，而且应力状态复杂，所以叶根必须具有足够的机械强度与弯扭刚度。这对叶根的制作工艺提出了较为苛刻的要求。
传统的叶片制作工艺通常采用真空吸注成型方法。制作过程中在叶根处铺设多层纤维布来加强叶根的受力情况，并使得叶根部具有足够的厚度以埋设螺栓。在叶片铺设完成后用真空泵将叶片抽成真空并注入混合树脂，加热模具使其固化，然后对叶片根部进行切割、打孔。这使得叶片加工过程工艺较为繁琐，并且整体吸注过程中容易引入的气泡、缺胶以及螺栓套与楔形条之间的富胶等缺陷，降低螺栓套与叶片复合材料的连接强度。另外，叶根切割、打孔操作较难控制。因此提供一种简单的叶片结构和降低叶片成型难度制作工艺非常重要。
实用新型内容
针对传统预埋螺栓一体化真空吸注方法的不足，本实用新型提供一种组合式风力机叶片根部结构，可以有效避降低叶片工艺成型难度，显著提高生产效率。
本实用新型为解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种组合式风力机叶片根部结构，包括由内向外依次布置的加固层、螺栓套夹持层和外层结构，所述加固层、螺栓套夹持层和外层结构之间通过热压加固成为一体，其特征在于，所述加固层和螺栓套夹持层之间、以及螺栓套夹持层和外层结构之间均铺设粘接剂层，所述螺栓套夹持层内夹持多个螺栓套。
优选地，所述加固层由复合材料制成，所述加固层为一体加工成型件或由多段预制件拼接而成。
优选地，所述螺栓套夹持层内沿其周向布置多个螺栓套，所述螺栓套夹持层包括至少两个螺栓套夹持条，螺栓套夹持在所述至少两个螺栓套夹持条间，螺栓套的末端布置有楔形条。
优选地，所述螺栓套夹持层包括层叠的上、下螺栓套夹持条，螺栓套夹持在层叠的上、下螺栓套夹持条之间。
优选地，所述上、下螺栓套夹持条的内表面上均设置有用以夹持螺栓套的凹槽。
优选地，所述上、下螺栓套夹持条的内表面间铺设一粘接剂层。
优选地，所述螺栓套夹持层包括纵向平行布置的多个螺栓套夹持条，螺栓套夹持在纵向平行布置的多个螺栓套夹持条之间。
优选地，相邻两纵向平行布置的螺栓套夹持条的内表面上均设置有用以夹持螺栓套的凹槽。
优选地，相邻两纵向平行布置的螺栓套夹持条的内表面间铺设粘接剂层。
同现有技术相比，本实用新型的组合式风力机叶片根部结构具有以下显著的技术效果：
1、本实用新型的组合式风力机叶片根部结构将叶片根部模块化，内加厚层模块与外层模块可以同时制作，提高了叶片的生产效率；
2、本实用新型的组合式风力机叶片根部结构，可以有效避免整体吸注引入的气泡、缺胶以及螺栓套与楔形条之前的富胶等缺陷，可增强螺栓套与叶片复合材料的连接强度。
3、本实用新型的模块化的叶片根部结构，无需预制楔形条，且拉挤成型的组件截面形状可设计性更强，可以根据需要定制，自由组合。
4、本实用新型的组合式风力机叶片根部结构，加工操作简便、快捷，大大提高了生产效率。
附图说明
图1.本实用新型的组合式风力机叶片根部结构示意图；
图2.螺栓套夹持层的结构示意图；
图3.组合式风力机叶片根部结构的A-A向剖面视图；
图4.层叠布置螺栓套夹持层的组合式风力机叶片根部结构示意图；
图5.纵向布置螺栓套夹持层的组合式风力机叶片根部结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。
需要说明的是，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。此外，以下实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等，仅是参考附图的方向，以便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型的组合式风力机叶片根部结构，由加固层1，螺栓夹持层2，螺栓套3，外层结构5，粘接剂层4组成。螺栓套夹持层2中间夹持螺栓套3，螺栓套3的末端铺设PVC楔形条7。外层结构5与螺栓套夹持层2之间铺设有粘接剂层4，螺栓套夹持层2与加固层1之间也铺设有粘接剂层4。各组成部分靠热压固化连接。
如图2所示，螺栓套夹持层2中布置多个螺栓套3，多个螺栓套3均匀分布在螺栓套夹持层2的周向上，螺栓套夹持层2可以分多段制作拼接完成。
作为一种实施方式，如图4所示，组合式风力机叶片根部结构的最外层是与叶片其他部分一体制作而成的外层结构5，外层结构5内侧铺设一层粘接剂层4，螺栓套夹持层2包括上、下层叠的两部分，粘接剂层4上安放螺栓套夹持层2的下半部分，螺栓套夹持层2下半部分的内表面上设置有多个用以布设螺栓套的凹槽，多个螺栓套3放置在螺栓套夹持层2下半部分内表面的多个凹槽中，螺栓套夹持层2上半部分的内表面上也对应设置有多个凹槽，从而使螺栓套3均布并被夹持地放置在螺栓套夹持层2中间，各螺栓套3的末端安放PVC楔形条7，在PVC楔形条7和螺栓套夹持层2上半部分的外表面上也铺设至少一层粘接剂层4，粘接剂层4上面布置加固层1。
作为另外一种实施方式，如图5所示，螺栓套夹持层2包括沿纵向布置的左、右两部分，首先在外层结构5内侧铺设粘接剂层4，之后在粘结剂层4上安放螺栓套夹持层2的左半部分(或右半部分)的螺栓套夹持条8，螺栓套夹持条8中设置用以布设螺栓套的凹槽，在螺栓套夹持条8内放入螺栓套3，然后安放螺栓套夹持层2的右半部分(或左半部分)的螺栓套夹持条8，并排的螺栓套夹持条8中间铺设粘接剂层4，之后在螺栓套夹持条8的外表面铺设粘接剂层4，然后在粘接剂层4上铺放加固层1，如果加固层1分多段拼接制作，在各加固层间也铺设粘接剂层4，铺设完成后加热模具，在加固层1上端施加压力使粘接剂层4固化，各结构连接。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种组合式风力机叶片根部结构，包括由内向外依次布置的加固层(1)、螺栓套夹持层(2)和外层结构(5)，所述加固层(1)、螺栓套夹持层(2)和外层结构(5)之间通过热压加固成为一体，其特征在于，所述加固层(1)和螺栓套夹持层(2)之间、以及螺栓套夹持层(2)和外层结构(5)之间均铺设粘接剂层(4)，所述螺栓套夹持层(2)内夹持多个螺栓套(3)。
2.根据权利要求1所述的组合式风力机叶片根部结构，其特征在于：所述加固层(1)由复合材料制成，所述加固层为一体加工成型件或由多段预制件拼接而成。
3.根据权利要求1所述的组合式风力机叶片根部结构，其特征在于：所述螺栓套夹持层(2)内沿其周向布置多个螺栓套，所述螺栓套夹持层(2)包括至少两个螺栓套夹持条(8)，螺栓套(3)夹持在所述至少两个螺栓套夹持条(8)间，螺栓套(3)的末端布置有楔形条(7)。
4.根据权利要求3所述的组合式风力机叶片根部结构，其特征在于：所述螺栓套夹持层(2)包括层叠的上、下螺栓套夹持条(8)，螺栓套(3)夹持在层叠的上、下螺栓套夹持条(8)之间。
5.根据权利要求4所述的组合式风力机叶片根部结构，其特征在于：所述上、下螺栓套夹持条(8)的内表面上均设置有用以夹持螺栓套的凹槽。
6.根据权利要求5所述的组合式风力机叶片根部结构，其特征在于：所述上、下螺栓套夹持条(8)的内表面间铺设一粘接剂层(4)。
7.根据权利要求3所述的组合式风力机叶片根部结构，其特征在于：所述螺栓套夹持层(2)包括纵向平行布置的多个螺栓套夹持条(8)，螺栓套(3)夹持在纵向平行布置的多个螺栓套夹持条(8)之间。
8.根据权利要求7所述的组合式风力机叶片根部结构，其特征在于：相邻两纵向平行布置的螺栓套夹持条(8)的内表面上均设置有用以夹持螺栓套的凹槽。
9.根据权利要求7所述的组合式风力机叶片根部结构，其特征在于：相邻两纵向平行布置的螺栓套夹持条(8)的内表面间铺设粘接剂层(4)。
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