CN206317405U - 用于加长风机叶片的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种风机叶片加长的设备。该设备包括一叶尖段工装和一主体段工装，该叶尖段工装和该主体段工装通过法兰连接；该叶尖段工装和该主体段工装均包括金属框架和至少两组随型板调节组件。通过该设备的使用，可以定位叶尖加长段和叶片主体的相对位置，通过工装调整叶尖加长段的旋转以及前缘、后缘位置，实现叶片加长后的表面平顺。
Description
技术领域
本发明涉及风电领域，尤其涉及一种用于加长风力发电机叶片的设备和一种风机叶片加长方法。
背景技术
风能是一种无污染的清洁能源，且储量巨大。我国的风资源非常丰富，经过几年快速发展，我国风电产业增幅巨大，年装机量已居世界第一。
近年来，随着全球变暖以及大量人工建筑的影响，全国除西藏高原及其东部地区年平均风速不存在显著线性降低外，我国大部分地区年平均风速均呈减小趋势，其中冬季是我国平均风速减小最显著的季节。
由于早期的风资源较好，我国风场机型选择比较保守，叶片型号少、技术不成熟，造成了大批量安装适用于高风速风场的机型，但随着周边项目的密集开发，以及全球气候变暖造成的风资源降低，目前大部分风场的年平均发电小时数均大幅降低，经济效益降幅明显。
风力发电机将风能转化为机械能，然后将机械能转化为电能进行远距离传输，其中叶片是进行风能转化的最主要部件，其气动性能直接影响发电效率，叶片越长，吸收风能越多，进而发电量越大。因此，近年来各种加长叶片的方法和专利不断涌现，但均为加长叶片的方法和工艺流程等，没有涉及到定位叶尖加长段的工装设备。为了节约改造成本，叶片加长一般为高空作业，因此造成叶尖加长段的定位和固定操作困难，需要辅助设备。
为了保证各加长叶片的外形一致性和便于施工，本发明研发了一种叶片加长设备以及使用该设备的风机叶片加长方法，弥补国内外研发机构在此方面的空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于加长风机叶片的设备，该设备的作用是定位叶尖加长段和叶片主体的相对位置，并且可以通过该设备调整叶尖加长段的旋转以及前缘、后缘位置，达到叶片加长后表面平顺的目的。
为了实现空中调整叶尖加长段的位置和固定叶尖加长段的目的，本发明提供一种用于加长风机叶片的设备，该设备包括叶尖段工装和主体段工装两部分，叶尖段工装用于调整和固定叶尖加长段，主体段工装用于空中调整工装与叶片主体的相对位置。
叶尖段工装和主体段工装结构形式类似，均由金属框架和随型板调节组件组成，为了降低叶片加长工装的重量，便于高空作业，工装的金属框架采用低密度合金材料，例如铝合金或钛合金材料。随型板调节组件的作用是夹持叶尖加长段和叶片主体，并可以调整两者相对位置，并固定两者位置，便于后期进行高空玻璃钢粘接作业。因此，随型板调节组件包括玻璃钢随型板和固定于玻璃钢随型板上的调节螺栓。玻璃钢随型板包括前缘随型板、吸力面随型板和压力面随型板三部分组成，其中前缘随型板处粘接一个调节螺栓，吸力面随型板和压力面随型板各固定粘接两个调节螺栓。
为了便于调整叶尖加长段的位置和角度，使其与叶片主体外形匹配，叶尖段工装和主体段工装各包括至少两组随型板调节组件，且随型板调节组件之间的间距不小于0.5m。
该风机叶片加长工装使用方法包括如下步骤：
（1）在地面上将叶尖加长段固定于一叶尖段工装的相应位置上，通过调整所述叶尖段工装的至少一随型板调节组件上的一前缘随型板、一压力面随型板或一吸力面随型板的至少一个调节螺栓，来调节叶尖加长段的位置和旋转角度，并夹持叶尖加长段；
（2）在空中将一主体段工装固定于叶片主体上，通过调整所述主体段工装的至少一随型板调节组件上的一前缘随型板、一压力面随型板或一吸力面随型板的至少一调节螺栓，来调整所述主体段工装与叶片主体的相对位置；
（3）将叶尖加长段以及所述叶尖段工装一同吊装至高空，通过法兰连接所述叶尖段工装和所述主体段工装，检查叶片主体与叶尖加长段对接后的前缘、后缘平顺度，如不平顺，继续调整各随型板调节组件上所述前缘随型板、压力面随型板或吸力面随型板的所述调节螺栓，使加长后的叶片达到设计的表面平顺要求；
（4）定位完成后，进行加长连接处的手糊玻璃钢作业，连接叶片主体和叶尖加长段，高温固化后滚涂叶片表面漆，完成风机叶片的加长作业。
通过该设备的使用，可以定位叶尖加长段和叶片主体的相对位置，通过工装调整叶尖加长段的旋转以及前缘、后缘位置，实现叶片加长后的表面平顺。
附图说明
通过下文中的参照附图所进行的描述部分，能够更好的理解所有上述特征，所述附图为：
图1为本发明中加长后的风机叶片示意图，其中1为叶片主体，即加长前的原风机叶片，2为叶尖加长段；
图2为本发明中叶片加长设备示意图，3为叶尖段工装，4为主体段工装，其中5为叶尖段工装与主体段工装的连接法兰，6为随型板调节组件，7为金属框架；
图3为本发明中叶片加长设备夹持叶尖加长段后的剖面示意图，其中8为叶片剖面（叶片主体1剖面或叶尖加长段2剖面），9为压力面随型板，10为前缘随型板，11为吸力面随型板，12为调节螺栓，13为销轴，14为连接板，15为固定板，16为螺母。
具体实施方式
本发明所涉及的风机叶片加长设备，其功能是定位叶尖加长段1和叶片主体2的相对位置，以及固定叶尖加长段1和叶片主体2的位置，辅助高空手糊玻璃钢作业。
该风机叶片加长设备包括叶尖段工装3和主体段工装4，两段工装通过法兰5连接，两段工装的结构基本一致，均由金属框架7和随型板调节组件6构成，为了更好的定位和固定叶尖加长段1，叶尖段工装3和主体段工装4各至少包含两组随型板调节组件6，且两组随型板调节组件6之间的间距不小于0.5m。
风机叶片加长属于高空作业，在保证工装强度的同时，应尽量降低其重量，因此金属框架使用低密度合金材料，一般为铝合金或钛合金材料。
为了达到定位和夹持叶尖加长段2的目的，随型板调节组件6设计为可调节结构，如图3所示的叶片加长设备夹持叶尖加长段1（叶片主体2）的剖面结构，每组随型板调节组件6包括压力面随型板9、前缘随型板10和吸力面随型板11三部分，三块随型板共同确定叶片剖面8的位置，连接板14粘接在玻璃钢随型板（9、10、11）上，并通过销轴13与调节螺栓12连接，调节螺栓12通过固定板15和螺母16固定于金属框架上。通过调整调节螺栓12的伸出长度，可以调整叶片剖面8在平面内移动和旋转，最终达到叶尖加长段2与叶片主体1的外形平顺。
叶片加长流程及工装使用方法包括如下步骤：
（1）在地面上将叶尖加长段2固定于叶尖段工装3的相应位置上，通过调整随型板调节组件6上前缘随型板10、压力面随型板9和吸力面随型板11的调节螺栓12，调节叶尖加长段2的位置和旋转角度，并夹持叶尖加长段2；
（2）在空中将主体段工装4固定于叶片主体1上，通过调整随型板调节组件6上前缘随型板10、压力面随型板9和吸力面随型板11的调节螺栓12，调整主体段工装4与叶片主体1的相对位置，并夹持叶片主体1；
（3）将叶尖加长段2以及叶尖段工装3吊装至高空，通过法兰5连接叶尖段工装3和主体段工装4，检查叶片主体1与叶尖加长段2对接后的表面平顺度，如不平顺，继续调整随型板组件6上前缘随型板10、压力面随型板9和吸力面随型板11的调节螺栓12，使加长后的叶片达到设计的表面平顺要求；
（4）定位完成后，进行加长连接处的手糊玻璃钢作业，连接叶片主体1和叶尖加长段2，高温固化后滚涂叶片表面漆，完成风机叶片的加长作业。
Claims (6)
1.一种用于风机叶片加长的设备，其特征在于，所述设备包括叶尖段工装和主体段工装，所述叶尖段工装和所述主体段工装通过法兰连接；所述叶尖段工装和所述主体段工装均包括金属框架和至少两组随型板调节组件。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述叶尖段工装包括的所述至少两组随型板调节组件间距不小于0.5m；所述主体段工装包括的所述至少两组随型板调节组件间距不小于0.5m。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述金属框架为低密度合金材料。
4.如权利要求3所述的设备，所述低密度合金材料是铝合金或钛合金。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，每个所述随型板调节组件包括玻璃钢随型板和调节螺栓，所述玻璃钢随型板包括前缘随型板、吸力面随型板和压力面随型板。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述前缘随型板处固定粘接一个调节螺栓，所述吸力面随型板和所述压力面随型板各固定粘接两个调节螺栓。
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Cited By (2)
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| CN107520825A (zh) * | 2017-10-12 | 2017-12-29 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种风电叶片的叶尖更换工装 |
| CN108081617A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 北京可汗之风科技有限公司 | 用于加长风机叶片的设备和风机叶片加长方法 |
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