CN206694186U - 一种风电叶片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电叶片，包括根部、外壳、大梁和腹板；所述根部和外壳连接为一体，形成空腔；所述腹板和大梁连接后设置在前述空腔内；所述大梁采用30～120层单向混编编织布铺设；所述每层单向混编编织布的结构为：依次叠放的N层0°经纱、M层辅助纬纱和将经纱和辅助纬纱捆绑在一起的捆绑纱；N和M均为自然数，N≥2，M≥1。本实用新型的风电叶片的大梁采用30～120层单向混编编织布铺设，每层布都有一半以上的层数的经纱采用碳纤维，这样既满足了叶片强度和模量的要求，又便于织造和铺设，同时单向布层数、每层布的碳纤维层数、每层布其他材料的选择，都可以根据实际叶片性能要求进行调节，非常方便。

Description

一种风电叶片

技术领域

本实用新型涉及一种风电叶片。

背景技术

一般来说，风电叶片由玻纤粗纱增强织物，玻纤表面毡等(纤维表面不同的浸润剂或者适用于环氧树脂或者适用于不饱和树脂)铺设在模具上，通过真空灌注工艺导入相应的树脂，固化成型制作。随着叶片设计越来越长，碳纤维由于其更高的强度和模量，也被应用于叶片主承载的大梁及其他部分，但是碳纤维比玻纤的断裂延伸率低也是一个缺点。同时，碳纤维高昂的价格是风能领域应用不能大量使用的主要原因。因此需要考虑更合适的结构，能充分发挥碳纤维的优点，又能合理地控制成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构合理，能充分发挥碳纤维的优点，又能合理地控制成本的风电叶片。

实现本实用新型目的的技术方案是一种风电叶片，包括根部、外壳、大梁和腹板；所述根部和外壳连接为一体，形成空腔；所述腹板和大梁连接后设置在前述空腔内；所述大梁采用30～120层单向混编编织布铺设；所述每层单向混编编织布的结构为：依次叠放的N层0°经纱、M层辅助纬纱和将经纱和辅助纬纱捆绑在一起的捆绑纱；N和M均为自然数，N≥2，M≥1。

所述外壳采用多层单向混编编织布铺设；所述每层单向混编编织布的结构为：依次叠放的N层0°经纱、M层辅助纬纱和将0°经纱和辅助纬纱捆绑在一起的捆绑纱；N和M均为自然数，N≥2，M≥1。

所述根部采用多层多轴向混编编织布铺设；所述每层多轴向混编编织布的结构为：依次叠放的N层0°经纱、M层-90°～+90°纬纱和将经纱和纬纱捆绑在一起的捆绑纱；N和M均为自然数，N≥2，M≥2。

所述大梁和外壳采用的单向混编编织布至少有一半以上的层数的0°经纱为碳纤维；所述根部采用的多轴向混编编织布至少有一半以上的层数的0°经纱、一半以上的层数的纬纱为碳纤维。

所述大梁包括迎风面大梁和背风面大梁；所述外壳包括迎风面外壳和背风面外壳；所述根部包括迎风面根部和背风面根部；所述腹板包括后缘腹板和前缘腹板；所述迎风面根部和背风面根部分别和迎风面外壳和背风面外壳连接在一起，然后再拼接成带空腔的叶片主体；所述后缘腹板和前缘腹板支撑在迎风面大梁和背风面大梁之间，形成大梁构件，并固定于叶片主体的空腔内。

所述根部内设置第一预埋螺栓和第二预埋螺栓。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型的风电叶片的大梁采用30～120层单向混编编织布铺设，每层布都有一半以上的层数的经纱采用碳纤维，这样既满足了叶片强度和模量的要求，又便于织造和铺设，同时单向布层数、每层布的碳纤维层数、每层布其他材料的选择，都可以根据实际叶片性能要求进行调节，非常方便。

(2)本实用新型的风电叶片的壳体也采用多层单向混编编织布铺设，能进一步增强叶片整体的强度，成本也可控。

(3)风电叶片的根部需要多个方向的受力，本实用新型的风电叶片的根部采用多轴向的布，每层布都有一半以上的层数的经纱以及一半以上的层数的纬纱采用碳纤维，因此能很好的满足叶片的要求。

(4)本实用新型很好地解决了现有无碳纤叶片和纯碳纤叶片的问题，本实用新型的叶片结构合理，便于生产，价格合理。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图。

附图中标号为：

迎风面大梁1、背风面大梁2、迎风面外壳3、背风面外壳4；迎风面根部5、背风面根部6、后缘腹板7、前缘腹板8、第一预埋螺栓9、第二预埋螺栓10。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，一种风电叶片，包括根部、外壳、大梁和腹板；根部和外壳连接为一体，形成空腔；腹板和大梁连接后设置在前述空腔内；大梁包括迎风面大梁1和背风面大梁2；外壳包括迎风面外壳3和背风面外壳4；根部包括迎风面根部5和背风面根部6；腹板包括后缘腹板7和前缘腹板8；迎风面根部5和背风面根部6分别和迎风面外壳3和背风面外壳4连接在一起，然后再拼接成带空腔的叶片主体；后缘腹板7和前缘腹板8支撑在迎风面大梁1和背风面大梁2之间，形成大梁构件，并固定于叶片主体的空腔内。根部内设置第一预埋螺栓9和第二预埋螺栓10。

大梁采用70层单向混编编织布铺设(单向布指0°方向克重占90％以上)；外壳采用40层单向混编编织布铺设。每层单向混编编织布的结构为：依次叠放的2层0°经纱、1层辅助纬纱和将经纱和辅助纬纱捆绑在一起的捆绑纱；两层0°经纱为一层300tex～2400tex玻纤粗纱，一层3K～50K的碳纤维，辅助纬纱为34tex～300tex的90°玻纤细纱，捆绑纱为涤纶纱。根部采用40层多轴向混编编织布铺设(多轴向布指0°以外的各方向克重分别达到至少10％)；每层多轴向混编编织布的结构为：第一层0°经纱为150g/㎡、600tex、600头玻璃纤维；第二层0°经纱为12k、800tex、32头碳纤维；第三层纬纱为﹢45°，300g/㎡、300tex、90头玻璃纤维；第四层纬纱为﹢45°，12k、800tex、10头碳纤维；第五层纬纱为﹣45°，12k、800tex、10头碳纤维；第六层纬纱为﹣45°，300tex、90头玻璃纤维；捆绑纱为涤纶纱。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种风电叶片，包括根部、外壳、大梁和腹板；所述根部和外壳连接为一体，形成空腔；所述腹板和大梁连接后设置在前述空腔内；其特征在于：所述大梁采用30～120层单向混编编织布铺设；所述每层单向混编编织布的结构为：依次叠放的N层0°经纱、M层辅助纬纱和将经纱和辅助纬纱捆绑在一起的捆绑纱；N和M均为自然数，N≥2，M≥1。

2.根据权利要求1所述的一种风电叶片，其特征在于：所述外壳采用多层单向混编编织布铺设；所述每层单向混编编织布的结构为：依次叠放的N层0°经纱、M层辅助纬纱和将0°经纱和辅助纬纱捆绑在一起的捆绑纱；N和M均为自然数，N≥2，M≥1。

3.根据权利要求2所述的一种风电叶片，其特征在于：所述根部采用都层多轴向混编编织布铺设；所述每层多轴向混编编织布的结构为：依次叠放的N层0°经纱、M层-90°～+90°纬纱和将经纱和纬纱捆绑在一起的捆绑纱；N和M均为自然数，N≥2，M≥2。

4.根据权利要求3所述的一种风电叶片，其特征在于：所述大梁和外壳采用的单向混编编织布至少有一半以上的层数的0°经纱为碳纤维；所述根部采用的多轴向混编编织布至少有一半以上的层数的0°经纱、一半以上的层数的纬纱为碳纤维。

5.根据权利要求4所述的一种风电叶片，其特征在于：所述大梁包括迎风面大梁(1)和背风面大梁(2)；所述外壳包括迎风面外壳(3)和背风面外壳(4)；所述根部包括迎风面根部(5)和背风面根部(6)；所述腹板包括后缘腹板(7)和前缘腹板(8)；所述迎风面根部(5)和背风面根部(6)分别和迎风面外壳(3)和背风面外壳(4)连接在一起，然后再拼接成带空腔的叶片主体；所述后缘腹板(7)和前缘腹板(8)支撑在迎风面大梁(1)和背风面大梁(2)之间，形成大梁构件，并固定于叶片主体的空腔内。

6.根据权利要求5所述的一种风电叶片，其特征在于：所述根部内设置第一预埋螺栓(9)和第二预埋螺栓(10)。