CN208040633U - 风电叶片的根部结构的拼合体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种风电叶片的根部结构的拼合体，包括本部和楔形部，本部的两侧均形成有第一凹槽，楔形部形成于所述本部的一端，所述楔形部的两侧均形成有与所述第一凹槽贯通的第二凹槽。风电叶片的根部结构的制造过程中，本部的第一凹槽和楔形部的第二凹槽能够分别与螺栓套和辅助拼合体配合，从而避免螺栓套与拼接体之间形成富树脂和空腔，提高结构的可靠性，并使得风电叶片的根部结构的结构简单，便于安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电技术领域，尤其涉及一种风电叶片的根部结构的拼合体。
背景技术
随着环境污染问题的日益严重，清洁能源的利用越来越受到重视。而风能作为重要的清洁能源，已经得到了广泛的应用。风电叶片是风力发电设备的重要部件，通常情况下，需要将风电叶片的根部与轮毂连接。为了捕获更多风能提高风机发电功率，一般会增加风电叶片尺寸，但风电叶片的长度越大，其根部的弯矩就越大，这就对风电叶片的根部与轮毂的连接强度有了更高的要求。
现有技术中，风机叶片的根部结构也越来越多的采用螺栓套预埋工艺，在风机叶片的本体进行树脂导入成型之前，在叶片模具的根部位置放入螺栓套并固定，并在螺栓套之间放置楔形条进行填充，在注入树脂后，使螺栓套与其他结构材料粘结为一体。从而将螺栓套与风电叶片的根部结构连接在一起，使得风电叶片能够直接通过螺栓与轮毂连接。
以上这种现有风机叶片的根部结构中，楔形条与螺栓套难以紧密贴合，且接触面较小。使得在注入树脂后，螺栓套周围容易形成富树脂堆积或灌注空腔，而富树脂堆积或灌注空腔的区域强度和粘合力较低，由于叶片在使用过程中会承受较大载荷，此时，可能会造成螺栓套从叶片根部拔出的情况，导致叶片根部和轮毂的连接处现松动甚至脱落，从而造成设备损坏或引起安全事故。因此，如何避免富树脂堆积或灌注空腔，以提高产品可靠性是亟待解决的技术问题。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种风电叶片的根部结构的拼合体，可避免风电叶片的根部结构制造时出现富树脂堆积或灌注空腔，以提高产品可靠性。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
根据本实用新型的一方面，提供一种风电叶片的根部结构的拼合体，包括本部和楔形部，本部的两侧均形成有第一凹槽，楔形部形成于所述本部的一端，所述楔形部的两侧均形成有与所述第一凹槽贯通的第二凹槽。
根据本实用新型的一实施方式，所述第一凹槽为弧形槽。
根据本实用新型的一实施方式，所述本部的截面为矩形，所述楔形部截面为三角形，所述楔形部的倾斜的表面的中部相对于表面的两端渐缩，所述第一凹槽与所述第二凹槽连续设置，且曲率相同。
根据本实用新型的一实施方式，所述本部的截面为矩形，所述楔形部的一端高于所述楔形部的另一端，所述楔形部的两个第二凹槽之间的一表面为平面，另一表面为内凹且平滑过渡的曲面，所述第一凹槽与所述第二凹槽连续设置，且曲率相同。
根据本实用新型的一实施方式，所述本部的截面为矩形，所述楔形部的一端高于所述楔形部的另一端，所述楔形部的两个第二凹槽之间的一表面为平面，另一表面包括一曲面和一平面，所述曲面和平面为折线过渡，所述第一凹槽与所述第二凹槽连续设置，且曲率相同。
根据本实用新型的一实施方式，所述本部的截面为矩形，沿着所述楔形部纵向，所述楔形部的各截面为尺寸相同的直角梯形，所述楔形部的侧面与所述本部与所述楔形部对接的一端的端面间的区域界定出所述第二凹槽。
根据本实用新型的一实施方式，所述楔形部的横截面小于所述本部的横截面，且居中的连接于所述本部的端面。
由上述技术方案可知，本实用新型具备以下优点和积极效果：
本实用新型实施例的风电叶片的根部结构的拼合体，其包括本部和楔形部，本部的第一凹槽和楔形部的第二凹槽能够分别与螺栓套和辅助拼合体配合，从而避免螺栓套与拼接体之间形成富树脂和空腔，提高结构的可靠性，并使得风电叶片的根部结构的结构简单，便于安装。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本实用新型风电叶片的根部结构一实施方式的局部结构示意图；
图2是图1中的根部结构的局部剖视图；
图3是图1中的根部结构的内部的局部结构示意图；
图4是图1中拼接体的第一示例的结构示意图；
图5是图1中拼接体的第二示例的结构示意图；
图6是图1中拼接体的第三示例的结构示意图；
图7是图1中拼接体的第四示例的结构示意图；
图8是图1中辅助拼接体的第一示例的结构示意图；
图9是图1中辅助拼接体的第二示例的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“前”“后”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
本申请文件中，用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
图1是本实用新型风电叶片的根部结构一实施方式的局部结构示意图，图2是图1中的根部结构的剖视图，图3是图1中的根部结构的内部的局部结构示意图，如图1至图3所示，本实施方式所述的根部结构，包括纤维增强复合材料制成的本体1、多个螺栓套组件2及轻质材料制成的拼合件。本体1内为内嵌体，内嵌体包括拼接的多个螺栓套组件2和轻质材料制成的拼合件。拼合件包括多个拼接体3和多个辅助拼接体4。本实用新型实施例中内嵌体是由多个预制部件拼合而成，内嵌体中各部件可规则地紧密贴合，且各部件间也可选择设有一定的卡合定位结构，不仅可避免富树脂堆积或灌注空腔，还能以内嵌体来整体提升叶根结构的结构强度，提升各螺栓套组件2 与本体1纤维增强复合材料结合强度的稳定性。且，在本体1纤维增强复合材料成型时，能与纤维增强复合材料强力地结合为一体。
在本实施方式中，多个螺栓套组件2沿叶根周向间隔布置于本体1内，相邻两个螺栓套组件2不接触；同时，多个拼接体3和多个螺栓套组件2一一间隔排列，即相邻两个螺栓套组件2之间具有一拼接体3，相邻两个拼接体3间具有一螺栓套组件2，多个螺栓套组件2和多个拼接体3互相夹紧；多个辅助拼接体4一一对应的抵靠在多个螺栓套组件2朝向风电叶片顶部的一端，即任一螺栓套组件2朝向风电叶片顶部的一端均抵靠有一个辅助拼接体4。图2中左侧为风电叶片根部，右侧为风电叶片顶部。
在本实施方式中，各个拼接体3的两侧均形成有凹部301，使拼接体3 为工字型结构，且相邻两个拼接体3的凹部301相对。任一螺栓套组件2均与其两侧的拼接体3的凹部301匹配贴合，所述匹配贴合的意思是螺栓套组件2的表面与凹部301的表面贴合；同时，其螺栓套组件2抵靠的辅助拼接体4也与拼接体3两侧的凹部301匹配贴合，也就是说，相邻两个拼接体3 的凹部301同时夹持有一个螺栓套组件2和与其抵靠的辅助拼接体3，从而将螺栓套组件2和辅助拼接体3固定，并使接触面最大化。
在本实施方式中，为了适应风电叶片根部的渐缩的形状，即本体1为自叶片根部朝叶片顶部渐缩的形状。多个拼接体3均可包括本部31和楔形部 32，楔形部32形成于本部31上靠近风电叶片顶部的一端。为了同时适应螺栓套组件2和辅助拼接体4的外形，本部31两侧均形成有第一凹槽311，且第一凹槽311可与螺栓套组件2形状和尺寸相匹配，楔形部32两侧均形成有第二凹槽321，且第二凹槽321与辅助拼接体4的形状和尺寸相匹配，第一凹槽311和第二凹槽321贯通形成凹部301，使得同一凹部301可同时匹配贴合螺栓套组件2和与其抵靠的辅助拼接体4，即第一凹槽311与螺栓套组件2匹配贴合，第二凹槽321与辅助拼接体4匹配贴合，结构简单，便于安装。
在本实施方式中，拼接体3可以有多种实施方式，以下举例说明：
如图4所示，图4为图1中拼接体3的第一个示例的结构示意图，拼接体3整体可大致为直角梯形结构，楔形部32位于该直角梯形结构具有斜面的一端，本部31为另一端，第一凹槽311和第二凹槽321为直径相同的弧形槽，第一凹槽311和第二凹槽321连续设置，从而形成表面光滑的凹部31。可以理解为：长方体的相对的两侧向内凹陷一弧形槽，从而形成本部31，楔形块的相对的两侧向内凹陷一弧形槽，从而形成楔形部32，楔形部32与本部31组合形成拼接体3，其中，楔形部32的较高的一端与本部31连接，楔形部32的较低的一端靠近叶片顶部，沿着长度方向，楔形部32的截面为直角三角形，即，楔形部32的朝向叶片内侧的表面为倾斜的连续平面，使得拼接体3的表面为直线过渡。
如图5所示，图5为图1中拼接体3的第二个示例的结构示意图，如图 5所示，图5为图1中拼接体3的第三个示例的结构示意图。其中，拼接体 3的第二个示例和第三个示例的结构与第一个示例相似。区别在于，如图5 所示，所述第一个示例中的楔形部32的朝向叶片内侧的表面为内凹的曲面，使得拼接体3的表面为弧线过渡。或者，如图6所示，所述第一个示例中的楔形部32的倾斜的连续平面还可被一曲面和平面相拼接的表面替代以形成所述第三个示例，使得拼接体3的表面为折线过渡。上述弧线过渡和折线过渡的作用为保证在拼接体的末端的倒角更大，获得更好的过渡。
如图7所示，图7为图1中拼接体3的第四个示例的结构示意图，拼接体3的本部31大致为长方体结构，所述长方体结构的两侧凹陷一弧形槽，即为第一凹槽311，楔形部32大致为直角梯形结构，楔形部32的横截面小于本部31的横截面，且居中的连接于本部31的端面，所述直角梯形结构的侧面与本部31与所述楔形部32对接的端面间的区域界定出第二凹槽321。
在本实施方式中，辅助拼接体4可以有多种实施方式，以下举例说明：
图8为图1中辅助拼接体4的第一个示例的结构示意图。如图8所示，辅助拼接体4大致为圆柱状结构，该圆柱状结构的一端面为斜面，具体可为一圆柱经斜切后形成的结构。辅助拼接体4需要与拼接体3的凹部31匹配。由于本实施例的辅助拼接体4的外表面为弧面，因此，可与具有弧形的第二凹槽321的拼接体3匹配，即拼接体3的第一个示例、第二个示例和第三个示例匹配。
图9为图1中辅助拼接体4的第二个示例的结构示意图。如图9所示，辅助拼接体4大致为直角梯形结构。由于本实施例的辅助拼接体4的外表面为平面，因此，可与具有直角的第二凹槽321的拼接体3匹配，即拼接体3 的第四个示例匹配。
本实施例中，拼接体3的与螺栓套组件2结合的部分为弧形的第一凹槽 311，与辅助拼接体4结合的部分为具有直角的第二凹槽321，这样既可以避免拼接体3与螺栓套组件2之间的空腔和富树脂问题，也可以将与螺栓套组件2相抵的辅助拼接体4加工成为非曲面的结构，例如，直角梯形结构、矩形结构等，从而大幅降低加工成本。
因此，应当理解，拼接体和辅助拼接体的结构不限于此，可根据实际情况和需要进行相应改变，使得二者相匹配。故，其他结构在此不再赘述。
综上，上述两侧具有凹槽的拼接体均能够与螺栓套组件螺栓套组件紧密配合，避免螺栓套与拼接体之间形成富树脂和空腔，提高结构的可靠性。
需要说明的是，当采用图8所示的辅助拼接体4时，可在辅助拼接体4 表面包裹玻璃纤维布，可防止辅助拼接体4松动。
在本实施方式中，拼接体3和辅助拼接体4均可采用PET、PVC、木材或者竹子等轻质材料，在进行填充和固定的同时，有利于减轻重量，降低成本。
在本实施方式中，辅助拼接体4沿本体1的径向设有多个径向孔(图中未示出)，且各个所述径向孔形状均可以为圆形或其它形状，径向孔的目的是利于在生产中采用真空灌注成型工艺进行制造叶片根部。
在本实施方式中，所述多个径向孔可阵列分布于辅助拼接体4上，例如，所述多个径向孔可成矩形阵列(径向孔的目的是方便生产与受力无关)。
在本实施方式中，所述多个径向孔的直径可约为2mm，但不以此为限，同时，所述多个径向孔可成矩形阵列分布，即所述多个径向孔可排成多行和多列，且每一行和每一列的所述径向孔中，相邻两个所述径向孔的间距为 20mm。
综上所述，本实用新型实施例的风电叶片的根部结构的拼合体，其包括本部和楔形部，本部的第一凹槽和楔形部的第二凹槽能够分别与螺栓套和辅助拼合体配合，从而避免螺栓套与拼接体之间形成富树脂和空腔，提高结构的可靠性，并使得风电叶片的根部结构的结构简单，便于安装。
应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。
Claims (7)
1.一种风电叶片的根部结构的拼合体，包括：
本部(31)，两侧均形成有第一凹槽(311)；及
楔形部(32)，其形成于所述本部(31)的一端，所述楔形部(32)的两侧均形成有与所述第一凹槽(311)贯通的第二凹槽(321)。
2.根据权利要求1所述的根部结构的拼合体，其特征在于，所述第一凹槽(311)为弧形槽。
3.根据权利要求2所述的根部结构的拼合体，其特征在于，所述本部(31)的截面为矩形，所述楔形部(32)截面为三角形，所述楔形部(32)的倾斜的表面的中部相对于表面的两端渐缩，所述第一凹槽(311)与所述第二凹槽(321)连续设置，且曲率相同。
4.根据权利要求2所述的根部结构的拼合体，其特征在于，所述本部(31)的截面为矩形，所述楔形部(32)的一端高于所述楔形部(32)的另一端，所述楔形部(32)的两个第二凹槽(321)之间的一表面为平面，另一表面为内凹且平滑过渡的曲面，所述第一凹槽(311)与所述第二凹槽(321)连续设置，且曲率相同。
5.根据权利要求2所述的根部结构的拼合体，其特征在于，所述本部(31)的截面为矩形，所述楔形部(32)的一端高于所述楔形部(32)的另一端，所述楔形部(32)的两个第二凹槽(321)之间的一表面为平面，另一表面包括一曲面和一平面，所述曲面和平面为折线过渡，所述第一凹槽(311)与所述第二凹槽(321)连续设置，且曲率相同。
6.根据权利要求2所述的根部结构的拼合体，其特征在于，所述本部(31)的截面为矩形，沿着所述楔形部(32)的纵向，所述楔形部(32)的各截面为尺寸相同的直角梯形，所述楔形部(32)的侧面与所述本部(31)与所述楔形部(32)对接的一端的端面间的区域界定出所述第二凹槽(321)。
7.根据权利要求6所述的根部结构的拼合体，其特征在于，所述楔形部(32)的横截面小于所述本部(31)的横截面，且居中的连接于所述本部(31)的端面。
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