CN215633505U - 一种风电叶片及风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风电叶片及风力发电机，风电叶片包括壳体、叶尖接闪器和电缆；壳体成对设置，壳体上具有叶尖部；叶尖接闪器包括至少一个导电部，导电部与壳体栓接固定，并至少覆盖壳体的叶尖部；电缆的一端与叶尖接闪器电连接，另一端用于接地。叶尖接闪器覆盖在壳体上的部分区域，其与壳体之间的接触面积大，便于对叶尖接闪器和壳体进行多点栓接固定。当导电部受到外力冲击时，导电部所受的力能够分散至多个固定点，不易松动，在恶劣天气下也不会出现材料老化的情况，故叶尖接闪器在长期使用过程中不易脱落。

Description

一种风电叶片及风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，尤其涉及一种风电叶片及风力发电机。

背景技术

风力发电机工作时，其叶片处在较高处。在雷雨天气下，叶片很容易遭受雷击而损坏。因此，需要在叶片上安装接闪系统，包括叶尖接闪器、叶身接闪器和接地的导线等。

在现有的叶片加工工艺中，待叶片的上壳板和下壳板合模后要对叶片进行切割，然后将叶尖接闪器粘贴在叶尖处。在风力发电机的长期运转过程中，长时间的旋转和外界的恶劣气候条件容易造成叶尖接闪器脱落，稳定性差。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的之一是提供一种风电叶片。

本实用新型提供如下技术方案：

一种风电叶片，包括壳体、叶尖接闪器和电缆；

所述壳体成对设置，所述壳体上具有叶尖部；

所述叶尖接闪器包括至少一个导电部，所述导电部与所述壳体栓接固定，并至少覆盖所述壳体的叶尖部；

所述电缆的一端与所述叶尖接闪器电连接，另一端用于接地。

作为对所述风电叶片的进一步可选的方案，所述导电部成对设置，两个所述导电部相互连接，两个所述导电部分别固定在两个所述壳体上。

作为对所述风电叶片的进一步可选的方案，所述壳体上开设有定位孔，所述导电部上穿设有接闪螺栓，所述接闪螺栓穿过对应的所述定位孔，并套设有第一螺母，所述第一螺母与所述壳体背向所述导电部的一侧相抵。

作为对所述风电叶片的进一步可选的方案，所述电缆缠绕于所述接闪螺栓上以与所述叶尖接闪器电连接。

作为对所述风电叶片的进一步可选的方案，缠绕有所述电缆的所述接闪螺栓上套设有第二螺母，所述第二螺母与对应的所述第一螺母将所述电缆夹持固定。

作为对所述风电叶片的进一步可选的方案，所述接闪螺栓的头部设有曲面以减小所述风电叶片的转动阻力。

作为对所述风电叶片的进一步可选的方案，所述导电部背向所述壳体的一侧设有凹槽，所述接闪螺栓的头部与所述凹槽嵌合以减小所述风电叶片的转动阻力。

作为对所述风电叶片的进一步可选的方案，所述壳体上开设有容纳槽，所述导电部嵌于所述容纳槽内。

作为对所述风电叶片的进一步可选的方案，所述导电部为铝板。

本实用新型的另一目的是提供一种风力发电机。

本实用新型提供如下技术方案：

一种风力发电机，包括上述风电叶片。

本实用新型的实施例具有如下有益效果：

叶尖接闪器覆盖在壳体上的部分区域，其与壳体之间的接触面积大，便于对叶尖接闪器和壳体进行多点栓接固定。当导电部受到外力冲击时，导电部所受的力能够分散至多个固定点，不易松动，在恶劣天气下也不会出现材料老化的情况，故叶尖接闪器在长期使用过程中不易脱落。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的一种风电叶片的整体结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的一种风电叶片中叶尖的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例2提供的一种风电叶片的整体结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例2提供的一种风电叶片中叶尖的结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例3提供的一种风电叶片中导电部与壳体之间的连接关系示意图；

图6示出了本实用新型实施例4提供的一种风电叶片中叶尖的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-壳体；110-容纳槽；200-接闪系统；210-叶尖接闪器；211-导电部；211a-凹槽；212-接闪螺栓；213-第一螺母；214-第二螺母；220-叶身接闪器；230-电缆。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供一种风电叶片，包括壳体100和接闪系统200。其中，壳体100为风电叶片的主体部分，接闪系统200安装在壳体100上。

具体地，壳体100成对设置，其中一个为PS(pressure surface，压力面)壳体，另一个为SS(suction surface，吸力面)壳体。此外，两个壳体100均具有叶尖部，即壳体100上远离风电叶片根部的尖端部分。

具体地，接闪系统200由叶尖接闪器210、叶身接闪器220和电缆230组成。

请参阅图2，叶尖接闪器210包括成对设置的导电部211，两个导电部211与两个壳体100分别对应，且导电部211栓接固定在对应的壳体100上，将对应的壳体100上的叶尖部完全覆盖。此外，两个导电部211相互连接。

请再次参阅图1，叶身接闪器220设有多个，各个叶身接闪器220均固定在壳体100的外表面，并沿壳体100的长度方向排列。

电缆230沿壳体100的长度方向延伸，通过贯穿壳体100的导电柱与叶身接闪器220连通，将各个叶身接闪器220串联。电缆230的一端与叶尖接闪器210电连接，另一端则与风力发电机的接地系统电连接，通过接地系统接地。

在上述风电叶片中，叶尖接闪器210拆分为两个导电部211，可以在两个壳体100合模前将两个导电部211分别与两个壳体100栓接，待两个壳体100合模后再将两个导电部211固定在一起。叶尖接闪器210覆盖在壳体100上的部分区域，其与壳体100之间的接触面积大，便于对叶尖接闪器210和壳体100进行多点栓接固定。当导电部211受到外力冲击时，导电部211所受的力能够分散至多个固定点，不易松动，在恶劣天气下也不会出现材料老化的情况，故叶尖接闪器210在长期使用过程中不易脱落。

在本实施例的另一具体实施方式中，叶尖接闪器210也可以仅由一个导电部211组成，且导电部211栓接固定在其中一个壳体100上。

实施例2

请参阅图3，本实施例提供一种风电叶片，属于风力发电机的关键部件之一，用于将气流的动能吸收转化为风力发电机中轮毂和转轴的动能。风电叶片包括壳体100和接闪系统200，壳体100为风电叶片的主体部分，接闪系统200安装在壳体100上。

具体地，壳体100成对设置，两个壳体100均具有叶尖部，即壳体100上远离风电叶片根部的尖端部分。其中一个壳体100为PS(pressure surface，压力面)壳体，另一个壳体100为SS(suction surface，吸力面)壳体。

具体地，接闪系统200由一个叶尖接闪器210、多个叶身接闪器220和一束电缆230组成。

请参阅图4，叶尖接闪器210包括导电部211、接闪螺栓212和第一螺母213。其中，导电部211成对设置，两个导电部211与两个壳体100分别对应。多个接闪螺栓212穿设于导电部211上，第一螺母213套设于接闪螺栓212上。第一螺母213与接闪螺栓212配合，将导电部211与对应的壳体100栓接固定。

相应地，两个壳体100上均开设有多个定位孔，穿过导电部211的接闪螺栓212同时也穿过对应的壳体100上的定位孔。

安装时，使接闪螺栓212的杆部自导电部211背向壳体100的一侧穿入，然后使接闪螺栓212继续穿入定位孔。待接闪螺栓212的杆部从壳体100背向导电部211的一侧穿出后，套上第一螺母213。此时，旋进第一螺母213，使接闪螺栓212的头部与导电部211背向壳体100的一侧相抵，使第一螺母213与壳体100背向导电部211的一侧相抵，即可将导电部211固定在壳体100上。

上述过程可在两个壳体100合模之前进行，因而不会受到另一壳体100的干扰，安装过程方便快捷。此外，采用多组接闪螺栓212和第一螺母213将导电部211固定在壳体100上，受到外力冲击时不易松动，在恶劣天气下也不会出现材料老化的情况，故导电部211在长期使用过程中不易脱落。

待两个壳体100合模之后，两个导电部211相互接触，再通过焊接等方式将两个导电部211固定在一起，形成完整的叶尖接闪器210。特别地，两个导电部211的焊缝与两个壳体100的分界面对齐。

进一步地，导电部211设置为板状，并将壳体100的叶尖部覆盖，以保证足够的接闪效果。

进一步地，两个壳体100上均开设有容纳槽110。导电部211嵌于对应的容纳槽110内，且导电部211背向容纳槽110底部的一侧与容纳槽110的槽口齐平，使整个风电叶片保持良好的气动外形，减小风电叶片的转动阻力。

在本实施例中，导电部211采用铝板。首先，铝质的导电部211具有优良的导电性能，能够实现叶尖接闪器210的基本功能。其次，铝的密度较低，有利于控制风电叶片的整体重量。最后，铝质的导电部211易于塑形，能够很好地适应风电叶片的异型构造设计。

进一步地，接闪螺栓212的头部设有曲面。在风电叶片旋转的过程中，接闪螺栓212的头部所受的阻力更小，从而减小整个风电叶片的转动阻力。

在本实施例中，接闪螺栓212采用圆头螺栓，其头部呈球缺状，对应的曲面为球冠形。

请再次参阅图3，叶身接闪器220设有四个，四个叶身接闪器220均布置在两个壳体100合模后形成的空腔内，并沿壳体100的长度方向排列。

请一并参阅图3和图4，电缆230沿壳体100的长度方向延伸，将各个叶身接闪器220串联。电缆230的一端与叶尖接闪器210电连接，另一端则与风力发电机的接地系统电连接，通过接地系统接地。

特别地，为了将电缆230与叶尖接闪器210电连接，使电缆230缠绕在其中一个接闪螺栓212的杆部。由于钢质的接闪螺栓212具有一定的导电性能，故电缆230通过接闪螺栓212与导电部211导通。

进一步地，为了使电缆230与该接闪螺栓212之间的连接更加稳定，在该接闪螺栓212上还套设有第二螺母214。第二螺母214位于第一螺母213背向壳体100的一侧，电缆230则缠绕在第一螺母213和第二螺母214之间的接闪螺栓212上。旋进第二螺母214，配合第一螺母213将电缆230夹持固定，可以避免电缆230与接闪螺栓212脱离。

与导电部211的固定过程相似，电缆230与接闪螺栓212之间的连接在两个壳体100合模之前完成。

总之，在上述风电叶片中，导电部211通过接闪螺栓212和第一螺母213栓接固定在壳体100上，与壳体100之间能够稳定连接。待两个壳体100合模后再将两个导电部211焊接在一起，形成截面为V型的叶尖接闪器210，将两个壳体100的叶尖部包裹在内。在这样的情况下，两个导电部211能够相互支撑，稳定性进一步提升。

本实施例还提供一种风力发电机，包括上述风电叶片。

实施例3

请参阅图5，与实施例2的不同之处在于，在本实施例中，导电部211背向对应的壳体100的一侧开设有凹槽211a，接闪螺栓212的头部则与凹槽211a嵌合，以此来减小风电叶片的转动阻力。

具体地，凹槽211a的截面可以设置为正五边形、正六边形等，接闪螺栓212的头部的形状与凹槽211a适配，恰好将凹槽211a完全填充，从而尽可能地减小对风电叶片的气动外形的影响。此外，接闪螺栓212的头部在嵌入凹槽211a后无法旋转，便于旋拧第一螺母213。

实施例4

请参阅图6，与实施例2的不同之处在于，在本实施例中，两个导电部211的焊缝不与两个壳体100的分界面对齐，而是位于风电叶片的一侧。

将两个导电部211焊接固定在一起后，焊缝处往往会出现形状不规整的情况。将焊缝布置在风电叶片的一侧后，风电叶片的尖端的形状由其中一个导电部211的外形决定，不会受到焊缝的影响，有利于对风电叶片的气动外形进行精确地把控。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种风电叶片，其特征在于，包括壳体、叶尖接闪器和电缆；

所述壳体成对设置，所述壳体上具有叶尖部；

所述叶尖接闪器包括至少一个导电部，所述导电部与所述壳体栓接固定，并至少覆盖所述壳体的叶尖部；

所述电缆的一端与所述叶尖接闪器电连接，另一端用于接地。

2.根据权利要求1所述的风电叶片，其特征在于，所述导电部成对设置，两个所述导电部相互连接，两个所述导电部分别固定在两个所述壳体上。

3.根据权利要求1所述的风电叶片，其特征在于，所述壳体上开设有定位孔，所述导电部上穿设有接闪螺栓，所述接闪螺栓穿过对应的所述定位孔，并套设有第一螺母，所述第一螺母与所述壳体背向所述导电部的一侧相抵。

4.根据权利要求3所述的风电叶片，其特征在于，所述电缆缠绕于所述接闪螺栓上以与所述叶尖接闪器电连接。

5.根据权利要求4所述的风电叶片，其特征在于，缠绕有所述电缆的所述接闪螺栓上套设有第二螺母，所述第二螺母与对应的所述第一螺母将所述电缆夹持固定。

6.根据权利要求3所述的风电叶片，其特征在于，所述接闪螺栓的头部设有曲面以减小所述风电叶片的转动阻力。

7.根据权利要求3所述的风电叶片，其特征在于，所述导电部背向所述壳体的一侧设有凹槽，所述接闪螺栓的头部与所述凹槽嵌合以减小所述风电叶片的转动阻力。

8.根据权利要求1所述的风电叶片，其特征在于，所述壳体上开设有容纳槽，所述导电部嵌于所述容纳槽内。

9.根据权利要求1所述的风电叶片，其特征在于，所述导电部为铝板。

10.一种风力发电机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的风电叶片。

Images