CN219570247U - 一种分段式叶片模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分段式叶片模块，前缘模块包括前缘壳体和前缘腹板，后缘模块包括后缘壳体和后缘腹板，中间模块包括翼肋、加强筋和中间壳体，加强筋沿叶片长度方向设置，且在翼肋环向设置有多个；翼肋沿叶片长度方向设置有多个，在翼肋周向边沿处设置有粘接部，多个翼肋通过粘接部与中间壳体、前缘腹板和后缘腹板相粘接前缘壳体和后缘壳体采用三明治结构，中间壳体设置为蒙皮结构，中间模块中采用若干翼肋配合若干加强筋构成中间模块的支撑结构，减少叶片模块的整体质量。中间模块通过设置在若干翼肋周向边沿的粘接部实现与两侧前缘模块和后缘模块的粘接固定，增强中间模块与前缘模块和后缘模块的粘连面积，提高粘接强度，增强环向承载力。

Description

一种分段式叶片模块

技术领域

本实用新型涉及风电叶片技术领域，尤其涉及一种分段式叶片模块。

背景技术

风能作为一种可再生能源形式，具有开发成本低，技术成熟，分布广泛等优点，是可再生能源发展的重点方向。为了充分利用风能资源，风机叶片气动外形的改进和叶片尺寸的增加是提高风力机发电功率的重要手段，因此风力机逐步走向大型化是风电技术发展的趋势。但是风资源丰富的地域往往是一些偏远、人迹罕至的地带，交通条件差，使风机大型化受到运输条件的制约。

目前，风电叶片普遍采用纤维强聚合物基复合材料制造，而复材叶片的生产过程对环境和工艺要求苛刻，超长叶片中使用的复合材料对生产条件更为敏感，使叶片质量不便控制。综上所述，当叶片长度达到一定限度后，采用分段式叶片结构，在现有工厂生产，分段运输、现场组装是解决风力机大型化的有效方法。但随着叶片尺寸增加，在风力机运行时，过重的叶片结构不利于维持运行的稳定，因此在减少叶片重量和成本的同时，保证整体叶片结构性能为风电技术发展的另一技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种分段式叶片模块。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种分段式叶片模块，沿叶片长度方向设置有若干分段，包括沿叶片弦长方向设置的前缘模块、中间模块和后缘模块；

所述前缘模块包括前缘壳体和前缘腹板，所述后缘模块包括后缘壳体和后缘腹板，所述中间模块包括翼肋、加强筋和中间壳体，所述加强筋沿叶片长度方向设置，且在所述翼肋环向设置有多个；

所述翼肋沿叶片长度方向设置有多个，在所述翼肋周向边沿处设置有粘接部，多个所述翼肋通过所述粘接部与所述中间壳体相粘连，所述前缘腹板和所述后缘腹板均沿叶片长度方向设置，多个所述翼肋通过所述粘接部分别与所述前缘腹板和所述后缘腹板相粘接。

进一步的，所述中间壳体包括分别位于叶片迎风面和背风面的PS高强蒙皮和SS高强蒙皮，所述粘接部包括分别与所述PS高强蒙皮和所述SS高强蒙皮相粘连的第一粘接板和第二粘接板。

进一步的，所述第一粘接板和所述第二粘接板分别沿叶片迎风面和背风面的环向间隔设置有多个；

在相邻两所述第一粘接板之间设置有第一限位槽，在相邻两所述第二粘接板之间设置有第二限位槽，所述加强筋分别设置在所述第一限位槽和所述第二限位槽内。

进一步的，所述加强筋设置为T型结构，包括横板部和竖板部，所述第一限位槽和所述第二限位槽均包括与所述横板部和所述竖板部分别对应的第一卡槽和第二卡槽。

进一步的，所述粘接部还包括相对设置在所述翼肋两侧的第三粘接板和第四粘接板，所述第三粘接板和所述第四粘接板分别与所述前缘腹板和所述后缘腹板相粘接。

进一步的，所述第三粘接板和所述第四粘接板分别位于所述翼肋两侧的中部位置，在所述第三粘接板和所述第四粘接板的两侧均设置有搭接槽；

所述PS高强蒙皮和所述SS高强蒙皮的宽度两侧均设置有第一折边，所述第一折边设置在所述搭接槽内。

进一步的，所述前缘腹板和所述后缘腹板分别与所述前缘壳体和所述后缘壳体的内壁相粘接；

靠近所述前缘模块的两所述第一折边均与所述前缘壳体端部以及所述前缘腹板相粘接，靠近所述后缘模块的两所述第一折边均与所述后缘壳体端部以及所述后缘腹板相粘接。

进一步的，在所述前缘腹板宽度方向两侧均设置有第二折边，在所述后缘腹板宽度方向两侧均设置有第三折边；

所述第二折边和所述第三折边分别朝向远离所述中间模块的一侧翻折设置，且均沿叶片长度方向设置。

进一步的，所述后缘壳体包括位于叶片迎风面和背风面的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体的一侧长边相互粘接固定，另一侧长边内壁分别与两所述第三折边粘接固定。

进一步的，所述前缘壳体开口处的两侧长边内壁分别与两所述第二折边粘接固定。

本实用新型的有益效果为：

在本申请中，前缘壳体和后缘壳体采用三明治结构，中间壳体设置为蒙皮结构，中间模块中采用若干翼肋配合若干加强筋构成中间模块的支撑结构，减少叶片模块的整体质量；中间模块通过设置在若干翼肋周向边沿的粘接部实现与两侧前缘模块和后缘模块的粘接固定，增强中间模块与前缘模块和后缘模块的粘连面积，提高粘接强度，增强环向承载力；中间模块作为叶片模块中主要的承载部位，通过沿叶片长度方向设置的若干加强筋提供叶片模块的轴向强度，避免使用过程中被吹弯折断。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型中分段式叶片模块的结构示意图；

图2为本实用新型中分段式叶片模块的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型中翼肋与加强筋的拼接示意图；

图4为图3中A处的局部结构放大图；

图5为本实用新型中叶片模块的剖面结构示意图；

图6为图5中B处的局部结构放大图；

图7为图5中C处的局部结构放大图。

附图标记：1、后缘模块；11、后缘壳体；111、第一壳体；112、第二壳体；12、后缘腹板；121、第三折边；2、中间模块；21、翼肋；211、粘接部；211a、第一粘接板；211b、第二粘接板；211c、第三粘接板；211d、第四粘接板；212、第一限位槽；212a、第一卡槽；212b、第二卡槽；213、第二限位槽；214、搭接槽；22、加强筋；221、横板部；222、竖板部；23、中间壳体；231、PS高强蒙皮；231a、第一折边；232、SS高强蒙皮；3、前缘模块；31、前缘壳体；32、前缘腹板；321、第二折边。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

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。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，并不表示是唯一的实施方式。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。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。

如图1至图7所示的一种分段式叶片模块，沿叶片长度方向设置有若干分段，包括沿叶片弦长方向设置的前缘模块3、中间模块2和后缘模块1；

前缘模块3包括前缘壳体31和前缘腹板32，后缘模块1包括后缘壳体11和后缘腹板12，中间模块2包括翼肋21、加强筋22和中间壳体23，加强筋22沿叶片长度方向设置，且在翼肋21环向设置有多个；

翼肋21沿叶片长度方向设置有多个，在翼肋21周向边沿处设置有粘接部211，多个翼肋21通过粘接部211与中间壳体23相粘连，前缘腹板32和后缘腹板12均沿叶片长度方向设置，多个翼肋21通过粘接部211分别与前缘腹板32和后缘腹板12相粘接。

在本申请中，前缘壳体31和后缘壳体11采用三明治结构，中间壳体23设置为蒙皮结构，中间模块2中采用若干翼肋21配合若干加强筋22构成中间模块2的支撑结构，减少叶片模块的整体质量。

中间模块2通过设置在若干翼肋21周向边沿的粘接部211实现与两侧前缘模块3和后缘模块1的粘接固定，增强中间模块2与前缘模块3和后缘模块1的粘连面积，提高粘接强度，增强环向承载力。

中间模块2作为叶片模块中主要的承载部位，通过沿叶片长度方向设置的若干加强筋22提供叶片模块的轴向强度，避免使用过程中被吹弯折断。

在本实施例中，中间壳体23包括分别位于叶片迎风面和背风面的PS高强蒙皮231和SS高强蒙皮232，粘接部211包括分别与PS高强蒙皮231和SS高强蒙皮232相粘连的第一粘接板211a和第二粘接板211b。

进一步的，第一粘接板211a和第二粘接板211b分别沿叶片迎风面和背风面的环向间隔设置有多个；在相邻两第一粘接板211a之间设置有第一限位槽212，在相邻两第二粘接板211b之间设置有第二限位槽213，加强筋22分别设置在第一限位槽212和第二限位槽213内。

加强筋22支撑中间壳体23的同时将若干翼肋21连接固定，加强筋22置于第一限位槽212和第二限位槽213内，确保拼接结构稳定，保证在翼肋21与加强筋22和中间壳体23粘连过程中粘接位置的准确，确保粘接完成后中间模块2整体结构的稳定性。

在本实施例中，加强筋22设置为T型结构，包括横板部221和竖板部222，第一限位槽212和第二限位槽213均包括与横板部221和竖板部222分别对应的第一卡槽212a和第二卡槽212b。

当加强筋22与第一限位槽212和第二限位槽213拼接完成后，加强筋22不会突出翼肋21的边沿，在增强中间模块2结构强度的同时，不影响其中若干翼肋21与中间壳体23粘接结构的稳定性。

进一步的，粘接部211还包括相对设置在翼肋21两侧的第三粘接板211c和第四粘接板211d，第三粘接板211c和第四粘接板211d分别与前缘腹板32和后缘腹板12相粘接。

第三粘接板211c和第四粘接板211d分别位于翼肋21两侧的中部位置，在第三粘接板211c和第四粘接板211d的两侧均设置有搭接槽214；

PS高强蒙皮231和SS高强蒙皮232的宽度两侧均设置有第一折边231a，第一折边231a设置在搭接槽214内。

前缘腹板32和后缘腹板12分别与前缘壳体31和后缘壳体11的内壁相粘接；

靠近前缘模块3的两第一折边231a均与前缘壳体31端部以及前缘腹板32相粘接，靠近后缘模块1的两第一折边231a均与后缘壳体11端部以及后缘腹板12相粘接。

通过涂覆在粘接部211上的结构胶实现若干翼肋21与上下两侧的中间壳体23和左右两侧的前缘模块3和后缘模块1粘接固定，其中，翼肋21通过左右两侧的第三粘接板211c和第四粘接板211d分别与前缘腹板32和后缘腹板12相粘接，实现中间模块2分别与前缘模块3和后缘模块1的粘接固定。

进一步的，如图6和图7所示，涂覆在中间模块2四处第一折板上的结构胶还与前缘模块3或者后缘模块1中的腹板的边缘部分以及壳体的端面相粘连。进一步增强中间模块2与两侧前缘模块3和后缘模块1的粘连强度，防止前缘模块3、中间模块2和后缘模块1之间分离。

在本实施例中，在前缘腹板32宽度方向两侧均设置有第二折边321，在后缘腹板12宽度方向两侧均设置有第三折边121；

第二折边321和第三折边121分别朝向远离中间模块2的一侧翻折设置，且均沿叶片长度方向设置。

后缘壳体11包括位于叶片迎风面和背风面的第一壳体111和第二壳体112，第一壳体111和第二壳体112的一侧长边相互粘接固定，另一侧长边内壁分别与两第三折边121粘接固定。

前缘壳体31开口处的两侧长边内壁分别与两第二折边321粘接固定。

前缘腹板32通过其两侧的第二折边321与前缘壳体31的内壁粘连，后缘腹板12通过其两侧的第三折边121与后缘壳体11的内壁粘连，腹板分别设置在两壳体的开口侧，且均不突出两壳体的端面，在实现翼肋21与腹板连接的同时，实现中间模块2与前缘壳体31和后缘壳体11端面的粘连，进一步确保模块间粘连的稳固性。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种分段式叶片模块，沿叶片长度方向设置有若干分段，其特征在于，包括沿叶片弦长方向设置的前缘模块(3)、中间模块(2)和后缘模块(1)；

所述前缘模块(3)包括前缘壳体(31)和前缘腹板(32)，所述后缘模块(1)包括后缘壳体(11)和后缘腹板(12)，所述中间模块(2)包括翼肋(21)、加强筋(22)和中间壳体(23)，所述加强筋(22)沿叶片长度方向设置，且在所述翼肋(21)环向设置有多个；

所述翼肋(21)沿叶片长度方向设置有多个，在所述翼肋(21)周向边沿处设置有粘接部(211)，多个所述翼肋(21)通过所述粘接部(211)与所述中间壳体(23)相粘连，所述前缘腹板(32)和所述后缘腹板(12)均沿叶片长度方向设置，多个所述翼肋(21)通过所述粘接部(211)分别与所述前缘腹板(32)和所述后缘腹板(12)相粘接。

2.根据权利要求1所述的分段式叶片模块，其特征在于，所述中间壳体(23)包括分别位于叶片迎风面和背风面的PS高强蒙皮(231)和SS高强蒙皮(232)，所述粘接部(211)包括分别与所述PS高强蒙皮(231)和所述SS高强蒙皮(232)相粘连的第一粘接板(211a)和第二粘接板(211b)。

3.根据权利要求2所述的分段式叶片模块，其特征在于，所述第一粘接板(211a)和所述第二粘接板(211b)分别沿叶片迎风面和背风面的环向间隔设置有多个；

在相邻两所述第一粘接板(211a)之间设置有第一限位槽(212)，在相邻两所述第二粘接板(211b)之间设置有第二限位槽(213)，所述加强筋(22)分别设置在所述第一限位槽(212)和所述第二限位槽(213)内。

4.根据权利要求3所述的分段式叶片模块，其特征在于，所述加强筋(22)设置为T型结构，包括横板部(221)和竖板部(222)，所述第一限位槽(212)和所述第二限位槽(213)均包括与所述横板部(221)和所述竖板部(222)分别对应的第一卡槽(212a)和第二卡槽(212b)。

5.根据权利要求2所述的分段式叶片模块，其特征在于，所述粘接部(211)还包括相对设置在所述翼肋(21)两侧的第三粘接板(211c)和第四粘接板(211d)，所述第三粘接板(211c)和所述第四粘接板(211d)分别与所述前缘腹板(32)和所述后缘腹板(12)相粘接。

6.根据权利要求5所述的分段式叶片模块，其特征在于，所述第三粘接板(211c)和所述第四粘接板(211d)分别位于所述翼肋(21)两侧的中部位置，在所述第三粘接板(211c)和所述第四粘接板(211d)的两侧均设置有搭接槽(214)；

所述PS高强蒙皮(231)和所述SS高强蒙皮(232)的宽度两侧均设置有第一折边(231a)，所述第一折边(231a)设置在所述搭接槽(214)内。

7.根据权利要求6所述的分段式叶片模块，其特征在于，所述前缘腹板(32)和所述后缘腹板(12)分别与所述前缘壳体(31)和所述后缘壳体(11)的内壁相粘接；

靠近所述前缘模块(3)的两所述第一折边(231a)均与所述前缘壳体(31)端部以及所述前缘腹板(32)相粘接，靠近所述后缘模块(1)的两所述第一折边(231a)均与所述后缘壳体(11)端部以及所述后缘腹板(12)相粘接。

8.根据权利要求1所述的分段式叶片模块，其特征在于，在所述前缘腹板(32)宽度方向两侧均设置有第二折边(321)，在所述后缘腹板(12)宽度方向两侧均设置有第三折边(121)；

所述第二折边(321)和所述第三折边(121)分别朝向远离所述中间模块(2)的一侧翻折设置，且均沿叶片长度方向设置。

9.根据权利要求8所述的分段式叶片模块，其特征在于，所述后缘壳体(11)包括位于叶片迎风面和背风面的第一壳体(111)和第二壳体(112)，所述第一壳体(111)和所述第二壳体(112)的一侧长边相互粘接固定，另一侧长边内壁分别与两所述第三折边(121)粘接固定。

10.根据权利要求8所述的分段式叶片模块，其特征在于，所述前缘壳体(31)开口处的两侧长边内壁分别与两所述第二折边(321)粘接固定。