CN220395907U - 一种用于风力发电叶片内部的t型筋结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风电叶片技术领域，尤其涉及一种用于风力发电叶片内部的T型筋结构，包括：底层抗剪织物及设置在底层抗剪织物上方的外层抗剪织物，外层抗剪织物的两端部与底层抗剪织物连接，其中间部分向外凸起形成腔体结构；在腔体结构的内部至少设有两个纤维板，相邻两个纤维板之间设有导流织物，外层抗剪织物在凸起拐角位置形成过渡区域，并在过渡区域内填充有纱线，底层抗剪织物、外层抗剪织物、纤维板和导流织物通过纤维板和导流织物的填充腔体结构，拉挤板本身拥有一定的强度和韧性，能够减缓T型筋受到的应力集中情况，而过渡区域填充纱线，增加了圆弧拐角的结构强度，且整体采用真空灌注工艺成型，有效保证了T型筋的成型质量。

Description

一种用于风力发电叶片内部的T型筋结构

技术领域

本实用新型涉及风电叶片技术领域，尤其涉及一种用于风力发电叶片内部的T型筋结构。

背景技术

风电叶片通常由上下两个壳体构成外部轮廓，内部使用主梁-腹板结构进行承载，主梁是主要承载部件。随着叶片长度的增加，在叶片壳体内壁还设置T型筋，T型筋贴合在迎风面壳体和背风面壳体的内壁上并沿着叶片的长度方向延伸，对风电叶片起到结构加强的作用，使叶片能够抵抗风的侧向力和扭矩，对保证叶片安全运转发挥着重要作用。

现有技术中，多采用玻璃钢拉挤工艺制作T型筋，将玻璃纤维作为增强材料，在浸渍树脂基体后通过预成型模具拉挤成型，然后通过灌注将T型筋固定在叶片壳体上，然而T型筋在通过纱线浸渍树脂进行拉挤过程中，容易出现纱线与模具磨损情况，影响产品的成型质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于风力发电叶片内部的T型筋结构，有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于风力发电叶片内部的T型筋结构，包括：底层抗剪织物及设置在所述底层抗剪织物上方的外层抗剪织物，所述外层抗剪织物的两端部与所述底层抗剪织物连接，所述外层抗剪织物的中间部分沿着垂直于所述底层抗剪织物的方向向外凸起形成腔体结构；

其中，在所述腔体结构的内部至少设有两个纤维板，相邻两个所述纤维板之间设有导流织物，所述外层抗剪织物与所述底层抗剪织物在凸起拐角位置形成过渡区域，并在所述过渡区域内填充有纱线，所述底层抗剪织物、所述外层抗剪织物、所述纤维板和所述导流织物采用真空灌注工艺成型。

进一步地，所述导流织物采用单层双轴布。

进一步地，所述双轴布为双轴玻纤布。

进一步地，所述底层抗剪织物和所述外层抗剪织物包括至少两层三轴布。

进一步地，所述三轴布包括交错布置的双轴面和平行布置的单轴面，所述底层抗剪织物和外层抗剪织物的三轴布以单轴面朝内，双轴面朝外的铺层结构布置。

进一步地，所述底层抗剪织物包括三层三轴布。

进一步地，所述外层抗剪织物为连续的两层三轴布。

进一步地，所述三轴布为三轴玻纤布。

进一步地，所述外层抗剪织物与所述底层抗剪织物的三轴布长度朝着远离所述腔体结构的方向依次增加，构成连续的阶梯结构。

进一步地，在所述底层抗剪织物的位置设置进料管和导流网，在所述外层抗剪织物的凸起端部设置抽气管。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的实施过程为使用两层或多层拉挤成型树脂增强纤维板，每两层玻板中间夹一层导流织物，外部包裹外层抗剪织物，并使外层抗剪织物的两端连接在底层抗剪织物上，最后采用真空灌注工艺一体成型，通过真空灌注成型工艺有效保证了T型筋的成型质量，从而进一步保证了风电叶片运行的安全和可靠性，并通过将纤维板和导流织物的填充腔体结构，可以增加T型筋的刚度和耐久性，且拉挤板本身拥有一定的强度和韧性，能够分散载荷，减缓T型筋受到的应力集中情况，填充纱线的过渡区域，增加了在圆弧拐角处的结构强度。

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为本实用新型实施例中用于风力发电叶片内部的T型筋结构的灌注示意图；

图2为本实用新型实施例中底层抗剪织物与外层抗剪织物的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中纱线所在过渡区域的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中外层抗剪织物的顶部结构示意图；

图5为本实用新型实施例中双轴布内双轴面与单轴面的分布示意图。

附图标记：1、底层抗剪织物；2、外层抗剪织物；3、纤维板；4、导流织物；5、纱线；6、双轴面；7、单轴面；8、进料管；9、导流网；10、抽气管。

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。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5所示的用于风力发电叶片内部的T型筋结构，包括：底层抗剪织物1及设置在底层抗剪织物1上方的外层抗剪织物2，外层抗剪织物2的两端部与底层抗剪织物1连接，外层抗剪织物2的中间部分沿着垂直于底层抗剪织物1的方向向外凸起形成腔体结构；

其中，在腔体结构的内部至少设有两个纤维板3，相邻两个纤维板3之间设有导流织物4，外层抗剪织物2与底层抗剪织物1在凸起拐角位置形成过渡区域，并在过渡区域内填充有纱线5，底层抗剪织物1、外层抗剪织物2、纤维板3和导流织物4采用真空灌注工艺成型。

本实用新型的实施过程为使用两层或多层拉挤成型树脂增强纤维板3，每两层玻板中间夹一层导流织物4，外部包裹外层抗剪织物2，并使外层抗剪织物2的两端连接在底层抗剪织物1上，最后采用真空灌注工艺一体成型，通过真空灌注成型工艺有效保证了T型筋的成型质量，从而进一步保证了风电叶片运行的安全和可靠性，并通过将纤维板3和导流织物4的填充腔体结构，可以增加T型筋的刚度和耐久性，且拉挤板本身拥有一定的强度和韧性，能够分散载荷，减缓T型筋受到的应力集中情况，填充纱线5的过渡区域，增加了在圆弧拐角处的结构强度。

本实用新型优选实施例中，导流织物4采用单层双轴布，优选地，双轴布为双轴玻纤布。双轴布的纤维方向是垂直交错的，具有良好的抗拉伸性能，因此可以在前、后方向和左、右方向上获得均匀的强度和刚度表现，采用单层双轴布的导流织物4，能够较好地适应风电叶片的要求。

本实用新型优选实施例中，底层抗剪织物1和外层抗剪织物2包括至少两层三轴布，优选地，三轴布为三轴玻纤布。采用UD纱线5和三轴布的结构使得其抗弯能力强，重量轻，可有效提高叶片的刚度及抗弯强度，减少叶片壳体芯材的使用，达到减轻叶片重量的目的；这里需要指出的是，三轴布是指在多轴针织机上直接织造的纤维粗纱，将经纱和纬纱按照预定角度排列成一层或者多层，然后用缝纫线进行绑扎而成，在本实用新型实施例中三轴布设置为三层，如图2中所示，其角度从内之外依次为0°、+45°和-45°，当然，本领域技术人员还可以根据需要进行层数和角度的改变，上述改变均落入至本实用新型的保护范围内。

作为上述实施例的优选，三轴布包括交错布置的双轴面6和平行布置的单轴面7，底层抗剪织物1和外层抗剪织物2的三轴布以单轴面7朝内，双轴面6朝外的铺层结构布置，通过采用三轴布单轴面7朝内双轴面6朝外的方式，可以有效降低结构件表面的孔隙率，保障结构件外表光顺，减少富树脂的问题。

作为上述实施例的优选，底层抗剪织物1包括三层三轴布，外层抗剪织物2为连续的两层三轴布。通过外层将填充层完全包裹的方式，可以降低灌注过程中的控制难度，提高产品的稳定性和一致性。

结合图3所示，本实用新型中外层抗剪织物2与底层抗剪织物1的三轴布长度朝着远离腔体结构的方向依次增加，构成连续的阶梯结构。在灌注过程中，树脂浸渍后能够将台阶状结构填充形成光滑的斜面结构，有效降低布料的使用，保证产品的随型。

本实用新型优选实施例中，在所述底层抗剪织物1的位置设置进料管8和导流网9，在所述外层抗剪织物2的凸起端部设置抽气管10。进料管8和导流网9的设置能够使树脂充分渗透到整个T型筋中，避免气泡的产生，提高叶片的制造质量，同时，抽气管10的设置可以帮助排出残留的气体和树脂，进一步提高了T型筋的完整性和质量。

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)

1.一种用于风力发电叶片内部的T型筋结构，其特征在于，包括：底层抗剪织物(1)及设置在所述底层抗剪织物(1)上方的外层抗剪织物(2)，所述外层抗剪织物(2)的两端部与所述底层抗剪织物(1)连接，所述外层抗剪织物(2)的中间部分沿着垂直于所述底层抗剪织物(1)的方向向外凸起形成腔体结构；

其中，在所述腔体结构的内部至少设有两个纤维板(3)，相邻两个所述纤维板(3)之间设有导流织物(4)，所述外层抗剪织物(2)与所述底层抗剪织物(1)在凸起拐角位置形成过渡区域，并在所述过渡区域内填充有纱线(5)，所述底层抗剪织物(1)、所述外层抗剪织物(2)、所述纤维板(3)和所述导流织物(4)采用真空灌注工艺成型。

2.根据权利要求1所述的用于风力发电叶片内部的T型筋结构，其特征在于，所述导流织物(4)采用单层双轴布。

3.根据权利要求2所述的用于风力发电叶片内部的T型筋结构，其特征在于，所述双轴布为双轴玻纤布。

4.根据权利要求1所述的用于风力发电叶片内部的T型筋结构，其特征在于，所述底层抗剪织物(1)和所述外层抗剪织物(2)包括至少两层三轴布。

5.根据权利要求4所述的用于风力发电叶片内部的T型筋结构，其特征在于，所述三轴布包括交错布置的双轴面(6)和平行布置的单轴面(7)，所述底层抗剪织物(1)和外层抗剪织物(2)的三轴布以单轴面(7)朝内，双轴面(6)朝外的铺层结构布置。

6.根据权利要求5所述的用于风力发电叶片内部的T型筋结构，其特征在于，所述底层抗剪织物(1)包括三层三轴布。

7.根据权利要求5所述的用于风力发电叶片内部的T型筋结构，其特征在于，所述外层抗剪织物(2)为连续的两层三轴布。

8.根据权利要求4所述的用于风力发电叶片内部的T型筋结构，其特征在于，所述三轴布为三轴玻纤布。

9.根据权利要求4所述的用于风力发电叶片内部的T型筋结构，其特征在于，所述外层抗剪织物(2)与所述底层抗剪织物(1)的三轴布长度朝着远离所述腔体结构的方向依次增加，构成连续的阶梯结构。

10.根据权利要求1所述的用于风力发电叶片内部的T型筋结构，其特征在于，在所述底层抗剪织物(1)的位置设置进料管(8)和导流网(9)，在所述外层抗剪织物(2)的凸起端部设置抽气管(10)。