风电叶片的制作方法

专利2025-03-17  24


本申请属于风力发电领域,尤其涉及一种风电叶片。


背景技术:

1、风电叶片是风力发电机的旋转部件,由桨型叶片和桨毂组成,是风力发电机的关键部件之一。基于空气动力学原理,叶片的形状很像飞机的机翼,特点是长而薄。当风吹过叶片时,叶片上的曲面会产生不同的气流速度和气压分布,从而在叶片上产生一个向前的气动力,使得叶片开始旋转。叶片旋转带动了风力发电机转子的旋转,进而产生电能。

2、其中,风电叶片在转速达到一定值时,由于自身结构和颠簸风能的影响,会出现振动现象,而严重的振动会对风力发电机组造成损坏。为了防止叶片振动过大对风力发电机组造成损坏,在风电叶片上安装配重,以控制和降低振动值。配重一般采用铅块、铁块等重物,安装在叶片的重心位置或靠近重心的位置,以减少三支叶片重量与质量矩的互差,提高运行过程的动平衡和风机运行的稳定性。

3、然而,现有的配重多采用合模胶粘接在风电叶片上,在风电叶片受载发生形变时,配重与风电叶片之间会产生应力集中,进而出现损伤,甚至造成配重脱落。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种风电叶片,能够降低配重组件与叶片本体之间的应力集中,提高配重组件的连接稳定性。

2、本申请实施例提供了一种风电叶片,包括:叶片本体,所述叶片本体包括迎风面壳体、背风面壳体和所述迎风面壳体与所述背风面壳体形成的中空腔;配重组件,所述配重组件安装在所述叶片本体所述中空腔;第一弹性粘接层,所述配重组件通过所述第一弹性粘接层连接于所述叶片本体,所述第一弹性粘接层包括拉伸模量小于2gpa的粘接胶;其中,所述配重组件的形变与所述叶片本体的形变通过所述第一弹性粘接层隔离,以使所述配重组件与所述叶片本体独立的变形。

3、根据本申请实施例提供的风电叶片,所述配重组件包括至少两个配重块和填充于相邻所述配重块之间的第二弹性粘接层,所述第二弹性粘接层包括拉伸模量小于2gpa的粘接胶。

4、根据本申请实施例提供的风电叶片,所述第一弹性粘接层包括拉伸模量在0.01gpa至1gpa范围内的粘接胶。

5、根据本申请实施例提供的风电叶片,所述第一弹性粘接层的厚度大于所述第二弹性粘接层的厚度。

6、根据本申请实施例提供的风电叶片,所述第一弹性粘接层的厚度范围为3毫米至20毫米。

7、根据本申请实施例提供的风电叶片,所述第二弹性粘接层的厚度范围为2毫米至5毫米。

8、根据本申请实施例提供的风电叶片,还包括纤维保护层,所述纤维保护层包覆在所述配重组件外表面,所述纤维保护层的边缘与所述叶片本体连接。

9、根据本申请实施例提供的风电叶片,所述纤维保护层包括双轴玻璃纤维织物,所述双轴玻璃纤维织物的纤维方向与受力方向夹角范围为±45度。

10、根据本申请实施例提供的风电叶片,所述叶片本体包括置于所述中空腔内的筋板,所述筋板连接在所述迎风面壳体与所述背风面壳体之间,所述配重组件至少安装在远离所述叶片本体的前缘的所述筋板上。

11、根据本申请实施例提供的风电叶片,所述配重组件至少安装在所述筋板背向所述叶片本体的前缘的一侧。

12、根据本申请实施例提供的风电叶片,所述配重组件包括沿所述风电叶片的弦长方向叠放的第一配重层、第二配重层和第三弹性粘接层,所述第一配重层通过所述第一弹性粘接层与所述筋板粘接,所述第二配重层通过所述第三弹性粘接层与所述第一配重层背离所述筋板的一面粘接;所述第一配重层和所述第二配重层均包括至少两个所述配重块和所述第二弹性粘接层,多个所述配重块沿垂直所述弦长方向的平面设置。

13、本申请实施例的风电叶片,通过在叶片本体的中空腔内安装配重组件,且配重组件与叶片本体通过第一弹性粘接层连接,第一弹性粘接层包括拉伸模量小于2gpa的粘接胶,即为低弹性模量的弹性粘接层,在风电叶片受力时,配重组件的形变与叶片本体的形变通过第一弹性粘接层隔离,第一弹性粘接层具有一定的弹性变形,因此叶片本体和配重组件分别独立变形,避免了配重组件与叶片本体之间应力集中以及应力累计,降低配重组件与叶片本体之间的损伤,降低配重组件脱落的风险。



技术特征:

1.一种风电叶片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的风电叶片,其特征在于,所述配重组件包括至少两个配重块和填充于相邻所述配重块之间的第二弹性粘接层,所述第二弹性粘接层包括拉伸模量小于2gpa的粘接胶。

3.根据权利要求1所述的风电叶片,其特征在于,所述第一弹性粘接层包括拉伸模量在0.01gpa至1gpa范围内的粘接胶。

4.根据权利要求2所述的风电叶片,其特征在于,所述第一弹性粘接层的厚度大于所述第二弹性粘接层的厚度。

5.根据权利要求4所述的风电叶片,其特征在于,所述第一弹性粘接层的厚度范围为3毫米至20毫米。

6.根据权利要求4所述的风电叶片,其特征在于,所述第二弹性粘接层的厚度范围为2毫米至5毫米。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的风电叶片,其特征在于,还包括纤维保护层,所述纤维保护层包覆在所述配重组件外表面,所述纤维保护层的边缘与所述叶片本体连接。

8.根据权利要求7所述的风电叶片,其特征在于,所述纤维保护层包括双轴玻璃纤维织物,所述双轴玻璃纤维织物的纤维方向与受力方向夹角范围为±45度。

9.根据权利要求2所述的风电叶片,其特征在于,所述叶片本体包括置于所述中空腔内的筋板,所述筋板连接在所述迎风面壳体与所述背风面壳体之间,所述配重组件至少安装在远离所述叶片本体的前缘的所述筋板上。

10.根据权利要求9所述的风电叶片,其特征在于,所述配重组件至少安装在所述筋板背向所述叶片本体的前缘的一侧。

11.根据权利要求9所述的风电叶片,其特征在于,所述配重组件包括沿所述风电叶片的弦长方向叠放的第一配重层、第二配重层和第三弹性粘接层,所述第一配重层通过所述第一弹性粘接层与所述筋板粘接,所述第二配重层通过所述第三弹性粘接层与所述第一配重层背离所述筋板的一面粘接;所述第一配重层和所述第二配重层均包括至少两个所述配重块和所述第二弹性粘接层,多个所述配重块沿垂直所述弦长方向的平面设置。


技术总结
本申请涉及风力发电领域,公开了一种风电叶片,其中,一种风电叶片,包括:叶片本体,包括中空腔;配重组件,安装在叶片本体中空腔;配重组件通过第一弹性粘接层连接于叶片本体,第一弹性粘接层包括拉伸模量小于2GPa的粘接胶。用以解决配重与风电叶片之间会产生应力集中,进而出现损伤,甚至脱落的问题。通过配重组件与叶片本体通过第一弹性粘接层连接,第一弹性粘接层包括拉伸模量小于2GPa的粘接胶,在风电叶片受力时,配重组件的形变与叶片本体的形变通过第一弹性粘接层隔离,第一弹性粘接层具有一定的弹性变形,避免了配重组件与叶片本体之间应力集中以及应力累计,降低配重组件与叶片本体之间的损伤,降低配重组件脱落的风险。

技术研发人员:李永国,曾鸿鸣,刘宏伟,李成良,牟书香
受保护的技术使用者:中材科技风电叶片股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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