[发明专利]风力发电机叶片抗剪腹板连接组件

说明书

技术领域

本发明大体涉及风力发电机领域，具体而言，本发明涉及风力发电机叶片中的抗剪腹板配置。

背景技术

风力发电机叶片是风力发电机将风能转换成电能的基本元件。叶片拥有机翼的横截面轮廓，这样，在运转过程中，流经叶片的空气就会在其两侧之间产生压差。因此，从压力侧到吸入侧的升力会作用于叶片。升力会对主转子轴产生扭矩，其中所述主转子轴通过齿轮连接至可以发电的发电机。

风力发电机叶片通常包括吸入侧壳和压力侧壳，吸入侧壳和压力侧壳在沿叶片后缘和前缘方向的粘接线处粘接在一起。内部抗剪腹板在压力侧与吸力侧壳部件之间延伸，并与固定在壳部件内表面上的主梁帽粘接。抗剪腹板必须具有相对确切的长度，这样，抗剪腹板才能跨过主梁帽，并在主梁帽与抗剪腹板之间形成具有足够宽度和厚度的粘接。要达到此类尺寸并实现充分粘接相当困难，接合主梁帽和抗剪腹板是一个耗时且枯燥的过程，通常需要大量的返工。

叶片的典型构造，要使用坚硬的法兰形成所需的粘接宽度，使粘接胶能够涂抹在主梁帽与抗剪腹板的横向端部之间。但是，这种配置无法适应抗剪腹板长度相对较长的情况(例如短缺)，通常会导致需要使用过多粘接胶来弥补长度偏差，形成粘接宽度。粘接胶过多会导致叶片增加不必要的重量，可能会折断叶片，并造成叶片在风力发电机运转过程中“嘎嘎作响”(在风力发电机所有人/操作人员中，这种抱怨并不少见)。另外，典型结构中的含气率和意外挤出的粘接胶会导致部分区域的粘接强度降低，在无法从叶片内部进行维修的叶片部分中，这种情况会引起特别严重的问题。

因此，如果有一种抗剪腹板与主梁帽之间的改良粘接配置可以解决某些传统配置的一个或多个缺陷，本行业将从中受益。

发明内容

以下说明将部分阐明本发明的各方面内容和优点，或者，这些方面和优点在说明中可能是显而易见的，或者通过实践本发明能够推导出。

根据本发明的各个方面，风力发电机叶片包括内表面上配置了主梁帽的上壳部件和内表面上配置了主梁帽的下壳部件。抗剪腹板在所述主梁帽之间沿所述叶片的纵向长度延伸。抗剪腹板的横向端部与主梁帽之间提供了一个连接组件，连接组件包括一个通过任意合适的构件固定至主梁帽的槽结构。该槽结构具有坚硬的侧壁，该侧壁沿抗剪腹板的纵向侧从主梁帽延伸而出。粘接胶位于所述槽结构的侧壁与所述抗剪腹板的所述纵向侧之间。因此，抗剪腹板与槽结构之间就形成了有效的粘接长度，该粘接长度同各侧壁与抗剪腹板侧边之间的粘接的长度成正比。在特定实施例中，沿各侧壁的粘接的长度可能大于抗剪腹板横向端部的宽度，从而可以使整体粘接强度显著增强。

槽结构配置的另一个益处就是，通常，过多的粘接胶会在粘接过程中“挤出”，而现在，这种情况可以得到更好的控制。如果粘接胶可以自由地挤出，这就会产生很大的影响，粘接胶会产生不规则形状，形成应力集中处。通过槽配置控制粘接胶的形状，就可以有效地减少导致应力集中的因素。

槽结构可以不同方式配置。在一项实施例中，侧壁相隔一定距离，其间隔距离小于抗剪腹板的宽度，并且侧壁向外弯曲，用于将抗剪腹板插入槽结构中。侧壁可能包括张开的端部，以便弯曲并容纳抗剪腹板。

在另一项实施例中，槽结构可能为多部件组件。例如，槽结构的各边侧壁可能为单独部件，分别固定在主梁帽上。在这种实施例中，槽结构的侧壁可能会配置为与所述主梁帽粘接的法兰部件，以便从所述主梁帽上横向延伸而出。

在一项替代实施例中，槽结构可能为一个单式部件，例如U形部件，并包括一面在侧壁之间延伸的端壁，端壁固定于主梁帽上。

抗剪腹板的横向端部可能会以不同的方式容纳在槽结构之内。在一项实施例中，横向端部可能与主梁帽(或槽结构的端壁)相隔一定距离。抗剪腹板的横向端部与主梁帽之间的空间无需涂抹粘接材料，这样即可减少粘接胶的总量，减轻其重量。在其它实施例中，可能需要在槽结构内使用粘接胶将抗剪腹板的横向端部几乎全部包围住，从而将抗剪腹板的横向端部粘接到主梁帽(或槽结构的端壁)上。

参考以下具体说明和所附权利要求书可以更深入地了解本发明的这些以及其他特征、方面和优点。附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，展示了本发明的各实施例，并与具体实施方式一起解释本发明的原理。

附图说明

本说明书参考附图向所属领域一般技术人员公开了本发明，包括其最佳模式，进行了完整且可实现的详细披露，其中：

图1为传统风力发电机的透视图；

图2为传统风力发电机叶片的透视图；