[发明专利]可加长大型复合材料风电叶片

权利要求书

1.一种可加长大型复合材料风电叶片，所述叶片包括气动外壳和设于气动外壳内腔中的剪切腹板，所述气动外壳主要由位于中部的上、下翼梁和翼梁两侧的填充体组成，气动外壳外围包覆有蒙皮层，所述上、下翼梁通过剪切腹板连接，其特征在于：所述翼梁包括翼梁夹芯层和包覆于翼梁夹芯层外的翼梁蒙皮层，所述翼梁夹芯层主要由靠近叶片根部的玻璃纤维夹芯层、靠近叶片尖部的碳纤维夹芯层以及连接玻璃纤维夹芯层与碳纤维夹芯层的过渡区三部分组成，所述玻璃纤维夹芯层主要由玻璃纤维增强聚合物成型制备，所述碳纤维夹芯层主要由碳纤维增强聚合物成型制备，所述过渡区主要由玻璃-碳混杂纤维增强聚合物成型制备，所述过渡区内的玻璃-碳混杂纤维的具体布置方式为：从玻璃纤维夹芯层到碳纤维夹芯层的方向上由全部玻璃纤维增强渐变式过渡到全部碳纤维增强。

2.根据权利要求1所述的可加长大型复合材料风电叶片，其特征在于，所述渐变式过渡的具体过渡方式为：所述玻璃纤维夹芯层在所述过渡区内形成一过渡尖端并楔入进所述碳纤维夹芯层在过渡区内形成的V形槽中。

3.根据权利要求1所述的可加长大型复合材料风电叶片，其特征在于，所述渐变式过渡的具体过渡方式为：所述碳纤维夹芯层在所述过渡区内形成一过渡尖端并楔入进所述玻璃纤维夹芯层在过渡区内形成的V形槽中。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的可加长大型复合材料风电叶片，其特征在于，所述过渡区内的玻璃纤维与碳纤维是通过层内编织方式实现过渡交接；

所述层内编织方式是指：将过渡区内的玻璃纤维织物端头和碳纤维织物端头采用层内混杂交替编织的方式，使玻璃纤维夹芯层中延伸进过渡区的玻璃纤维与碳纤维夹芯层中延伸进过渡区的碳纤维连接在一起。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的可加长大型复合材料风电叶片，其特征在于，所述过渡区内的玻璃纤维与碳纤维是通过层间缝合方式实现过渡交接，使玻璃纤维夹芯层中延伸进过渡区的玻璃纤维层与碳纤维夹芯层中延伸进过渡区的碳纤维层固定叠加在一起；

所述层间缝合采用的缝合线为芳纶纤维纱、石英纤维纱、玻璃纤维纱中的一种或多种。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的可加长大型复合材料风电叶片，其特征在于：所述玻璃纤维夹芯层的长度为整个翼梁长度的45%～55%；所述过渡区的长度为整个翼梁长度的15%～25%；所述碳纤维夹芯层的长度为整个翼梁长度的25%～35%。

7.根据权利要求6所述的可加长大型复合材料风电叶片，其特征在于，所述过渡区的位置布设在距离叶片根部3l/2至5l/2的区域，其中，l为叶片根部至叶片重心的距离。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的可加长大型复合材料风电叶片，其特征在于，所述过渡区的位置布设在距离叶片根部3l/2至5l/2的区域，其中，l为叶片根部至叶片重心的距离。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的可加长大型复合材料风电叶片，其特征在于，所述翼梁蒙皮层的厚度为2mm～3mm，翼梁蒙皮层所用增强材料为玻璃纤维单轴向布、玻璃纤维双轴向布和/或玻璃纤维三轴向布。

10.根据权利要求1～3中任一项所述的可加长大型复合材料风电叶片，其特征在于：所述翼梁夹芯层中的玻璃纤维增强材料为面密度大于1000g/m²的单轴向织物，所述翼梁夹芯层中的碳纤维增强材料为面密度大于600g/m²的单轴向织物。