[发明专利]一种具有互换性的分段式风力发电叶片

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电叶片，尤其是一种分段式风力发电叶片的连接结构，属于风力发电技术领域。

背景技术

随着工业化现代化的迅猛发展，人们对能源的需求也在快速增长，与之相矛盾的是煤炭、石油和天然气等化石能源储量的日趋减少，并且化石能源消耗过程中存在严重污染环境问题。风力发电以其环保、安全和可再生等优点近些年来在世界各国得到迅速发展，2010年我国风电总装机容量超过了美国，成为装机容量第一的风电大国。

目前，风电机组大型化已经成为风电发展的一种趋势，而风力发电叶片是风电机组的获取风能的关键部件，叶片尺寸及其气动外形是决定风力发电机功率的重要因素。现有的最大叶片长度尺寸已经超过60m，英国正在建造和测试的大于90 m叶片可用于发电能力为8～10MW的风力发电机。但是，风力发电叶片尺寸增大使得叶片生产制造的难度加大，在生产成本大幅提高的同时也带来了运输和安装难题，为此有人开始研究分段式叶片，但现有的分段式叶片连接结构复杂，互换性能差，叶片定位精度和重复定位精度较低，不能保证叶片的可靠运转。

中国专利申请CN 102518568 A公布了一种风电分段式叶片，所述叶片至少用两段叶片组成，各个叶片段通过连接构件连接成整体。但是上述技术方案还存在以下缺陷：1、连接件、连接螺栓及螺母裸露在叶片外面影响了叶片的气动外形，进而影响了叶片气动特性；2、连接件、连接螺栓及螺母在长期的风吹日晒、雨淋的作用下生锈，影响叶片连接强度；3、叶片上下段之间连接定位不准，使得安装误差加大；4、连接螺栓受力主要是受剪切，所能承受的应力受到很大制约。

 另外，中国专利申请CN 102635514A公布了一种大型风电机组分段式叶片及其连接方法，其结构如下：所述发明将叶片设计成两段，在每段的接头叶片壳体中预先埋放螺纹钢，同时螺纹钢露出部分长度，两段叶片接头段螺纹钢搭接位置要对应好，当叶片分段运到整机安装现场后，利用工装将两段叶片调整成理想相对位置，然后利用预制好的叶片内模板和与其母材相同的材料进行现场糊制，将叶片连接起来。但是上述技术方案还存在以下缺点：1、叶片现场安装需要工装来调整螺纹钢的位置，定位精度不好保证且效率较低；2、两叶片段通过螺纹钢焊接连接成整体，连接部分还需要相应的模具进行现场糊制连接部分外形，安装效率较低；3、一旦叶片局部损坏严重，叶片上下段不能单独更换，叶片将整个报废，不利于叶片的维护，使得维护维修成本加大。

 综上所述，现有的分段式叶片存在叶片连接结构复杂，互换性能差，叶片定位精度和重复定位精度较低，安装效率低，不能保证叶片的可靠运转的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种便于运输和安装、互换性能好、定位精度高的具有互换性的分段式风力发电叶片。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种具有互换性的分段式风力发电叶片，它包括第一叶片段、第一金属连接件、第二金属连接件、第二叶片段和维护盖板，所述第一叶片段与第一金属连接件为一体式结构，所述第一金属连接件右端与第二金属连接件左端配装，所述第二金属连接件与第二叶片段为一体式结构，在第一金属连接件与第二金属连接件装配位置处安装维护盖板。

上述具有互换性的分段式风力发电叶片，所述第一金属连接件外表面与叶片气动外形匹配，在第一金属连接件的右端设有与第二金属连接件匹配的插接块，在插接块上设置第一金属连接件销钉孔和第一金属连接件铰制螺栓孔，所述第一金属连接件销钉孔为上下贯通结构，所述第一金属连接件铰制螺栓孔为轴向贯通结构。

上述具有互换性的分段式风力发电叶片，所述第一金属连接件左端设有与第一叶片段匹配的第一金属连接件预埋连接块，所述第一金属连接件预埋连接块为空腔结构，在第一金属连接件预埋连接块外壁上设置一组矩形螺纹槽。

上述具有互换性的分段式风力发电叶片，所述第二金属连接件外表面与叶片气动外形匹配，在第二金属连接件的左端设有与第一金属连接件匹配的插接槽，在插接槽侧壁上设置第二金属连接件销钉孔和第二金属连接件铰制螺栓孔，所述第二金属连接件销钉孔为上下贯通结构，所述第二金属连接件铰制螺栓孔为轴向贯通结构。

上述具有互换性的分段式风力发电叶片，所述第二金属连接件右端设有与第二叶片段匹配的第二金属连接件预埋连接块，所述第二金属连接件预埋连接块为空腔结构，在第二金属连接件预埋连接块外壁上设置一组矩形螺纹槽。