[实用新型]一种后掠式风机叶片

说明书

技术领域

本实用新型涉及风机发电领域，特别是涉及一种后掠式风机叶片。

背景技术

目前，风电叶片朝着超长、细长化发展，载荷是制约叶片结构和成本的关键因素，为了保证叶片的净空，原有途径是加大叶片的挥舞刚度，而这势必会带来重量和成本的上升，细长化叶片设计目标为减少叶片的挥舞弯矩M_YB，在保证叶片净空的前提下叶片的质量也得到控制。

目前主要采用的是如图1所示截面的无后掠叶片，叶片是由多个不同相对厚度的翼型，沿着桨距轴2，根据不同的位置，采取不同的弦长和扭角，最终放样得到。图1中，在叶片的大部分区域，桨距轴距离叶片前缘的位置均在33%（与该处的叶片弦长相比），叶根处桨距轴位于50%的位置，从叶根的50%到其他翼型的33%，采用线性插值过渡得到。

经过研究，叶片向后缘方向偏移，能够降低叶片的挥舞弯矩M_YB，为了进一步降低叶片的挥舞弯矩M_YB，发展了后掠式叶片的概念。

普通后掠式叶片，如图2所示。在标识区域4之前，普通后掠式叶片与无后掠叶片一样，在4的标识位置之后，即叶片的50%--80%展长位置之后，叶片开始逐渐向后缘偏移，直至叶尖处附近偏移量达到最大，最终在叶尖处稍向前缘回收。

目前常用的普通后掠式叶片虽然能够实现挥舞方向的弯矩M_YB降载，但是由于叶片的一部分向后缘偏移，造成质量偏向一侧，故造成变桨力矩M_ZB的增加，对变桨系统带来不利影响。

由此可见，上述现有的一种后掠式风机叶片在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种挥舞弯矩低且变桨力矩低的新的后掠式风机叶片,实属当前重要研发课题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种后掠式风机叶片，使其叶片降低挥舞弯矩M_YB的同时也降低了后掠式叶片带来的变桨力矩M_ZB，从而克服现有的后掠式叶片变桨力矩M_ZB过大的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型一种后掠式风机叶片，包括叶根部分、叶片中部及叶尖部分，其特征在于：叶根部分至叶片中部向前缘偏移，由叶片中部至叶尖部分向后缘偏移。

作为本实用新型的一种改进，本实用新型还可通过下述方式实现：

一种后掠式风机叶片，其中，所述的叶根部分指该处截面到叶根的距离为叶片长度的0%-20%，所述的叶片中部指该处截面到叶根的距离为叶片长度的40%-60%。

一种后掠式风机叶片，其中，所述的叶根部分至叶片中部向前缘的偏移量，限制在叶根部分至叶片中部最大偏移位置弦长的20%以内。

采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

本技术方案在保证了后掠式叶片降低挥舞弯矩M_YB的同时也降低了原有普通后掠式叶片带来的变桨力矩M_ZB。从而在保证了叶片净空的前提下，降低了叶片重量，降低了成本。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是现有的无后掠叶片的截面示意图。

图2是常见的后掠式叶片的截面示意图。

图3是本实用新型与普通无后掠叶片相对比的截面示意图。

图4是本实用新型一种后掠式风机叶片的叶根坐标系。

1代表叶片的前缘位置，2代表叶片变桨时的桨距轴，3代表叶片的后缘位置,4代表普通后掠式叶片的后掠起点位置，5代表本实用新型后掠式风机叶片前掠部分的前缘，6代表与5对应的普通无后掠叶片前缘，7代表本实用新型后掠式风机叶片后掠部分的前缘，8代表与7对应的无后掠风机叶片的前缘，9代表两种风机叶片的桨距轴。

具体实施方式

具体请参照图3所示，本实用新型提供的后掠式叶片主要包括叶根部分、叶片中部及叶尖部分，叶片以叶片中部为分界分为前掠部分和后掠部分：叶根部分至叶片中部比现有无后掠式叶片向前缘偏移，为前掠部分；由叶片中部至叶尖部分向后缘偏移，为后掠部分。

前掠部分向前偏移量限制在前掠部分对应最大偏移位置弦长的20%以内；后掠部分的偏移量和偏移位置可与现有后掠式叶片基本一致。