[发明专利]风力发电机电热融冰转子叶片、电热芯片及成型装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电机电热融冰转子叶片、电热芯片及其成型装置和成型方法。

背景技术

风力发电是目前国内外应用很广的新能源，但由于气候的变化，特别是近几年我国冻雨天气增多危害严重，由于冻雨的影响，在风力发电机的转子叶片上产生结冰现象，对风力发电机造成很大的危害。

目前消除转子叶片上的结冰通常采用的方法是：在转子叶片结冰到一定程度时停机除冰，其除冰方法一是等待气温上升自然除冰，二是人工敲打除冰，上述方法存在如下缺点：影响发电机组的发电量；敲打会对发电机组造成损害。

中国发明专利200810049360.5公开了一种高压电塔自动辅助电热融冰装置，在直角两面板、底板和两端盖制作的长形壳体中，腔内纵向放置一个电热芯和绝热填充料，壳体截面为直角三角形；电热芯在壳体腔内的上部，绝缘填充料放置壳体内的下部，电热芯的发热功率为50～200W/m，电热芯是用表面有绝缘层的电热导线盘绕而成，其两端线从同端引出；该高压电塔自动辅助电热融冰装置安装在高压电塔塔体上，可防止高压电塔表面结冰和结冰后随时融冰的装置，形成了应用于高压电塔的电热融冰技术，但这种无法直接应用于风力发电机转子叶片上。发明人结合在电热融冰专业多年的研究和上述电热融冰原理，将电热融冰技术用于风力发电机的转子叶片上，解决了风力发电机转子叶片电热融冰过程中可能遇到的技术难题，研制成功可用于风力发电机的动力翼的电热芯片及其成型装置和成型方法，实时融化动力翼上的结冰。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种风力发电机电热融冰转子叶片、电热芯片及成型装置和方法，成型工艺简单，成型后的电热芯片渗透率高，能够直接装配在风力发电机的转子叶片上，避免转子叶片结冰。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种风力发电机电热融冰转子叶片用电热芯片，包括玻璃纤维布，该玻璃纤维布上缝设有碳纤维束。

其中，所述玻璃纤维布上相隔缝设有至少二束碳纤维束。

优选的方案，所述玻璃纤维布的厚度为0.4～0.8cm，所述至少二束碳纤维束之间的间隔为1～2cm；所述碳纤维束采用12～36K的碳纤维束。

本发明实施例还提供一种上述的风力发电机电热融冰转子叶片用电热芯片的成型装置，包括成型机、设于所述成型机前方的供料架、依次设于所述成型机后方的加热装置和收料装置，所述供料架上设有复数个滚动轴，所述滚动轴上缠绕有碳纤维束。

其中，所述成型机选用多针成型机，该多针成型机的送料辊上卷绕有玻璃纤维布。

其中，所述加热装置由旋转方向相反的上加热辊和下加热辊组成，所述上加热辊和下加热辊内均设有加热元件。

其中，所述收料装置由前后设置的卷筒和压辊构成，成型后的所述电热芯片卷绕于所述卷筒上。

本发明实施例还提供一种利用上述成型装置的电热芯片的成型方法，包括如下步骤：

（1）将碳纤维束对应地缠绕于供料架的滚动轴上；

（2）将卷状玻璃纤维布设置于成型机的送料辊上；

（3）将步骤（1）中的多束碳纤维束拉至成型机的针排与玻璃纤维布之间；

（4）启动成型机，将多束碳纤维束相隔缝制于玻璃纤维布上，制成电热芯片半成品；

（5）步骤（4）中所得电热芯片半成品经由成型机输送至加热装置，依次经过上加热辊和下加热辊后被烫平；

（6）烫平后的电热芯片在收料装置的压辊作用下卷绕于卷筒上，完成电热芯片的成型。

本发明实施例还提供一种风力发电机电热融冰转子叶片，包括外蒙皮玻璃钢层、芯材和内蒙皮玻璃钢层，所述外蒙皮玻璃钢层和芯材之间设置有所述的电热芯片。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，将碳纤维束用成型机缝制于玻璃纤维布上，制造工艺简单，一体性强；本发明的电热芯片，由玻璃纤维布和碳纤维组成，不包含金属，符合转子叶片的材质要求；玻璃纤维布具有高渗透率，将电热芯片灌注在转子叶片中时，能够满足转子叶片的灌注工艺要求，制成的电热融冰转子叶片能够利用碳纤维通电后产生的热能，防止转子叶片结冰。

附图说明

图1为本发明实施例一中电热芯片的结构示意图；

图2为本发明实施例一中成型装置的结构示意图；

图3为本发明实施例一中供料架的俯视图；

图4为本发明实施例一中加热装置处的俯视图；

图5为实施例一中托线机构的结构示意图；

图6为图5中A处的局部放大图；

图7为实施例一中穿面线机构的结构示意图；