[实用新型]一种风电叶片根部延长段构件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机叶片，尤其涉及一种风电叶片根部延长 段构件，属于风力发电设备的零部件。

背景技术

风电叶片是风力机发电机组至关重要的组件，其主要作用是捕获来流风 能，将风能转换成机械能，驱动风力机发电机组再将机械能转换成电能。风 电叶片的长度直接影响风力机捕获风能的能力和风力发电机组的输出功率。 在相同出功效率的情况下，风力机发电能力与叶片的长度呈现2次方关系，增 加叶片长度是增加风力机发电能力的直接和有效途径，然而，叶片越长往往 载荷也越大，这也对叶片的结构强度提出严格的要求。随着风电技术的不断 发展和大量风机运行经验的积累，先进的控制技术大幅降低了现有叶片的运 行载荷，使得叶片结构的强度设计盈余很大，为叶片的增功提供了改造的空 间，增加叶片长度是其中一项有效措施。

不仅如此，由于风电机组在装机前期并不容易完全掌握装机位置的风资 源状况，在实际运行的过程中经常出现一些风机在安装后并没有达到预期的 风速和功率，实际运行载荷也没有预期的值，这也给风机叶片增长提供了实 际需求，而更换整只叶片将大幅增加改造成本，在现有叶片的基础上，通过 增加一个叶根段来增加整个叶片的长度是一个相对经济的提高风力机出功的 举措。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种风电叶片根 部延长段构件，为风电机组增功改造提供一种简单有效的方法，同时，改造 成本不高而能显著增加叶片的出功，具有广泛的应用前景。

本实用新型为解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种风电叶片根部延长段构件，包括延长段主体，其特征在于，所述延 长段主体包括外层、中间层和内层，其中，所述延长段主体的内层、外层均 为由纤维增强复合材料制成的蒙皮，中间层沿其周向均匀铺设若干复合材料 预制型条；相邻两复合材料预制型条之间的空间中沿其轴向依次设置有金属 螺栓套、轻质填充材料、圆柱形假体和金属光套。

优选地，所述延长段主体是与叶根圆柱半径相同的同心圆柱段，所述延 长段主体一端通过所述金属螺栓套和法兰连接螺栓与风力涡轮的轮毂连接， 另一端通过所述金属光套和叶根连接螺栓与风电叶片根部连接。

优选地，所述复合材料预制型条为由复合材料制成的与所述延长段主体 等长的长条。

优选地，所述风电叶片根部延长段构件在使用时，切除圆柱形假体的内 蒙皮，取出圆柱形假体，形成圆柱形假体腔，作为螺栓连接过程的操作空间。

进一步的，圆柱形假体腔的直径与延长段主体末端预埋的金属光套一致， 且长度大于叶根连接螺栓的长度。

优选地，各所述金属螺栓套的尾端至少基本与所述延长段主体的轮毂连 接端面平齐，各所述金属光套的尾端至少基本与所述延长段主体的叶根连接 端面平齐。

同现有技术相比，本实用新型的风电叶片根部延长段构件具有以下特点：

1、采用复合材料主体结构可以发挥复合材料轻质高强的特点，可以降低 结构的重量和叶片的载荷。

2、采用与螺栓套截面尺寸相同的假体可以实现内表面几何外形延延长段 轴向外形一致性，可以避免纤维布在铺设和吸注过程中的褶皱缺陷。有利于 提高结构的强度。

3、采用预埋金属件的连接方式使连接螺栓具有较低的载荷系数，可以有 效减小螺栓承受的载荷。

4、预制型条采用连续纤维复合材料可以发挥单向复合材料的特性，增加 延长段的强度，预制型条的高度可以比较小，这样降低延长段的重量，同时 对螺栓的连接强度影响很小。

5、增加型条在假体临近位置的高度可以使得延长段的结构刚度变化更平 稳，提高延长段的疲劳强度。

6、预埋假体实现螺栓的操作空间对结构的破坏性小，这种结构使得螺栓 连接组装和维护简单，便于螺栓置换。

附图说明

图1.本实用新型的风电叶片根部延长段构件的总体结构装配图；

图2.本实用新型的风电叶片根部延长段构件总体结构示意图；

图3.本实用新型的风电叶片根部延长段构件内部结构轮廓构造图；

图4.本实用新型的风电叶片根部延长段构件主体剖视图；

图5.本实用新型的风电叶片根部延长段构件主体各段截面视图；

图6.本实用新型的风电叶片根部延长段构件总体结构正视图；