[发明专利]一种大型风力机叶根加长叶片

说明书

技术领域

本发明涉大型风力机叶片技术领域，尤其涉及一种大型风力机叶根加长叶片。

背景技术

2005年是我国风电蓬勃发展的时期。也是风电行业起步期，当时的风机多树立于风资源良好的地区，机组普遍功率在1.5MW左右，叶片长度在37m左右至2006年累计装机容量在253.72万千瓦。由于早期风资源评估技术的局限性，这些区域的风资源利用率没有达到当初设想的效果；当时叶片设计水平、制造工艺及材料性能均不成熟，叶片长度在当时已经达到最长，但针对目前的市场仍有改进提高空间。

早期叶片使用至今10年左右，依据叶片20年的设计寿命，尚可使用，单独更换叶片一方面是对现有资源的浪费，另一方面生产新的叶片需要投入大量的生产成本，例如模具成本、新的原材料成本、人力成本、车间占地等多样成本。

风力机输出功率计算公式为：P=1/2CPρAU3。CP为风能利用系数，ρ为空气密度，A为扫风面积，U为风速。由公式可知，空气密度与风速属于自然条件，不受控制，那么想要提高发电效率就需要从风能利用率及扫风面积两个方面考虑。对于已经生产制造好的叶片风能利用系数也完全固定了，那么后期想要提升发电量只能从扫风面积这一变量下手。风机叶片扫风面积增大，有利于提高风机的功率输出。由于整机在设计之处已有给定的额定功率，因此叶片的长度增长存在最佳性价比区间，可以使得整机在较低的风速下达到额定转速，实现满功率发电，有利于整机年发电量的提升。

目前，国内主要针对叶片叶尖段进行加长，相比于叶尖段加长，叶根加长的工艺更为稳定，易于操作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种大型风力机叶根加长叶片设计，在保证叶片优良的气动性能以及具有足够的稳定性能的基础上，加大叶片扫风面积，提高原有机组的发电量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大型风力机叶根加长叶片，包括

原始叶片叶根段和叶根加长段；所述叶根加长段的外径与原始叶片叶根段的圆周外径相同，内径为不等厚形式；

所述原始叶片叶根端面沿着圆周方向均匀设置有多个原始螺栓；

所述叶根加长段的后端端面沿着圆周方向均匀设置有多个高强螺栓，前端端面沿着圆周方向设置有与原始螺栓相同数量的多个螺栓孔；

所述原始螺栓固定连接在螺栓孔内，所述高强螺栓与与外部的整机轮毂进行连接。

对上述技术方案的改进：叶根加长段为金属材料制作。

对上述技术方案的改进：叶根加长段前端端面和后端端面的厚度与原始叶片叶根段的叶根厚度相同。

对上述技术方案的改进：叶根加长段的后端端面与轮毂连接段安装人孔盖板。

对上述技术方案的改进：人孔盖板采用复合材料制作。

本发明的有益效果在于：本发明改良结构简单，成型工艺简单，选用材料稳定，便于制造安装。在保证叶片优良的气动性能以及具有足够的稳定性能的基础上，提高了叶片对风能的利用率。

本发明改良结构简单，成型工艺简单，选用材料稳定，便于制造安装。在保证叶片优良的气动性能以及具有足够的稳定性能的基础上，提高了叶片对风能的利用率，可以有效提高年发电量。增加了叶片的使用周期，减少了模具的投入成本以及重新生产叶片带来的材料、生产线的浪费。

附图说明

图1为本发明的叶片加长段与原始叶片的连接结构图。

图2为本发明叶根加长段正等轴视结构图。

图3为本发明叶根加长段俯视结构图。

图4为本发明叶根加长段前视结构图。

图5为本发明叶根加长段截面剖视图。

附图标记说明：1-原始叶片叶根段，2-叶片加长段，3-原始螺栓，4-叶根加长段前端面，5-叶根加长段后端面，6-高强螺栓，7-人孔盖板，8-螺栓孔。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1-5所示：一种大型风力机叶根加长叶片，包括

原始叶片叶根段1和叶根加长段2；所述叶根加长段2的外径与原始叶片叶根段1的圆周外径相同，内径为不等厚形式；

原始叶片叶根段的1叶根端面沿着圆周方向均匀设置有多个原始螺栓3；

叶根加长段的后端端面5沿着圆周方向均匀设置有多个高强螺栓6，前端端面4沿着圆周方向设置有与原始螺栓对应的多个螺栓孔8；

原始螺栓3固定连接在螺栓孔8内，所述高强螺栓6与与外部的整机轮毂进行连接。