[发明专利]风电叶片板材、风电叶片及其制造方法

说明书

本发明提出一种风电叶片板材、风电叶片及其制造方法，风电叶片包括主承力结构件和叶片壳体。主承力结构件包括至少一对梁帽及支撑于所述至少一对梁帽之间的腹板，每一梁帽包括至少一个贴合板材和至少一个非贴合板材，各贴合板材具有相对的第一表面和第二表面，非贴合板材堆叠结合于贴合板材的第二表面。叶片壳体包围在所述至少一对梁帽的外部，各贴合板材的第一表面与叶片壳体连接。通过以下公式获得各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径：a)sita＝L/2.0/r；b)a_2＝r*sin(sita)；c)Sita＝asin(a_2/R)；d)S＝R*(fabs(R*Sita)‑a_2*cos(Sita))‑r*(r*sita‑a_2*cos(sita))；选择与间隙体积最小值对应的r作为各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径。

技术领域

本发明涉及一种风力发电技术领域，尤其涉及一种风电叶片及其制造方法。

背景技术

随着环境污染问题的日益严重，清洁能源的利用越来越受到重视。而风能作为重要的清洁能源，已经得到了广泛的应用。风电叶片是风力发电设备的重要部件，其通常包括主承力结构件和叶片壳体。主承力结构件包括上下梁帽及二者之间的腹板。上下梁帽分别与叶片的壳体贴合。

梁帽可包括多片板材，多片板材之间可通过例如树脂粘合在一起，形成的梁帽可通过例如树脂与叶片壳体粘合。

由于叶片壳体属于异形曲面，现有的平面状的梁帽板材与叶片壳体贴合后，二者之间必然存在片材下间隙，此间隙将导致风电叶片形成空腔、气泡或富树脂区等缺陷，影响风电叶片的性能，增加风电叶片的安全隐患，增加维修成本。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种风电叶片板材、风电叶片及其制造方，其能够尽可能减小甚至避免梁帽与叶片壳体之间间隙，以降低制造成本、简化工艺。

根据本发明的一方面，提供一种风电叶片板材，包括相对的第一表面和第二表面，第一表面用于与叶片壳体贴合，

其中，通过以下公式获得第一表面的截面所在圆的曲率半径：

a)sita＝L/2.0/r；

b)a_2＝r*sin(sita)；

c)Sita＝asin(a_2/R)；

d)S＝R*(fabs(R*Sita)-a_2*cos(Sita))-r*(r*sita-a_2*cos(sita))；

其中：r为第一表面的截面所在圆的曲率半径；R为叶片壳体的截面曲率半径；L为第一表面的横截面弧长；sita，a_2，Sita及S均为过程参数；fabs为绝对值函数；

R和L为已知，输入多个不同的r，对S进行积分，能够获得与各个r对应的间隙体积，其中，间隙体积为第一表面与叶片壳体的表面之间间隙的体积，选择与间隙体积最小值对应的r作为第一表面的截面所在圆的曲率半径。

根据本发明的另一方面，提供一种风电叶片，包括主承力结构件和叶片壳体。

主承力结构件包括至少一对梁帽及支撑于所述至少一对梁帽之间的腹板，每一梁帽包括至少一个贴合板材和至少一个非贴合板材，各贴合板材具有相对的第一表面和第二表面，非贴合板材堆叠结合于贴合板材的第二表面。

叶片壳体包围在所述至少一对梁帽的外部，各贴合板材的第一表面与叶片壳体连接，通过以下公式获得各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径：

a)sita＝L/2.0/r；

b)a_2＝r*sin(sita)；