[发明专利]用于风力发电机组的叶片、制造其的方法及风力发电机组

说明书

本发明涉及一种用于风力发电机组的叶片、制造其的方法及风力发电机组，包括：一种用于风力发电机组的叶片，叶片的前缘设置有防护装置，防护装置为叠层结构，至少包括弹性层和硬质层，其中，弹性层和硬质层沿由叶片壳体表面向远离叶片壳体表面的方向依次设置。硬质层由于硬度较高且耐候性较好，在叶片的长期运行中不易变形或破损，弹性底层可以对风沙、雨水、昆虫等的冲击起到缓冲作用，硬质层与弹性层的协同作用，使得叶片前缘进行有效的防护，保持叶片的翼型不变，使叶片可以长时间的保持较好的气动性能，使风力发电机组保持较高的发电率。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体来说，涉及风力发电机组的叶片及叶片的制造方法。

背景技术

近年来，风力发电作为一种清洁能源，获得飞速的发展。风力发电机组正常工作时，叶尖速度可达70～80m/s，相当于时速300公里高铁的速度。在自然环境下，风沙、雨水、昆虫或在空气中的其他悬浮颗粒导致叶片受到磨损，特别是在前缘区域(叶尖到叶根约20～30m范围内)，前缘粘合部位将因此开裂、腐蚀、导致叶片翼型产生变化，由于翼型发生变化会导致翼型阻力上升、气动性能大幅下降，叶片捕捉风能效率估计减少5％以上，年输出功率损失甚至可以达到30％。叶片前缘防护对提高叶片的发电效率至关重要。

目前叶片的前缘保护主要有粘贴聚氨酯前缘保护膜或涂覆叶片前缘防护涂层的方式。聚氨酯前缘保护膜其耐老化性能一般较差，粘贴5年左右时间保护膜即发生破损，如对保护膜进行维修，则会产生较多维护成本；前缘保护叶片前缘防护涂层，在涂装过程中，需要保证叶片前缘防护涂层有足够的厚度及较高的涂覆质量，常因作业人员工艺熟练程度较低，而导致涂覆效果不好，从而影响防护效果。另外，如漆膜发生破损，也会产生较多维护成本。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种叶片，使得叶片前缘进行有效的防护。

一方面，根据本发明实施例提出了一种用于风力发电机组的叶片，叶片的前缘设置有防护装置，防护装置为叠层结构，至少包括弹性层和硬质层，其中，弹性层和硬质层沿由叶片壳体表面向远离叶片壳体表面的方向依次设置。

根据本发明实施例的一个方面，叶片前缘表面设置有外补强布，防护装置设置于外补强布表面，通过对外补强布和防护装置进行真空袋密封并加热固化，使防护装置与叶片粘接固定。

根据本发明实施例的一个方面，叶片采用一体灌注成型，灌注前将防护装置放置于叶片前缘铺层外侧，使防护装置与叶片通过灌注固定连接。

根据本发明实施例的一个方面，防护装置包括多个独立单元，多个独立单元沿叶片的纵向方向拼接组成防护装置。

根据本发明实施例的一个方面，防护装置与叶片接触的边缘厚度逐渐变小，使防护装置与叶片平滑连接，叶片外形为一光滑曲面。

根据本发明实施例的一个方面，防护装置与叶片接触的边缘区域采用填充材料填充，使防护装置与叶片平滑连接，叶片外形为一光滑曲面。

根据本发明实施例的一个方面，叠层结构包括弹性层、硬质层和叶片前缘防护涂层，其中，弹性层、硬质层和叶片前缘防护涂层沿由叶片壳体表面向远离叶片壳体表面的方向依次设置。

根据本发明实施例的一个方面，叠层结构中弹性层的厚度为0.1～2mm，硬质层的厚度为0.1～2mm，其中弹性层和硬质层的厚度比大于等于1，且小于等于2。

根据本发明实施例的一个方面，弹性层可以为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、聚氨酯弹性体等其中的一种或多种材料；硬质层可以为ASA塑料、AES塑料、PVDF、UHMWPE等一种的一种或其改性材料。

根据本发明实施例的一个方面，弹性层和硬质层之间通过粘接剂或粘接胶粘接固定形成防护装置；或者，弹性层和硬质层之间通过涂抹生胶或通过利用弹性层生胶，并对生胶硫化处理，实现弹性层和硬质层之间固定形成防护装置。