[实用新型]风力发电机组的叶片的主梁、叶片和风力发电机组

说明书

本实用新型提供一种风力发电机组的叶片的主梁、叶片和风力发电机组。主梁沿着叶片的长度方向延伸，主梁包括：压力侧主梁帽，包括沿着叶片的厚度方向由外而内依次堆叠的第一碳纤维增强层和第一玻璃纤维增强层；吸力侧主梁帽，包括沿着叶片的厚度方向由外而内依次堆叠的第三玻璃纤维增强层和第三碳纤维增强层。根据本实用新型，可根据叶片的压力侧主梁帽和吸力侧主梁帽的受力特点不同来设计压力侧主梁帽和吸力侧主梁帽的具体结构，从而既能够满足压力侧主梁帽或吸力侧主梁帽的力学性能要求又能保证较低的成本。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，更具体地，涉及一种风力发电机组的叶片的主梁、叶片和风力发电机组。

背景技术

风力发电需要利用叶片的旋转来捕捉风能。叶片通常包括迎风面壳体、背风面壳体、主梁和腹板。

迎风面壳体和背风面壳体彼此连接而形成叶片的外型。主梁包括压力侧主梁帽和吸力侧主梁帽，压力侧主梁帽和吸力侧主梁帽分别粘接到迎风面壳体和背风面壳体的内表面，作为叶片的主要承力部件。此外，腹板设置在压力侧主梁帽和吸力侧主梁帽之间以支撑压力侧主梁帽和吸力侧主梁帽。

在现有技术中，叶片的压力侧主梁帽和吸力侧主梁帽采用相同材料体系制成，例如，压力侧主梁帽和吸力侧主梁帽均采用玻璃纤维增强材料制成或均采用碳纤维增强材料制成。

然而，由于叶片的迎风面壳体和背风面壳体所受载荷的不对称性，当叶片的压力侧主梁帽和吸力侧主梁帽采用相同材料体系制成时，存在压力侧主梁帽或吸力侧主梁帽的力学性能无法满足其性能要求或者制造成本过高的问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种能够满足压力侧主梁帽或吸力侧主梁帽的力学性能要求且成本低的风力发电机组的叶片的主梁、叶片和风力发电机组。

根据本实用新型的一方面，提供一种风力发电机组的叶片的主梁，主梁沿着叶片的长度方向延伸，主梁包括：压力侧主梁帽，包括沿着叶片的厚度方向由外而内依次堆叠的第一碳纤维增强层和第一玻璃纤维增强层；吸力侧主梁帽，包括沿着叶片的厚度方向由外而内依次堆叠的第三玻璃纤维增强层和第三碳纤维增强层。

可选地，第一碳纤维增强层和第一玻璃纤维增强层的厚度比为1:0.08-0.4。

可选地，第三玻璃纤维增强层和第三碳纤维增强层的厚度比为1:0.08-0.4。

可选地，压力侧主梁帽还包括沿着叶片的厚度方向堆叠在第一玻璃纤维增强层内侧的第二碳纤维增强层。

可选地，第一碳纤维增强层、第一玻璃纤维增强层和第二碳纤维增强层的厚度比为1:0.08-0.4:0.01-1。

可选地，吸力侧主梁帽还包括沿着叶片的厚度方向堆叠在第三碳纤维增强层内侧的第四玻璃纤维增强层。

可选地，第三玻璃纤维增强层、第三碳纤维增强层和第四玻璃纤维增强层的厚度比为1:0.08-0.4:0.01-1。

可选地，压力侧主梁帽与吸力侧主梁帽的厚度比为0.56-0.76:1。

可选地，压力侧主梁帽和/或吸力侧主梁帽为拉挤板。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组的叶片的主梁，主梁沿着叶片的长度方向延伸，主梁包括压力侧主梁帽和吸力侧主梁帽。压力侧主梁帽包括第一碳玻混合增强结构并且吸力侧主梁帽包括玻璃纤维增强结构，或者压力侧主梁帽包括碳纤维增强结构并且吸力侧主梁帽包括第二碳玻混合增强结构，或者压力侧主梁帽包括第一碳玻混合增强结构并且吸力侧主梁帽包括第二碳玻混合增强结构，其中，第一碳玻混合增强结构和第二碳玻混合增强结构为碳纤维和玻璃纤维彼此交织的结构，并且第一碳玻混合增强结构中的碳含量高于第二碳玻混合增强结构中的碳含量。