[发明专利]一种用于风电叶片的承载结构件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于风电叶片的承载结构件及其制备方法，其由若干布置完全相同的拉挤板材层堆叠形成，两侧边缘对齐；所述的拉挤板材层由偶数个梯形拉挤板材平铺布置形成，该梯形拉挤板材还设置至少一个倒角；每层相邻的两个拉挤板材的梯形上下底边相反布置，水平对齐，且相邻的梯形拉挤板材侧壁紧贴设置连接，相邻的梯形拉挤板材的连接部在层间形成斜缝。本发明通过设计具有梯形截面的梯形拉挤板材，及保证边缘板材斜边对齐的堆叠方式，避免了使薄弱的通缝在一个垂直截面，且增加了每层相邻两个拉挤板材的粘接面积，提升板材结构的整体承载能力，克服了长方形截面板材在堆叠时形成垂直通缝而降低板材结构刚度和强度的问题。

技术领域

本发明涉及风电叶片制造工艺，具体涉及一种用于风电叶片的承载结构件及其制备方法。

背景技术

随着叶片长度的增加，主梁承受的载荷也不断增大，对主梁的要求也越来越高。

纤维增强树脂复合材料拉挤板材(以下简称“板材”)具有力学性能优异、加工方法简单的优点，使用板材及板材堆叠作为增强结构件(如叶片主梁)是风电领域大叶片设计的重要技术思路。

如图1a所示，现有技术中风电叶片中拉挤板材1’的截面形状通常是长方形。这样的拉挤板材1’通过堆叠的方式形成板材结构件，如图1b所示。使用如图1a所示的长方形截面的拉挤板材1’，堆叠形成板材结构件时板材的边缘对齐后，会在厚度方向形成垂直(垂直于板材方向)的通缝2’，如图1b所示。在灌注成型后，通缝位置由树脂填充，但树脂的刚度与强度明显低于拉挤板材，由此制成的板材结构件(如主梁)，其通缝为结构的薄弱区域，降低了结构的刚度和强度。

发明内容

本发明是通过改善拉挤板材的截面形状及其堆叠方式，从而达到以下目的：(1)避免长方形截面板材堆叠结构形成上下通缝的问题，增加主梁的承载能力；(2)使板材堆叠结构能够形成有效的树脂灌注流道，提高灌注效率，改善灌注质量。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于风电叶片的承载结构件，其由若干布置完全相同的拉挤板材层堆叠形成，两侧边缘对齐(即，各层拉挤板材层的最外侧侧壁对齐)；所述的拉挤板材层由偶数个梯形拉挤板材平铺布置形成，该梯形拉挤板材还设置至少一个倒角；每层相邻的两个拉挤板材的梯形上下底边相反布置，水平对齐，且相邻的梯形拉挤板材的侧壁紧贴设置连接，相邻的梯形拉挤板材的连接部在层间形成斜缝。

所述的斜缝包含I型斜缝、II型斜缝，所述I型斜缝和所述倒角使得树脂从上向下灌注时，在同一拉挤板材层相邻两梯形拉挤板材连接界面的底部，分流成水平方向相反的两部分；所述II型斜缝和所述倒角使得树脂从上向下灌注时，在同一拉挤板材层相邻两梯形拉挤板材连接界面的底部，分流成两部分，一部分树脂向右或向左流动，剩余部分直接向下流动。

较佳地，所述梯形拉挤板材的长边棱角设置呈倒角结构。

较佳地，所述堆叠形成的拉挤板材层经灌注一体成型固定连接。

较佳地，所述堆叠形成的拉挤板材层通过临时固定连接。

本发明还提供了一种风电叶片，其包含：叶片主体及上述的承载结构件。

本发明还提供了一种风力发电机组，其包含：上述的风电叶片。

本发明还提供了一种上述的用于风电叶片的承载结构件的制备方法，其包含：

S1，将上述的梯形拉挤板材逐层堆叠在主梁模具中，该堆叠方法包含：

S1.1，采用偶数个形制相同的梯形拉挤板材铺设第1层拉挤板材层，布置为相邻的两个拉挤板材的梯形上下底边相反水平对齐，侧壁紧贴；

S1.2，采用S1.1相同的铺设方法在第1层拉挤板材层上铺设若干层拉挤板材层，使得各层拉挤板材层的最外侧侧壁对齐；