[实用新型]一种模块化的风力发电机组叶片

说明书

本实用新型公开了一种模块化的风力发电机组叶片，属于风力发电机叶片设计制造技术领域，包括一承载部和一气动部；承载部包括叶片主梁和叶根转接结构；叶根转接结构的两端分别通过紧固件连接叶片轴承和叶片主梁；气动部通过紧固件连接承载部，气动部包括蒙皮支撑结构和蒙皮，蒙皮支撑结构包括筋板和檩条；蒙皮包括多个蒙皮片，每个蒙皮片与檩条分别通过紧固件固定连接或粘接，形成叶片的气动曲面。本实用新型技术方案的有益效果在于：气动部和承载部分别独立制作而成，承载部的结构形状能够适用不同叶片型号的叶片，通用性较佳；气动部采用分块拼接的蒙皮片，便于叶片损坏后进行局部维修，降低了维护成本，叶片模具的制作成本较低。

技术领域

本实用新型涉及风力发电机叶片设计制造技术领域，尤其涉及一种模块化的风力发电机组叶片。

背景技术

风力发电机叶片是风力发电机的关键部件之一，叶片的设计直接影响其转换效率和可靠性，影响其年发电量。叶片的结构设计主要包括气动部和承载部，叶片的横截面呈中空翼型结构，通常采用一体成型的气动外壳与承载主梁，气动外壳由硬质泡面塑料制成夹心结构，两侧的蒙皮采用多轴玻璃纤维增强复合材料制成，蒙皮的结构较薄，蒙皮之间通常采用轻木、泡沫材料填充，蒙皮与填充材料一体灌注成型；承载结构包括由单向玻璃纤维增强复合材料制成的梁帽，以及腹板，腹板采用硬质泡面塑料夹心结构，梁帽的最大厚度处通过腹板连接后制成盒式主梁或工字主梁，梁帽可以与壳体一体成型，也可以预制后再和壳体粘接成型；叶根采用多轴玻璃纤维增强复合材料制成环状结构，环上布设有连接螺栓，便于与轴承连接，叶根环状结构与中空翼型结构在叶片根部附近通过B样条融合过渡。

目前，现有技术中通常采用分模灌注成型、合模胶接的制造工艺，沿叶片前缘、叶片后缘的最大外缘处将叶片分为两片，分别制作叶片模具(包括阳模、阴模和腹板模具)，在叶片模具上分别制作上述梁帽、前后缘梁、叶根环等承载结构，随后将预制的承载结构与气动结构一体灌注成型，预制的叶片腹板与叶片两片胶接于一体。这种制作工艺随着叶片的加长，材料铺设工作量剧增，生产效率降低，制造周期长；由于玻璃纤维增强复合材料的厚度、面积增加，导致制作困难，质量风险加大；叶片腹板与叶片壳体直接通过粘接固定，运行过程中存在粘接失效的风险，粘接的质量难于控制和检测，严重时可能会危及风力发电机的整体安全；不同型号的叶片模具的通用性较差，增加了叶片模具的制作成本，因此针对以上问题，迫切需要设计出一种能够提高叶片结构通用性，降低风力发电机叶片制造和运维成本的风力发电机叶片，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种模块化的风力发电机组叶片，具体技术方案如下所示：

一种模块化的风力发电机组叶片，包括一承载部和一气动部；

所述承载部包括：

一叶片主梁，所述叶片主梁包括梁帽和腹板，所述梁帽和所述腹板围成自叶根向叶尖延伸的盒体结构；

一叶根转接结构，所述叶根转接结构的一端通过紧固件连接一叶片轴承，所述叶根转接结构靠近所述叶片轴承的一端呈圆环形，所述叶根转接结构的另一端通过所述紧固件所述叶片主梁；

所述气动部通过紧固件连接所述承载部，所述气动部包括：

一蒙皮支撑结构，所述蒙皮支撑结构包括与所述叶片主梁连接的多个筋板，以及多个檩条，多个所述檩条分别安装于多个所述筋板上，所述檩条安装的方向与所述叶片主梁的方向一致；

一蒙皮，所述蒙皮包括多个蒙皮片，每个所述蒙皮片与所述檩条分别通过紧固件固定连接或粘接，形成叶片的气动曲面。

优选地，所述筋板与所述叶片主梁之间的夹角小于或等于90度。

优选地，所述叶片主梁的截面呈方形、多边形、圆形或椭圆形，且沿着叶根向叶尖的延伸方向，所述叶片主梁的横截面积和壁厚相同或逐渐减小。

优选地，每个所述蒙皮片之间填充有密封材料。