[发明专利]风力发电机的叶片结构及其成型方法

说明书

本发明公开了一种风力发电机的叶片结构及其成型方法，该风力发电机的叶片结构包括主骨架，所述主骨架的中心贯穿有多个横向支撑杆，所述主骨架的周侧固定连接多个限位轴套，所述主骨架顶部与底部的中心固定连接有多个纵向支撑杆，多组所述横向支撑杆和纵向支撑杆靠近主骨架一端的外壁均旋合有固定螺母；多组所述横向支撑杆和纵向支撑杆的外侧缠绕有定型棉网，所述定型棉网的外侧包覆有填充层，所述填充层的外侧涂刷有环氧树脂涂层。通过采用龙骨式结构设计，并通过包覆填充层、环氧树脂涂层以及碳纤维包覆层，既可以保证叶片整体结构的牢固性，同时也使叶片更加轻量化，从而使其整体的工作效率大大提高。

技术领域

本发明涉及风力发电机设备技术领域，具体为风力发电机的叶片结构及其成型方法。

背景技术

风力发电机是将风能转化为电能的装置，主要由叶片，发电机，机械部件和电气部件组成，根据旋转轴的不同，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类，目前市场上水平轴风力发电机占主流位置；在风力发电机中叶片的设计直接影响风能的转换效率，直接影响其年发电量，是风能利用的重要一环，近代的微、小型风力发电机也有采用木制叶片的，但木制叶片不易做成扭曲型，大、中型风力发电机很少用木制叶片，采用木制叶片的也是用强度很好的整体木方做叶片纵梁来承担叶片在工作时所必须承担的力和弯矩，随着风力发电产业的发展，对叶片的要求越来越高；对叶片来讲，刚度也是一个十分重要的指标，研究表明，碳纤维复合材料叶片刚度是玻璃钢复合叶片的两至三倍，虽然碳纤维复合材料的性能大大优于玻璃纤维复合材料，但价格昂贵，影响了它在风力发电大范围应用。

叶片是风力发电机的重要组成部分，目前市场上有多种不同类型的风力发电机叶片，但目前现有的风力发电机叶片结构设计过于简单，通常都是采用金属材料或高硬度塑料材质制成，这种风力发电机叶片虽然可以正常使用，但其整体的结构强度以及抗弯曲性能相对较差，在面对强风时，很容易造成叶片的断裂或弯曲变形，从而影响风力发电机的正常使用，为此，我们研发出了新的风力发电机的叶片结构及其成型方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了风力发电机的叶片结构及其成型方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：风力发电机的叶片结构及其成型方法，包括主骨架，所述主骨架的中心贯穿有多个横向支撑杆，所述主骨架的周侧固定连接多个限位轴套，所述主骨架顶部与底部的中心固定连接有多个纵向支撑杆，多组所述横向支撑杆和纵向支撑杆靠近主骨架一端的外壁均旋合有固定螺母；

多组所述横向支撑杆和纵向支撑杆的外侧缠绕有定型棉网，所述定型棉网的外侧包覆有填充层，所述填充层的外侧涂刷有环氧树脂涂层，所述环氧树脂涂层的外侧包覆有碳纤维包覆层。

优选的，所述主骨架可采用铝合金或高硬度橡胶棒材质制成。

优选的，所述主骨架的中心开设有多个通孔，且多个所述通孔均与对应一组限位轴套相互贯通。

优选的，多组所述横向支撑杆和纵向支撑杆均呈相互垂直结构设置。

优选的，所述定型棉网是由石棉网材质制成。

优选的，所述填充层是由PVC塑料材质制成。

风力发电机的叶片结构的成型方法，包括以下具体内容：

S1.首先将定制好的多个横向支撑杆贯穿对应的多组限位轴套，在确定多个横向支撑杆的位置后，利用多个固定螺母对多个横向支撑杆的位置进行锁紧固定；

S2.将多组纵向支撑杆分别固定在对应的主骨架的顶部与底部；

S3.骨架部分制作完成后，再将定型棉网缠绕在多组横向支撑杆和纵向支撑杆的外侧，并对定型棉网的末端进行固定；

S4.在定型棉网均匀缠绕后，再根据叶片的设计结构，在定型棉网的外侧填充适量填充层，从而完成整个叶片的整体形状进行定型工作；