[实用新型]一种铝基复合材料叶片

说明书

本实用新型提供一种铝基复合材料叶片，包括壳体，第一增强层，加强件，第二增强层，夹芯；本实用新型的有益之处在于：本方案设计的一种铝基复合材料叶片，采用了“壳体‑第一增强层‑加强件‑第二增强层‑夹芯”多层结构，叶片壳体采用碳化硼增强铝基复合材料，发挥了其比强度和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐磨,阻尼性能好,热膨胀系数低等特性，其余结构采用多种复合材料。本技术方案有效解决了传统风力发电叶片结构复杂，重量大，强度差，发电效率低的问题，实现了轻质高强度的效果。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体指一种用于风力发电的铝基复合材料叶片。

背景技术

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。

叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件，其良好的设计，可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。恶劣的环境和长期不停地运转，对叶片的要求有：

1.密度轻且具有最佳的疲劳强度和力学性能，能经受暴风等极端恶劣条件和随机负载的考验；

2.叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常，传递给整个发电系统的负载稳定性好，不得在失控的情况下载离心力的作用下拉断并飞出，亦不得在风压的作用下折断，也不得在飞车转速以下范围内产生引起整个风力发电机组的强烈共振；

3.叶片的材料必须保证表面光滑以减小风阻，粗糙的表面亦会被风“撕裂”；

4.不得产生强烈的电磁波干扰和光反射；

5.不允许产生过大噪声；

6.耐腐蚀、紫外线照射和雷击性能好；

7.成本较低，维护费用最低。

现有技术公开了申请号为：201020208390.9的泡沫夹芯复合材料叶片，该现有技术有效增强了叶片强度；但是该现有技术难以解决传统风力发电叶片结构复杂，重量大，强度差，发电效率低的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种铝基复合材料叶片，以解决统风力发电叶片结构复杂，重量大，强度差，发电效率低的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种铝基复合材料叶片，包括壳体，第一增强层，加强件，第二增强层，夹芯；所述壳体，第一增强层，加强件，第二增强层，夹芯由外至内设置如下：

所述壳体由上壳体和下壳体连接构成，位于所述叶片最外层；

所述加强件内嵌于第一增强层，并共同构成一个层状结构；

所述层状结构在所述上壳体与下壳体的结合面处并设置于所述壳体与第二增强层之间；

所述第二增强层与第一增强层部分相连接，同时与加强件部分相连接；

所述第二增强层设置于所述层状结构与夹芯间；

所述夹芯位于所述叶片最内层，所用材料为聚氨酯泡沫。

优选地，所述壳体的材料为以金属铝为基体，钛化硼颗粒为增强体制成的铝基复合材料。

优选地，所述第一增强层由无碱平纹玻璃纤维方格布和覆于其上的热固性树脂构成。

优选地，所述无碱平纹玻璃纤维方格布是100g/m²的无碱平纹玻璃纤维方格布；所述热固性树脂是环氧树脂。

优选地，所述加强件的材料为碳纤维复合材料。

优选地，所述第二增强层由无碱玻璃纤维多轴向织物层、无碱玻璃纤维短切毡、单径向玄武岩纤维织物、单径向碳纤维织物层叠构成。