[发明专利]一种无芯材风电叶片

说明书

本发明涉及风电叶片技术领域，尤其涉及一种无芯材风电叶片，包括薄壳、主梁和腹板，薄壳内侧设置有支撑结构和加强结构，支撑结构包括多个连续的仿拱形体，仿拱形体与薄壳内侧形成空腔，主梁分别设置在位于薄壳最高点和最低点对应的两空腔内，且腹板与主梁对应设置的仿拱形体固定连接，加强结构包括多条环向的加强肋，加强肋沿着主梁的长度方向排列设置，连接仿拱形体；通过设置支撑结构和加强结构代替原有的芯材，在保证风电叶片整体性能的同时，达到去掉芯材的目的，从而有效解决芯材成型难度高的问题，多个连续的仿拱形体的设置，使得叶片壳体具有支撑稳定性，同时沿着主梁的长度方向设置多条环向的加强肋，进一步提升风电叶片整体的稳定性。

技术领域

本发明涉及风电叶片技术领域，尤其涉及一种无芯材风电叶片。

背景技术

风能作为一种绿色清洁可再生能源，在国内外得到了广泛应用，风电叶片作为风力发电中的重要部件，其性能的好坏直接影响到风电机组能否进行正常平稳运行。

现有的风电叶片结构以“三明治”层合板结构为主，主要是以外部壳体、夹层中间的芯材、主梁和腹板组合形成，目前应用于风电叶片上的芯材主要包括轻木、PVC泡沫、PET泡沫等，由于外部壳体一般通过碳纤维或者玻璃纤维拉挤成型，易于控制，而芯材采用轻木成本较高，使用PVC泡沫存在环境污染和无法回收利用的情况，使用PET泡沫的密度较大，与外部壳体性能差异较大，导致风电叶片整体结构不稳定，存在运行的风险；相比于外部壳体的成型，芯材的成型要求难度较高。

专利号为CN217055465U的中国专利公开了一种具有芯材的风电叶片，通过在叶根至叶中区域、运输支点区域、吊点位置区域或吊点前缘位置使用轻木层，在其他区域使用泡沫层，在保证风电叶片结构性能的同时，能够减少风电叶片的重量和成本；但是其仍需要设置芯材结构，无法有效解决芯材成型难度较高的技术问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种无芯材风电叶片，在去掉叶片芯材结构的前提下，保证风电叶片支撑的稳定性。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种无芯材风电叶片，包括薄壳、主梁和腹板，所述薄壳内侧设置有支撑结构和加强结构，所述支撑结构包括多个连续的仿拱形体，所述仿拱形体与所述薄壳内侧形成空腔，所述主梁包括迎风面主梁和背风面主梁，所述迎风面主梁和所述背风面主梁分别设置在位于薄壳最高点和最低点对应的两所述空腔内，且所述腹板与所述主梁对应设置的仿拱形体固定连接，所述加强结构包括多条环向的加强肋，多个所述加强肋沿着所述主梁的长度方向排列设置，其中的每一个所述加强肋连接多个所述仿拱形体。

进一步的，所述仿拱形体的截面为弧形，所述弧形的弧度角不超过180°。

进一步的，每一所述加强肋包括连接部和两侧的支撑部，所述连接部沿着所述薄壳的内侧截面环向设置，两所述支撑部与所述连接部互相垂直设置，所述支撑部上设置有多个的包覆部，所述包覆部将所述支撑部分隔形成夹紧部，所述包覆部与所述仿拱形体背离所述空腔的一侧贴合设置，且所述夹紧部位于相邻两所述仿拱形体之间，所述夹紧部背离所述连接部的一端与所述薄壳内侧固定连接。

进一步的，所述主梁对应设置的仿拱形体相对设置的两侧上设有插槽结构，所述腹板的两端部伸入所述插槽结构中，与所述插槽结构固定连接。

进一步的，所述腹板的端部通过结构胶与所述插槽结构粘接。

进一步的，所述腹板中空设置，形成容纳腔，所述容纳腔内设有抗剪结构，所述抗剪结构的包括多组连续设置的交叉组件和夹芯，所述交叉组件与所述夹芯沿着所述容纳腔靠近所述薄壳最高点的一端向靠近所述薄壳最低点的一端等间距排列设置，且所述夹芯与所述交叉组件固定连接，设置在所述交叉组件的交叉点处。