一种结构简洁的分段式风电叶片的制作方法

1.本实用新型涉及风电叶片技术领域，尤其涉及一种结构简洁的分段式风电叶片。


背景技术：

2.风能是一种没有公害的能源，而我国拥有大量的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带等风能资源丰富的地区，因此大力加快风电项目的建设，对于我国的调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。
3.在现有的风力发电机中，为了保证叶片强度，通常使用金属来制作叶片，并且为了方便叶片的运输，会将叶片制作成分段式。但金属制成的叶片的重量过重，不便于安装和使用，同时为了保证叶片分段之间的连接可靠性，还需要设计较为复杂的连接结构，导致叶片的使用可靠性较低，且生产和安装都较为不便。
4.鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，设计一种结构简洁的分段式风电叶片，减轻风电叶片的重量，降低生产和安装的难度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种结构简洁的分段式风电叶片，解决现有技术中金属制成的分段式风电叶片的重量过重，使用可靠性较低，且生产和安装都较为不便的问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
7.包括：叶根分段和叶尖分段，均为中间设置有空腔的复合材料结构；所述叶根分段和所述叶尖分段拼接后形成叶片整体；
8.第一连接板，截面呈“l”型，一侧固定安装在所述叶根分段朝向所述叶尖分段的一端；
9.第二连接板，截面呈“l”型，一侧固定安装在所述叶尖分段朝向所述叶根分段的一端；
10.紧固件，用于固定连接所述第一连接板的另一侧和所述第二连接板的另一侧；
11.其中，所述叶根分段朝向所述叶尖分段的一端周向设置有凸块，所述叶尖分段朝向所述叶根分段的一端周向设置有凹槽，所述凸块伸入所述凹槽中。
12.进一步地，所述叶根分段的空腔内有若干个沿竖直方向设置的第一腹板，所述叶尖分段的空腔内有若干个沿竖直方向设置的第二腹板。
13.进一步地，所述第一腹板和\或所述第二腹板的一端设置有开口。
14.进一步地，所述第一连接板和所述第二连接板均设置有若干个加强板。
15.进一步地，所述叶根分段的一端周向设置有第一加厚段，所述第一连接板设置在所述第一加厚段处；所述叶尖分段的一端周向设置有第二加厚段，所述第二连接板设置在所述第二加厚段处。
16.进一步地，所述第一加厚段和所述第二加厚段内设置有预埋金属镙套或预埋金属块。
17.进一步地，所述凸块和所述凹槽相互贴合的面之间设置有结构胶层。
18.进一步地，还包括加强螺钉，所述加强螺钉依次穿插所述第二连接板和所述凹槽侧面，并旋入所述凸块中。
19.通过本实用新型的技术方案，可实现以下技术效果：
20.设计的一种结构简洁的分段式风电叶片，使用强度高但重量更轻的复合材料代替传统的金属材料，并且将叶根分段和叶尖分段均设置成中间具有空腔的结构，进一步地减轻了叶片的重量，从而减少叶根分段和叶尖分段连接处的受力，使叶根分段和叶尖分段通过紧固件、第一连接板和第二连接板即可完成连接，并且达到可靠的连接强度，从而简化叶片的整体结构，便于生产和安装。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例中结构简洁的分段式风电叶片的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例中结构简洁的分段式风电叶片的结构爆炸图；
24.图3为本实用新型实施例中图1的a处剖视图；
25.图4为本实用新型实施例中图3的b处放大图；
26.图5为本实用新型实施例中图3的c处剖视图；
27.附图标记：叶根分段1、凸块11、第一腹板12、第一加厚段13、叶尖分段2、凹槽21、第二腹板22、第二加厚段23、第一连接板3、第二连接板4、加强螺钉5。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.一种结构简洁的分段式风电叶片，如图1~5所示，包括：
31.叶根分段1和叶尖分段2，均为中间设置有空腔的复合材料结构；叶根分段1和叶尖分段2拼接后形成叶片整体；第一连接板3，截面呈“l”型，一侧固定安装在叶根分段1朝向叶尖分段2的一端；第二连接板4，截面呈“l”型，一侧固定安装在叶尖分段2朝向叶根分段1的一端；紧固件，用于固定连接第一连接板3的另一侧和第二连接板4的另一侧；其中，叶根分段1朝向叶尖分段2的一端周向设置有凸块11，叶尖分段2朝向叶根分段1的一端周向设置有
凹槽21，凸块11伸入凹槽21中。
32.具体的，使用强度高但重量更轻的碳纤维复合材料代替传统的金属材料来制作分段式风电叶片的叶根分段1和叶尖分段2，比如玻纤、碳纤或者是碳玻混合等复合材料，并且将叶根分段1和叶尖分段2均设置成中间具有空腔的结构，进一步地减轻了叶片的重量，从而减少叶根分段1和叶尖分段2连接处的受力，使叶根分段1和叶尖分段2通过紧固件、第一连接板3和第二连接板4即可完成连接，并且达到可靠的连接强度，从而简化叶片的整体结构，便于生产和安装。凸块11和凹槽21的配合可以使叶根分段1和叶尖分段2的周向相互卡合，保证叶根分段1和叶尖分段2的对齐，并且优选在凸块11和凹槽21相互贴合的面之间设置结构胶层，在起到密封作用的同时还能降低连接处的刚度突变。
33.为了增强叶根分段1和叶尖分段2的结构强度，如图2~5所示，叶根分段1的空腔内有若干个沿竖直方向设置的第一腹板12，叶尖分段2的空腔内有若干个沿竖直方向设置的第二腹板22。优选地，在第一腹板12和/或第二腹板22的一端设置有开口，人员在安装时可以通过开口从一侧到达另一侧，而不需要从外侧绕行，方便人员的操作。
34.为了加强第一连接板3和第二连接板4的结构强度，如图2~5所示，第一连接板3和第二连接板4均设置有若干个加强板，加强板与第一连接板3和第二连接板4的两个侧面均为相互垂直设置，从而有效避免第一连接板3和第二连接板4变形。
35.为了加强第一连接板3和叶根分段1、第二连接板4和叶尖分段2的连接强度，如图3~5所示，叶根分段1的一端周向设置有第一加厚段13，第一连接板3设置在第一加厚段13处；叶尖分段2的一端周向设置有第二加厚段23，第二连接板4设置在第二加厚段23处。由于复合材料的特殊性质，在已经固化成型的复合材料结构上再进行加工容易破坏复合材料结构的强度，并且会增加加工工序，因此优选地，在第一加厚段13和第二加厚段23内设置有预埋金属镙套或预埋金属块，预埋金属镙套或预埋金属块与叶根分段1和叶尖分段2一起进行铺设，在固化成型后可与叶根分段1和叶尖分段2直接形成一体，用于与固定第一连接板3和叶根分段1、第二连接板4和叶尖分段2所用的连接件进行连接。
36.作为进一步提升连接处结构强度的优选，如图4所示，还包括加强螺钉5，加强螺钉5依次穿插第二连接板4和凹槽21侧面，并旋入凸块11中。
37.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。