專(zhuān)利名稱(chēng)：一種適用于300kw以上垂直軸風(fēng)力機(jī)高分子復(fù)合材料葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種適用于300KW以上垂直軸風(fēng)力機(jī)高分子復(fù)合材料葉片，涉及垂直軸多葉片式 風(fēng)力機(jī)電機(jī)葉片的制作、注塑、粘接安裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著世界能源危機(jī)日益嚴(yán)重，以及公眾對(duì)改善生態(tài)環(huán)境要求的呼聲日益高漲，風(fēng) 能作為一種清潔的可再生能源日益受到各國(guó)政府的重視。各國(guó)正加快對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研 究步伐。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是由葉片、傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)儲(chǔ)能設(shè)備等組成的發(fā)電裝置，要獲得較 大的風(fēng)力發(fā)電功率，其關(guān)鍵在于具有輕快旋轉(zhuǎn)的葉片。所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片技術(shù)是風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組的核心技術(shù)。其次，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)(Computational FluidDynamics)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，從最初的小擾動(dòng)速勢(shì)方程，到歐拉方程，以及更加復(fù)雜 的N-S方程，目前的計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)完全能模擬在復(fù)雜外形下的復(fù)雜流動(dòng)。對(duì)于垂直軸 風(fēng)輪的葉片，已經(jīng)可以用計(jì)算機(jī)流體力學(xué)方法來(lái)設(shè)計(jì)，這無(wú)疑要比葉素理論精確的多。再 次，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)方法、風(fēng)能利用率、起動(dòng)風(fēng)速、噪音等多方面優(yōu)點(diǎn)都高于水平 軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具有更加廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種質(zhì)量輕、耐候性極強(qiáng)、高強(qiáng)度、抗老化、成本低、便于運(yùn) 輸、安裝和維護(hù)的300kw以上垂直軸風(fēng)力機(jī)高分子復(fù)合材料葉片。1、葉片由龍骨架(1)、葉片單元O)、螺栓連接件(3)組成風(fēng)機(jī)葉片的整體結(jié)構(gòu)。根 據(jù)風(fēng)機(jī)功率確定龍骨架規(guī)格和葉片單元的數(shù)量，葉片在組配上分為若干個(gè)龍骨架和葉片單 元。將龍骨架布裝成葉片基礎(chǔ)形狀，通過(guò)螺栓連接件將葉片單元進(jìn)行配裝固定在龍骨架上， 組成葉片整體結(jié)構(gòu)。2、葉片環(huán)繞垂直軸分布在四周，如圖4所示，分別為6葉片，9葉片，12葉片，16葉
片等不同數(shù)量范圍。3、風(fēng)機(jī)葉片選用高分子復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度彡250Mpa、壓縮強(qiáng)度彡260Mpa、拉伸 模量彡15000N/mm2同時(shí)具備抗老化、抗紫外線(xiàn)功能，產(chǎn)品使用壽命> 20年，適用環(huán)境溫 度-40°C 120°C，具有較好的耐候性，選用密度< 1.4X103kg/m3的輕質(zhì)高分子復(fù)合材料， 有利于提高風(fēng)能利用效率。4、高分子復(fù)合材料電阻率> 3Χ1014Ω.πι，材料是較好的絕緣體，無(wú)須作防雷擊保 護(hù)。5、葉片整體分為若干單元分別成型，然后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝，由于分單元生產(chǎn)制作便 于運(yùn)輸，克服其它工藝制造的葉片體長(zhǎng)笨重、運(yùn)輸困難成本高的缺陷。6、高分子復(fù)合材料具備較優(yōu)異的耐腐蝕、耐磨耗性能，葉片單元表面光滑，不需要 另噴涂層保護(hù)，同時(shí)耐各種風(fēng)沙雨水侵蝕。


圖1是本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力機(jī)高分子復(fù)合材料葉片的葉片整體視圖(主視圖、側(cè) 視圖、俯視圖、A-A局部剖視圖)示意圖。圖2是本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力機(jī)高分子復(fù)合材料葉片的葉片單元視圖(主視圖、側(cè) 視圖、后視圖、俯視圖)示意圖。圖3是本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力機(jī)高分子復(fù)合材料葉片的龍骨架視圖(主視圖、后視 圖、俯視圖)示意圖。圖4是本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力機(jī)高分子復(fù)合材料葉片環(huán)繞垂直軸分布的示意圖。
具體實(shí)施例方式1、選擇材料風(fēng)電葉片強(qiáng)度要求本發(fā)明選用高分子復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度> 250Mpa、壓縮強(qiáng)度 ^ ^OMpa、拉伸模量> 15000N/mm2同時(shí)具備抗老化、抗紫外線(xiàn)功能，產(chǎn)品使用壽命> 20年， 適用環(huán)境溫度_40°C 120°C，具有較好的耐候性，選用密度彡1. 4X103kg/m3的輕質(zhì)高分子 復(fù)合材料，有利于提高風(fēng)能利用效率。2、組裝方式確定風(fēng)機(jī)功率后，排布龍骨架規(guī)格和葉片單元的數(shù)量。將龍骨架布裝成葉片基礎(chǔ) 形狀，通過(guò)螺栓連接件將葉片單元進(jìn)行配裝固定在龍骨架上，組成葉片整體結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種質(zhì)量輕、耐候性極強(qiáng)、高強(qiáng)度、抗老化、成本低、便于運(yùn)輸、安裝和維護(hù)的300kw 以上垂直軸風(fēng)力機(jī)高分子復(fù)合材料葉片。其特征在于葉片由龍骨架(1)、葉片單元O)、 螺栓連接件( 組成風(fēng)機(jī)葉片的整體結(jié)構(gòu)。根據(jù)風(fēng)機(jī)功率確定龍骨架規(guī)格和葉片單元的數(shù) 量，葉片在組配上分為若干個(gè)龍骨架和葉片單元。將龍骨架布裝成葉片基礎(chǔ)形狀，通過(guò)螺栓 連接件將葉片單元進(jìn)行配裝固定在龍骨架上，組成葉片整體結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的風(fēng)力機(jī)葉片其特征在于每一葉片單元設(shè)計(jì)為方形平面，內(nèi) 側(cè)分布井形加強(qiáng)筋。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的風(fēng)力機(jī)葉片其特征在于風(fēng)機(jī)葉片選用高分子復(fù)合材料抗 拉強(qiáng)度彡250Mpa、壓縮強(qiáng)度彡260Mpa、拉伸模量彡15000N/mm2同時(shí)具備抗老化、抗紫外線(xiàn) 功能，產(chǎn)品使用壽命> 20年，適用環(huán)境溫度-40°C 120°C，具有較好的耐候性，選用密度 (1.4X103kg/m3的輕質(zhì)高分子復(fù)合材料，有利于提高風(fēng)能利用效率。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的風(fēng)力機(jī)葉片其特征在于高分子復(fù)合材料電阻率> 3 X 1014 Ω . m，材料是較好的絕緣體，無(wú)須作防雷擊保護(hù)。高分子復(fù)合材料具備較優(yōu)異的耐 腐蝕、耐磨耗性能，葉片單元表面光滑，不需要另噴涂層保護(hù)，同時(shí)耐各種風(fēng)沙雨水侵蝕，葉 片能夠在較惡劣的氣候環(huán)境中穩(wěn)定工作。
全文摘要
一種適用于300KW以上垂直軸風(fēng)力機(jī)高分子復(fù)合材料葉片，涉及垂直軸多葉片式風(fēng)力機(jī)電機(jī)葉片的制作、注塑、粘接安裝技術(shù)領(lǐng)域。葉片由龍骨架(1)、葉片單元(2)、螺栓連接件(3)組成風(fēng)機(jī)葉片的整體結(jié)構(gòu)。根據(jù)風(fēng)機(jī)功率確定龍骨架規(guī)格和葉片單元的數(shù)量，葉片在組配上分為若干個(gè)龍骨架和葉片單元。將龍骨架布裝成葉片基礎(chǔ)形狀，通過(guò)螺栓連接件將葉片單元進(jìn)行配裝固定在龍骨架上，組成葉片整體結(jié)構(gòu)。葉片整體分為若干單元分別成型，然后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝，由于分單元生產(chǎn)制作便于運(yùn)輸，克服其它工藝制造的葉片體長(zhǎng)笨重、運(yùn)輸困難成本高的缺陷。高分子復(fù)合材料具備較優(yōu)異的耐腐蝕、耐磨耗性能，葉片單元表面光滑，不需要另噴涂層保護(hù)，同時(shí)耐各種風(fēng)沙雨水侵蝕。
文檔編號(hào)F03D3/06GK102086839SQ20091025290
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者張訓(xùn)仁, 郭峰 申請(qǐng)人:宿遷市雅臣高分子新型材料研究所