專(zhuān)利名稱(chēng)：一種風(fēng)電葉片的葉根結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電葉片的葉根結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的根部連接方式多采用玻璃鋼后打孔工藝，即在葉根玻璃鋼厚度方向打孔然后組裝金屬螺栓套的方法實(shí)現(xiàn)葉片與輪轂的連接。這種連接方法由于破壞了葉根的玻璃纖維，會(huì)導(dǎo)致葉根強(qiáng)度降低，因此葉根需要大量的玻璃纖維，來(lái)保證葉根的結(jié)構(gòu)安全。這不僅造成了葉片根部重量較重，葉片成本較高，同時(shí)，由于葉片成型后，葉根需要切割，也造成了極大的材料浪費(fèi)。此外，后打孔設(shè)備價(jià)格昂貴，且占用較大的工廠(chǎng)面積， 造成葉片廠(chǎng)前期的投入大，社會(huì)資源浪費(fèi)嚴(yán)重。玻璃鋼不易回收，在葉片達(dá)到壽命時(shí)，玻璃鋼的處理也是很大的環(huán)境問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研發(fā)一種新型風(fēng)電葉片的葉根結(jié)構(gòu)，保證葉片與輪轂連接安全， 同時(shí)減輕葉根的重量，降低葉根的成本，減少葉片的生產(chǎn)投資，減少葉片回收后對(duì)環(huán)境的破壞。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種風(fēng)電葉片的葉根結(jié)構(gòu)，該葉根連接結(jié)構(gòu)包括螺栓套、葉根厚度方向的兩層或兩層以上的竹條、螺栓套與竹條之間的玻璃纖維和/或碳纖維增強(qiáng)材料、葉根內(nèi)外表面的玻璃纖維蒙皮。優(yōu)選地，所述螺栓套均勻的分布在葉根圓上，其端面有螺紋孔，便于與輪轂連接， 表面有“S”形的凹槽，在葉片制造過(guò)程中螺栓套的表面纏繞玻璃纖維紗，以增強(qiáng)其粘接強(qiáng)度。根據(jù)實(shí)際葉根的厚度，在葉片根部鋪放兩層或兩層以上的竹條，靠近螺栓套的多根竹條通過(guò)斜切面來(lái)適合螺栓套的外形。在螺栓套與竹條之間填充玻璃纖維和/或碳纖維，增加了螺栓套與竹條之間的連接強(qiáng)度。同時(shí)，在葉根的內(nèi)外表面鋪放玻璃纖維蒙皮，可以保護(hù)葉根內(nèi)的竹條不受環(huán)境的腐蝕、破壞。本發(fā)明采用高強(qiáng)度的竹基復(fù)合材料作為風(fēng)電葉片葉根部分的主要材料，從而大幅減少了玻璃鋼制品在重量、成本、環(huán)境污染方面所帶來(lái)的影響。


通過(guò)下文中的參照附圖所進(jìn)行的描述部分，能夠更好的理解所有上述特征，所述附圖為圖1為本發(fā)明中風(fēng)電葉片的整體示意圖，1為葉片的葉根部分；圖2為圖1中葉根部分的放大示意圖，其中2為螺栓套，3為螺栓套端面的螺紋孔， 4為螺栓套與竹條之間的玻璃纖維和/或碳纖維增強(qiáng)材料，5為鋪放在葉根厚度方向的兩層或兩層以上的竹條，6為葉根內(nèi)外表面的玻璃纖維蒙皮；
圖3為圖2中A-A截面剖視圖；圖4為圖3中螺栓套外表面B處的S形槽7的局部放大圖；圖5為螺栓套周?chē)駰l的斜切面形狀。
具體實(shí)施例方式為了解決玻璃鋼葉根所帶來(lái)的成本、資源、環(huán)境等方面的影響，我公司通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，自主研發(fā)以竹材為主要材料、玻璃纖維和/或碳纖維為輔助材料、在葉根預(yù)埋錐狀螺栓套的葉根連接方式，該方法既能達(dá)到結(jié)構(gòu)安全的要求，同時(shí)使用竹材替代玻璃鋼葉片根部的大量玻璃纖維，降低了葉片重量、減少了葉片制造成本，利于材料的回收再利用。 由于采用預(yù)埋螺栓套的方式替代后打孔工藝，也減少了葉片生產(chǎn)的設(shè)備投資和工廠(chǎng)投資。本發(fā)明提供了一種新型風(fēng)電葉片的葉根結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，圖1是風(fēng)電葉片的示意圖， 其中ι為葉片的葉根部分。圖2為葉根部分的放大圖，螺栓套2均勻的分布在葉根1圓周上，螺栓套2的周?chē)侨~根1厚度方向的兩層或兩層以上的竹條5，優(yōu)選采用高強(qiáng)度的竹基復(fù)合材料。竹條5與螺栓套2之間填充玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)材料4。為了保護(hù)葉根內(nèi)的竹條不受環(huán)境的腐蝕、破壞，在葉根的內(nèi)外表面鋪放玻璃纖維蒙皮6。螺栓套2的外形總體為錐形的，靠近葉根1的截面大，并且含有與輪轂連接的螺紋孔3，如圖3所示。螺栓套2的外表面為S形槽7，如圖4所示。同時(shí)，為了增加螺栓套2表面的粘接強(qiáng)度，通常在其表面纏繞玻璃纖維紗。在圖5中，示例出了可用于本發(fā)明的竹條5的的斜切面8，通常將螺栓套2周?chē)闹駰l5加工成不同方式的斜切面8，通過(guò)多根竹條5的斜切面8的組合以適應(yīng)螺栓套2的外形。在生產(chǎn)過(guò)程中，葉根鋪層工藝如下1、在葉片生產(chǎn)模具中鋪放葉根1外側(cè)的玻璃纖維蒙皮6 ；2、在玻璃纖維蒙皮6的上方鋪放一層或幾層竹條5，帶有斜切面8的多根竹條5鋪放在相應(yīng)的位置，預(yù)留出螺栓套2的空間；3、在竹條5的上方鋪放玻璃纖維和/或碳纖維增強(qiáng)材料4 ；4、在螺栓套2的表面纏繞玻璃纖維紗，然后固定在葉根圓周上；5、在螺栓套2和竹條5的上方鋪放玻璃纖維和/或碳纖維增強(qiáng)材料4 ；6、繼續(xù)鋪放一層或幾層竹條5，帶有斜切面8的多根竹條5鋪放在相應(yīng)的位置，多根竹條5的斜切面8與螺栓套2的外形相適應(yīng)；7、鋪放葉根部分1內(nèi)側(cè)的玻璃纖維蒙皮6 ；8、使用樹(shù)脂將所有材料結(jié)合成為整體。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)電葉片的葉根結(jié)構(gòu)，其特征在于該葉根結(jié)構(gòu)包括螺栓套O)、葉根厚度方向的兩層或兩層以上的竹條(5)、所述螺栓套( 與所述竹條( 之間的玻璃纖維和/或碳纖維增強(qiáng)材料G)、葉根內(nèi)外表面的玻璃纖維蒙皮(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉根結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述竹條(5)為條狀的高強(qiáng)度竹基復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉根結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述螺栓套(2)為錐形，其外表面有 S形槽(7)，端面有螺紋孔(3)，所述螺栓套O)的外表面纏繞玻璃纖維紗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉根結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述螺栓套(2)周?chē)乃鲋駰l(5) 通過(guò)不同的斜切面(8)來(lái)適應(yīng)所述螺栓套O)的外形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉根結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述葉根連接結(jié)構(gòu)中的所述竹條 (5)、所述玻璃纖維和/或碳纖維增強(qiáng)材料(4)和所述螺栓套( 之間具有用于將它們粘接成為整體的樹(shù)脂。
6.一種風(fēng)電葉片的葉根的制造方法，包括a)在葉片生產(chǎn)模具中鋪放葉根外側(cè)的玻璃纖維蒙皮；b)在玻璃纖維蒙皮的上方鋪放一層或多層竹條，并預(yù)留出螺栓套的空間；c)在竹條的上方鋪放玻璃纖維和/或碳纖維增強(qiáng)材料；d)在螺栓套固定在葉根圓周上；e)在螺栓套和竹條的上方鋪放玻璃纖維和/或碳纖維增強(qiáng)材料；f)繼續(xù)鋪放一層或多層竹條，竹條的斜切面與螺栓套的外形相適應(yīng)；g)鋪放葉根部分內(nèi)側(cè)的玻璃纖維蒙皮。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種風(fēng)電葉片的葉根結(jié)構(gòu)，該葉根結(jié)構(gòu)包括螺栓套、葉根厚度方向的兩層或兩層以上的竹條、所述螺栓套與所述竹條之間的玻璃纖維和/或碳纖維增強(qiáng)材料、葉根內(nèi)外表面的玻璃纖維蒙皮。通過(guò)該葉根結(jié)構(gòu)，保證了葉片與輪轂連接安全，同時(shí)減輕了葉根的重量，降低了葉根的成本和葉片的生產(chǎn)投資，減少了葉片回收后對(duì)環(huán)境的破壞。本發(fā)明同時(shí)提供了一種風(fēng)電葉片的葉根的制造方法。
文檔編號(hào)F03D11/00GK102400859SQ201110230450
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者劉軍華, 尼克巴洛, 張旺, 杜瑛卓, 霍唐軍 申請(qǐng)人:北京可汗之風(fēng)科技有限公司