專利名稱：風(fēng)電機(jī)組槳葉及風(fēng)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種風(fēng)電機(jī)組槳葉，本實(shí)用新型還涉及一種具有上述槳葉的風(fēng)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。我國(guó)的風(fēng)能資源儲(chǔ)量大、分布廣，發(fā)展前景十分廣闊。近年來(lái)我國(guó)的風(fēng)電發(fā)展十分迅速，特別是我國(guó)的東南沿海地區(qū)風(fēng)能資源豐富，且距離用電負(fù)荷的中心近，所以大力發(fā)展海上風(fēng)電成為必需。但是上述沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)頻繁，對(duì)風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行提出了新的要求。在風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)的過(guò)程中，如果考慮不當(dāng)，當(dāng)臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)襲擊風(fēng)電場(chǎng)時(shí)，風(fēng)電機(jī)組就可能受到嚴(yán)重的破壞。臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的主要破壞形式包括以下幾種槳葉折斷、槳葉開裂、塔架折斷和安裝整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)傾覆。在風(fēng)電機(jī)組的制造過(guò)程中，三支槳葉占風(fēng)電機(jī)組總成本的15%作用，單支槳葉占總風(fēng)機(jī)成本的5%，所以上述的幾種破壞形式中，槳葉的損壞造成的損失較小，而塔架的折斷和基礎(chǔ)的傾覆對(duì)整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的損壞是最大的。在臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)電場(chǎng)時(shí)，風(fēng)電機(jī)組的槳葉由于所處的位置高，掃風(fēng)面積大，三支槳葉對(duì)塔架和基礎(chǔ)的彎矩載荷占到總載荷的70%甚至更高，其中最高的單支槳葉對(duì)塔底的彎矩載荷可達(dá)到總載荷的35%左右。所以風(fēng)電機(jī)組中的槳葉對(duì)塔架的折斷和基礎(chǔ)的傾覆起到了非常大的作用。因此，如何對(duì)風(fēng)電機(jī)組的槳葉進(jìn)行改進(jìn)，以減小臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)吹掃槳葉時(shí)，槳葉對(duì)整個(gè)塔架和基礎(chǔ)產(chǎn)生的彎矩載荷，進(jìn)而減小風(fēng)電機(jī)組的損失，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電機(jī)組槳葉，以減小臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)吹掃槳葉時(shí)， 槳葉對(duì)整個(gè)塔架和基礎(chǔ)產(chǎn)生的彎矩載荷，進(jìn)而減小對(duì)整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的損壞。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案一種風(fēng)電機(jī)組槳葉，包括葉根段、葉尖段和連接所述葉根段和葉尖段，且強(qiáng)度小于兩者的連接件。優(yōu)選的，上述風(fēng)電機(jī)組槳葉中，所述連接件包括設(shè)置在所述葉根段和葉尖段上的法蘭和與所述法蘭配合的螺栓。優(yōu)選的，上述風(fēng)電機(jī)組槳葉中，所述葉根段的長(zhǎng)度長(zhǎng)于所述葉尖段的長(zhǎng)度。優(yōu)選的，上述風(fēng)電機(jī)組槳葉中，所述葉根段的長(zhǎng)度為整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉長(zhǎng)度的 2/3，所述葉尖段的長(zhǎng)度為所述風(fēng)電機(jī)組槳葉長(zhǎng)度的1/3。優(yōu)選的，上述風(fēng)電機(jī)組槳葉中，所述葉根段與所述葉尖段相連接的部位開設(shè)有槳葉維修窗。[0014]優(yōu)選的，上述風(fēng)電機(jī)組槳葉中，所述葉尖段和葉根段的連接處設(shè)置有表面光滑，用于補(bǔ)強(qiáng)所述連接處的玻纖布?；谏鲜鎏峁┑娘L(fēng)電機(jī)組槳葉，本實(shí)用新型還提供了一種風(fēng)電機(jī)組，其具有上述任意一項(xiàng)所述的風(fēng)電機(jī)組槳葉。本實(shí)用新型提供的風(fēng)電機(jī)組槳葉分為葉根段、葉尖段和連接件，連接件將葉根段和葉尖段連接組成整個(gè)槳葉，連接件的強(qiáng)度低于葉根段和葉尖段，當(dāng)槳葉受到臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)的吹動(dòng)時(shí)，載荷超出連接件的承受能力時(shí)，連接件斷裂進(jìn)而使得葉尖段脫落。葉尖段的脫落使得整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉的直徑減小，風(fēng)輪掃掠面積減小，進(jìn)而使得整個(gè)槳葉對(duì)塔架和基礎(chǔ)施加的彎曲載荷減小。上述風(fēng)電機(jī)組槳葉在臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)的環(huán)境中使得塔架和基礎(chǔ)得以保存，減小了整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的損失。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的側(cè)視圖；圖3為圖1中的風(fēng)電機(jī)組槳葉的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3中A-A向剖視圖；圖6為圖5中B-B向剖視圖。上圖1-圖6中輪轂總成1、機(jī)艙2、塔架3、基礎(chǔ)4、葉尖段5、葉根段6、槳葉維修窗7、螺栓8、法蘭 9、法蘭10。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電機(jī)組槳葉，減小了臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)吹掃槳葉時(shí)，槳葉對(duì)整個(gè)塔架和基礎(chǔ)產(chǎn)生的彎矩載荷，進(jìn)而減小對(duì)整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的損壞。下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。請(qǐng)參考附圖1-圖4，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖 2為圖1的側(cè)視圖；圖3為圖1中的風(fēng)電機(jī)組槳葉的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的風(fēng)電機(jī)組槳葉包括葉根段6、葉尖段5和連接葉根段6 和葉尖段5，且強(qiáng)度小于葉根段6和葉尖段5的連接件。本實(shí)用新型提供的風(fēng)電機(jī)組槳葉分為葉根段6、葉尖段5和連接件，當(dāng)整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉受到臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)的吹動(dòng)時(shí)，載荷超過(guò)連接件的承受能力時(shí)，由于連接件的強(qiáng)度小于葉根段6和葉尖段5，所以連接件斷裂進(jìn)而使得葉尖段5脫落。葉尖段5的脫落使得整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉的直徑減小，整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉的掃掠面積減小，進(jìn)而使得整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉對(duì)塔架3和基礎(chǔ)4造成的彎曲載荷減小。上述槳葉在臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)的環(huán)境中使得塔架3和基礎(chǔ)4的得以保存，減小了整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的損失。本實(shí)施例中提供的風(fēng)電機(jī)組槳葉中，連接件的作用是連接葉根段6和葉尖段5，且在強(qiáng)度低于上述兩者的強(qiáng)度，在強(qiáng)風(fēng)的作用下斷裂從而將葉根段6和葉尖段5分開。只要能夠滿足連接，且強(qiáng)度低于上述葉根段6和葉尖段5的連接部件都在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)，具體的可以為螺紋連接件，連接銷等。本實(shí)施例提供了一種連接件，請(qǐng)參考圖5-6，該連接件包括設(shè)置在葉根段6上的法蘭10、葉尖段5上的法蘭9和連接法蘭9和法蘭10的螺栓 8。上述的實(shí)施例中提供的風(fēng)電機(jī)組槳葉中，還可以在葉尖段5和葉根段6的連接處設(shè)置彎矩載荷傳感器，用于采集葉尖段5和葉根段6之間的彎矩信號(hào)，并將彎矩信號(hào)傳輸給控制器，控制器接受到彎矩載荷傳感器傳輸?shù)男盘?hào)后控制螺栓爆裂，從而實(shí)現(xiàn)螺栓的失效。具體的，上述風(fēng)電機(jī)組槳葉中，葉根段6的長(zhǎng)度長(zhǎng)于葉尖段5的長(zhǎng)度，優(yōu)選的，上述葉根段6的長(zhǎng)度為整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉長(zhǎng)度的2/3，葉尖段5的長(zhǎng)度為風(fēng)電機(jī)組槳葉長(zhǎng)度的1/3。當(dāng)然上述葉根段6和葉尖段5之間的長(zhǎng)度比例可以根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并不限于上述列舉的情況。以運(yùn)達(dá)1. 5麗臺(tái)風(fēng)型風(fēng)電機(jī)組為例，風(fēng)輪直徑77m，塔架高度65m。IEC61400-1標(biāo)準(zhǔn)最高安全等級(jí)(50年一遇持續(xù)3s的70m/s)，在Ve50 = 70m/s 時(shí)，風(fēng)電機(jī)組槳葉斷裂前后，對(duì)塔架3底部彎矩載荷做一比較。槳葉沒(méi)有斷裂時(shí)，塔架底部彎矩Mxy = 46650. 9KNM。當(dāng)葉尖段斷裂后，塔架底部彎矩Mxy降為40762. 9KNM,下降幅度為14.4%，從上述比較可以得出，葉尖段斷裂后很明顯地降低了風(fēng)電機(jī)組槳葉對(duì)塔架3施加的彎矩載荷。為了更加方便地對(duì)風(fēng)電機(jī)組槳葉的維修，上述葉根段6與葉尖段5相連接的部位開設(shè)有槳葉維修窗7。上述實(shí)施例中提供的風(fēng)電機(jī)組槳葉中，為了保證整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉表面的平滑度，在葉尖段5和葉根段6相連處鋪設(shè)有用于補(bǔ)強(qiáng)連接處的玻纖布。優(yōu)選的，上述玻纖布的表面為光滑表面，方便最后對(duì)整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉的噴涂?；谏鲜鰧?shí)施例中提供的風(fēng)電機(jī)組槳葉，本實(shí)用新型還提供了一種風(fēng)電機(jī)組，請(qǐng)參考附圖1或者2，該風(fēng)電機(jī)組包括基礎(chǔ)4、塔架3、輪轂總成1、機(jī)艙2和風(fēng)電機(jī)組槳葉，其中，風(fēng)電機(jī)組槳葉為上述實(shí)施例中提供的風(fēng)電機(jī)組槳葉。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是
權(quán)利要求1.一種風(fēng)電機(jī)組槳葉，其特征在于，包括葉根段(6)、葉尖段( 和連接所述葉根段(6) 和葉尖段(5)，且強(qiáng)度小于兩者的連接件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組槳葉，其特征在于，所述連接件包括設(shè)置在所述葉根段(6)和葉尖段( 上的法蘭和與所述法蘭配合的螺栓(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電機(jī)組槳葉，其特征在于，所述葉根段(6)的長(zhǎng)度長(zhǎng)于所述葉尖段(5)的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)電機(jī)組槳葉，其特征在于，所述葉根段(6)的長(zhǎng)度為整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉長(zhǎng)度的2/3，所述葉尖段(5)的長(zhǎng)度為所述風(fēng)電機(jī)組槳葉長(zhǎng)度的1/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的風(fēng)電機(jī)組槳葉，其特征在于，所述葉根段(6)與所述葉尖段(5)相連接的部位開設(shè)有槳葉維修窗(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)電機(jī)組槳葉，其特征在于，所述葉尖段( 和葉根段(6)的連接處設(shè)置有表面光滑，用于補(bǔ)強(qiáng)所述連接處的玻纖布。
7.一種風(fēng)電機(jī)組，其特征在于，其具有上述權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的風(fēng)電機(jī)組槳葉。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電機(jī)組槳葉，包括葉根段(6)、葉尖段(5)和連接所述葉根段(6)和葉尖段(5)，且強(qiáng)度小于兩者的連接件。當(dāng)風(fēng)電機(jī)組槳葉受到臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)的吹動(dòng)時(shí)，載荷超出連接件的承受能力時(shí)，連接件斷裂進(jìn)而使得葉尖段脫落。葉尖段的脫落使得整個(gè)風(fēng)電機(jī)組槳葉的直徑減小，風(fēng)輪掃掠面積減小，進(jìn)而使得整個(gè)槳葉對(duì)塔架和基礎(chǔ)施加的彎曲載荷減小。上述風(fēng)電機(jī)組槳葉在臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)的環(huán)境中使得塔架和基礎(chǔ)得以保存，減小了整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的損失。本實(shí)用新型還提供了一種風(fēng)電機(jī)組。
文檔編號(hào)F03D1/06GK202157898SQ201120235738
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者葉杭冶, 陳棋 申請(qǐng)人:浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)電股份有限公司