本實用新型涉及風力渦輪機葉片加長技術(shù)，具體涉及一種風力渦輪機葉片葉尖延長裝置。

背景技術(shù)：

風力渦輪機的發(fā)電效率是各個風電場考量的重要因素，如何能盡可能的提高各風力渦輪機的發(fā)電效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員在建立風電場時需要考慮的。其中影響風力渦輪機發(fā)電效率的因素有很多，例如風電場的風資源分布情況、風力渦輪機的配置，以及風力渦輪機葉片的參數(shù)設(shè)置與風力渦輪機的匹配程度等等。

在實際應(yīng)用中，盡管在建立風電場時予以了充分的考慮，有些風電場仍然存在風資源情況與風力渦輪機不匹配的情況，使得風力渦輪機的發(fā)電效率不能有效發(fā)揮，特別是當風電場年平均風速較低時，風力渦輪機發(fā)電量較少，風電場經(jīng)濟效益降低，要提高風力渦輪機的發(fā)電效率，則必須對風力渦輪機重新進行結(jié)構(gòu)或尺寸上的配置。

通過對風力渦輪機葉片葉尖的延長，使得風力渦輪機獲得更大的掃風面積，可以提高風力渦輪機的發(fā)電效率，增加風電場的收益?，F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在多種對風力渦輪機葉片葉尖延長或加長的方法和裝置，這些已知的葉片加長技術(shù)中，大都是通過在原有的風力渦輪機葉片的基礎(chǔ)上，進一步設(shè)置葉尖延長段的方式實現(xiàn)加大葉片整體長度的目的。風力渦輪機葉片和葉尖延長段之間大都是通過粘結(jié)連接的方式實現(xiàn)二者的連接，然而現(xiàn)有的這些連接方式中，通過在葉尖延長段上設(shè)置內(nèi)部為凹狀的空穴，內(nèi)部通過延長段同原葉 片以形狀配合的方式使用液體樹脂或較低黏性的粘合劑將新安裝的葉尖段同原葉片粘合，這種改裝工作需要解決液體樹脂及較低黏性粘合劑的材料脆性。此外，無法確保粘接質(zhì)量且使用真空系統(tǒng)也無法對具有黏性的材料進行充分的擠壓。填充整個粘接區(qū)域。對原葉片的排水孔堵塞，影響排水以及發(fā)生雷電后葉片內(nèi)部氣壓的釋放。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點和不足，本實用新型旨在提供一種風力渦輪機葉片葉尖延長方法及裝置，通過在葉尖延長段內(nèi)腔的側(cè)壁面上設(shè)置多個軸向槽，一方面便于觀測葉尖延長段和基礎(chǔ)葉片之間粘結(jié)區(qū)域中的粘合劑的充盈情況，另一方面非常有利于在葉片葉尖粘接后，多余的粘合劑能夠通過上述多個軸向槽被加壓工裝擠出，確保了粘結(jié)厚度，繼而提高了葉尖延長段和基礎(chǔ)葉片之間的連接質(zhì)量。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種風力渦輪機葉片葉尖延長裝置，包括風力渦輪機葉片和葉尖延長段，其特征在于，

--所述風力渦輪機葉片被設(shè)置為與風力渦輪機的輪轂連接；切除風力渦輪機葉片的葉尖段，切除葉尖段后的風力渦輪機葉片包括葉片主體段；所述葉片主體段的自由端設(shè)有粘接區(qū)域，在該粘接區(qū)域的葉片主體段的外表面上涂覆有膠黏劑；

--所述葉尖延長段的尾端設(shè)置一粘結(jié)段腔體，所述粘結(jié)段腔體的側(cè)壁上設(shè)置有多個軸向槽，所述軸向槽的長度基本上等同于所述粘結(jié)段腔體的長度；

--所述葉尖延長段通過所述粘結(jié)段腔體整體套接在所述葉片主體段的粘接區(qū)域上，在所述葉尖延長段的粘結(jié)段腔體的外表面上設(shè)置加壓工裝，利用所述加壓工裝對粘接區(qū)域擠壓。

優(yōu)選地，所述加壓工裝包括一工裝框架、設(shè)置于所述工裝框架內(nèi)的至少兩個翼型隨形板、加壓裝置和鎖定裝置，其中，一個翼型隨形板與所述葉尖延長段的壓力面的形狀相匹配，另一個翼型隨形板與所述葉尖延長段的吸力面形狀相匹配；所述加壓裝置包括多個壓緊螺栓，每個所述壓緊螺栓的一端穿過所述工裝框架上的螺紋孔后頂?shù)衷谒鲆硇碗S形板的背面；所述工裝框架包括兩個相對的半框架，兩個半框架的一側(cè)通過鉸鏈連接，另一側(cè)通過所述鎖定裝置打開或關(guān)閉。

優(yōu)選地，所述翼型隨形板和在葉尖延長段之間設(shè)有塑料膜。

優(yōu)選地，所述葉尖延長段通過一提升工裝提升至與所述葉片主體段的粘接位置。

優(yōu)選地，所述提升工裝夾持在所述葉片主體段的葉根位置的壓力面和吸力面上，所述提升工裝還通過纜繩同風力渦輪機的機艙連接，所述提升工裝的兩側(cè)各設(shè)一提升設(shè)備，對應(yīng)地，所述葉尖延長段的兩側(cè)各設(shè)一真空吸盤，所述提升設(shè)備通過纜繩與真空吸盤連接，通過所述提升設(shè)備將所述葉尖延長段提升至與所述葉片主體段的粘接位置。

優(yōu)選地，所述葉尖延長段內(nèi)腔為空腔結(jié)構(gòu)或腹板支撐結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，在所述葉尖延長段上設(shè)置排水孔。

優(yōu)選地，所述葉尖延長段同所述葉片主體段之間的粘接區(qū)域保留1～3mm的膠黏劑粘接厚度。

風力渦輪機葉片葉尖延長裝置中，在葉尖延長段粘接區(qū)域上設(shè)置多個軸向槽，通過設(shè)置軸向槽，一方面能在粘接過程中觀察軸向的粘接情況，必要時可通過此軸向槽補充膠黏劑，此外，設(shè)置軸向槽后，當膠黏劑發(fā)生材料疲勞破壞時，裂紋遇到軸向槽邊緣，應(yīng)力無法傳遞，裂紋不能進一步擴展，有利于提升產(chǎn)品的質(zhì)量；葉片葉尖段安裝前，先通過葉輪運轉(zhuǎn)，待安裝的葉片 葉尖指向地面，對風輪鎖定后，在粘接區(qū)域以外設(shè)置葉片提升工裝。工裝通過的翼型板，壓緊螺絲用于緊固葉片，并在工裝外部，設(shè)置兩部提升機，通過提升機的鋼絲繩以及吸附在新裝葉尖的吸盤，可平穩(wěn)的將葉尖提升至粘接區(qū)域；葉尖部分粘接后，在外部設(shè)置加壓工裝，將多余的黏合劑擠出，在加壓工裝上，設(shè)置翼型隨型板，加壓螺絲桿，工裝鎖緊及打開裝置?？稍诼輻U上設(shè)置固定螺母對粘接厚度限定。

同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的具有顯著的技術(shù)優(yōu)點：本實用新型的風力渦輪機葉片葉尖延長方法及裝置，通過在葉尖延長段內(nèi)腔的側(cè)壁面上設(shè)置多個軸向槽，一方面便于觀測葉尖延長段和基礎(chǔ)葉片之間粘結(jié)區(qū)域中的粘合劑的充盈情況，另一方面非常有利于在葉片葉尖粘接后，多余的粘合劑能夠通過上述多個軸向槽被加壓工裝擠出，確保了粘結(jié)厚度，繼而提高了葉尖延長段和基礎(chǔ)葉片之間的連接質(zhì)量，此外，當膠黏劑發(fā)生材料疲勞破壞時，裂紋遇到軸向槽邊緣，應(yīng)力無法傳遞，裂紋不能進一步擴展，有利于提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

附圖說明

圖1：本實用新型的葉尖延長段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2：本實用新型的葉尖延長段吊裝示意圖。

圖3：(A)為本實用新型的葉尖延長段與切除葉尖段后的風力渦輪機葉片包括葉片主體段之間的粘接示意圖，(B)為加壓工裝結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本實用新型進一步詳細說明。需要說明的是，以下所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不因此而限定本實用新型的保護范圍。大凡依本實用新型權(quán)利要求書及實用新型內(nèi)容所做的簡單的等效變化與修改，皆仍屬于本 實用新型申請的保護范圍。

需要說明的是，附圖中未繪示或描述的實現(xiàn)方式，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式。此外，以下實施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本實用新型。

如圖1所示為本實用新型的葉尖延長段的結(jié)構(gòu)示意圖，葉尖延長段100的尾端設(shè)置一沿葉尖延長段的主體長度方向延伸的粘結(jié)段腔體101，粘結(jié)段腔體101的側(cè)壁上設(shè)置有多個沿周向均勻分布的軸向槽102，軸向槽102的起始端與葉尖延長段100的尾端平面平齊，軸向槽的長度至少基本上等同于粘結(jié)段腔體101的長度L(即粘接長度)，粘接長度L根據(jù)材料計算得到數(shù)據(jù)，軸向槽102間距以及寬度結(jié)合實際操作及材料力學(xué)或疲勞強度綜合優(yōu)化得到。通過設(shè)置軸向槽，一方面能在粘接過程中觀察軸向的粘接情況，必要時可通過此軸向槽補充膠黏劑，此外，設(shè)置軸向槽后，當膠黏劑發(fā)生材料疲勞破壞時，裂紋遇到軸向槽邊緣，應(yīng)力無法傳遞，裂紋不能進一步擴展，有利于提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

如圖1所示的葉尖延長段結(jié)構(gòu)，除粘接區(qū)域以外的部分，為提高葉尖的剛度，可在葉尖延長段100的內(nèi)腔增加一個或兩個支撐梁結(jié)構(gòu)。由于仍具有空腔結(jié)構(gòu)，可提前在葉尖位置鉆排水孔。

圖2所示為葉尖延長段100的吊裝及配套工裝。200為切割掉葉尖段的風力渦輪機葉片的葉片主體段，風力渦輪機葉片的數(shù)量為多個，且被設(shè)置為與風力渦輪機的輪轂(圖中未示出)連接，葉片主體段200的自由端設(shè)有粘接區(qū)域，在該粘接區(qū)域的葉片主體段的外表面上涂覆有膠黏劑。葉尖延長段100通過一提升工裝300提升至與葉片主體段200的粘接位置。如圖2所示，301為提升工裝300上的吊環(huán)，在提升工裝300安裝前，先通過風機輪轂下放 兩根安全繩，同吊環(huán)301連接，用以防止工裝松脫。通過提升工裝300上的加壓螺栓302，夾緊葉片主體段200。提升工裝設(shè)置插孔或槽鋼303調(diào)節(jié)電動提升機304的安裝位置，緊固后，通過鋼絲繩連接葉尖延長段100上設(shè)置的吸盤305，通過吊環(huán)306連接。在葉片主體段200的壓力面及吸力面均設(shè)置上述裝置，可平穩(wěn)的將葉尖延長段100吊裝到上述位置。

圖3為葉尖延長段100同葉片主體段200粘接，并使用加壓工裝400進行加壓的示意圖。加壓工裝400采用半開式形式，401為鎖定螺栓，405為絞鏈，便于工裝直接在粘接位置打開，鎖定。將葉片粘接后，使用加壓工裝400對粘接區(qū)域擠壓，清除多余的膠黏劑。具體實施辦法為：在粘接位置使用螺栓401鎖緊。使用壓緊螺栓402分別對各個加壓點加壓，為了保證受力均勻，在工裝上通過彈簧404連接翼型隨形板403，對粘接位置加壓。在翼型隨形板403同葉片間應(yīng)鋪放一層塑料膜。

風力渦輪機葉片葉尖延長時，首先運轉(zhuǎn)風力渦輪機，待其中的一個風力渦輪機葉片的葉尖指向地面時，鎖定風力渦輪機使其停止運轉(zhuǎn)；之后，對上述葉尖指向地面的風力渦輪機葉片，切除其葉尖段，切除葉尖段后的風力渦輪機葉片僅保留葉片主體段200；在葉片主體段200的自由端設(shè)定一定展向長度的粘接區(qū)域，在該粘接區(qū)域的葉片主體段的外表面上均勻涂抹膠黏劑；然后，提供一葉尖延長段100，葉尖延長段100的尾端設(shè)置一沿葉尖延長段的主體長度方向延伸的粘結(jié)段腔體，粘結(jié)段腔體的側(cè)壁上設(shè)置有多個沿周向均勻分布的軸向槽102，軸向槽的長度至少基本上等同于粘結(jié)段腔體的長度；通過一提升工裝300將葉尖延長段100提升至與葉片主體段200的粘接位置，通過粘結(jié)段腔體將葉尖延長段100整體套接葉片主體段200的粘接區(qū)域上，可通過軸向槽102觀察粘接區(qū)域中黏合劑的充盈情況，必要時可通過軸向槽02補充膠黏劑；最后，待葉片主體段200和葉尖延長段100粘接后，在葉尖 延長段100的粘結(jié)段腔體的外表面上設(shè)置加壓工裝400，利用加壓工裝400對粘接區(qū)域擠壓，刮除從軸向槽102溢出的多余的粘合劑。

通過上述實施例，完全有效地實現(xiàn)了本實用新型的目的。該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解本實用新型包括但不限于附圖和以上具體實施方式中描述的內(nèi)容。雖然本實用新型就目前認為最為實用且優(yōu)選的實施例進行說明，但應(yīng)知道，本實用新型并不限于所公開的實施例，任何不偏離本實用新型的功能和結(jié)構(gòu)原理的修改都將包括在權(quán)利要求書的范圍中。