本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種筒體、分段式葉片及風(fēng)力發(fā)電機。

背景技術(shù)：

目前，世界范圍的不可再生能源趨于枯竭，并且燃燒石油和煤炭造成的污染已經(jīng)危及人類的生存，綠色能源的開發(fā)利用越來越被各個國家所重視。目前風(fēng)力發(fā)電行業(yè)在中國已經(jīng)開始了大規(guī)模的擴張。在過去10年中，中國風(fēng)力發(fā)電得到快速發(fā)展，裝機容量從1990年的2萬千瓦增長到1999年的26.8萬千瓦，到2010年中國風(fēng)力發(fā)電裝機容量超過500萬千瓦，中國正成為世界上風(fēng)力發(fā)電最發(fā)達的國家之一。

隨著風(fēng)電裝備朝著大型化發(fā)展，風(fēng)機葉片作為風(fēng)能捕獲的關(guān)鍵部件，其主要采用玻璃鋼復(fù)合材料制作，模具成型生產(chǎn)，葉片由PS面和SS面兩面膠粘而成，葉片制成后整體運輸。其設(shè)計制造面臨著越來越多的困難，特別是隨著風(fēng)機功率的增加，葉片的長度越來越長，甚至達到100米以上，葉片的長度越長，所需模具越長，成本越高。在我國南方、西南方，多山地丘陵，給長葉片的運輸帶來了很大的挑戰(zhàn)。

并且，在相關(guān)技術(shù)中，風(fēng)機葉片均采用封閉型筒體，內(nèi)部檢修困難。如果繼續(xù)采用現(xiàn)有葉片的生產(chǎn)方式，會帶來制造工藝難、材料成本高、運輸難度大及內(nèi)部檢修困難的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種筒體、分段式葉片及風(fēng)力發(fā)電機，以解決葉片制造成本高、運輸不便、內(nèi)部檢修困難的技術(shù)問題。

本實用新型提出一種筒體，所述筒體包括大梁及桁架，所述大梁包括相對設(shè)置的第一大梁和第二大梁，所述桁架包括相對設(shè)置的第一桁架和第二桁架，所述第一桁架固接于所述第一大梁和第二大梁之間，所述第二桁架固接于所述第一大梁和第二大梁之間，并與所述第一桁架間隔設(shè)置。

進一步地，所述第一桁架包括并列設(shè)置的兩根第一主弦管以及第一腹管，所述兩根第一主弦管分別與所述第一大梁和第二大梁固接，所述第一腹管固接于所述兩根第一主弦管之間。

進一步地，所述第二桁架包括并列設(shè)置的兩根第二主弦管以及第二腹管，所述兩根第二主弦管分別與所述第一大梁和第二大梁固接，所述第二腹管固接于所述兩根第二主弦管之間。

進一步地，所述第一大梁和第二大梁為圓弧面板或多邊形彎板。

本實用新型還提出一種分段式葉片，包括葉片結(jié)構(gòu)，所述葉片結(jié)構(gòu)包括前述的筒體。

進一步地，所述筒體的第一大梁靠近所述分段式葉片的迎風(fēng)面設(shè)置，所述筒體的第二大梁靠近所述分段式葉片的背風(fēng)面設(shè)置；所述筒體的第一桁架靠近所述分段式葉片的前緣設(shè)置，第二桁架靠近所述分段式葉片的后緣設(shè)置。

進一步地，所述葉片結(jié)構(gòu)還包括翼型板及蒙皮，所述翼型板套設(shè)于所述筒體的外周，所述蒙皮蒙覆于所述翼型板上以形成葉片氣動外形。

進一步地，所述葉根還包括桁條，所述桁條穿插于所述翼型板之間，所述蒙皮蒙覆于所述桁條上。

進一步地，所述筒體的端部設(shè)有法蘭，所述法蘭上設(shè)有多個螺栓孔。

本實用新型還提出一種風(fēng)力發(fā)電機，包括風(fēng)機輪轂，所述風(fēng)機輪轂上安裝有前述的分段式葉片。

相對現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型提供的一種筒體、分段式葉片及風(fēng)力發(fā)電機，筒體采用大梁與桁架組合的方式，其橫截面的大小可以根據(jù)葉片的受力情況進行調(diào)整，能夠充分利用材料，具有良好的力學(xué)性能；桁架具有重量輕、方便檢修的特點，翼型板套設(shè)于筒體的外周，蒙皮與翼型板、桁條進行連接之后形成葉片氣動外形。分段式葉片將葉根與葉尖之間進行可拆卸連接，這樣，可以將葉片分段制造，并分段運輸?shù)侥康牡睾笤龠M行組裝，方便運輸，降低了葉片的制造成本及運輸成本。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

圖1示出了本實用新型所提供的一種分段式葉片的示意圖。

圖2示出了圖1中的A部分的放大示意圖。

圖3示出了圖1中的B部分的放大示意圖。

圖4示出了本實用新型所提供的一種葉根的分解示意圖。

圖5示出了本實用新型所提供的一種葉根的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6示出了本實用新型所提供的一種筒體的示意圖。

圖7示出了本實用新型所提供的一種筒體的分解示意圖。

主要元件符號說明

分段式葉片1，葉根10，葉尖20，筒體11，前緣12，翼型板13，后緣14，蒙皮15，迎風(fēng)面16，桁條17，背風(fēng)面18，法蘭19，大梁111，桁架113，第一大梁1111，第二大梁1112，第一桁架1131，第二桁架1132，第一主弦管1133，第一腹管1135，第二主弦管1137，第二腹管1139，連接件30，螺栓孔191。

具體實施方式

目前，世界范圍的不可再生能源趨于枯竭，并且燃燒石油和煤炭造成的污染已經(jīng)危及人類的生存，綠色能源的開發(fā)利用越來越被各個國家所重視。目前風(fēng)力發(fā)電行業(yè)在中國已經(jīng)開始了大規(guī)模的擴張。在過去10年中，中國風(fēng)力發(fā)電得到快速發(fā)展，裝機容量從1990年的2萬千瓦增長到1999年的26.8萬千瓦，到2010年中國風(fēng)力發(fā)電裝機容量超過500萬千瓦，中國正成為世界上風(fēng)力發(fā)電最發(fā)達的國家之一。

隨著風(fēng)電裝備朝著大型化發(fā)展，風(fēng)機葉片作為風(fēng)能捕獲的關(guān)鍵部件，其主要采用玻璃鋼復(fù)合材料制作，模具成型生產(chǎn)，葉片由PS面和SS面兩面膠粘而成，葉片制成后整體運輸。其設(shè)計制造面臨著越來越多的困難，特別是隨著風(fēng)機功率的增加，葉片的長度越來越長，甚至達到100米以上，葉片的長度越長，所需模具越長，成本越高。在我國南方、西南方，多山地丘陵，給長葉片的運輸帶來了很大的挑戰(zhàn)。

并且，在相關(guān)技術(shù)中，風(fēng)機葉片均采用封閉型筒體，內(nèi)部檢修困難。如果繼續(xù)采用現(xiàn)有葉片的生產(chǎn)方式，會帶來制造工藝難、材料成本高、運輸難度大及內(nèi)部檢修困難的問題。

有鑒于此，發(fā)明人經(jīng)過長期觀察和研究發(fā)現(xiàn)，提供了一種筒體、葉片分段結(jié)構(gòu)及分段式葉片，筒體采用大梁與桁架組合的方式，其橫截面的大小可以根據(jù)受力情況調(diào)整，能充分利用材料，具有良好的力學(xué)性能；桁架結(jié)構(gòu)具有重量輕、方便檢修的特點，翼型板套設(shè)于筒體外周，蒙皮與翼型板連接之后能夠形成準(zhǔn)確的葉片氣動外形。

下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

第一實施例

請參閱圖1，本實用新型的第一實施例提供一種分段式葉片1，包括多段葉片結(jié)構(gòu)。在本實施例中，該分段式葉片1包括二段葉片結(jié)構(gòu)，分別為葉根10和葉尖20，葉根10和葉尖20可拆卸連接。分段式葉片1上彎曲度較大的邊緣為后緣14，較平直的邊緣為前緣12。

請參閱圖2，示出了圖1中的A部分的放大示意圖。葉根10與葉尖20通過連接件30可拆卸地連接，其中葉根10與葉尖20相連接的一端設(shè)有法蘭19，法蘭19上布置有多個螺栓孔191。連接件30可以為螺栓，螺栓與法蘭10上的螺栓孔191螺接以將葉根10和葉尖20連接起來。

請參閱圖3，示出了圖1中的B部分的放大示意圖。葉根10在其遠離葉尖20的一端也設(shè)有法蘭19，法蘭19用于與風(fēng)機輪轂連接。葉片1迎風(fēng)的一面為迎風(fēng)面16(pressure side，PS面)，葉片1背風(fēng)的一面為背風(fēng)面18(suction side，SS面)。

請參閱圖4，示出了本實用新型實施例提供的葉根10的分解示意圖。葉根10包括筒體11、翼型板13、蒙皮15以及桁條17。所述翼型板13套設(shè)于所述筒體11的外周，所述桁條17穿插于翼型板13之間，所述蒙皮15蒙覆于所述桁條17以及翼型板13上。

請結(jié)合參閱圖5，翼型板13采用薄板結(jié)構(gòu)，其為中間具有通孔的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以套設(shè)于筒體11的外周。在本實施例中，該翼型板13的外形輪廓與葉片對應(yīng)位置處的葉素輪廓一致，多個翼型板13的頂端連線形成流暢的葉片后緣14。多個翼型板13沿著筒體11的展向依次間隔套設(shè)于筒體11的外周，桁條17穿插于多個翼型板13之間，相鄰的兩個翼型板13之間設(shè)有蒙皮15以形成葉片氣動外形。其中，翼型板13可以通過焊接的方式與筒體11連接，蒙皮15可以通過鉚釘、點焊或者螺栓與桁條17及翼型板13連接。

請參閱圖6，示出了本實用新型所提供的一種筒體11的示意圖。筒體11作為風(fēng)機葉片主要的承載部件，包括大梁111及桁架113。請同時參閱圖7，示出了本實用新型所提供的一種筒體11的分解示意圖。大梁111包括相對設(shè)置的第一大梁1111和第二大梁1112，第一大梁1111靠近葉片1的迎風(fēng)面16，第二大梁1112靠近葉片1的背風(fēng)面18。第一大梁1111和第二大梁1112可以采用高強鋼板經(jīng)折彎成型，可折彎成圓弧面板或多邊形彎板。為充分利用材料，提高抗彎性能，第一大梁1111和第二大梁1112盡可能靠近葉片1的氣動外形表面。第一大梁1111和第二大梁1112的寬度以及第一大梁1111與第二大梁1112之間的高度從葉根10到葉尖20的方向逐漸遞減，以適應(yīng)葉片的氣動外形。桁架113包括相對設(shè)置的第一桁架1131和第二桁架1132，所述第一桁架1131靠近葉片的前緣12，第二桁架1132靠近葉片的后緣14，所述第一桁架1131和第二桁架1132均固接于所述第一大梁1111和第二大梁1112之間，并間隔設(shè)置。

進一步的，第一桁架1131包括并列設(shè)置的兩根第一主弦管1133和若干第一腹管1135，第二桁架1132包括兩根并列設(shè)置第二主弦管1137和若干第二腹管1139，第一主弦管1133、第二主弦管1137、第一腹管1135以及第二腹管1139均可采用鋼管焊接而成，鋼管可為圓管或矩形管或高強鋼板折彎成型。兩根第一主弦管1133分別與所述第一大梁1111和第二大梁1112連接，兩根第二主弦管1137分別與所述第一大梁1111和第二大梁1112連接。在本實施例中，兩根第一主弦管1133分別焊接于所述第一大梁1111和第二大梁1112相對的一側(cè)，兩根第二主弦管1137分別焊接于所述第一大梁1111和第二大梁1112相對的另一側(cè)。若干第一腹管1135焊接于兩根第一主弦管1133之間，若干第二腹管1139焊接于兩根第二主弦管1137之間。由于筒體11采用大梁111與桁架113組合的方式，其橫截面大小可以根據(jù)葉片的受力情況在制造時進行調(diào)整，能夠充分利用材料，具有良好的力學(xué)性能。

在本實施例中，葉尖20除了其葉素輪廓與葉根10的葉素輪廓不一致以外，葉尖20的結(jié)構(gòu)可以與上述葉根10的結(jié)構(gòu)完全相同，也就是說，上述的筒體11、翼型板13、蒙皮15以及桁條17也同樣適用于葉尖20。在此不再贅述。另外，由于葉尖20處的內(nèi)部空間比較小，不適宜制造復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因此，葉尖20的結(jié)構(gòu)也可以與上述葉根10的結(jié)構(gòu)不同，例如，葉尖20采用玻璃鋼復(fù)合材料制作，經(jīng)模具成型生產(chǎn)出PS面和SS面，再將PS面和SS面兩面膠粘而成。

需要說明的是，本實用新型的分段式葉片1并不限于上述的葉根10和葉尖20兩段葉片結(jié)構(gòu)，在本實用新型的其他實施例中，分段式葉片1還可依據(jù)實際需要，分為三段或三段以上的葉片結(jié)構(gòu)，每段葉片結(jié)構(gòu)之間可以通過法蘭依次連接以形成分段式葉片。

第二實施例

本實用新型的第二實施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)力發(fā)電機包括風(fēng)機輪轂(圖未示)，在風(fēng)機輪轂上安裝有上述的分段式葉片1，即將葉根10通過法蘭19與風(fēng)機輪轂連接。由于安裝了上述的分段式葉片1，該風(fēng)力發(fā)電機也具有相同的有益效果。

本實用新型第二實施例提供的一種風(fēng)力發(fā)電機，蒙皮15與翼型板13以及桁條17連接后形成葉片氣動外形，風(fēng)作用于葉片上的力通過蒙皮15傳遞給翼型板13，再由翼型板13傳遞到筒體11，并通過筒體11最終作用于與筒體11連接的風(fēng)機輪轂上以進行發(fā)電。

本實用新型提供的一種筒體、分段式葉片及風(fēng)力發(fā)電機，筒體采用大梁與桁架組合的方式，其橫截面的大小可以根據(jù)葉片的受力情況進行調(diào)整，能夠充分利用材料，具有良好的力學(xué)性能；桁架結(jié)構(gòu)具有重量輕、方便檢修的特點，翼型板套設(shè)于筒體的外周，蒙皮與翼型板、桁條進行連接之后能夠形成葉片氣動外形。分段式葉片采用葉根及葉尖至少兩段結(jié)構(gòu)進行可拆卸連接，這樣，可以將葉片分段制造，并分段運輸?shù)侥康牡睾笤龠M行組裝，方便運輸，并且降低了風(fēng)機葉片的制造成本及運輸成本。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。