本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)機(jī)葉片及風(fēng)電機(jī)組。

背景技術(shù)：

風(fēng)機(jī)葉片處于低溫或濕度較大的環(huán)境下，葉片表面會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰覆蓋現(xiàn)象，覆冰會(huì)增加葉片的重量，并且分布不均勻的覆冰會(huì)引起葉片的配重失衡，使得葉片的加強(qiáng)振動(dòng)、疲勞載荷增加，進(jìn)而引起葉片的損壞；進(jìn)一步地，覆冰會(huì)改變?nèi)~片的輪廓，影響葉片的氣動(dòng)性能，降低風(fēng)電設(shè)備的效率，減小機(jī)組的輸出功率，因此，本領(lǐng)域內(nèi)人員研制出幾種適用于葉片的除冰技術(shù)?，F(xiàn)有風(fēng)機(jī)葉片的除冰技術(shù)尚不成熟，主要包括電加熱除冰技術(shù)和熱空氣除冰技術(shù)。

電加熱除冰技術(shù)是指將電加熱絲埋嵌于葉片的前緣表面，電加熱絲散發(fā)的熱量傳遞至葉片表面進(jìn)行融冰的技術(shù)。在寒冷的室外環(huán)境下，葉片表面熱量損失較大，此時(shí)若電加熱絲升溫過(guò)低，葉片表面熱量將難以達(dá)到理想的融冰效果，導(dǎo)致融冰效率低；若為達(dá)到表面融冰熱量要求持續(xù)升高電加熱絲的溫度，則該溫度可能高于葉片材料玻璃化的溫度，導(dǎo)致葉片所采用的樹(shù)脂材料的物理性能發(fā)生改變，進(jìn)一步導(dǎo)致葉片承載能力下降甚至直接出現(xiàn)熔融破損的現(xiàn)象。因此，電加熱除冰技術(shù)的溫控難度大，導(dǎo)致其融冰效果低。

熱空氣除冰技術(shù)是指在葉片根部裝設(shè)加熱裝置和鼓風(fēng)裝置，在葉片內(nèi)部設(shè)置空氣循環(huán)通道，鼓風(fēng)裝置作為動(dòng)力源將動(dòng)力傳遞至加熱裝置，帶動(dòng)加熱裝置四周的空氣發(fā)生熱循環(huán)流動(dòng)，熱空氣向葉片表面?zhèn)鲗?dǎo)熱量以達(dá)到融冰的目的。由于葉片厚度大且復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)性能較差，由葉片的內(nèi)部將熱空氣的熱量傳導(dǎo)至葉片的外表面需要較長(zhǎng)的時(shí)間，因此，采用該種技術(shù)的除冰效率也較低。

綜上，現(xiàn)有除冰技術(shù)的除冰效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)機(jī)葉片，以解決現(xiàn)存風(fēng)機(jī)葉片上除冰系統(tǒng)的除冰效率低的技術(shù)問(wèn)題。

所述風(fēng)機(jī)葉片包括葉片本體及壓電陶瓷片；所述壓電陶瓷片鑲嵌在所述葉片本體的表面，所述壓電陶瓷片用于與超聲波發(fā)生器連接且能夠產(chǎn)生用于除所述葉片本體上的覆冰的機(jī)械波。

進(jìn)一步地，所述壓電陶瓷片為多個(gè)，多個(gè)所述壓電陶瓷片均鑲嵌在所述葉片本體的表面，并且多個(gè)所述壓電陶瓷片由所述葉片本體的根部至尖端依次間隔設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述葉片本體包括相對(duì)設(shè)置的葉片前緣和葉片后緣，多個(gè)所述壓電陶瓷片設(shè)置在所述葉片前緣上。

進(jìn)一步地，還包括互連接的控制器和溫度傳感器，并且所述控制器用于與超聲波發(fā)生器連接；

所述溫度傳感器用于獲取當(dāng)前大氣溫度信息并將該溫度信息反饋至所述控制器，所述控制器用于接收所述溫度信息并根據(jù)所述溫度信息控制所述超聲波發(fā)生器的開(kāi)啟與關(guān)閉。

進(jìn)一步地，還包括互連接的控制器和結(jié)冰信號(hào)器，所述控制器用于與超聲波發(fā)生器連接；

所述結(jié)冰信號(hào)器用于獲取所述葉片本體上的覆冰的當(dāng)前厚度信息并將該當(dāng)前厚度信息反饋至所述控制器，所述控制器用于接收所述當(dāng)前厚度信息并根據(jù)所述當(dāng)前厚度信息控制所述超聲波發(fā)生器所發(fā)生的超聲波的功率。

進(jìn)一步地，所述壓電陶瓷片鑲嵌在所述葉片本體的外表面。

本實(shí)用新型提供的風(fēng)機(jī)葉片，其葉片主體上設(shè)置有壓電陶瓷片，該壓電陶瓷片鑲嵌在葉片本體的表面，并且壓電陶瓷片可與超聲波發(fā)生器連接。運(yùn)作時(shí)，該超聲波發(fā)生器發(fā)生超聲波并將該超聲波傳遞至壓電陶瓷片，壓電陶瓷片接收該超聲波并通過(guò)壓電耦合將該超聲波轉(zhuǎn)化為機(jī)械波，由于壓電陶瓷片鑲嵌在葉片本體的表面，并且覆冰貼覆在葉片本體的表面，因此，壓電陶瓷片產(chǎn)生的機(jī)械波沿覆冰與葉片主體之間的結(jié)合面?zhèn)鞑ィ瑱C(jī)械波傳播時(shí)在該結(jié)合面產(chǎn)生一個(gè)平行于該結(jié)合面的剪切應(yīng)力，該剪切應(yīng)力可使覆冰從葉片本體的表面剝離，以達(dá)到除葉片本體上的覆冰的目的。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的風(fēng)機(jī)葉片，其中的壓電陶瓷片直接鑲嵌在葉片本體的表面，壓電陶瓷片產(chǎn)生的機(jī)械波能夠直接沿覆冰與葉片本體之間的結(jié)合面?zhèn)鞑?，覆冰由其最深處的根部剝離葉片本體的表面，使得除冰更加徹底，進(jìn)而使除冰效率更高；進(jìn)一步地，其除冰過(guò)程與葉片的作業(yè)過(guò)程互不干涉，可在不停機(jī)的狀況下持續(xù)除冰，并且，其除冰過(guò)程不存在溫控的問(wèn)題，亦不受葉片厚度的影響，進(jìn)一步提高該風(fēng)機(jī)葉片的除冰效率。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種風(fēng)電機(jī)組，所述風(fēng)電機(jī)組包括機(jī)組主體及如上所述的風(fēng)機(jī)葉片，所述風(fēng)機(jī)葉片的根部與所述機(jī)組主體連接；

所述機(jī)組主體包括超聲波發(fā)生器，所述風(fēng)機(jī)葉片的所述壓電陶瓷片與所述超聲波發(fā)生器連接。

進(jìn)一步地，所述風(fēng)機(jī)葉片為三個(gè)，三個(gè)所述風(fēng)機(jī)葉片沿所述機(jī)組主體的外周均勻設(shè)置；

各個(gè)所述風(fēng)機(jī)葉片中的所述壓電陶瓷片均與所述超聲波發(fā)生器連接。

進(jìn)一步地，所述機(jī)組主體包括機(jī)艙，所述機(jī)艙與所述風(fēng)機(jī)葉片連接，所述超聲波發(fā)生器裝設(shè)在所述機(jī)艙內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述超聲波發(fā)生器與所述壓電陶瓷片通過(guò)滑環(huán)連接。

上述風(fēng)電機(jī)組相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果，同于上述風(fēng)機(jī)葉片相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果，此處不再贅述。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)葉片的示意圖。

圖中：

1－葉片本體； 2－壓電陶瓷片；

3－超聲波發(fā)生器； 4－電源裝置；

5－滑環(huán)。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“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(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)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(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)葉片的示意圖，請(qǐng)參閱圖1，所述風(fēng)機(jī)葉片包括葉片本體1及壓電陶瓷片2；所述壓電陶瓷片2鑲嵌在所述葉片本體1的表面，所述壓電陶瓷片2用于與超聲波發(fā)生器3連接且能夠產(chǎn)生用于除所述葉片本體1上的覆冰的機(jī)械波。

本實(shí)用新型提供的風(fēng)機(jī)葉片，其葉片主體上設(shè)置有壓電陶瓷片，該壓電陶瓷片鑲嵌在葉片本體的表面，并且壓電陶瓷片可與超聲波發(fā)生器連接。運(yùn)作時(shí)，該超聲波發(fā)生器發(fā)生超聲波并將該超聲波傳遞至壓電陶瓷片，壓電陶瓷片接收該超聲波并通過(guò)壓電耦合將該超聲波轉(zhuǎn)化為機(jī)械波，由于壓電陶瓷片鑲嵌在葉片本體的表面，并且覆冰貼覆在葉片本體的表面，因此，壓電陶瓷片產(chǎn)生的機(jī)械波沿覆冰與葉片主體之間的結(jié)合面?zhèn)鞑?，機(jī)械波傳播時(shí)在該結(jié)合面產(chǎn)生一個(gè)平行于該結(jié)合面的剪切應(yīng)力，該剪切應(yīng)力可使覆冰從葉片本體的表面剝離，以達(dá)到除葉片本體上的覆冰的目的。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的風(fēng)機(jī)葉片，其中的壓電陶瓷片直接鑲嵌在葉片本體的表面，壓電陶瓷片產(chǎn)生的機(jī)械波能夠直接沿覆冰與葉片本體之間的結(jié)合面?zhèn)鞑?，覆冰由其最深處的根部剝離葉片本體的表面，使得除冰更加徹底，進(jìn)而使除冰效率更高；進(jìn)一步地，其除冰過(guò)程與葉片的作業(yè)過(guò)程互不干涉，可在不停機(jī)的狀況下持續(xù)除冰，并且，其除冰過(guò)程不存在溫控的問(wèn)題，亦不受葉片厚度的影響，進(jìn)一步提高該風(fēng)機(jī)葉片的除冰效率。

需要說(shuō)明的是，根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，覆冰的黏附應(yīng)力為0.4MPa左右，壓電陶瓷片所產(chǎn)生的機(jī)械波所產(chǎn)生的應(yīng)力值足夠使覆冰剝離且該剝離強(qiáng)度小于葉片材料本身的強(qiáng)度，不會(huì)對(duì)葉片本體產(chǎn)生損壞。

進(jìn)一步地，壓電陶瓷片具有質(zhì)量輕、體積小、耐擊穿，抗電磁干擾性能強(qiáng)，壓電陶瓷片鑲嵌在葉片本體的表面上，葉片本體的增重量小；并且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易損壞，可靠性高，

進(jìn)一步地，請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，為使上述風(fēng)機(jī)葉片的除冰更加徹底，即在同一時(shí)間可除去整個(gè)葉片本體的表面上的覆冰，本實(shí)施例中，所述壓電陶瓷片2為多個(gè)，多個(gè)所述壓電陶瓷片2均鑲嵌在所述葉片本體1的表面，并且多個(gè)所述壓電陶瓷片2由所述葉片本體1的根部至尖端依次間隔設(shè)置，運(yùn)作時(shí)，多個(gè)壓電陶瓷片同時(shí)產(chǎn)生機(jī)械波，機(jī)械波沿葉片本體的表面?zhèn)鞑ィ慈~片表面與覆冰之間的整個(gè)結(jié)合面上均有機(jī)械波的分布，機(jī)械波產(chǎn)生的剪切應(yīng)力同時(shí)作用，可使覆冰剝離葉片的表面，葉片的除冰效率進(jìn)一步提供。

所述葉片本體包括相對(duì)設(shè)置的葉片前緣和葉片后緣，一般地，葉片前緣的面積及厚度均大于葉片后緣的面積及厚度，葉片前緣上的覆冰面積更大，所能夠承載的覆冰的厚度更厚，因此，為進(jìn)一步提高上述風(fēng)機(jī)葉片的除冰效率，將多個(gè)所述壓電陶瓷片設(shè)置在所述葉片前緣上。

進(jìn)一步地，上述風(fēng)機(jī)葉片還包括互連接的控制器和溫度傳感器，并且所述控制器用于與超聲波發(fā)生器連接；所述溫度傳感器用于獲取當(dāng)前大氣溫度信息并將該溫度信息反饋至所述控制器，所述控制器用于接收所述溫度信息并根據(jù)所述溫度信息控制所述超聲波發(fā)生器的開(kāi)啟與關(guān)閉，如此，可根據(jù)當(dāng)前大氣溫度開(kāi)啟超聲波發(fā)生器或者關(guān)閉超聲波發(fā)生器。當(dāng)大氣溫度較低時(shí)，葉片主體的表面會(huì)漸漸貼覆覆冰，此時(shí)控制器根據(jù)溫度傳感器所反饋的溫度信息開(kāi)啟超聲波發(fā)生器，啟動(dòng)葉片的除冰過(guò)程，以免隨著低溫的持續(xù)覆冰的厚度逐漸加厚；同樣，當(dāng)大氣溫度逐漸增高時(shí)，葉片主體表面的覆冰的積累逐漸減慢，壓電陶瓷片產(chǎn)生的機(jī)械波不斷對(duì)覆冰進(jìn)行清除，當(dāng)大氣溫度增高至設(shè)定值時(shí)，覆冰難以形成或葉片表面停止貼覆覆冰，此時(shí)，控制器再次根據(jù)溫度傳感器所反饋的溫度信息停止超聲波發(fā)生器，停止葉片的除冰過(guò)程。由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型提供的葉片可根據(jù)大氣溫度實(shí)時(shí)進(jìn)行除冰，使該葉片的除冰過(guò)程更加靈活可靠。

進(jìn)一步地，上述風(fēng)機(jī)葉片還包括互連接的控制器和結(jié)冰信號(hào)器，所述控制器用于與超聲波發(fā)生器連接；所述結(jié)冰信號(hào)器用于獲取所述葉片本體上的覆冰的當(dāng)前厚度信息并將該當(dāng)前厚度信息反饋至所述控制器，所述控制器用于接收所述當(dāng)前厚度信息并根據(jù)所述當(dāng)前厚度信息控制所述超聲波發(fā)生器所發(fā)生的超聲波的功率，如此，控制器可根據(jù)當(dāng)前覆冰的厚度對(duì)超聲波發(fā)生器的功率進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。當(dāng)覆冰的厚度較大時(shí)，控制器接收信號(hào)器反饋的厚度信息并調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器的功率，使超聲波的功率與覆冰厚度匹配，覆冰的厚度越大，則所需的超聲波的功率越大。由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型提供的葉片可根據(jù)覆冰的實(shí)時(shí)厚度進(jìn)行針對(duì)性的除冰作業(yè)，使該葉片的除冰過(guò)程更加靈活便捷。

需要說(shuō)明的是，結(jié)冰信號(hào)器在獲取覆冰厚度的同時(shí)，可獲取當(dāng)前覆冰在葉片本體的表面上的位置，控制器在調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器的功率的同時(shí)，可控制超聲波發(fā)生器所發(fā)生的超聲波的傳遞方向，以間接控制距離該覆冰最近的壓電陶瓷片以高功率的機(jī)械波進(jìn)行除冰。

優(yōu)選地，所述壓電陶瓷片鑲嵌在所述葉片本體的外表面，如此機(jī)械波可快速傳遞至覆冰與葉片本體表面間的結(jié)合面上，進(jìn)一步提高除冰效率。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種風(fēng)電機(jī)組，所述風(fēng)電機(jī)組包括機(jī)組主體及如上所述的風(fēng)機(jī)葉片，所述風(fēng)機(jī)葉片的根部與所述機(jī)組主體連接；所述機(jī)組主體包括超聲波發(fā)生器，所述風(fēng)機(jī)葉片的所述壓電陶瓷片與所述超聲波發(fā)生器連接。

進(jìn)一步地，所述風(fēng)機(jī)葉片為三個(gè)，三個(gè)所述風(fēng)機(jī)葉片沿所述機(jī)組主體的外周均勻設(shè)置；各個(gè)所述風(fēng)機(jī)葉片中的所述壓電陶瓷片均與所述超聲波發(fā)生器連接，如此，該風(fēng)電機(jī)組中的三個(gè)葉片均可通過(guò)壓電陶瓷片產(chǎn)生的機(jī)械波進(jìn)行除冰，并且，三個(gè)葉片可同時(shí)進(jìn)行除冰作業(yè)，互不干涉，進(jìn)一步提高除冰效率。

進(jìn)一步地，所述機(jī)組主體1包括機(jī)艙，所述機(jī)艙與所述風(fēng)機(jī)葉片連接，所述超聲波發(fā)生器裝設(shè)在所述機(jī)艙內(nèi)，所述機(jī)艙作為保護(hù)殼體對(duì)超聲波發(fā)生器形成保護(hù)，避免外界環(huán)境的不斷變化對(duì)超聲波發(fā)生器造成損壞或損傷。優(yōu)選地，該機(jī)艙內(nèi)還裝置有電源裝置4，該電源裝置4與超聲波發(fā)生器連接，以向該超聲波發(fā)生器提供電能。

進(jìn)一步地，所述超聲波發(fā)生器3與所述壓電陶瓷片2通過(guò)滑環(huán)5連接，以使超聲波發(fā)生器與壓電陶瓷片之間的波的傳遞過(guò)程更加穩(wěn)定，進(jìn)一步保證葉片的高除冰效率。

上述風(fēng)電機(jī)組相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果，同于上述風(fēng)機(jī)葉片相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果，此處不再贅述。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。