本實用新型涉及風力發(fā)電機的葉片,具體是一種在運行中可自動收集內(nèi)部離散渣料的風機葉片。
背景技術:
風力發(fā)電機的葉片主要是由葉片第一半體、腹板和葉片第二半體依序粘接組合而成,葉片第一半體和葉片第二半體將腹板周向包裹形成中空的葉片殼體。整個葉片為長徑比非常大的細長類零件,其內(nèi)部空間狹窄、尤其是葉尖部分的內(nèi)部空間。
風力發(fā)電機葉片的成型結構決定了其中空-即葉片本體的空腔內(nèi)部,必然存在無法清除的殘留粘接劑,以及其它可能粘附于粘接部位的渣質(zhì)等(為了描述方便,下面將殘留粘接劑和粘附渣質(zhì)通常為渣料,特別說明的除外)。在未服役之前,葉片本體空腔內(nèi)的殘留渣料通常會粘附在葉片本體上;在服役運行后,隨著風輪受交變載荷等旋轉(zhuǎn)力的作用,葉片本體空腔內(nèi)的殘留渣料會在葉片本體上脫落、分離,在葉片本體的空腔內(nèi)部呈離散狀分布,這些離散狀的渣料隨著風輪的旋轉(zhuǎn)而在葉片本體的空腔內(nèi)部不斷的運動,進而對葉片本體的殼體和腹板分別造成撞擊。如若對運行中的葉片本體空腔內(nèi)的離散渣料不能及時清理,則隨著服役時間的延長,這些渣料會對對應葉片本體產(chǎn)生嚴重的撞擊損傷、破壞;其不僅會影響葉片本體的使用壽命,而且還會導致葉片本體空腔內(nèi)的粉塵顆粒等污物進入風力發(fā)電機的整機系統(tǒng),進而對機組的電氣控制系統(tǒng)造成破壞,嚴重影響機組的安全、穩(wěn)定運行。
為了解決上述風力發(fā)電機葉片的空腔內(nèi)部離散渣料對葉片本體撞擊的技術問題,行業(yè)內(nèi)嘗試研究可自動收集內(nèi)部離散渣料的葉片,例如中國專利文獻公開的“具有廢渣收集器的風輪葉片”(公開號:CN 201554607,公開日:2010年8月18日),該技術通過在葉片本體的空腔內(nèi)部連接至少一個廢渣收集器,實現(xiàn)對葉片本體空腔內(nèi)部的離散渣料的收集,該廢渣收集器主要由連接在一起的錐形漏斗、錐管和廢渣儲存袋組成,在錐管內(nèi)設置有一個防止廢渣儲存袋內(nèi)所收集的渣料倒出的單向閥門。該技術雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對葉片本體空腔內(nèi)部的離散渣料的收集,但是,該技術中的錐管結構容易被預收集的渣料卡阻而堵塞,從而失去對離散渣料的收集功能,其可靠性、穩(wěn)定性和實用性差。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的技術目的在于:針對上述風力發(fā)電機葉片成型結構的特殊性以及現(xiàn)有技術的不足,提供一種在運行過程中能夠自動將葉片本體空腔內(nèi)部的離散渣料進行穩(wěn)定、可靠、順利地收集的風力發(fā)電機葉片。
本實用新型實現(xiàn)其技術目的所采用的技術方案是:一種在運行中可自動收集內(nèi)部離散渣料的風機葉片,包括葉片本體,所述葉片本體具有空腔,該空腔內(nèi)的葉根部具有徑向布置的密封隔板,所述密封隔板的中部為通孔結構,在密封隔板處的葉片本體空腔內(nèi)設有向葉根方向內(nèi)凹的錐形狀導流組件,所述導流組件的大徑端延伸高過密封隔板而連接在葉片本體的空腔內(nèi)壁上,所述導流組件的小徑端延伸低過密封隔板而連接收集袋,所述導流組件的小徑端開口直徑小于密封隔板的中部通孔直徑,所述導流組件的小徑端鉸接有能夠?qū)Я鹘M件小徑端開口封堵的止回翻板,所述葉片本體的空腔內(nèi)的渣料經(jīng)導流組件滑入收集袋內(nèi)收集。
作為優(yōu)選方案,所述密封隔板上連接有向葉根方向凸起的內(nèi)凹結構的隔離罩,所述密封隔板和隔離罩在密封隔板的中部組成一個內(nèi)凹的容置空間,所述容置空間用于置放收集袋,且所述密封隔板結合隔離罩、導流組件和/或收集袋將葉片本體的空腔內(nèi)葉根部在軸向上分隔開。進一步的,所述密封隔板為剛性結構。所述隔離罩為剛性結構。
作為優(yōu)選方案,所述收集袋為柔性結構。
作為優(yōu)選方案,所述導流組件主要由軸向銜接的、且分別為錐形狀的第一導向板和第二導向板組成,所述第一導向板的大徑端固定在密封隔板上方的葉片本體空腔內(nèi)壁上,所述第一導向板的小徑端直接或間接的與第二導向板的大徑端銜接,所述第二導向板的小徑端延伸至密封隔板中部通孔的下方、并延伸進收集袋內(nèi),所述收集袋內(nèi)的第二導向板的小徑端鉸接有止回翻板。進一步的,所述第二導向板的軸向上具有兩個錐度段,下部錐度段的錐度大于上部錐度段的錐度,所述第二導向板通過兩個錐度段的過渡處連接收集袋。所述第二導向板為剛性結構。所述第一導向板為柔性結構。
本實用新型的有益技術效果是:
1. 本實用新型直接以錐形狀的導流組件將運行中的葉片本體空腔內(nèi)的渣料穩(wěn)定、可靠、順利地匯集導入收集袋內(nèi),避免、甚至杜絕了卡阻而產(chǎn)生的堵塞現(xiàn)象,同時通過止回翻板有效防止了收集袋內(nèi)的渣料因風輪的周向旋轉(zhuǎn)而傾倒出,可靠實用;另外,本實用新型布置于葉片本體空腔內(nèi)的密封隔板處,其能夠?qū)⑷~片本體空腔內(nèi)部的絕大部分渣料實現(xiàn)匯總收集,其不僅布置結構簡單、成型成本低廉,而且收集效果好,經(jīng)濟可靠;
2. 本實用新型的隔離罩既能配合密封隔板將葉片本體的空腔內(nèi)部與輪轂處的空間進行隔離、封堵,避免葉片本體空腔內(nèi)的粉塵顆粒等污物進入輪轂及機艙內(nèi)部,又能對收集袋形成穩(wěn)定、可靠、高強度的支撐和定位,避免收集袋因受力而無序跑位,有效確保了渣料入袋的可靠性、穩(wěn)定性和順暢性;
3. 本實用新型的導流組件結構既有利于制造成型和安裝固定,又對渣料具有良好的引流、導向作用,避免葉片本體空腔內(nèi)的渣料在導流組件上掛、滯等卡阻,確保渣料順利滑入收集袋內(nèi)。
附圖說明
圖1是本實用新型在運行中收集渣料入袋的狀態(tài)結構示意圖(葉尖在上、葉根在下狀態(tài))。
圖2是本實用新型在運行中防止渣料倒出的狀態(tài)結構示意圖(葉根在上、葉尖在下狀態(tài))。
圖中代號含義:1—葉片本體;2—密封隔板;3—第一導向板;4—第二導向板;5—止回翻板;6—鉸鏈;7—收集袋;8—隔離罩;9—粘接層;10—渣料。
具體實施方式
本實用新型為風力發(fā)電機的葉片,該葉片在服役運行時,能夠?qū)⒖涨粌?nèi)部的離散渣料自動實現(xiàn)匯總集中管理,避免這些離散渣料對葉片本體的結構部件的撞擊,下面以多個實施例對本實用新型的技術內(nèi)容進行詳細說明。其中,實施例1對照附圖進行詳細說明,其它實施例未單獨繪制附圖、但可以基本參照實施例1的附圖進行說明。
實施例1
參見圖1和圖2所示,本實用新型包括葉片本體1,該葉片本體1的主體結構與現(xiàn)有風力發(fā)電機葉片無異,其內(nèi)部為中空的、具有空腔。葉片本體1的空腔內(nèi)部的葉根部位具有徑向布置的密封隔板2,該密封隔板2為剛性結構材料-例如玻璃鋼或金屬薄板等制成,密封隔板2的主要作用是將葉片本體1的空腔內(nèi)部與輪轂空腔內(nèi)部隔離,在本實用新型中,密封隔板2的中部為口徑較大的通孔結構,即密封隔板2自身為環(huán)狀結構成型。前述密封隔板2處的葉片本體1空腔內(nèi)設有導流組件和收集袋7。
具體的,導流組件為錐形狀結構,其大徑端朝向葉尖方向、小徑端朝向葉根方向,即導流組件為向葉根方向內(nèi)凹的錐形狀結構。
導流組件主要由軸向銜接的第一導向板3和第二導向板4組成。第一導向板3為錐形狀結構,其采用易于卷曲成型的、耐磨的柔性結構材料-例如橡膠片或帆布等制成;第一導向板3的大徑端外徑匹配于密封隔板2上方的葉根部空腔直徑,第一導向板3的大徑端外壁通過粘接層9粘合固定在密封隔板2上方的葉根部空腔內(nèi)壁上;第一導向板3的小徑端內(nèi)徑略小于密封隔板2中部通孔的直徑,第一導向板3的小徑端外壁通過粘接層粘合固定在密封隔板2中部通孔外圍的表面,第一導向板3的小徑端內(nèi)緣與密封隔板2中部通孔的上緣之間盡量平滑過渡成型。第二導向板4亦為錐形狀結構,其采用一定剛度和強度的剛性結構材料-例如玻璃鋼或金屬薄板等制成;第二導向板4在軸向上具有兩個錐度段,下部錐度段的錐度大于上部錐度段的錐度,即第二導向板4的中部具有明顯的向下彎折部位;第二導向板4的大徑端直徑略大于密封隔板2的中部通孔直徑,第二導向板4的大徑端邊緣搭接在密封隔板2的底面、并由周向分別的多根緊固螺釘鎖緊;第二導向板4的小徑端外徑小于收集袋7的口徑,第二導向板4的小徑端向葉根方向延伸,即第二導向板4的小徑端是低于密封隔板2的。第二導向板4和第一導向板3在密封隔板2處形成軸向的過渡銜接。
收集袋7為柔性結構材料-例如橡膠片或帆布等制成的袋狀結構。收集袋7的口徑小于密封隔板2中部通孔的直徑,收集袋7的口部套裝在第二導向板4的外壁中部,即收集袋7以粘接連接或束緊帶系接等連接方式固定在第二導向板4的兩個錐度段的過渡處,如此,第二導向板4的下部錐度段實質(zhì)上延伸進收集袋7內(nèi),將收集袋7的口部撐開。
上述第二導向板4的小徑端上設有鉸接部位,通過該鉸接部位以鉸鏈6鉸接有能夠在第二導向板4的自由翻轉(zhuǎn)的止回翻板5,該止回翻板5的面積應當能夠封堵第二導向板4的小徑端開口,如此,在葉片本體1隨風輪的旋轉(zhuǎn)過程中,止回翻板5能夠隨著旋轉(zhuǎn)重力而將第二導向板4的小徑端開口實現(xiàn)開啟和閉合的動作,即止回翻板5為收集袋7和第二導向板4之間的單向閥。
在風力發(fā)電機的運行過程中,葉片本體1空腔內(nèi)部的離散狀態(tài)渣料10會使葉片本體1內(nèi)隨著重力翻轉(zhuǎn)、飄散,最終會經(jīng)導流組件的第一導向板3和第二導向板4滑入收集袋7內(nèi)收集,由第二導向板4小徑端的止回翻板5限制收集袋7內(nèi)的渣料10倒出。
上述密封隔板2上連接有內(nèi)凹結構的隔離罩8。隔離罩8采用剛性結構材料-例如玻璃鋼或金屬薄板等制成;隔離罩8的口部直徑略大于密封隔板2中部通孔的直徑。隔離罩8的口部邊緣對接在密封隔板2的底面、并由周向分布的多根緊固螺釘鎖緊,即隔離罩8布置在密封隔板2的底面、向葉根方向凸起。前述密封隔板2和隔離罩8在密封隔板2的中部組成一個內(nèi)凹的容置空間,這個容置空間正好將連接于第二導向板4上的收集袋7容納,也就是說,收集袋7放置在前述容置空間內(nèi)。前述密封隔板2和隔離罩8將葉片本體1的空腔內(nèi)葉根部在軸向上分隔開,也就是將葉片本體1的空腔內(nèi)部與輪轂空腔內(nèi)部分隔開。
實施例2
本實用新型包括葉片本體,該葉片本體的主體結構與現(xiàn)有風力發(fā)電機葉片無異,其內(nèi)部為中空的、具有空腔。葉片本體的空腔內(nèi)部的葉根部位具有徑向布置的密封隔板,該密封隔板為剛性結構材料-例如玻璃鋼或金屬薄板等制成,密封隔板的主要作用是將葉片本體的空腔內(nèi)部與輪轂空腔內(nèi)部隔離,在本實用新型中,密封隔板的中部為口徑較大的通孔結構,即密封隔板自身為環(huán)狀結構成型。前述密封隔板處的葉片本體空腔內(nèi)設有導流組件和收集袋。
具體的,導流組件為錐形狀結構,其大徑端朝向葉尖方向、小徑端朝向葉根方向,即導流組件為向葉根方向內(nèi)凹的錐形狀結構。
導流組件主要由軸向銜接在一起的第一導向板和第二導向板組成。第一導向板為錐形狀結構,其采用易于卷曲成型的、耐磨的柔性結構材料-例如橡膠片或帆布等制成;第一導向板的大徑端外徑匹配于密封隔板上方的葉根部空腔直徑,第一導向板的大徑端外壁通過粘接層粘合固定在密封隔板上方的葉根部空腔內(nèi)壁上;第一導向板的小徑端外徑略小于第二導向板的大徑端內(nèi)徑,第一導向板的小徑端延伸進第二導向板的大徑端上緣處,第一導向板外壁通過粘接層粘合固定在第二導向板的大徑端內(nèi)壁上。第二導向板亦為錐形狀結構,其采用一定剛度和強度的剛性結構材料-例如玻璃鋼或金屬薄板等制成;第二導向板在軸向上具有兩個錐度段,下部錐度段的錐度大于上部錐度段的錐度,即第二導向板的中部具有明顯的向下彎折部位;第二導向板的大徑端直徑大于密封隔板的中部通孔直徑、小徑端直徑小于密封隔板的中部通孔直徑,第二導向板的上中部穿裝并固定在密封隔板的中部通孔處;第二導向板的小徑端外徑小于收集袋的口徑,第二導向板的小徑端穿過密封隔板的中部通孔向葉根方向延伸,即第二導向板的小徑端是低于密封隔板的。第二導向板和第一導向板在密封隔板上方直接軸向過渡銜接。
收集袋為柔性結構材料-例如橡膠片或帆布等制成的袋狀結構。收集袋的口徑小于密封隔板中部通孔的直徑,收集袋的口部套裝在第二導向板的外壁中部,即收集袋以粘接連接或束緊帶系接等連接方式固定在第二導向板的兩個錐度段的過渡處,如此,第二導向板的下部錐度段實質(zhì)上延伸進收集袋內(nèi),將收集袋的口部撐開。
上述第二導向板的小徑端上設有鉸接部位,通過該鉸接部位以鉸鏈鉸接有能夠在第二導向板的自由翻轉(zhuǎn)的止回翻板,該止回翻板的面積應當能夠封堵第二導向板的小徑端開口,如此,在葉片本體隨風輪的旋轉(zhuǎn)過程中,止回翻板能夠隨著旋轉(zhuǎn)重力而將第二導向板的小徑端開口實現(xiàn)開啟和閉合的動作,即止回翻板為收集袋和第二導向板之間的單向閥。
在風力發(fā)電機的運行過程中,葉片本體空腔內(nèi)部的離散狀態(tài)渣料會使葉片本體內(nèi)隨著重力翻轉(zhuǎn)、飄散,最終會經(jīng)導流組件的第一導向板和第二導向板滑入收集袋內(nèi)收集,由第二導向板小徑端的止回翻板限制收集袋內(nèi)的渣料倒出。
上述密封隔板上連接有內(nèi)凹結構的隔離罩。隔離罩采用剛性結構材料-例如玻璃鋼或金屬薄板等制成;隔離罩的口部直徑略大于密封隔板中部通孔的直徑。隔離罩的口部邊緣對接在密封隔板的底面、并由周向分布的多根緊固螺釘鎖緊,即隔離罩布置在密封隔板的底面、向葉根方向凸起。前述密封隔板和隔離罩在密封隔板的中部組成一個內(nèi)凹的容置空間,這個容置空間正好將連接于第二導向板上的收集袋容納,也就是說,收集袋放置在前述容置空間內(nèi)。前述密封隔板和隔離罩將葉片本體的空腔內(nèi)葉根部在軸向上分隔開,也就是將葉片本體的空腔內(nèi)部與輪轂空腔內(nèi)部分隔開。
實施例3
本實用新型包括葉片本體,該葉片本體的主體結構與現(xiàn)有風力發(fā)電機葉片無異,其內(nèi)部為中空的、具有空腔。葉片本體的空腔內(nèi)部的葉根部位具有徑向布置的密封隔板,該密封隔板為剛性結構材料-例如玻璃鋼或金屬薄板等制成,密封隔板的主要作用是將葉片本體的空腔內(nèi)部與輪轂空腔內(nèi)部隔離,在本實用新型中,密封隔板的中部為口徑較大的通孔結構,即密封隔板自身為環(huán)狀結構成型。前述密封隔板處的葉片本體空腔內(nèi)設有導流組件和收集袋。
具體的,導流組件為錐形狀結構,其大徑端朝向葉尖方向、小徑端朝向葉根方向,即導流組件為向葉根方向內(nèi)凹的錐形狀結構。導流組件采用剛性結構材料制成,導流組件的大徑端外徑匹配于密封隔板上方的葉根部空腔直徑,導流組件的大徑端外壁通過粘接層粘合固定在密封隔板上方的葉根部空腔內(nèi)壁上,導流組件的小徑端外徑小于密封隔板中部通孔的直徑,導流組件通過中下部的外壁軸向穿過并固定在密封隔板上;導流組件的小徑端穿過密封隔板的中部通孔向葉根方向延伸,即導流組件的小徑端是低于密封隔板的;密封隔板下方的導流組件具有兩個錐度段,較為上部的錐度段與密封隔板上方的導流組件的錐度一致,較為下部的錐度段的錐度大于上部錐度段的錐度,即密封隔板下方的導流組件具有明顯的向下彎折部位,導流組件的小徑端外徑小于收集袋的口徑。
收集袋為柔性結構材料-例如橡膠片或帆布等制成的袋狀結構。收集袋的口徑小于密封隔板中部通孔的直徑,收集袋的口部套裝在密封隔板下方的導流組件的彎折部位,即收集袋以粘接連接或束緊帶系接等連接方式固定在密封隔板下方的導流組件兩個錐度段的過渡處,如此,導流組件的下部錐度段實質(zhì)上延伸進收集袋內(nèi),將收集袋的口部撐開。
上述導流組件的小徑端上設有鉸接部位,通過該鉸接部位以鉸鏈鉸接有能夠在導流組件上自由翻轉(zhuǎn)的止回翻板,該止回翻板的面積應當能夠封堵導流組件的小徑端開口,如此,在葉片本體隨風輪的旋轉(zhuǎn)過程中,止回翻板能夠隨著旋轉(zhuǎn)重力而將導流組件的小徑端開口實現(xiàn)開啟和閉合的動作,即止回翻板為收集袋和導流組件之間的單向閥。
在風力發(fā)電機的運行過程中,葉片本體空腔內(nèi)部的離散狀態(tài)渣料會使葉片本體內(nèi)隨著重力翻轉(zhuǎn)、飄散,最終會經(jīng)導流組件滑入收集袋內(nèi)收集,由導流組件小徑端的止回翻板限制收集袋內(nèi)的渣料倒出。
上述密封隔板上連接有內(nèi)凹結構的隔離罩。隔離罩采用剛性結構材料-例如玻璃鋼或金屬薄板等制成;隔離罩的口部直徑略大于密封隔板中部通孔的直徑。隔離罩的口部邊緣對接在密封隔板的底面、并由周向分布的多根緊固螺釘鎖緊,即隔離罩布置在密封隔板的底面、向葉根方向凸起。前述密封隔板和隔離罩在密封隔板的中部組成一個內(nèi)凹的容置空間,這個容置空間正好將連接于導流組件上的收集袋容納,也就是說,收集袋放置在前述容置空間內(nèi)。前述密封隔板和隔離罩將葉片本體的空腔內(nèi)葉根部在軸向上分隔開,也就是將葉片本體的空腔內(nèi)部與輪轂空腔內(nèi)部分隔開。
實施例4
本實施例的其它內(nèi)容與實施例1相同,不同之處在于:密封隔板的底面去除隔離罩,從而密封隔板、第二導向板和收集袋將葉片本體的空腔內(nèi)葉根部在軸向上分隔開,也就是將葉片本體的空腔內(nèi)部與輪轂空腔內(nèi)部分隔開。
以上各實施例僅用以說明本實用新型,而非對其限制。盡管參照上述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對上述各實施例中的具體技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本實用新型的精神和范圍。