分段式風(fēng)電葉片及其裝配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分段式風(fēng)電葉片及其裝配方法。葉片包括至少兩段葉片段，各葉片段之間均連接有連接裝置，連接裝置包括連接框架，連接框架兩端與各葉片段連接端面形狀適配，連接框架沿其兩端面的周向方向開設(shè)有多個(gè)安裝孔，各安裝孔內(nèi)設(shè)置有用于與葉片段緊固連接的緊固螺栓，連接框架的側(cè)面設(shè)有便于拆裝各緊固螺栓的拆裝空間。方法包括以下步驟：S1：制造運(yùn)輸；S2：安裝；S3：建立葉片氣動(dòng)外形。本發(fā)明具有連接強(qiáng)度高、拆裝方便、利于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
分段式風(fēng)電葉片及其裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明主要涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分段式風(fēng)電葉片及其裝配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前風(fēng)電葉片朝著大型化的方向發(fā)展，像丹麥維塔斯的V164-7MW機(jī)型葉片長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)80m，葉片長(zhǎng)度增加給葉片的運(yùn)輸帶來了很大的困難，并且長(zhǎng)大型葉片對(duì)葉片模具的剛度要求越高，制造困難，因此將葉片分段制造，分段運(yùn)輸可以較好的解決上述問題。
[0003]目前，分段葉片的機(jī)械連接方案中通常用螺栓等將分段的葉片直接剛性連接。螺栓作為主要的傳力部件必須保證有足夠多的螺栓數(shù)目才能達(dá)到連接強(qiáng)度要求，但是目前的方案中由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原因往往螺栓數(shù)目較少，連接強(qiáng)度較低，并且分段葉片在不完全拆解的情況下螺栓很難從中完全擰出，對(duì)分段葉片后期的維護(hù)十分不便。而且，目前的機(jī)械連接方案中中間連接件和兩端葉片的接觸面積較小，接觸區(qū)域容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致葉片結(jié)構(gòu)損傷破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種連接強(qiáng)度高、拆裝方便、利于維護(hù)的分段式風(fēng)電葉片及其裝配方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種分段式風(fēng)電葉片，包括至少兩段葉片段，各葉片段之間均連接有連接裝置，所述連接裝置包括連接框架，所述連接框架兩端與各葉片段連接端面形狀適配，所述連接框架沿其兩端面的周向方向開設(shè)有多個(gè)安裝孔，各所述安裝孔內(nèi)設(shè)置有用于與葉片段緊固連接的緊固螺栓，所述連接框架的側(cè)面設(shè)有便于拆裝各所述緊固螺栓的拆裝空間。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述連接框架包括兩塊呈對(duì)稱布置的連接板，各安裝孔開設(shè)在所述連接板上，兩塊連接板靠端部之間固設(shè)有連接桿。
[0007]兩塊連接板之間還固裝有連接塊。
[0008]所述連接塊包括兩塊弧形板和設(shè)置在兩塊弧形板之間的支承梁，兩塊弧形板的兩端分別與兩塊連接板端口的內(nèi)壁固接。
[0009]所述連接塊設(shè)置為間隔布置的工字鋼結(jié)構(gòu)。
[0010]所述葉片段靠近連接端的外表鋪裝有纖維加強(qiáng)層，所述纖維加強(qiáng)層的厚度由連接端向中間逐漸遞減。
[0011]所述葉片段于連接端面上預(yù)埋有與各安裝孔對(duì)應(yīng)的螺栓套筒，各所述緊固螺栓與相應(yīng)的螺栓套筒螺紋連接。
[0012]—種基于上述的分段式風(fēng)電葉片的裝配方法，包括以下步驟:
S1:制造運(yùn)輸:將葉片段與連接裝置在生產(chǎn)基地分別制造，然后分別運(yùn)輸?shù)窖b機(jī)地點(diǎn)； S2:安裝:用緊固螺栓穿過各連接框架的安裝孔，使緊固螺栓與連接框架兩側(cè)的葉片段形成緊固連接，緊固時(shí)在連接框架側(cè)面的拆裝空間內(nèi)進(jìn)行；
S3:建立葉片氣動(dòng)外形:在各葉片段的連接端外圍粘結(jié)一層蒙皮，蒙皮為玻璃纖維材料。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明的分段式風(fēng)電葉片，葉片段和中間的連接裝置均可以在生產(chǎn)基地分別預(yù)制，然后分別運(yùn)往安裝地點(diǎn)，到達(dá)裝機(jī)地點(diǎn)之后再將中間的連接裝置和葉片段通過緊固螺栓進(jìn)行固連，拆裝空間便于施工人員對(duì)緊固螺栓操作施工，大大提高了葉片拆裝的方便性，同時(shí)，緊固螺栓可以在各葉片段不全部拆解的情況下從拆裝空間擰出，方便分段葉片的后期維護(hù)；
2、本發(fā)明的分段式風(fēng)電葉片，由于該連接裝置的連接框架能設(shè)置足夠多的安裝孔以配置多個(gè)緊固螺栓，極大的提到了葉片段和中間連接裝置的連接強(qiáng)度；
3、本發(fā)明的分段式風(fēng)電葉片，連接框架兩端與各葉片段I連接端面形狀適配，增大了連接框架和各葉片段的接觸面積，接觸區(qū)域不容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，保證了葉片段的強(qiáng)度。
[0014]4、本發(fā)明基于上述分段式風(fēng)電葉片的裝配方法，由于包含上述的分段式風(fēng)電葉片結(jié)構(gòu)，因此具備上述分段式風(fēng)電葉片相應(yīng)的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明分段式風(fēng)電葉片實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明分段式風(fēng)電葉片實(shí)施例1中連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明分段式風(fēng)電葉片實(shí)施例1中連接框架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明分段式風(fēng)電葉片實(shí)施例1中葉片段的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明分段式風(fēng)電葉片實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6是本發(fā)明分段式風(fēng)電葉片實(shí)施例2中連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖7是本發(fā)明分段式風(fēng)電葉片的裝配方法的流程圖。
[0022]圖中各標(biāo)號(hào)表示:
1、葉片段；U、螺栓套筒;2、連接裝置;21、連接框架;211、安裝孔;212、連接板;213、連接桿;214、連接塊;2141、弧形板;2142、支承梁;22、緊固螺栓;23、拆裝空間。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]葉片實(shí)施例1:
圖1至圖4示出了本發(fā)明分段式風(fēng)電葉片的第一種實(shí)施例，該風(fēng)電葉片包括至少兩段葉片段I，各葉片段I之間均連接有連接裝置2，連接裝置2包括連接框架21，連接框架21兩端與各葉片段I連接端面形狀適配，連接框架21沿其兩端面的周向方向開設(shè)有多個(gè)安裝孔211，各安裝孔211內(nèi)設(shè)置有用于與葉片段I緊固連接的緊固螺栓22，連接框架21的側(cè)面設(shè)有便于拆裝各緊固螺栓22的拆裝空間23。該結(jié)構(gòu)中，葉片段I和中間的連接裝置2均可以在生產(chǎn)基地分別預(yù)制，然后分別運(yùn)往安裝地點(diǎn)，到達(dá)裝機(jī)地點(diǎn)之后再將中間的連接裝置2和葉片段I通過緊固螺栓22進(jìn)行固連，拆裝空間23便于施工人員對(duì)緊固螺栓22操作施工，大大提高了葉片拆裝的方便性，同時(shí)，緊固螺栓22可以在各葉片段I不全部拆解的情況下從拆裝空間23擰出，方便分段葉片的后期維護(hù)；由于該連接裝置2的連接框架21能設(shè)置足夠多的安裝孔211以配置多個(gè)緊固螺栓22，極大的提到了葉片段I和中間連接裝置2的連接強(qiáng)度;而連接框架21兩端與各葉片段I連接端面形狀適配，增大了連接框架21和各葉片段I的接觸面積，接觸區(qū)域不容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，保證了葉片段I的強(qiáng)度。
[0025]本實(shí)施例中，兩塊連接板212之間還固裝有連接塊214。該連接塊214設(shè)置在兩塊連接板212的中腹位置，是主要的承力部件，起到提高連接框架21整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的作用。
[0026]本實(shí)施例中，連接框架21包括兩塊呈對(duì)稱布置的連接板212，各安裝孔211開設(shè)在連接板212上，兩塊連接板212靠端部之間固設(shè)有連接桿213。該結(jié)構(gòu)中，連接框架21前后緣位置分別固設(shè)有連接桿213，進(jìn)一步提高了連接框架21整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
[0027]本實(shí)施例中，連接塊214包括兩塊弧形板2141和設(shè)置在兩塊弧形板2141之間的支承梁2142，兩塊弧形板2141的兩端分別與兩塊連接板212端口的內(nèi)壁固接。該結(jié)構(gòu)中，兩塊弧形板2141結(jié)構(gòu)之間為支承梁2142，支承梁2142可以為一個(gè)或多個(gè)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。
[0028]本實(shí)施例中，葉片段I靠近連接端的外表鋪裝有纖維加強(qiáng)層，纖維加強(qiáng)層的厚度由連接端向中間逐漸遞減。該纖維加強(qiáng)層的厚度應(yīng)從分段位置分別向葉片段I中間進(jìn)行平滑過渡的遞減，在分段處葉片厚度最大，以保證分段處葉片的強(qiáng)度和剛度。
[0029]本實(shí)施例中，葉片段I于連接端面上預(yù)埋有與各安裝孔211對(duì)應(yīng)的螺栓套筒11，各緊固螺栓22與相應(yīng)的螺栓套筒11螺紋連接。在葉片段I的分段處連接端面都預(yù)埋有螺栓套筒11，預(yù)埋有螺栓套筒11的葉片部分厚度應(yīng)保持不變，用于和緊固螺栓22螺紋連接。
[0030]葉片實(shí)施例2:
圖5至圖6示出了本發(fā)明分段式風(fēng)電葉片的第二種實(shí)施例，該風(fēng)電葉片一實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于:本實(shí)施例中，連接塊214設(shè)置為間隔布置的工字鋼結(jié)構(gòu)。前緣工字梁的安裝位置相對(duì)于葉片的腹板大梁位置，為主要的承力機(jī)構(gòu)，后緣工字梁位于前緣工字梁和后緣連接桿213之間，起到穩(wěn)定作用。
[0031 ]方法實(shí)施例:
如圖7所示，本發(fā)明基于上述分段式風(fēng)電葉片的裝配方法的流程圖，包括以下步驟:
S1:制造運(yùn)輸:將葉片段I與連接裝置2在生產(chǎn)基地分別制造，然后分別運(yùn)輸?shù)窖b機(jī)地占.V ，
S2:安裝:用緊固螺栓22穿過各連接框架21的安裝孔211，使緊固螺栓22與連接框架21兩側(cè)的葉片段I形成緊固連接，緊固時(shí)在連接框架21側(cè)面的拆裝空間23內(nèi)進(jìn)行；
S3:建立葉片氣動(dòng)外形:在各葉片段I的連接端外圍粘結(jié)一層蒙皮，蒙皮為玻璃纖維材料。
[0032]采用該方法，葉片段I和中間的連接裝置2均可以在生產(chǎn)基地分別預(yù)制，然后分別運(yùn)往安裝地點(diǎn)，到達(dá)裝機(jī)地點(diǎn)之后再將中間的連接裝置2和葉片段I通過緊固螺栓22進(jìn)行固連，拆裝空間23便于施工人員對(duì)緊固螺栓22操作施工，大大提高了葉片拆裝的方便性，同時(shí)，緊固螺栓22可以在各葉片段I不全部拆解的情況下從拆裝空間23擰出，方便分段葉片的后期維護(hù)；由于該連接裝置2的連接框架21能設(shè)置足夠多的安裝孔211以配置多個(gè)緊固螺栓22，極大的提到了葉片段I和中間連接裝置2的連接強(qiáng)度;而連接框架21兩端與各葉片段I連接端面形狀適配，增大了連接框架21和各葉片段I的接觸面積，接觸區(qū)域不容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，保證了葉片段I的強(qiáng)度。
[0033]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分段式風(fēng)電葉片，包括至少兩段葉片段(I)，各葉片段(I)之間均連接有連接裝置(2)，其特征在于:所述連接裝置(2)包括連接框架(21)，所述連接框架(21)兩端與各葉片段(I)連接端面形狀適配，所述連接框架(21)沿其兩端面的周向方向開設(shè)有多個(gè)安裝孔(211)，各所述安裝孔(211)內(nèi)設(shè)置有用于與葉片段(I)緊固連接的緊固螺栓(22)，所述連接框架(21)的側(cè)面設(shè)有便于拆裝各所述緊固螺栓(22)的拆裝空間(23)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段式風(fēng)電葉片，其特征在于:所述連接框架(21)包括兩塊呈對(duì)稱布置的連接板(212 )，各安裝孔(211)開設(shè)在所述連接板(212 )上，兩塊連接板(212 )靠端部之間固設(shè)有連接桿(213)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分段式風(fēng)電葉片，其特征在于:兩塊連接板(212)之間還固裝有連接塊(214)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分段式風(fēng)電葉片，其特征在于:所述連接塊(214)包括兩塊弧形板(2141)和設(shè)置在兩塊弧形板(2141)之間的支承梁(2142)，兩塊弧形板(2141)的兩端分別與兩塊連接板(212 )端口的內(nèi)壁固接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分段式風(fēng)電葉片，其特征在于:所述連接塊(214)設(shè)置為間隔布置的工字鋼結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的分段式風(fēng)電葉片，其特征在于:所述葉片段(I)靠近連接端的外表鋪裝有纖維加強(qiáng)層，所述纖維加強(qiáng)層的厚度由連接端向中間逐漸遞減。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的分段式風(fēng)電葉片，其特征在于:所述葉片段(I)于連接端面上預(yù)埋有與各安裝孔(211)對(duì)應(yīng)的螺栓套筒(11)，各所述緊固螺栓(22)與相應(yīng)的螺栓套筒(11)螺紋連接。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分段式風(fēng)電葉片，其特征在于:所述葉片段(I)于連接端面上預(yù)埋有與各安裝孔(211)對(duì)應(yīng)的螺栓套筒(11)，各所述緊固螺栓(22)與相應(yīng)的螺栓套筒(11)螺紋連接。9.一種基于權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的分段式風(fēng)電葉片的裝配方法，其特征在于:包括以下步驟: S1:制造運(yùn)輸:將葉片段(I)與連接裝置(2)在生產(chǎn)基地分別制造，然后分別運(yùn)輸?shù)窖b機(jī)地點(diǎn)； S2:安裝:用緊固螺栓(22)穿過各連接框架(21)的安裝孔(211)，使緊固螺栓(22)與連接框架(21)兩側(cè)的葉片段(I)形成緊固連接，緊固時(shí)在連接框架(21)側(cè)面的拆裝空間(23)內(nèi)進(jìn)行； S3:建立葉片氣動(dòng)外形:在各葉片段(I)的連接端外圍粘結(jié)一層蒙皮，蒙皮為玻璃纖維材料。
【文檔編號(hào)】F03D13/10GK106089568SQ201610552908
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月14日
【發(fā)明人】侯彬彬, 秦超, 劉奇星, 卜繼玲, 高康, 梁鵬程, 戴龍俠, 李東旭
【申請(qǐng)人】株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司