一种能够防止前缘腐蚀和后缘开裂的风电叶片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能够防止前缘腐蚀和后缘开裂的风电叶片，两半片壳体以叶片前缘粘接点为起点沿风电叶片的横向方向依次均包括前缘区、中间区和后缘区，后缘区沿叶片的轴向均分为后缘一区和后缘二区，中间区除大梁外的区域均是一层纤维夹芯复合板，前缘区、后缘一区设置的均是一层纤维金属复合板，后缘二区均设置的是两层纤维金属复合板，一层纤维金属复合板和一层纤维夹芯复合板的厚度相等；纤维金属复合板是由至少一层纤维布和至少一层金属板交替复合而成；纤维夹芯复合板是由至少一层纤维布和至少一层芯材交替复合而成的。通过在风电叶片的相应区域前缘区域、后缘区域设置纤维金属复合板以防止该位置腐蚀或开裂，增加风电叶片的使用寿命。风电叶片的使用寿命。风电叶片的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种能够防止前缘腐蚀和后缘开裂的风电叶片


[0001]本技术涉及风电叶片制造
，具体的说是一种能够防止前缘腐蚀和后缘开裂的风电叶片。

技术介绍

[0002]风电叶片一般由两个半壳（其中一个半壳称为PS面，另一个半壳称为SS面）通过在前缘、后缘和支撑腹板（前缘腹板和后缘腹板）位置用胶粘剂粘接组成；两半壳体又由纤维夹芯复合板、大梁部件构成，该结构形式存在以下问题：（1）、前缘腐蚀：由于叶片前缘由复合材料制成，所以叶片前缘易受环境腐蚀，例如：雨水酸雨侵蚀、风沙冲击腐蚀、紫外老化、飞鸟蚊虫撞击污染腐蚀等；因此，一般在叶片表面需要涂覆防护涂层，以抵抗环境腐蚀。然而叶片寿命要求大于20年，在此情况下，涂料的防护随着运行时间增加，防护能力逐渐减弱，最终在上述环境的不断腐蚀下，使得叶片前缘遭到破坏，轻则影响叶片发电量，重则叶片损坏，发生质量事故。随着风电叶片大型化趋势，海上风电进一步发展，大型叶片的使用环境更加复杂和严苛，同时维护维修更加困难，前缘的腐蚀防护成为大型叶片需攻克的技术难点之一；（2）、后缘开裂：风电叶片安装于不同的地理区域，在叶片选型时，已理论上充分考虑风力等级情况，并理论计算极限的受力情况。然而实际叶片运行的地理位置、周围环境复杂，如山区、森林、悬崖、海滨滩涂(潮间带)等。复杂地形、障碍物会引起气流畸变，造成湍流、切变以及尾流发生复杂变化，进而影响叶片载荷受力，所述载荷难以进行计算和评估。在此情况下，叶片后缘在胶粘剂粘接区域将发生形变裂纹，进而出现纤维的断裂和裂纹扩展，当湍流变化更为剧烈时，直接发生叶片后缘的开裂和叶片失效，发生严重安全、质量事故。
[0003]因此，有必要研发一种能够防止前缘腐蚀和后缘开裂的风电叶片，以延长风电叶片的使用寿命。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的不足，本技术提供一种能够防止前缘腐蚀和后缘开裂的风电叶片，其是通过在风电叶片的相应区域（前缘区域、后缘区域）设置纤维金属复合板以防止该位置的腐蚀或开裂现象，增加风电叶片的使用寿命。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用的具体方案为：
[0006]一种能够防止前缘腐蚀和后缘开裂的风电叶片，包括PS面壳体、SS面壳体和腹板，所述腹板的相对两边分别与PS面壳体、SS面壳体的内壁连接；PS面壳体以叶片前缘粘接点为起点沿风电叶片的横向方向依次包括PS面前缘区、PS面中间区和PS面后缘区，PS面后缘区沿叶片的轴向均分为PS面后缘一区和PS面后缘二区，SS面壳体以叶片前缘粘接点为起点沿风电叶片的横向依次包括SS面前缘区、SS面中间区以及SS面后缘区，SS面后缘区沿叶片的轴向均分为SS面后缘一区和SS面后缘二区；
[0007]其中，PS面中间区和SS面中间区除大梁外的区域均是一层纤维夹芯复合板，PS面
前缘区、SS面前缘区、PS面后缘一区及SS面后缘一区设置的均是一层纤维金属复合板，PS面后缘二区及SS面后缘二区均设置的是两层纤维金属复合板，一层纤维金属复合板和一层纤维夹芯复合板的厚度相等；
[0008]所述纤维金属复合板是由至少一层纤维布和至少一层金属板交替复合而成，且最外层为纤维布；所述纤维夹芯复合板是由至少一层纤维布和至少一层芯材交替复合而成的，且最外层为纤维布。
[0009]进一步地，所述纤维金属复合板的厚度为0.5~5mm。
[0010]进一步地，所述纤维金属复合板中纤维布和金属板的厚度相等。
[0011]进一步地，所述纤维金属复合板是由两层金属板和三层纤维布交替复合而成的。
[0012]有益效果：
[0013]1、本技术中的风电叶片具有如下优点：（1）前缘腐蚀防护能力提升：本技术在易受腐蚀的前缘区域设计了纤维金属复合板，提升了叶片前缘抵抗冲击和抵抗雨水侵蚀的能力。在叶片的防护涂层脱落后，仍能在数年内使得叶片不受自然环境的侵蚀损伤，提升了叶片寿命，降低了更换涂层等维护费用；（2）后缘开裂风险降低：通过在SS面后缘一区和PS面的后缘一区设置一层纤维金属复合板，在SS面后缘二区和PS面的后缘二区设置两层纤维金属复合板进行加固加固，增加了风电叶片的强度，使得叶片后缘的抵抗湍流能力大大增强，同时纤维金属复合板本身具备抗疲劳、抗冲击、止裂作用，因此该设计使得叶片后缘开裂风险大大降低。
[0014]2、本技术中的风电叶片结构简单、成型方便，能够有效增加风电叶片在恶劣环境中的使用寿命。
[0015]下面结合实施例附图和具体实施例对本技术做进一步具体详细的说明。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本技术中风电叶片的横向剖视图。
[0018]图2是纤维金属复合板的结构示意图。
[0019]图3是纤维夹芯复合板的结构示意图。
[0020]图示标记，1、PS面前缘区，2、PS面中间区，3、PS面后缘一区，4、PS面后缘二区，5、SS面后缘二区，6、SS面后缘一区，7、SS面中间区，8、SS面前缘区，9、纤维布，10、金属板，11、芯材。
具体实施方式
[0021]下面将结合具体实施例对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术的保护范围。
[0022]一种能够防止前缘腐蚀和后缘开裂的风电叶片，请参考图1，风电叶片包括PS面壳体、SS面壳体和腹板，所述腹板的相对两边分别与PS面壳体、SS面壳体的内壁连接；PS面壳体以叶片前缘粘接点为起点沿风电叶片的横向方向依次包括PS面前缘区1、PS面中间区2和PS面后缘区，PS面后缘区沿叶片的轴向均分为PS面后缘一区3和PS面后缘二区4，SS面壳体以叶片前缘粘接点为起点沿风电叶片的横向依次包括SS面前缘区8、SS面中间区7以及SS面后缘区，SS面后缘区沿叶片的轴向均分为SS面后缘一区6和SS面后缘二区5。
[0023]其中，PS面中间区2和SS面中间区7除大梁外的区域均是一层纤维夹芯复合板，PS面前缘区1、SS面前缘区8、PS面后缘一区3及SS面后缘一区6设置的均是一层纤维金属复合板，PS面后缘二区4及SS面后缘二区5均设置的是两层纤维金属复合板以对风电叶片根部进行加强，一层纤维金属复合板和一层纤维夹芯复合板的厚度相等。本技术通过在风电叶片的前缘和后缘区域设置具备抗疲劳、抗冲击、止裂作用的纤维金属复合板，提升了叶片前缘抵抗冲击和抵抗雨水侵蚀的能力、后缘抵抗湍流的能力。
[0024]请参考图2，所述纤维金属复合板是由至少一层纤维布9和至少一层金属板10交替复合而成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够防止前缘腐蚀和后缘开裂的风电叶片，包括PS面壳体、SS面壳体和腹板，所述腹板的相对两边分别与PS面壳体、SS面壳体的内壁连接；其特征在于：PS面壳体以叶片前缘粘接点为起点沿风电叶片的横向方向依次包括PS面前缘区（1）、PS面中间区（2）和PS面后缘区，PS面后缘区沿叶片的轴向均分为PS面后缘一区（3）和PS面后缘二区（4），SS面壳体以叶片前缘粘接点为起点沿风电叶片的横向依次包括SS面前缘区（8）、SS面中间区（7）以及SS面后缘区，SS面后缘区沿叶片的轴向均分为SS面后缘一区（6）和SS面后缘二区（5）；其中，PS面中间区（2）和SS面中间区（7）除大梁外的区域均是一层纤维夹芯复合板，PS面前缘区（1）、SS面前缘区（8）、PS面后缘一区（3）及SS面后缘一区（6）设置的均是一层纤维金属复合板，PS面后缘二区（4）及SS面后缘二区（5）均设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛世军，唐轶，骆媛媛，陈飞晓，贾奥，任恺，
申请(专利权)人：江苏双瑞风电叶片有限公司，
类型：新型
国别省市：