一种金属结构风电叶片及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种金属结构风电叶片，包括叶片本体，叶片本体包括金属结构的龙骨和金属结构的蒙皮，所述叶片本体为夹芯结构；本发明专利技术还公开了含有上述金属结构风电叶片的风电系统。本发明专利技术采用金属结构的夹芯结构，在满足强度要求的同时，整体的重量也相对较轻，方便进行吊装，并且具有强度高、生产周期短、成本较低等优点，还能耐雷击、雨雪冰冻等自然灾害，结构可靠性也较高。可靠性也较高。可靠性也较高。

【技术实现步骤摘要】
一种金属结构风电叶片及其应用


[0001]本专利技术涉及风力发电领域，具体涉及一种金属结构风电叶片及其应用。

技术介绍

[0002]风电叶片是风力发电机组的关键部件，风电叶片受风力作用驱动轮毂旋转，轮毂将扭矩传递给主轴，最终通过发电机将风能转换成电能。风力发电以其清洁、环保的特性，成为新能源中重要的一份子，越来越受到人们的广泛关注。
[0003]现有的风电叶片使用的常规材料是玻璃纤维增强树脂，为无机高分子材料，该种材质的叶片也决定了其本身的结构强度较弱，还不耐雷击、雨雪冰冻等自然灾害，材质也不能实现循环利用，而且加工时需要通过阴模制造，不同规格的叶片需要制作不同规格的阴模，导致制作成本、制作难度、时间均要求较高，叶片制作出来以后还要进行配重调平、粘结等操作，对相关技术的要求也很高，生产效率较低。另外，现有风电叶片的尺寸和重量均比较大，以现有机型GW8/1500KW为例，叶片外形尺寸长为40.25m，重量为6400Kg，这么大尺寸和重量的风机叶片不仅整个生产周期较长，还不利于吊装。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种金属结构风电叶片及其应用，它不仅具有强度高、生产周期短、成本较低等优点，还具有重量较轻、方便吊装的优点，而且还能耐雷击、雨雪冰冻等自然灾害，结构可靠性也较高。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种金属结构风电叶片，包括叶片本体，叶片本体包括金属结构的龙骨和金属结构的蒙皮，所述叶片本体为夹芯结构。/>[0006]本专利技术提出的进一步技术方案为：所述夹芯结构包括面层、底层和中间的夹芯层，所述夹芯层为芯管结构、瓦楞结构、蜂窝结构、荕条结构中的一种或几种组合。
[0007]进一步，所述龙骨和蒙皮采用穿透焊的方式连接，所述穿透焊包括激光焊、电阻焊、融化焊中的一种或几种组合。
[0008]进一步，所述龙骨和蒙皮均为不锈钢结构。
[0009]进一步，所述蒙皮包括翼板和吸力面板，所述吸力面板设置在龙骨的外部，所述翼板设置在龙骨的下部，所述龙骨包覆在翼板与吸力面板组成的空间内，龙骨与翼板、吸力面板之间均采用穿透焊的方式连接。
[0010]进一步，所述翼板与吸力面板连接处尾部设有泄水装置。
[0011]进一步，所述泄水装置包括开设在翼板内腔外壁上的孔、与孔连接的管体和管体外部的防逆流罩体。
[0012]进一步，所述龙骨包括纵向龙骨和横向龙骨。
[0013]进一步，所述纵向龙骨为槽钢、圆管、方管、工字钢中的一种或几种组合。
[0014]进一步，所述纵向龙骨尾部设有吊装孔。
[0015]进一步，所述横向龙骨上设有若干个孔。
[0016]进一步，所述龙骨上设有加强结构。
[0017]进一步，所述加强结构为压筋结构。
[0018]进一步，所述龙骨边缘设有用于与蒙皮连接的翻边结构。
[0019]进一步，两个金属结构风电叶片的龙骨相对叠装后形成上、下面均为水平面的整体结构，并可装入集装箱进行运输。
[0020]一种风电系统，包括塔筒、安装在塔筒上的电机、与电机连接的轮毂和安装在轮毂上的上述所述的金属结构风电叶片。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0022]1、本专利技术的风电叶片采用金属结构和金属结构的蒙皮构成，金属结构的强度较高，而且金属结构可以形成导体，实现对电流的传导，可使叶片本体免受雷电袭击；
[0023]2、本专利技术的风电叶片的叶片本体均采用金属结构，成型相对比较简单，制作成本相对较低，连接起来也十分简单、省时，连接处的强度也均较高，叶片制作完成后不需要复杂的后续处理，比较省时；
[0024]3、本专利技术的风电叶片的叶片本体采用金属结构的夹芯结构，在满足强度要求的同时，整体的重量也相对较轻，方便进行吊装；
[0025]4、本专利技术的风电叶片设有泄水装置，可将雨水及时的从叶片本体内部排出，不易出现结冰等现象，而且本身金属结构的叶片本体抗日光暴晒、雨雪、冰雹的能力相对较强，使用寿命较长；
[0026]5、本专利技术的风电叶片采用金属结构的叶片本体，维修起来也十分方便，只需要把损坏部分更换掉，重新焊接上新的结构即可，维护成本也较低；
[0027]6、本专利技术的风电叶片采用金属结构的叶片本体，并采用穿透焊技术，使金属结构的龙骨和金属结构的蒙皮得以较可靠的连接组成叶片本体，结构可靠性较高；
[0028]7、本专利技术的风电叶片采用金属结构，由于金属的可回收利用特性，在叶片本体达到使用年限后，其本身的材料还可以再次进行回收利用，回收利用过程也不易产生有害物质，比较环保，还利于节约资源。
附图说明
[0029]图1是本专利技术实施例1中叶片本体的结构示意图；
[0030]图2是图1中的A
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A剖视放大图；
[0031]图3是图1中的B
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B剖视放大图；
[0032]图4是图2中的C
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C剖视放大图的部分结构图；
[0033]图5是本专利技术实施例1中纵向龙骨的结构示意图；
[0034]图6是本专利技术实施例1中泄水装置的结构示意图；
[0035]图7是本专利技术实施例1中两个叶片本体叠放后形成的整体结构立体示意图；
[0036]图8是本专利技术实施例1中多组叶片本体叠放后形成的整体结构前视图；
[0037]图9是本专利技术实施例1中多组叶片本体叠放后形成的整体结构立体示意图；
[0038]图10是本专利技术实施例1中叶片本体和与之配套的风力发电设备形成成套的风力发电机组进行集装箱运输的结构示意图；
[0039]图11是本专利技术实施例1中风电系统的结构示意图；
[0040]图12是本专利技术实施例2中纵向龙骨的结构示意图；
[0041]图13是本专利技术实施例3中纵向龙骨的结构示意图；
[0042]图14是本专利技术实施例4中纵向龙骨的结构示意图。
[0043]图例说明：
[0044]1、叶片本体；11、龙骨；111、纵向龙骨；112、横向龙骨；113、吊装孔；114、加强结构；115、翻边结构；12、蒙皮；121、翼板；122、吸力面板；2、泄水装置；21、孔；22、管体；23、防逆流罩体；231、排水孔；3、集装箱；4、塔筒；5、电机；6、轮毂；7、金属结构风电叶片。
具体实施方式
[0045]为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0046]实施例1：
[0047]参见图1
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5所示，一种金属结构风电叶片，包括叶片本体1，叶片本体1包括不锈钢结构的龙骨11和不锈钢结构的蒙皮12，叶片本体1为夹芯结构，夹芯结构包括面层、底层和中间的夹芯层，夹芯层为芯管结构，采用金属结构的夹芯结构，在满足强度要求的同时，整体的重量也相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属结构风电叶片，包括叶片本体，其特征在于，叶片本体包括金属结构的龙骨和金属结构的蒙皮，所述叶片本体为夹芯结构。2.根据权利要求1所述的金属结构风电叶片，其特征在于，所述夹芯结构包括面层、底层和中间的夹芯层，所述夹芯层为芯管结构、瓦楞结构、蜂窝结构、荕条结构中的一种或几种组合。3.根据权利要求1所述的金属结构风电叶片，其特征在于，所述龙骨和蒙皮采用穿透焊的方式连接，所述穿透焊包括激光焊、电阻焊、融化焊中的一种或几种组合。4.根据权利要求1所述的金属结构风电叶片，其特征在于，所述龙骨和蒙皮均为不锈钢结构。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的金属结构风电叶片，其特征在于，所述蒙皮包括翼板和吸力面板，所述吸力面板设置在龙骨的外部，所述翼板设置在龙骨的下部，所述龙骨包覆在翼板与吸力面板组成的空间内，龙骨与翼板、吸力面板之间均采用穿透焊的方式连接。6.根据权利要求5所述的金属结构风电叶片，其特征在于，所述翼板与吸力面板连接处尾部设有泄水装置。7.根据权利要求6所述的金属结构风电叶片，其特征在于，所述泄水装置包括开设在翼板内腔外壁上的孔、与孔连接的管体和管体外部的防逆流罩体。8.根据权利要求1
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4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：张跃，
类型：发明
国别省市：