叶根预埋件、风机叶根连接结构制造技术

本发明专利技术涉及一种叶根预埋件，该预埋件包括预埋件主体(1021)，以及沿着预埋件主体(1021)外表面设置的多个凸台(1022)，所述的凸台(1022)沿着预埋件主体(1021)轴向间隔设置，所述的凸台中心处设有用于螺栓连接的通孔(1023)。与现有技术相比，本发明专利技术设计的叶根预埋件，沿其主体轴向间隔设置若干个用于连接抗剪螺栓的凸台，利用该预埋件，将抗拉形式的叶根连接设计改为抗剪形式。由于抗剪螺栓的预紧力在叶根与变桨轴承之间产生了压力，增大了两者间的摩擦力，此摩擦力会抵抗一部分叶片弯矩在叶根与变桨轴承内圈结合面的剪力，从而能够提升叶根连接的强度。提升叶根连接的强度。提升叶根连接的强度。

【技术实现步骤摘要】
叶根预埋件、风机叶根连接结构


[0001]本专利技术涉及风力发电机
，具体涉及一种叶根预埋件、风机叶根连接结构。

技术介绍

[0002]风力发电机是一种将风能转化为机械能进而转化为电能的装置。其包括塔架、连接到塔架并且支承轮毂的机舱。轮毂上布置有若干个风机叶片，其中风机叶片在风力作用下带动布置在轮毂中的转子绕轴线旋转，其中发电机的转子相对于定子的旋转将生成电能。风电叶片叶根与变桨轴承之间的连接通常有两种方式：T型打孔式和预埋叶根螺栓套式。随着叶片长度增加，风力发电机组兆瓦级提高，叶片载荷也不断增大，越来越多的叶片从传统的T型打孔连接方式过渡为预埋叶根螺栓套连接方式，以便在叶根布置更多的连接螺栓，以保证叶根连接螺栓具有足够的极限强度和疲劳强度。
[0003]现有技术中设计的风电叶片叶根预埋结构多为抗拉形式的叶根连接结构，存在以下缺点：
[0004](1)为了便于高速金属打磨机打磨，叶根预埋螺栓套普遍突出叶根复合材料端面；因复合材料固化收缩，在叶片合模后，通常合模缝的位置处的叶根预埋螺栓套，其端面会明显普遍低于其他位置处的螺栓套端面，且叶片节圆越大，合模缝位置的收缩越大。为了保证叶根预埋螺栓套端面的平面度，在端面打磨时，存在合模缝附近叶根预埋螺栓套端面尚未被打磨到，其他位置的叶根预埋螺栓套端面，已经被打磨得与叶根复合材料平齐；当高速金属打磨机触碰到复合材料时，高速摩擦生热，复合材料易被烧糊，致使其力学性能变差。
[0005](2)叶根预埋螺栓套端面面积较小，与法兰端面接触时，使得被连接件刚度较小，连接螺栓的疲劳寿命降低。
[0006](3)传统叶根预埋连接结构中，只有螺栓套、法兰和变桨轴承为被压构件，叶根复合材料没有被压缩，对被连接件的刚度没有贡献，降低了预埋螺栓套的最大拉拔力和连接螺栓的抗疲劳性能。
[0007]以上三点弊端导致预埋型叶片在生产时工艺难以控制，同时挂机运行过程中，叶根螺栓的疲劳寿命短，叶根螺栓断裂频繁发生，减低了风电叶片的可靠性和使用寿命。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷中的至少一种而提供一种叶根预埋件、风机叶根连接结构。该叶根预埋件沿叶根周向分布，叶片受载时，叶片弯矩会使叶根单侧受拉或受压，抗剪螺栓将承受和抵抗叶根与变桨轴承接触面剪力，从而实现叶根与变桨轴承的连接功能。由于抗剪螺栓的预紧力在叶根与变桨轴承之间产生了压力，增大了两者间的摩擦力，此摩擦力会抵抗一部分叶片弯矩在叶根与变桨轴承内圈结合面的剪力，从而能够提升叶根连接的强度。
[0009]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0010]本专利技术目的之一在于一种叶根预埋件，该叶根预埋件包括预埋件主体，以及沿着
预埋件主体外表面设置的多个凸台，所述的凸台沿着预埋件主体轴向间隔设置，所述的凸台中心处设有用于螺栓连接的通孔。凸台的直径大于等于预埋件主体的直径，该通孔内壁设有与抗剪螺栓相匹配的螺纹。
[0011]进一步地，所述预埋件主体的截面包括圆形、矩形或椭圆形中的任意一种，优选圆形。
[0012]进一步地，所述的预埋件主体外表面设有用于缠绕纤维丝的螺纹槽或回转槽。预埋件主体上缠绕纤维丝，可以提高预埋件与叶根纤维材料的结合强度。
[0013]进一步地，所述凸台沿通孔轴向的顶面距离预埋件主体外表面的高度大于等于0。
[0014]进一步地，所述凸台沿通孔轴向的底面距离预埋件主体外表面的高度大于等于0。
[0015]进一步地，所述的凸台沿通孔轴向的截面为同心圆形。
[0016]进一步地，所述的相邻凸台之间的间隔小于一个凸台的直径。
[0017]进一步地，所述凸台的个数至少为1个，优选2个。
[0018]本专利技术目的之二在于一种风机叶根连接结构，包括叶根、抗剪螺栓、变桨轴承和如上所述的叶根预埋件；所述的叶根预埋件预埋至叶根底部，所述的变桨轴承和叶根通过贯穿叶根预埋件的抗剪螺栓相连。
[0019]进一步地，为提升叶根自身强度，预埋至叶根底部所述的叶根预埋件至少有4个，所述的叶根预埋件沿叶根周向均布。
[0020]与现有技术相比，本专利技术设计的叶根预埋件，沿其主体轴向间隔设置若干个用于连接抗剪螺栓的凸台，利用该预埋件，将抗拉形式的叶根连接设计改为抗剪形式。由于抗剪螺栓的预紧力在叶根与变桨轴承之间产生了压力，增大了两者间的摩擦力，此摩擦力会抵抗一部分叶片弯矩在叶根与变桨轴承内圈结合面的剪力，从而能够提升叶根连接的强度。
附图说明
[0021]图1为实施例1中叶根预埋件的主视图(a)和剖面图(b)；
[0022]图2为实施例1中风机叶根连接结构的示意图；
[0023]图3为实施例2中风机叶根连接结构的示意图；
[0024]图中标号所示：101
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叶根；102
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叶根预埋件；1021
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预埋件主体；1022
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凸台；1023
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通孔；103
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抗剪螺栓；104
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变桨轴承；105
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轮毂。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0026]实施例1
[0027]图1为叶根预埋件的主视图(a)和剖面图(b)。如图1所示，一种叶根预埋件，该叶根预埋件102包括预埋件主体1021，以及沿着预埋件主体1021外表面设置的多个凸台1022，凸台1022沿着预埋件主体1021轴向间隔设置，凸台中心处设有用于螺栓连接的通孔1023。
[0028]预埋件主体1021的截面包括圆形、矩形或椭圆形中的任意一种。预埋件主体1021外表面设有用于缠绕纤维丝的螺纹槽或回转槽。凸台1022沿通孔1023轴向的顶面距离预埋
件主体1021外表面的高度大于0。凸台1022沿通孔1023轴向的底面距离预埋件主体1021外表面的高度大于0。凸台1022沿通孔1023轴向的截面为同心圆形。相邻凸台1022之间的间隔小于一个凸台1022的直径。凸台1022的个数至少为1个。
[0029]图2为一种风机叶根连接结构的示意图。如图2所示，一种风机叶根连接结构，包括叶根101、抗剪螺栓103、变桨轴承104和叶根预埋件102。叶根101中设置有如前所述的叶根预埋件102，叶根预埋件102至少有4个，沿叶根101周向均布，并预埋入叶根101底部。更具体地，叶片叶根制造过程中，叶根预埋件102的外表部缠绕玻纤纱线，纱线外表面与叶根预埋件102外表面做小包络圆柱平齐，之后放入叶片叶根铺层中，与叶片叶根的其他玻纤材料灌注树脂一体成型。在叶片的安装过程中，将抗剪螺栓103拧入叶根预埋件102中，使叶根101的端面与变桨轴承104的内圈紧密结合。轮毂105和变桨轴承104本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶根预埋件，其特征在于，该叶根预埋件(102)包括预埋件主体(1021)，以及沿着预埋件主体(1021)外表面设置的多个凸台(1022)，所述的凸台(1022)沿着预埋件主体(1021)轴向间隔设置，所述的凸台中心处设有用于螺栓连接的通孔(1023)。2.根据权利要求1所述的一种叶根预埋件，其特征在于，所述预埋件主体(1021)的截面包括圆形、矩形或椭圆形中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种叶根预埋件，其特征在于，所述的预埋件主体(1021)外表面设有用于缠绕纤维丝的螺纹槽或回转槽。4.根据权利要求1所述的一种叶根预埋件，其特征在于，所述凸台(1022)沿通孔(1023)轴向的顶面距离预埋件主体(1021)外表面的高度大于等于0。5.根据权利要求4所述的一种叶根预埋件，其特征在于，所述凸台(1022)沿通孔(1023)轴向的底面距离预埋件主体(1021)外表面的高度大于等于0。...

【专利技术属性】
技术研发人员：余岫卷，韩鲁明，陈铁锋，陶博，黄大永，杜宜燕，
申请(专利权)人：远景能源有限公司，
类型：发明
国别省市：