【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于风力发电机的叶片的翼梁帽结构体，更具体地，涉及一种设置在风力发电机叶片上的模块化翼梁帽结构体及其制造方法、以及包括模块化翼梁帽结构体的用于风力发电机的叶片及其制造方法。另一方面，本申请得到了以下国家研究开发项目的支持。[支持本专利技术的国家研究开发项目][课题固有号码]1415167269[课题编号]20193010025810[部门名称]产业通商资源部[课题管理(专门)机关名称]韩国能源技术评价院[研究项目名称]可再生能源核心技术[研究课题名称]为提高风力涡轮机的可靠性和轻量化的减载设计技术开发(3/3)[贡献率]1/1[课题执行机关名称]高等技术研究院研究组合[研究期间]2021.01.01～2021.12.31
技术介绍
1、在风力发电机中使用的叶片由吸入外壳(suction shell)、压力外壳(pressureshell)及抗剪腹板(shear web)构成。
2、图1为示出一般风力发电机叶片的截面的透视图。图2为从正面观察图1的截面的图。由图1和图2可知，在风力发电机叶片中，吸入外壳2和压力外壳4形成叶片1的两面，吸入外壳2和压力外壳4形成的截面呈翼状。
3、另一方面，为了增加叶片1的内部刚性，在吸入外壳2与压力外壳4之间可设置一对抗剪腹板8。另外，在吸入外壳2与压力外壳4上形成有翼梁帽6，以支撑抗剪腹板8。此时，抗剪腹板不限于设置在翼梁帽所形成的位置，而根据叶片的结构，附加腹板可以设置在皮或后缘部分。
4、翼梁帽承受叶片的大部分弯曲载荷，对叶片的刚性起主导
5、近年来，随着叶片的大型化，在翼梁帽中使用碳材料以减轻叶片的重量。
6、然而，当如上所述使用碳材料制造叶片的翼梁帽时，为了使翼梁帽具有等于或高于现有玻璃纤维复合材料的结构刚性，由于碳材料的高刚性，需要将碳材料设计为具有较薄的厚度。应用如上较薄碳材料的叶片存在因压缩载荷而增加发生屈曲的风险的问题。
7、为了防止在将碳材料应用到叶片时厚度变薄，以往减小应用碳材料的部分的宽度并增加厚度以避免屈曲，但是在这种设计方法中，由于减少的翼梁帽宽度而难以在叶片上设置两个抗剪腹板，因此提出了将单个抗剪腹板布置在叶片内的结构。
8、然而，当如上所述的单个抗剪腹板布置在叶片内部时，存在用于在叶片内部支撑扭转(torsion)的结构稳定性降低的问题。
9、因此，需要开发一种减轻叶片重量、具有高抗弯刚性、并通过能够设置两个抗剪腹板而具有稳定的扭转支撑结构的叶片。
技术实现思路
1、技术问题
2、本专利技术是为了解决上述问题而研制的，其目的在于提供一种在减轻叶片重量的同时具有高抗弯刚性和稳定的扭转支撑结构的叶片。
3、技术方案
4、根据本专利技术的一方面，提供一种模块化翼梁帽结构体，其为用于风力发电机叶片的模块化翼梁帽结构体，其包括：芯构件，沿上述叶片的延伸方向延伸，具有棒状；抗剪腹板支撑件，结合到上述芯构件的两侧部，以支撑上述叶片的抗剪腹板；上支撑件，结合到上述芯构件的上部；及下支撑件，结合到上述芯构件的下部，其中，上述芯构件、上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件是模块化的。
5、此时，上述抗剪腹板支撑件可以由碳纤维复合材料形成。
6、此时，上述芯构件可以由比上述抗剪腹板支撑件更轻的材料形成。
7、此时，上述模块化的上述芯构件、上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件可以分别呈长方体形状。
8、此时，上述模块化的上述芯构件、上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件可以呈长方体形状。
9、此时，上述芯构件的前后方向宽度和上述上支撑件和上述下支撑件的前后方向宽度可以相同。
10、此时，上述上支撑件和上述下支撑件的厚度可以相同。
11、此时，上述抗剪腹板支撑件可以布置在上述上支撑件与上述下支撑件之间。
12、此时，上述芯构件的宽度可以是上述翼梁帽结构体的宽度的20％至90％。
13、此时，上述芯构件的宽度可以小于或等于上述翼梁帽结构体的宽度与结合到上述抗剪腹板支撑件的抗剪腹板的结合部的宽度之间的差。
14、此时，上述芯构件的厚度可以是上述翼梁帽结构体的总厚度的20％至80％。
15、此时，上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件可以包括至少一个碳拉挤成型块。
16、另一方面，上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件可以包括至少一个碳预浸料。
17、根据本专利技术的另一方面，提供一种模块化翼梁帽结构体的制造方法，上述翼梁帽结构体为用于风力发电机叶片的模块化翼梁帽结构体，上述模块化翼梁帽结构体的制造方法包括：芯构件和支撑件提供步骤，提供棒状芯构件、结合到上述芯构件的两侧部的抗剪腹板支撑件、结合到上述芯构件的上部的上支撑件及结合到上述芯构件的下部的下支撑件；装袋(bagging)步骤，用袋膜(bagging film)对上述芯构件、上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件进行装袋；及模块化步骤，结合进行上述装袋的上述芯构件、上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件。
18、此时，上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件可以包括至少一个碳拉挤成型块，上述模块化步骤可以包括：在进行上述装袋的上述芯构件、上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件之间注入树脂的步骤；及固化上述树脂的步骤。
19、另一方面，上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件可以包括至少一个碳预浸料，在上述模块化步骤中，可以通过形成预定的温度和压力来对进行上述装袋的上述芯构件、上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件进行模块化。
20、根据本专利技术的再一方面，提供一种用于风力发电机的叶片，其为包括吸入外壳、结合到上述吸入外壳下部的压力外壳及结合到上述吸入外壳和上述压力外壳之间的一对抗剪腹板的用于风力发电机的叶片，上述吸入外壳和上述压力外壳中的至少一种包括沿上述叶片的延伸方向延伸的棒状芯构件，上述一对抗剪腹板以不与上述芯构件重叠的方式沿上下方向结合到上述吸入外壳与上述压力外壳之间。
21、此时，上述用于风力发电机的叶片还可包括抗剪腹板支撑件，上述抗剪腹板支撑件结合到上述芯构件的两侧部，由碳纤维复合材料形成，以便支撑上述叶片的抗剪腹板，其中，上述一对抗剪腹板的两端部可以由设置在上述吸入外壳和上述压力外壳上的抗剪腹板支撑件支撑。
22、此时，上述吸入外壳和上述压力外壳分别可以进一步包括：上支撑件，结合到上述芯构件的上部；及下支撑件，结合到上述芯构件的下部。
23、此时，上述芯构件、上述抗剪腹板支撑件、上述上支撑件及上述下支撑件可以是模块化的。...
【技术保护点】
1.一种模块化翼梁帽结构体，其为用于风力发电机叶片的模块化翼梁帽结构体，上述模块化翼梁帽结构体的特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
11.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
12.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
13.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
14.一种模块化翼梁
15.根据权利要求14所述的模块化翼梁帽结构体的制造方法，其特征在于，
16.根据权利要求14所述的模块化翼梁帽结构体的制造方法，其特征在于，
17.一种用于风力发电机的叶片，其为包括吸入外壳、结合到上述吸入外壳下部的压力外壳及结合到上述吸入外壳和上述压力外壳之间的一对抗剪腹板的用于风力发电机的叶片，上述用于风力发电机的叶片的特征在于，
18.根据权利要求17所述的用于风力发电机的叶片，其特征在于，还包括：
19.根据权利要求18所述的用于风力发电机的叶片，其特征在于，
20.根据权利要求19所述的用于风力发电机的叶片，其特征在于，
21.一种用于风力发电机的叶片的制造方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种模块化翼梁帽结构体，其为用于风力发电机叶片的模块化翼梁帽结构体，上述模块化翼梁帽结构体的特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
11.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
12.根据权利要求1所述的模块化翼梁帽结构体，其特征在于，
13....
【专利技术属性】
技术研发人员：姜敏圭，朴志祥，李又京，赵广勳，
申请(专利权)人：韩国材料研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。