尾缘预制型风力发电机叶片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种尾缘预制型风力发电机叶片，包括中空翼型的叶片壳体，叶片壳体包括一侧的叶片压力面壳体和另一侧的叶片吸力面壳体，叶片压力面壳体和叶片吸力面壳体的一端之间圆弧过渡，形成叶片壳体的叶片前缘部，叶片压力面壳体和叶片吸力面壳体的另一端为叶片尾缘部，叶片压力面壳体和叶片吸力面壳体之间的距离由叶片壳体中部至叶片尾缘部逐渐降低；其特征是：所述叶片压力面壳体和叶片吸力面壳体之间在叶片尾缘部处由预制尾缘连接在一起。所述预制尾缘由多段组成，每段之间搭接连接。本实用新型专利技术解决了现有技术中尾缘粘接困难、胶厚控制难、易产生气泡等问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种风力发电机叶片，尤其是一种尾缘预制型风力发电机叶片，属于风力发电设备

技术介绍
随着风力发电机技术的发展和市场对风电清洁能源的需求加大，风力发电机叶片的尺寸越来越大，从800kW机型25米长的叶片，发展到至今6000kW机型的75米长的叶片。但随着叶片尺寸的增大、钝尾缘的设计理念的加入，使得叶片尾缘的厚度进一步加大，对叶片尾缘的粘接性能的要求也进一步提高。根据行业调研数据，风力机叶片损坏事故中，有30%左右的比例发生在叶片尾缘位置，都是因为尾缘的粘接质量不高，存在气泡等缺陷问题，最终导致叶片的损坏。叶片尾缘粘接的问题由来已久，因为叶片翼型的不规则性，叶片上下表面通常存在一定的角度，而且高度方面翼型中部到尾缘是逐渐降低的。尾缘的粘接强度性能主要通过控制胶层厚度来实现，小型叶片尾缘的厚度的变化范围在3 100mm之间，当尾缘厚度超过50mm的地方必须使用尾缘粘接法兰来进行粘接，从而控制尾缘的厚度。目前的工艺过程中，尾缘的粘接过程是这样的:叶片上下表面壳体固化完成后，在叶片吸力面壳体尾缘位置，使用工装手糊制作尾缘粘接法兰面，固化完成后，在尾缘粘接面上均匀涂抹胶粘剂，进行合模粘接而成。工艺过程看似简单，但在实际操作过程中，需时较长，工艺操作难度大和工艺质量难以保障，尤其在处理大型叶片的过程中，由于尾缘厚度较大，沿叶片展向粘接面积大，叶片容易出现错位，胶层存在缺胶，或者胶层过厚等缺陷。如果叶片存在这种细微的缺陷，在风场运行的过程中，大载荷以及恶劣环境的影响下，叶片容易出现尾缘开裂、脱胶等损坏，严重地可导致叶片报废。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种尾缘预制型风力发电机叶片，解决了现有技术中尾缘粘接困难、胶厚控制难、易产生气泡等问题。按照本技术提供的技术方案，所述尾缘预制型风力发电机叶片，包括中空翼型的叶片壳体，叶片壳体包括一侧的叶片压力面壳体和另一侧的叶片吸力面壳体，叶片压力面壳体和叶片吸力面壳体的一端之间圆弧过渡，形成叶片壳体的叶片前缘部，叶片压力面壳体和叶片吸力面壳体的另一端为叶片尾缘部，叶片压力面壳体和叶片吸力面壳体之间的距离由叶片壳体中部至叶片尾缘部逐渐降低；其特征是:所述叶片压力面壳体和叶片吸力面壳体之间在叶片尾缘部处通过预制尾缘连接在一起。所述预制尾缘由多段组成，每段之间搭接连接。在所述叶片壳体的内部设置叶片腹板，叶片腹板将叶片压力面壳体和叶片吸力面壳体连接在一起。所述预制尾缘的一侧面与叶片吸力面壳体的内侧面固定连接，预制尾缘的另一侧面与叶片压力面壳体的内侧面通过胶粘层进行连接。所述预制尾缘的一侧面与叶片吸力面壳体的内侧面通过粘胶层固定连接，预制尾缘的另一侧面与叶片压力面壳体的内侧面通过胶粘层进行连接。所述预制尾缘的一侧面与叶片吸力面壳体的内侧面固定连接，预制尾缘的另一侧上设置台阶面，下层台阶的台阶面与叶片压力面壳体的内侧面之间通过胶粘层进行连接，上层台阶的台阶面与叶片压力面壳体的外侧面平滑过渡。所述预制尾缘的一侧固定于叶片吸力面壳体内部，预制尾缘的另一侧面与叶片压力面壳体的内侧面之间通过胶粘层进行连接。在所述预制尾缘的内部沿叶片壳体的厚度方向设置夹芯层。本技术所述风力发电机叶片的特点为:(I)可以准确的控制胶层的厚度，并解决局部存在缺胶、气泡缺陷的现象，从而保障了叶片尾缘的粘接质量和叶片摆振方向的剪切强度，提高了叶片的寿命和延长了叶片的维护周期；(2)采用分段式预制尾缘的结构，可以有效地减少生产过程中手糊粘接法兰的模具占用时间，降低了叶片尾缘粘接的工艺实施难度，提高了叶片的生产效率；(3)叶片预制尾缘是预制的，可以在单独的模具中，采用手糊成型、RTM成型、拉挤成型、热压罐成型等工艺生产制作，可以批量生产，而且工艺生产难度远远小于在叶片模具中的工艺实施难度，且由于结构形式简单，缺陷率比较低；(4)采用本技术中预制尾缘的粘接结构，在预制尾缘上涂抹上结构胶粘剂后，可以通过合模的动作，将富余的胶粘剂沿尾缘方向挤出来刮除，避免了传统工艺中，在叶片合模后，叶片尾缘内部存在胶疙瘩的问题，减少了材料浪费，同时也保障了叶片运行时的性能。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为图1的截面图。图3为图2的剖视图。图4为本技术实施例一所述叶片的局部示意图。图5为本技术实施例二所述叶片的局部示意图。图6为本技术实施例三所述叶片的局部示意图。图7为本技术实施例四所述叶片的局部示意图。图8为本技术实施例五所述叶片的局部示意图。具体实施方式下面结合具体附图对本技术作进一步说明。如图f图8所示:所述尾缘预制型风力发电机叶片包括叶片壳体1、叶片压力面壳体2、叶片吸力面壳体3、叶片预制尾缘4、胶粘层5、叶片腹板6、叶片尾缘部7、夹芯层8、叶片如缘9等。如图广图3所示，本技术包括中空翼型的叶片壳体1，叶片壳体I包括一侧的叶片压力面壳体2和另一侧的叶片吸力面壳体3，在叶片壳体I的内部设置叶片腹板6，叶片腹板6将叶片压力面壳体2和叶片吸力面壳体3连接在一起；所述叶片压力面壳体2和叶片吸力面壳体3的一端之间圆弧过渡，形成叶片壳体I的叶片前缘部9，叶片压力面壳体2和叶片吸力面壳体3的另一端为叶片尾缘部7，叶片压力面壳体2和叶片吸力面壳体3之间的距离由叶片壳体I中部至叶片尾缘部7逐渐降低，叶片压力面壳体2和叶片吸力面壳体3之间在叶片尾缘部7处存在一定夹角；所述叶片压力面壳体2和叶片吸力面壳体3之间在叶片尾缘部7处由预制尾缘4连接在一起，预制尾缘4由多段组成，每段之间搭接连接；预制尾缘的具体连接方式存在以下几种方式:(I)如图4所示，所述预制尾缘4的一侧面与叶片吸力面壳体3的内侧面一体固化成型，预制尾缘4的另一侧面与叶片压力面壳体2的内侧面通过胶粘层5进行连接，该胶粘层5 —般采用结构胶粘剂；(2)如图5所示，所述预制尾缘4的一侧面与叶片吸力面壳体3的内侧面通过胶粘层5固定连接，预制尾缘4的另一侧面与叶片压力面壳体2的内侧面通过胶粘层5进行连接，该胶粘层5 —般采用结构胶粘剂；(3)如图6所示，所述预制尾缘4的一侧面与叶片吸力面壳体3的内侧面一体固化成型，预制尾缘4的另一侧上设置台阶面，下层台阶的台阶面与叶片压力面壳体2的内侧面之间通过胶粘层5进行连接，上层台阶的台阶面与叶片压力面壳体2的外侧面平滑过渡；这样的优点在于:避免了粘接缝隙出现在叶片尾缘位置，减少了尾缘粘接剥离的风险；(4)如图7所示，所述预制尾缘4的一侧固定于叶片吸力面壳体3内部，预制尾缘4的另一侧面与叶片压力面壳体2的内侧面之间通过胶粘层5进行连接；这样的优点在于:可以在叶片承载较大的截面对粘接位置进行局部加强；(5)如图8所示，所述预制尾缘4的一侧固定于叶片吸力面壳体3内部，预制尾缘4的另一侧面与叶片压力面壳体2的内侧面之间通过胶粘层5进行连接，在预制尾缘4的内部沿叶片壳体I的厚度方向设置夹芯层8;所述夹芯层8由泡沫、巴莎木等芯材制成，可以增加预制尾缘4的剪切强度和抗屈曲能力，满足大型叶片摆振刚度的需要。实施例一:所述尾缘预制型风力发电机叶片的生产方法，主要采用以下步骤:(I)针对设计完成后的叶片外形图，对叶片尾缘区域的尺寸进行测量(不考虑叶根和叶尖范围)，根据尾缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尾缘预制型风力发电机叶片，包括中空翼型的叶片壳体（1），叶片壳体（1）包括一侧的叶片压力面壳体（2）和另一侧的叶片吸力面壳体（3），叶片压力面壳体（2）和叶片吸力面壳体（3）的一端之间圆弧过渡，形成叶片壳体（1）的叶片前缘部（9），叶片压力面壳体（2）和叶片吸力面壳体（3）的另一端为叶片尾缘部（7），叶片压力面壳体（2）和叶片吸力面壳体（3）之间的距离由叶片壳体（1）中部至叶片尾缘部（7）逐渐降低；其特征是：所述叶片压力面壳体（2）和叶片吸力面壳体（3）之间在叶片尾缘部（7）处由预制尾缘（4）连接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种尾缘预制型风力发电机叶片，包括中空翼型的叶片壳体(1)，叶片壳体(I)包括一侧的叶片压力面壳体(2)和另一侧的叶片吸力面壳体(3)，叶片压力面壳体(2)和叶片吸力面壳体(3)的一端之间圆弧过渡，形成叶片壳体(I)的叶片前缘部(9)，叶片压力面壳体(2)和叶片吸力面壳体(3)的另一端为叶片尾缘部(7)，叶片压力面壳体(2)和叶片吸力面壳体(3)之间的距离由叶片壳体(I)中部至叶片尾缘部(7)逐渐降低；其特征是:所述叶片压力面壳体(2)和叶片吸力面壳体(3)之间在叶片尾缘部(7)处由预制尾缘(4)连接在一起。2.如权利要求1所述的尾缘预制型风力发电机叶片，其特征是:所述预制尾缘(4)由多段组成，每段之间搭接连接。3.如权利要求1所述的尾缘预制型风力发电机叶片，其特征是:在所述叶片壳体(I)的内部设置叶片腹板(6)，叶片腹板(6)将叶片压力面壳体(2)和叶片吸力面壳体(3)连接在一起。4.如权利要求1或2或3所述的尾缘预制型风力发电机叶片，其特征是:所述预制尾缘(4)的一侧面与叶片吸力面壳体(3 )的内侧面一体固化成型，预制尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新华，倪士刚，王加明，陈远杰，
申请(专利权)人：无锡风电设计研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：