风电叶片预埋固定装置的制作方法

本实用新型涉及一种风电叶片预埋固定装置。

背景技术：

近年来，在国家政策支持和能源供应紧张的背景下，中国的风力发电机组已从从前的0.75兆瓦、1.5兆瓦、2.5兆瓦发展至如今的5兆瓦、6兆瓦，风力发电机组越来越趋向于大功率化。为了得到充分的利用，与其相配套的风电叶片也随之变的更长，总长度可达50-60米，且为了保证风电叶片在使用过程中的安全性、可靠性，现大功率风电叶片大多采用直接预埋固定装置的方式。所以如何实现预埋固定装置的安全性、可靠性是该类产品大批量生产的重要课题。

如图1所示，现有技术中的风电叶片预埋固定装置是采用外圆呈螺旋形螺纹的螺杆套50，这种螺杆套50预埋在风电叶片上后，因为螺旋形螺纹51的关系会在风电叶片内移动，这样会破坏风电叶片的纤维组织，使风电叶片空中运行的安全度大大降低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中风电叶片预埋固定装置存在风电叶片内移动，会破坏风电叶片的纤维组织的缺陷，提供一种风电叶片预埋固定装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种风电叶片预埋固定装置，包括一管本体，所述管本体设于风电叶片内，所述管本体外表面设有若干螺纹，所述螺纹包括依次连接的若干齿槽和若干齿体，所述齿槽与所述齿体间隔设置，其特点在于，

所述齿体包括依次连接的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分和第三部分相对设置，所述第一部分的外壁为直径逐渐递增的斜面，所述第一部分远离所述第二部分的一端的直径小于所述第一部分靠近所述第二部分的一端的直径；所述第三部分的外壁为直径逐渐递减的斜面，所述第三部分靠近所述第二部分的一端的直径大于所述第三部分远离所述第二部分的一端的直径；所述第二部分的两端的直径相同，所述第二部分包括依次连接的第一端面和第一弧面；

其中，所述第一弧面为圆弧面，且所述第一端面为平面，所述第一端面的中心线到所述管本体的中心轴线的距离小于所述第一弧面的圆弧半径。通过设置所述第一端面，使第二部分为不连续的圆弧面，有效地防止了管本体预埋后在风电叶片内的转动。

较佳地，所述第一端面和所述第一弧面的数量均为若干个，且所述第一端面和所述第一弧面均依次间隔设置。

较佳地，所述齿槽包括依次连接的第四部分、第五部分和第六部分，所述第四部分和第六部分相对设置，所述第四部分的外壁为直径逐渐递减的斜面，所述第四部分远离所述第五部分的一端的直径大于所述第四部分靠近所述第五部分的一端的直径；所述第六部分的外壁为直径逐渐递增的斜面，所述第六部分靠近所述第五部分的一端的直径小于所述第六部分远离所述第五部分的一端的直径；所述第五部分的两端的直径相同；

其中，所述第四部分与所述齿体的第三部分连接，所述第六部分与所述齿体的第一部分连接。这样，所述齿槽近似于直槽，可增大风电叶片与管本体之间的摩擦力，避免管本体发生位移。

较佳地，所述管本体设有沿所述管本体长度方向的贯穿的通孔，所述通孔的一端设有内螺纹。

较佳地，所述风电叶片预埋固定装置还包括密封部件，所述密封部件包括相连接的头部和杆部，所述头部抵靠于所述管本体的一端，所述杆部穿设于所述通孔，所述密封部件通过所述杆部的外螺纹与所述通孔的内螺纹配合与所述管本体连接。通过所述密封部件将所述通孔设有内螺纹的一端封闭起来，提高了风电叶片预埋固定装置的密封性能，使在浇注风电叶片时玻璃钢流入所述管本体的通孔，避免了玻璃钢嵌入内螺纹，影响螺纹间的旋合。

较佳地，所述密封部件的头部包括依次连接的第二端面和第二弧面，所述第二弧面为圆弧面，且所述第二端面为平面，所述第二端面的中心线到所述管本体的中心轴线的距离小于所述第二弧面的圆弧半径。通过设置所述第二端面，使所述密封部件的头部为不连续的圆弧面，在所述密封部件和所述管本体旋合后，可以有效地防止了所述密封部件在风电叶片内转动。

较佳地，所述第二端面和所述第二弧面的数量均为若干个，且所述第二端面和所述第二弧面均依次间隔设置。

较佳地，所述密封部件为螺钉。

较佳地，所述密封部件的材质为聚碳酸脂。相对于现有技术中采用ABS树脂(英文全称：Acrylonitrile–Butadiene–Styrene copolymer)作为所述密封部件的材料，聚碳酸脂比ABS树脂耐温性更好，ABS树脂在80度左右就会开始软化。

较佳地，所述管本体的材质为合金钢。由于风电叶片的工作环境温度温差大，风电叶片的所有部件必须适应低温环境下的使用。为了适应低温环境的使用，本实用新型的管本体在选材上，使用了合金钢42CrMoA材料，这种材料经过适当的热处理工艺，能够在-40℃时，低温冲击值(Akv)≥27焦耳(J)，保证了在低温条件下，本实用新型也不会发生冷脆，确保了使用安全。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型不会破坏风电叶片的纤维组织，提高了风电叶片的强度，且安装方便，可直接预埋于风电叶片中；本实用新型通过设置齿槽和齿体的结构、以及设置第一端面的结构，防止了风电叶片预埋固定装置预埋后在风电叶片内沿轴线移动，甚至退出风电叶片；本实用新型通过增加通孔中内螺纹的啮合长度，提高了风电叶片在空中的运行安全；本实用新型通过所述密封部件将所述通孔设有内螺纹的一端封闭起来，提高了风电叶片预埋固定装置的密封性能，防止风电叶片在浇注时玻璃钢流入所述管本体的通孔内，确保风电叶片的螺栓能顺利旋入；本实用新型的数控加工方便，节约了成本，提高了生产效率。

附图说明

图1为现有技术中的风电叶片预埋固定装置的剖面结构示意图。

图2为本实用新型一较佳实施例的风电叶片预埋固定装置和风电叶片的剖面结构示意图。

图3为本实用新型一较佳实施例的风电叶片预埋固定装置的剖面结构示意图。

图4为本实用新型一较佳实施例的风电叶片预埋固定装置的管本体的剖面结构示意图。

图5为本实用新型一较佳实施例的风电叶片预埋固定装置的管本体的结构示意图。

图6为本实用新型一较佳实施例的风电叶片预埋固定装置的管本体的侧视结构示意图。

图7为图4中B部分的放大结构示意图。

图8为本实用新型一较佳实施例的风电叶片预埋固定装置的密封部件的结构示意图。

图9为本实用新型一较佳实施例的风电叶片预埋固定装置的密封部件的侧视结构示意图。

图1中标记说明

螺杆套 50

螺旋形螺纹 51

图2至图9中标记说明

风电叶片 10

管本体 20

通孔 21

内螺纹 23

齿槽 30

第四部分 31

第五部分 32

第六部分 33

齿体 40

第一部分 41

第二部分 42

第一端面 421

第一弧面 422

第三部分 43

密封部件 60

头部 61

第二端面 611

第二弧面 612

杆部 62

外螺纹 63

端面 A

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

如图2至图9所示，本实施例提供一种风电叶片预埋固定装置，包括管本体20和密封部件60。

管本体20设于风电叶片10内，管本体20外表面设有若干螺纹，所述螺纹包括依次连接的若干齿槽30和若干齿体40，齿槽30与齿体40间隔设置。其中，管本体的螺纹的单个螺纹的长度为现有技术中螺杆套的螺旋形螺纹的单个螺纹的长度的2倍以上。这样，管本体的螺纹能够更好地防止管本体20预埋后在风电叶片10内的转动。

齿体40包括依次连接的第一部分41、第二部分42和第三部分43，第一部分41和第三部分43相对设置，第一部分41的外壁为直径逐渐递增的斜面，第一部分41远离第二部分42的一端的直径小于第一部分41靠近第二部分42的一端的直径；第三部分43的外壁为直径逐渐递减的斜面，第三部分43靠近第二部分42的一端的直径大于第三部分43远离第二部分42的一端的直径；第二部分42的两端的直径相同，第二部分42包括依次连接的第一端面421和第一弧面422；其中，第一弧面422为圆弧面，且第一端面421为平面，第一端面421的中心线到管本体20的中心轴线的距离小于第一弧面422的圆弧半径。通过设置第一端面421，使第二部分42为不连续的圆弧面，有效地防止了管本体20预埋后在风电叶片10内的转动。

在本实施例中，第一端面421和第一弧面422的数量均为2个，且第一端面421和第一弧面422均依次间隔设置。在其他实施例中，第一端面和第一弧面的数量也可以均为1个、3个或大于3个。

齿槽30包括依次连接的第四部分31、第五部分32和第六部分33，第四部分31和第六部分33相对设置，第四部分31的外壁为直径逐渐递减的斜面，第四部分31远离第五部分32的一端的直径大于第四部分31靠近第五部分32的一端的直径；第六部分33的外壁为直径逐渐递增的斜面，第六部分33靠近第五部分32的一端的直径小于第六部分33远离第五部分32的一端的直径；第五部分32的两端的直径相同；其中，第四部分31与齿体40的第三部分43连接，第六部分33与齿体40的第一部分41连接。这样，齿槽30近似于直槽，可增大风电叶片10与管本体20之间的摩擦力，避免管本体20发生位移。

管本体20设有沿管本体20长度方向的贯穿的通孔21，通孔21的一端设有内螺纹23。本实施例通过增加通孔21中内螺纹23的啮合长度，提高了风电叶片10在空中的运行安全。

密封部件60包括相连接的头部61和杆部62，头部61抵靠于管本体20的一端，杆部62穿设于通孔21，密封部件60通过杆部62的外螺纹63与通孔21的内螺纹23配合与管本体20连接。通过密封部件60将通孔21设有内螺纹23的一端封闭起来，提高了风电叶片预埋固定装置的密封性能，使在浇注风电叶片10时玻璃钢流入管本体20的通孔21，避免了玻璃钢嵌入内螺纹23，影响螺纹间的旋合。

在本实施例中，管本体20的材质为合金钢。由于风电叶片10的工作环境温度温差大，风电叶片10的所有部件必须适应低温环境下的使用。为了适应低温环境的使用，本实用新型的管本体20在选材上，使用了合金钢42CrMoA材料，这种材料经过适当的热处理工艺，能够在-40℃时，低温冲击值(Akv)≥27焦耳(J)，保证了在低温条件下，本实用新型也不会发生冷脆，确保了使用安全。

密封部件60的头部61包括依次连接的第二端面611和第二弧面612，第二弧面612为圆弧面，且第二端面611为平面，第二端面611的中心线到管本体20的中心轴线的距离小于第二弧面612的圆弧半径。通过设置第二端面611，使密封部件60的头部61为不连续的圆弧面，在密封部件60和管本体20旋合后，可以有效地防止了密封部件60在风电叶片10内转动。

在本实施例中，第二端面611和第二弧面612的数量均为2个，且第二端面611和第二弧面612均依次间隔设置。在其他实施例中，第一端面421和第一弧面422的数量也可以均为1个、3个或大于3个。

在本实施例中，密封部件60为螺钉。所述螺钉采用内六角头，这样能更方便的旋入管本体20。

在本实施例中，所述密封部件60的材质为聚碳酸脂。相对于现有技术中采用ABS树脂(英文全称：Acrylonitrile–Butadiene–Styrene copolymer)作为所述密封部件的材料，聚碳酸脂比ABS树脂耐温性更好，ABS树脂在80度左右就会开始软化。

本实用新型的制作步骤：断料—热处理—数控车加工外圆—机加工(平端面A，保证总长，端面A镗孔)—数控车加工螺纹—铣第一端面—打钢印—表面处理—总检—包装。

本实用新型的通孔较深，为保证通孔的内螺纹的垂直度要求，需预镗内孔进行导向，然后再钻螺纹底孔。攻丝时，为避免直接攻丝扭力太大而发生丝锥拧断现象，必须采用两次攻丝，即需先进行预攻，确保螺纹精度及螺纹长度。

为能与风电叶片更好的粘合，管本体表面需进行抛丸处理，抛丸时需用塞子堵入管本体两头，防止钢丸嵌入内螺纹，影响内螺纹间的旋合。

本实用新型的风电叶片预埋固定装置是在风电叶片成型时直接预埋在里面的，所以风电叶片内部的纤维组织是完全连续的，风电叶片预埋固定装置不会在风电叶片内移动或转动，大大增加了叶片的强度，密封性好，性能更为安全可靠。而且本实用新型制作工艺简单，降低了数控加工的难度，节约了生产成本，提高了生产效率。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。