本实用新型属于风力发电机组技术领域,特别涉及一种用于风力发电机组的叶片以及具有该叶片的风力发电机组。
背景技术:
随着风电迅猛的发展,装机容量越来越大,装机分布由以前主要分布在相对偏远地区,逐渐发展到东南沿海以及南方地区,由于南方的经济相对发达,随着装机容量的增多,新增的风机离居民区或养殖区域相对较近,风机运行过程中会产生较大的噪声,因此对噪声提出比较高的要求。
叶片的生产过程主要在叶片模具内完成,外形基本已经确定,再者叶片为细长型造型,生产制造依赖于模具的精度,而噪声与叶片尾缘厚度有直接关系;当有的风场或项目离居民区或养殖区较近时,有噪声的具体要求,由于叶片外形或模具无法改变,只能通过后期安装的方式进行降噪锯齿、降噪毛刷的安装,相对来说可靠性较低,不能完全满足匹配的要求,影响周围居民的生活休息或收益;而且通过胶接的方式进行如降噪锯齿、降噪毛刷的安装,风电运行的风场自然条件相对恶劣,随着时间的运行,降噪用附件由于粘接的可靠性相对较差,容易脱落。
技术实现要素:
针对现有技术存在的上述不足,本实用新型提供了一种降噪装置的安装可靠性高的叶片以及具有该叶片的风力发电机组。
根据本实用新型的一方面,提供一种叶片包括:叶片本体,具有前缘、尾缘以及在前缘和尾缘之间延伸的压力侧和吸力侧;以及降噪器,包括设置在叶片本体中的固定部以及设置在固定部上并暴露在叶片本体的外部的降噪部,其中,固定部通过与叶片本体一体灌注成型而与叶片本体形成为一体结构。
降噪器的固定部可以与用于形成叶片本体的蒙皮通过真空灌注固化成为一体。
固定部可以与用于形成压力侧的蒙皮一体灌注成型。
固定部可以设置在用于形成压力侧的多层蒙皮之间或多层蒙皮的最上侧上。
降噪器可以设置在叶片本体的尾缘处。
降噪部可以位于从叶片的叶尖到叶片的叶根方向大概1/3的长度范围内。
降噪部可以为毛刷结构,外露的刷毛长度可以为降噪部所处位置的叶片弦长的3%-20%。
在固定部的相对的两侧可以均设置有刷毛,其中一侧的刷毛可以设置在叶片本体中,另一侧的刷毛暴露在叶片本体的外部。
降噪部可以为锯齿结构。
根据本实用新型的另一方面,提供一种风力发电机组,该风力发电机组包括如上所述的叶片。
根据本实用新型的叶片以及包括其的风力发电机组具有以下有益技术效果中的至少一个:
1、根据本实用新型的叶片以及包括其的风力发电机组通过在形成叶片本体(例如,灌注)的过程中固定降噪器,从而提高了降噪器与叶片本体之间的安装可靠性。
2、根据本实用新型的叶片以及包括其的风力发电机组不需要在生产完叶片本体后再安装降噪器,从而提高了生产效率。
3、根据本实用新型的叶片以及包括其的风力发电机组由于在尾缘处安装有降噪器,从而能够降低噪声。
附图说明
通过下面结合附图进行的对实施例的描述,本实用新型的以上和/或其它目的和优点将会变得更加清楚,其中:
图1示出了根据本实用新型的实施例的叶片的平面图;
图2示出了根据本实用新型的实施例的叶片的截面示意图;
图3示出了图2中的部分“A”处的局部放大示意图;
图4示出了根据本实用新型的实施例的叶片中的降噪器与叶片本体之间的关系的示意图;
图5示出了根据本实用新型的实施例的叶片中的降噪器与叶片本体之间的关系的另一示意图;
图6示出了根据本实用新型的实施例的叶片中的降噪器的放大示意图;以及
图7示出了根据本实用新型的实施例的叶片中的变型的降噪器的放大示意图。
附图标记说明如下:
100-叶片 110-叶片本体 111-前缘 112-尾缘 113-压力侧 114-吸力侧 120-降噪器 121-固定部 122-降噪部 130-粘合剂。
具体实施方式
下面将通过参照附图来描述实施例,以解释本实用新型。然而,本实用新型可以以多种不同的形式来实施,不应该被理解为局限于在此提出的示例性实施例。
如图1至图7所示,根据本实用新型的叶片100包括叶片本体110以及与叶片本体110一体灌注成型地设置的降噪器120。
叶片本体110可以是本领域常用的任何合适翼型的叶片本体,例如具有不对称翼型(或称为“带弯曲翼型”)或对称翼型的叶片本体。然而,本实用新型不限于此,只要该叶片本体能够应用于风力发电机组即可。在本实用新型的附图中,以不对称翼型的叶片为例示出了叶片的示意性结构。
叶片本体110可包括前缘111和尾缘112,以及在前缘111和尾缘112之间延伸的压力侧113和吸力侧114。叶片本体110可以由沿着长度方向形成的第一半壳体和第二半壳体粘接组合而形成。例如,第一半壳体可以对应于压力侧113,第二半壳体可以对应于吸力侧114。
可以利用模具通过真空灌注成型来制造压力侧113和吸力侧114,然后可以通过粘合剂130(如图3所示)将压力侧113和吸力侧114彼此结合,来制造叶片本体110。
在本实用新型的实施例中,降噪器120可以设置在叶片本体110的尾缘112处,并且在叶片叶尖附近,例如,在从叶尖往叶根方向大概1/3的长度范围内。
降噪器120可以是锯齿式降噪器,也可以是毛刷式降噪器。根据不同的风场,可以选择不同形状、疏密、长短的锯齿或毛刷,以满足不同的需求。降噪器120可以在叶片本体110生产制造的过程中,与叶片本体110成型为一体结构。例如,可以提前设计好降噪器120的造型,在叶片生产过程中像铺设铺层一样放置于叶片尾缘处,与叶片本体110一起灌注成型。例如,可以将降噪器120铺设在叶片蒙皮之间或蒙皮的最上层或最下层,然后通过对蒙皮进行真空灌注而与蒙皮成型为一体结构。由于降噪器与叶片整体成型,可提高降噪器的安装可靠性。对于所形成的自带降噪器的叶片而言,不需要后期安装降噪装置,简化工艺过程。
如图3至图5所示,降噪器120可以包括:固定部121,至少部分地设置在叶片本体110中并与叶片本体110一体灌注成型;降噪部122,设置在固定部121上并暴露在叶片本体110的外部。
参照图6和图7,固定部121可以为平板状,并且可以具有合适的长度、宽度和厚度,以稳定地嵌入在叶片本体110中。
在本实用新型的实施例中,如图4所示,固定部121可以设置在叶片本体110的压力侧113中。即,固定部121可以与压力侧113一体灌注成型地设置在压力侧113中。具体地,在制造叶片本体110的压力侧113时,可以将固定部121铺设在制造压力侧113的多层蒙皮中;然后通过对多层蒙皮灌注树脂、固化成型,从而使固定部121一体地设置在压力侧113中。优选地,降噪器120设置在叶片本体110的尾缘112处。
在本实用新型的另一实施例中,如图5所示,固定部121可以设置在叶片本体110的压力侧113的与吸力侧114结合的表面上。即,固定部121可以与压力侧113一体灌注成型地设置在压力侧113的表面上。具体地,在制造叶片本体110的压力侧113时,可以将固定部121铺设在制造压力侧113的多层蒙皮的最上侧,然后通过对多层蒙皮灌注树脂、固化成型,从而使固定部121一体地设置在压力侧113上。
在本实用新型的示例性实施例中,降噪部可以为毛刷结构。根据设计要求,硬质毛刷可以设置在固定部121的一侧(如图6所示),也可以设置在固定部121的相对的两侧(如图7所示)从而进一步增大固定部121与叶片本体110之间的安装可靠性,并且与固定部121形成一体结构。固定部121的具体形状可根据压力侧蒙皮铺层的厚度进行相应设计,使得安装完成后尾缘厚度不增厚,与叶片表面平滑过渡。
在本实用新型的非限制性实施例中,固定部121可以由相对较软的工程塑料或其它软性材料制成,与硬质刷毛的一端固化成一体,在真空灌注时起到密封和固定作用。硬质刷毛的另一端设置在真空灌注腔的外部,不受灌注树脂的影响。
在本实用新型的实施例中,降噪部122可以沿叶片本体110的长度方向位于叶片本体110的叶尖位置,例如位于从叶尖往叶根方向大约1/3的长度范围内。降噪部122外露的长度可以为叶片的降噪部122所处位置的局部弦长的3%-20%。例如,对于60m长的叶片,可以在距离叶根40m-60m的区域内安装降噪器,40m位置处的弦长为1.8m,则外部的硬毛长度可以为50mm-360mm。然而,本实用新型不限于此,可以根据使用叶片的地区的风场条件以及设计要求来确定降噪部在叶片本体110上的具体位置、布设范围以及外露尺寸等。
下面将详细描述制造本实用新型的叶片100的方法。
首先,可以在制造压力侧113时,在模具中铺设多层蒙皮,将降噪器120的固定部121的一部分置于模具中的多层蒙皮的最上层或者置于多层蒙皮之间,对模具中的蒙皮密封、灌注树脂、使树脂固化,从而获得带有降噪器120的压力侧113;然后,将压力侧113通过粘合剂130结合到吸力侧114,以获得根据本实用新型的叶片100。
此外,也可以分别制造压力侧113和吸力侧114之后,在将两片壳体合模时,将降噪器放置在叶片尾缘,随粘接剂固化成型而与叶片本体结合为一体。
根据本实用新型的叶片100通过在形成叶片本体(例如,灌注)的过程中固定降噪器,从而提高了降噪器与叶片本体之间的安装可靠性。
根据本实用新型的叶片100不需要在生产完叶片后再安装降噪器,从而提高了生产效率。
根据本实用新型的叶片100由于在尾缘上安装有降噪器,从而能够降低噪声。
虽然已经在上面描述了本实用新型的一些实施例,但是,本领域的技术人员应该理解,在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下,可以在这些实施例中作出改变,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。