风电叶片及生产工艺的制作方法

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种2mw大型风电叶片及其生产、成型工艺。

背景技术：

叶片是风电部件中确定性较高、市场容量较大、盈利模式清晰的行业。随着供需紧张形势的缓解，风电叶片行业也将随之发生从群雄混战到几强争霸的转变，我国风电叶片产业正在经历一场行业性的洗牌整合。随着风电叶片市场规模的扩大，成本和售价都将下降，但具备规模、技术和成本优势的企业成本下降速度将超过售价降低速度，盈利超过平均水平。未来的行业竞争格局要求厂商规模扩大、成本降低、并在技术上保持一定优势。

风是一种潜力很大的新能源，它是把风的动能转为电能，作为一种清洁的可再生能源使用，越来越受到世界各国的重视。风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。而现有的2mw大型风电叶片成型工艺复杂，通常采用一体式的固定结构，稳固性较低，容易损坏，导致寿命有限，并且在实际运行时叶片转动受到的阻力较大，使用上存在很大的限制性。

技术实现要素：

基于背景技术存在的成型工艺复杂，易损坏，寿命短，并且在实际运行时叶片转动受到的阻力较大的技术问题，本发明提出了一种2mw大型风电叶片及其成型工艺。

本发明提出的2mw大型风电叶片，包括依次排布的主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片和尾叶分片，所述主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片和尾叶分片均为两两对立设置，且主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片和尾叶分片两两之间拼接安装；

所述风电叶片还包括位于同一直线上的主力连杆和从力连杆，所述主力连杆连接在主叶分片和第一辅叶分片之间，且主力连杆为中空结构，所述主力连杆的内部设有加固结构，所述从力连杆连接在第二辅叶分片和尾叶分片之间。

优选地，所述主叶分片、第一辅叶分片和第二辅叶分片均为直角梯形结构，且主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片的宽度依次递减。

优选地，所述主叶分片、第一辅叶分片和第二辅叶分片的外壁上均设有多个导流条，且导流条朝向尾叶分片的一侧倾斜排布。导流条可以以近似于直线的方式设计，以便于制造和加工。且直线型的设计方案亦有利于叶片的稳定运行。

优选地，所述主叶分片、第一辅叶分片和第二辅叶分片的一侧均开设有多个第一螺孔，所述主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片和尾叶分片的另一侧均设有安装板，所述安装板上开设有与第一螺孔对应的第二螺孔，且第一螺孔和第二螺孔通过螺钉连接。

优选地，所述尾叶分片的外端面为弧形结构，其中一个尾叶分片的一侧开设有多个第三螺孔，另一个尾叶分片的一侧焊接有多个安装块，且第三螺孔与安装块通过螺钉连接。

优选地，所述主叶分片、第一辅叶分片和第二辅叶分片均为倾斜式结构，且主叶分片、第一辅叶分片和第二辅叶分片靠近主力连杆的一侧宽度和厚度分别对应大于主叶分片、第一辅叶分片和第二辅叶分片远离主力连杆的一侧宽度和厚度，所述主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片和尾叶分片两两相靠近的一侧均开设有安装主力连杆和从力连杆的半圆孔。

优选地，所述加固结构由多组交错排布的支撑部和稳固部组成，所述支撑部由位于主力连杆中心位置的圆杆和多个等间距排布在圆杆周边的支撑杆构成，所述稳固部由多个三角支架构成，其中三角支架设于两两支撑杆之间的间隔处，支撑杆和三角支架远离圆杆的一侧均设有对接垫板。

本发明还提出了2mw大型风电叶片的成型工艺，包括以下步骤：

s1：叶分片成型：采用分别对应主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片和尾叶分片的模具，注塑四种不同体积和形状的叶分片，并进行打磨、修边处理；

s2：叶分片加固：根据叶分片成型的截面需求，打磨多个不同长度和直径的导流条，将导流条沿着主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片的倾斜方向焊接在一起；

s3：叶分片加工：在主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片和尾叶分片的一端面钻多个第一螺孔，另一端面焊接安装板，并在安装板上钻多个第二螺孔，在主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片两两靠近的一端面钻第四螺孔，并在接触的端面冲压安装主力连杆和从力连杆的半圆孔，同时在一片尾叶分片的一侧焊接多个安装块，在安装块和另一片尾叶分片上钻多个第三螺孔；

s4：受力连杆成型：高温条件下在模具中浇筑空心主力连杆，并利用冷水定型三至五次，将主力连杆的内外端面打磨光滑；

s5：加固结构成型：采用分别对应支撑杆和三角支架的模具，注塑多个相同结构的支撑杆和三角支架，打磨多个圆杆，并将三到六个支撑杆等间距焊接在圆杆的外壁上，再对应支撑杆的数量将三角支架两两焊接在一起，根据主力连杆的长度需求以一组圆杆和支撑杆、一组三角支架的方式焊接在主力连杆的内部；

s6：风电叶片组装：将主叶分片、第一辅叶分片、第二辅叶分片和尾叶分片对称放置在主力连杆和从力连杆的两侧，并将叶分片两两组装在一起，最后将叶分片与主力连杆、从力连杆固定安装，完成风电叶片的成型安装工艺。

本发明中，所述2mw大型风电叶片及其成型工艺通过将传统的一体式风电叶片拆分成多个主叶分片、辅叶分片和受力连杆，一方面方便拆装，有利于运输装运，另一方面利用其组合安装结构，配合导流条引导风力走向，来降低风电叶片受到的阻力和磨损，提高该风电叶片的稳固性能和使用寿命。本发明设计巧妙，成型工艺简单，且成型的稳固性强，同时拆装方便，具有叶片薄、噪音低、转速快的优点，值得推广。

附图说明

图1为本发明提出的2mw大型风电叶片的俯视结构示意图；

图2为本发明提出的2mw大型风电叶片的主力连杆的侧剖结构示意图；

图3为本发明提出的2mw大型风电叶片的叶分片的横截面示意图；

图4为本发明提出的2mw大型风电叶片的主力连杆和从力连杆的侧视结构示意图。

图中：1主叶分片、2第一辅叶分片、3第二辅叶分片、4尾叶分片、5主力连杆、6从力连杆、7第一螺孔、8安装板、9第二螺孔、10导流条、11第三螺孔、12安装块、13第四螺孔、14半圆孔、51圆杆、52支撑杆、53三角支架、54对接垫板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参照图1-4，2mw大型风电叶片及其成型工艺，包括依次排布的主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3和尾叶分片4，主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3和尾叶分片4均为两两对立设置，且主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3和尾叶分片4两两之间拼接安装；

风电叶片还包括位于同一直线上的主力连杆5和从力连杆6，主力连杆5连接在主叶分片1和第一辅叶分片2之间，且主力连杆5为中空结构，主力连杆5的内部设有加固结构，从力连杆6连接在第二辅叶分片3和尾叶分片4之间；

其成型工艺包括以下步骤：

s1：叶分片成型：采用分别对应主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3和尾叶分片4的模具，注塑四种不同体积和形状的叶分片，并进行打磨、修边处理；

s2：叶分片加固：根据叶分片成型的截面需求，打磨多个不同长度和直径的导流条10，将导流条10沿着主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3的倾斜方向焊接在一起；

s3：叶分片加工：在主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3和尾叶分片4的一端面钻多个第一螺孔7，另一端面焊接安装板8，并在安装板8上钻多个第二螺孔9，在主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3两两靠近的一端面钻第四螺孔13，并在接触的端面冲压安装主力连杆5和从力连杆6的半圆孔14，同时在一片尾叶分片4的一侧焊接多个安装块12，在安装块12和另一片尾叶分片4上钻多个第三螺孔11；

s4：受力连杆成型：高温条件下在模具中浇筑空心主力连杆5，并利用冷水定型三至五次，将主力连杆5的内外端面打磨光滑；

s5：加固结构成型：采用分别对应支撑杆52和三角支架53的模具，注塑多个相同结构的支撑杆52和三角支架53，打磨多个圆杆51，并将三到六个支撑杆52等间距焊接在圆杆51的外壁上，再对应支撑杆52的数量将三角支架53两两焊接在一起，根据主力连杆5的长度需求以一组圆杆51和支撑杆52、一组三角支架53的方式焊接在主力连杆5的内部；

s6：风电叶片组装：将主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3和尾叶分片4对称放置在主力连杆5和从力连杆6的两侧，并将叶分片两两组装在一起，最后将叶分片与主力连杆5、从力连杆6固定安装，完成风电叶片的成型安装工艺。

本实施例中值得说明的是，主叶分片1、第一辅叶分片2和第二辅叶分片3均为直角梯形结构，且主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3的宽度依次递减，主叶分片1、第一辅叶分片2和第二辅叶分片3的外壁上均设有多个导流条10，且导流条10朝向尾叶分片4的一侧倾斜排布，可以引导风力走向，来降低风电叶片受到的阻力和磨损，提高该风电叶片的稳固性能和使用寿命。

主叶分片1、第一辅叶分片2和第二辅叶分片3的一侧均开设有多个第一螺孔7，主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3和尾叶分片4的另一侧均设有安装板8，安装板8上开设有与第一螺孔7对应的第二螺孔9，且第一螺孔7和第二螺孔9通过螺钉连接，尾叶分片4的外端面为弧形结构，其中一个尾叶分片4的一侧开设有多个第三螺孔11，另一个尾叶分片4的一侧焊接有多个安装块12，且第三螺孔11与安装块12通过螺钉连接，主叶分片1、第一辅叶分片2和第二辅叶分片3均为倾斜式结构，且主叶分片1、第一辅叶分片2和第二辅叶分片3靠近主力连杆5的一侧宽度和厚度分别对应大于主叶分片1、第一辅叶分片2和第二辅叶分片3远离主力连杆5的一侧宽度和厚度，主叶分片1、第一辅叶分片2、第二辅叶分片3和尾叶分片4两两相靠近的一侧均开设有安装主力连杆5和从力连杆6的半圆孔14，用来组装主力连杆5和从力连杆6和叶分片。

加固结构由多组交错排布的支撑部和稳固部组成，支撑部由位于主力连杆5中心位置的圆杆51和多个等间距排布在圆杆51周边的支撑杆52构成，稳固部由多个三角支架53构成，其中三角支架53设于两两支撑杆52之间的间隔处，支撑杆52和三角支架53远离圆杆51的一侧均设有对接垫板54，利用三角支架53的三角稳定性来加固受力连杆，保证整个风电叶片平稳的运行，且叶片薄、噪音低、转速快。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。