专利名称：鸭蹼式风力动力装置的叶片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风能利用装置的部件结构，确切地说，涉及一种风力动力装置的叶片构造。
为了更好地利用再生能源，造福人类并减少日趋严重的环境污染，申请人先后研制申报专利“风帆式风力动力装置”(专利号CN92236222.X)和“数控全速风力发电装置”(专利申请号CN93100300.8)。这些专利实际是利用风力的一种大尺寸常温、低压动力装置，作为风力动力装置中的关键部件－－－－叶片的造型、选材和结构都是很有讲究的。由于风力动力装置的工质能量品位极低，要做出高性能的风力利用装置就很不容易，这是因为自然界的风速变化范围很广既要考虑在每秒2～3米的风速下，装置还能运转工作，又要保证在每秒100米以上风速时机器仍能安全运行。某种程度而言，风力动力装置的叶片设计难度不亚于先进的航空喷气发动机的透平叶片设计。如果说，航空发动机叶片结构及造型设计的难度在于它的“高”(高温、高速和高能量密度)，则风力发动机的叶片结构设计难度大于它的“低”(兼顾高速的低速、低能量密度)。前者的难度人们比较容易理解，后者则不甚清楚了。但是风力装置的叶片结构设计不理想，能量回收、利用的效率就更低了。
本实用新型的目的是提供一种风力动力装置的叶片结构组成－－－－鸭蹼式风力动力装置的叶片。
本实用新型是由骨架及敷面材料两部分构成的，其特征在于叶片的骨架可以按照叶片的截面曲线形状分别采用相同或不同形状的轻型铝型材进行组合构成，并在骨架的两个侧面分别敷以玻璃纤维布复盖，再在其外表面涂以环氧树脂而构成的。
本实用新型是从改进风力动力机的叶片结构及选材，兼顾造型设计来提高其性能的。这种叶片的结构很类似鸭蹼骨架类似鸭爪，敷面类似鸭掌趾膜而获其各的。它的制作工艺简单，原材料来源丰富，成本较低。由于铝型材和玻璃纤维都很轻，机械强度高，使叶片的重量轻、弹性好、强度高，具有良好的吸收冲击负荷能力和极好的动态性能，特别适宜在风力资源动态变化范围广的条件下工作。该装置的构成材料化学性能稳定，通常可以工作30年以上；一旦敷面被吹坏后，修补非常方便只要在撕裂处的两侧再贴上玻璃纤维布后涂以环氧树脂，待其固化后就完全修复了。总之，本实用新型可以把按照已故科学家吴仲华先生三元流理论设计出来的风力叶片的叶型，分解成几个截面，分别选用相同或不同形状的轻型铝型材制作骨架后加以组合，再在此骨架两面象糊风筝一样敷以玻璃纤维布后涂以环氧树脂构成的。
以下结合附图及实施例，介绍本实用新型。
图1是本实用新型的一个实施例－－－－直叶片的结构示意图。
图2是本实用新型的另一个实施例－－－－扭曲叶片的结构示意图。
参见
图1，这是鸭蹼式结构的风力发动机的叶片典型范例1是直叶片的矩形骨架，可以采用轻型铝型材料制作，以采用同一口径的管材较宜，强度高又比重小。2是在骨架1的两个侧面分别敷设的玻璃纤维布，它类似于糊风筝的贴纸或贴绸。为了增强其强度的弹性，必要时玻璃纤维中可以掺入碳纤维。最后在玻璃纤维布2的表面涂上环氧树脂，使之成为由轻金属型材为龙骨和玻璃纤维薄膜为敷面组成的复合材料风力叶片。
图2所示的是扭曲形叶片的结构示意。这里的骨架1是按照叶片的不同截面曲线形状，采用不同口径的管材或其他铝型材弯曲成合适的角度、形状加工连接制成的。制作时可以分成几个截面分别按照该截面叶片曲线形状加工管材骨架，再把若干个分骨架进行组合构成整体巨大的叶片骨架，同样在该骨架的两侧分别敷以玻璃纤维布敷面2，再在其外表面涂上环氧树脂薄膜。采用这种分段分截面方法可以制作多种复杂曲面形状的风力发动机叶片，并且特别适合制作尺寸较大的叶片。总之，本实用新型的这种结构可以制造按照流体力学理论设计的大面积风力动力装置的叶片。
权利要求1.一种鸭蹼式风力动力装置的叶片，是由骨架和敷面材料两部分组成，其特征在于叶片的骨架可以按照叶片的截面曲线形状分别采用相同或不同形状的轻型铝型材进行组合构成，并在骨架的两个侧面分别敷以玻璃纤维布复盖，再在其外表面涂以环氧树脂而构成的。
2.如权利要求1所述的鸭蹼式风力动力装置的叶片，其特征在于骨架侧面敷设的玻璃纤维布可以掺入碳纤维以增加其强度和弹性。
3.如权利要求1所述的鸭蹼式风力动力装置的叶片，其特征在于骨架以采用铝合金管材制作为宜。
专利摘要一种鸭蹼式风力动力装置的叶片，是由按照叶片截面曲线形状，用相同或不同形状的铝型材组合构成的骨架，及在骨架的两个侧面分别敷以玻璃纤维布覆盖，再在外表面涂以环氧树脂而构成的。这种叶片结构制作工艺简单，原材料来源丰富，成本低。具有重量轻，弹性好、强度高和良好的吸收冲击负荷性能，能在风力资源动态变化范围广的条件下长期稳定工作，修复敷面缺陷也甚为方便。
文档编号F03D1/02GK2158927SQ9321714
公开日1994年3月16日 申请日期1993年7月2日 优先权日1993年7月2日
发明者石行 申请人:北京市西城区新开通用试验厂