风电机组叶片及风电机组的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风电设备技术领域，具体的说，特别涉及一种内部具有自切割装置的风机叶片以及具有上述风机叶片的风电机组。
【背景技术】
[0002]海上风电是当前风电发展的趋势所在，近年来我国海上风电发展迅速，东南沿海地区海上风电场规划大幅增加。而台风现象我在国东南沿出现频繁，每年都会有若干个台风在此区域登陆。台风中心的风速极高，有些会超过风电机组的生存风速，引起灾难性故障。因此如何提尚海上风电机组在台风情况的生存能力是一项极其关键的技术。
[0003]海上风电机组为了降低海上基础施工成本，要求风电机组单机容量大，因此，海上风电机组的叶片长度大。正面遭遇台风袭击时，虽然风电机组可将叶片调整至顺桨状态(不在吸收风能)，但在强风下几十米长的叶片仍会给风电机组带来巨大载荷。一旦载荷超过机组或支持结构的承受能力就会造成机组倒塌等灾难性后果。
[0004]因此，如何对风电机组的叶片进行改进，以减小台风等强风吹扫叶片时，叶片对整个塔架和基础产生的弯矩和推力载荷，进而减小风电机组的损失，是目前本领域技术人员亟待解决的问题，在此情况下如果能够舍弃叶片，减小机组载荷，即可避免巨大损失。
【实用新型内容】
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于:提供一种风电机组叶片，实现三支叶片同时以分段脱离方式从叶尖部开始，逐步减小叶片长度，降低机组载荷，减小了整个风电机组的损失。
[0006]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0007]一种风电机组叶片，包括叶尖部和叶根部，以及由叶片上主梁、叶片下主梁和连接叶片上下主梁的叶片前缘与后缘围成的叶片内腔，每个叶片的叶片内腔从叶尖部起设有按预定间隔布置的多个自切割装置，每个自切割装置通过一供电控制导线统一连接一集控模块。
[0008]所述的风电机组叶片，每个自切割装置包括:铺设在叶片上下主梁和叶片前缘上的导轨，所述导轨上设有具有电动切割机的进给装置。
[0009]所述的风电机组叶片，所述电动切割机具有两个且对称位于叶片上下主梁和叶片前缘上的导轨上。
[0010]所述的风电机组叶片，在从叶尖部起第二套自切割装置开始，在供电控制导线中以插接方式设置中断开关。
[0011 ] 所述的风电机组叶片，所述集控模块设有备用电源。
[0012]所述的风电机组叶片，所述自切割装置采用金刚石刀片进行切割。
[0013]一种风电机组，其具有上述所述的风电机组叶片。
[0014]与现有技术相比，采用上述技术方案的本实用新型的优点在于:
[0015]本实用新型在每个叶片的叶片内腔从叶尖部起设有按预定间隔布置的多个自切割装置，每个自切割装置均通过控制线统一连接。当风电机组叶片受到台风等强风的吹动时，自切割控制系统检测到载荷超出叶片的承受能力时，启动三支叶片上的自切割装置，从而使三只叶片同时从叶尖部开始，同时逐段脱落。叶尖部的脱落使得整个风电机组叶片的直径减小，风轮扫掠面积减小，进而使得整个叶片对塔架和基础施加的弯曲和推力载荷减小。上述风电机组叶片在台风等强风的环境中使得机舱、塔架和基础得以保存，减小了整个风电机组的损失。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型自切割装置在叶片内腔内的安装示意图；
[0017]图2为本实用新型自切割装置在风电机组叶片分布示意图；
[0018]图3为中断开关放大不意图；
[0019]图4为本实用新型集控模块示意图。
[0020]附图标记说明:1_叶片；11_叶尖部；12_叶根部；2_叶片上主梁；3_叶片下主梁；4_叶片前缘；5_自切割装置；51_导轨；52_电动切割机；53_进给装置；6_集控模块；61_导线端子排；62_安全链通信端子；63_备用电源；7_供电控制线；71_中断开关。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例和附图来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。
[0022]本实用新型提供一种风电机组，其具有本实用新型提供的一种风电机组叶片1，如图1和图2所示，其包括叶尖部11和叶根部12，以及由叶片上主梁2、叶片下主梁3和连接叶片上下主梁叶片下主梁的叶片前缘4围成的叶片内腔，每个叶片1的叶片内腔从叶尖部11起设有按预定间隔布置的多个自切割装置5，所述自切割装置5采用金刚石刀片(图中未显示)进行切割。每个自切割装置5通过一供电控制导线7统一连接一集控模块6。
[0023]所述集控模块6设有备用电源63，可在风电机组脱网断电情况下完成切割保护工作。
[0024]每个自切割装置5包括铺设在叶片上主梁2、叶片下主梁3和叶片前缘4上的导轨51，所述导轨51上设有具有电动切割机52的进给装置53。所述导轨51预先埋在叶片1铺层内或采用胶结方式与叶片内腔表面固定。所述电动切割机具有两个且对称位于叶片上主梁2和叶片下主梁3以及叶片前缘4上的导轨51上。
[0025]如图3所示，在从叶尖部11起第二套自切割装置5开始，在供电控制导线7中设置中断开关71，从而可在前段完成切割后对其断电，避免后一段切割时前段装置的导线带电，同时，中断开关向前的导线采用插接方式，可是前段叶片导线在随叶片脱落时顺利与中断开关4分呙。
[0026]基于上述提供的风电机组叶片，本实用新型还提供了一种风电机组，
[0027]在本实用新型的实施例中，自切割装置5的套数根据不同叶片尺寸进行确定，间距通常设置为5m或10m，可根据叶片1实际尺寸、重量调整。每只叶片1内的多套自切割装置5的供电控制线路7在叶片1内部统一铺设，并由叶根部12引出致轮毂内。并在风电机组轮毂内设置叶片自切割集控模块6，控制三只叶片1的多套自切割装置5。如图4所示，叶片自切割集控模块6备有独立备用电源63且与风电机组安全链连接，并通过导线端子排61与每只叶片的多套自切割设备5相连。风电机组的安全系统通过安全链通讯端子62与集控模块6连接。
[0028]当海上风电机组遭遇极端台风时，风电机组载荷过大，触发叶片自切割阈值时，启动自切割程序。首先确认三只叶片1已顺桨不在高速转动状态，再从最靠近叶片尖部开始，同时开始切割三只叶片1叶尖部11使其脱离。切割后如载荷下降至安全范围内则停止，若载荷仍超出安全再切割下一段，直至机组载荷降到安全范围内。
[0029]在供电控制线路7分段设有中断开关71，可在前段完成切割后对其断电，避免后一段切割时前段装置的导线带电。
[0030]因此由以上内容可知，本实用新型的优点在于:
[0031]本实用新型在每个叶片1的叶片内腔从叶尖部11起设有按预定间隔布置的多个自切割装置5，每个自切割装置5均通过供电控制线5统一连接。当风电机组叶片1受到台风等强风的吹动时，自切割控制系统检测到载荷超出叶片的承受能力时，启动三支叶片1上的自切割装置5，从而使三只叶片1同时从叶尖部11开始，同时逐段脱落。叶尖部11的脱落使得整个风电机组叶片1的直径减小，风轮扫掠面积减小，进而使得整个叶片对塔架和基础施加的弯曲载荷减小。上述风电机组叶片1在台风等强风的环境中使得塔架和基础得以保存，减小了整个风电机组的损失。
[0032]以上的说明和实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种风电机组叶片，包括叶尖部和叶根部，以及由叶片上主梁、叶片下主梁和连接叶片上下主梁的叶片前缘与后缘围成的叶片内腔，其特征在于，每个叶片的叶片内腔从叶尖部起设有按预定间隔布置的多个自切割装置，每个自切割装置通过一供电控制导线统一连接一集控模块。2.根据权利要求1所述的风电机组叶片，其特征在于，每个自切割装置包括:铺设在叶片上下主梁和叶片前缘上的导轨，所述导轨上设有具有电动切割机的进给装置。3.根据权利要求2所述的风电机组叶片，其特征在于，所述电动切割机具有两个且对称位于叶片上下主梁和叶片前缘上的导轨上。4.根据权利要求1所述的风电机组叶片，其特征在于，在从叶尖部起第二套自切割装置开始，在供电控制导线中以插接方式设置中断开关。5.根据权利要求1所述的风电机组叶片，其特征在于，所述集控模块设有备用电源。6.根据权利要求1所述的风电机组叶片，其特征在于，所述自切割装置采用金刚石刀片进行切割。7.一种风电机组，其特征在于，其具有上述权利要求1-6中任意一项所述的风电机组叶片。
【专利摘要】本实用新型涉及一种风电机组叶片及风电机组，包括叶尖部和叶根部，以及由叶片上主梁、叶片下主梁和连接叶片上下主梁的叶片前缘、后缘围成的叶片内腔，每个叶片内腔从叶尖部起设有按预定间隔布置的多个自切割装置。本实用新型还提供了一种风电机组。当风电机组叶片受到台风等强风的吹动时，自切割控制系统检测到载荷超出叶片的承受能力时，启动三支叶片上的自切割装置，从而使三只叶片同时从叶尖部开始，同时逐段脱落。叶尖部的脱落使得整个风电机组叶片的直径减小，风轮扫掠面积减小，进而使得整个叶片对塔架和基础施加的弯曲载荷减小。上述风电机组叶片在台风等强风的环境中使得塔架和基础得以保存，减小了整个风电机组的损失。
【IPC分类】F03D1/06
【公开号】CN205064176
【申请号】CN201520711223
【发明人】马文勇, 华青松, 吕长友, 陈明, 张静
【申请人】华锐风电科技(集团)股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月14日