专利名称：防结冰型风力发电机组风轮叶片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机组风轮叶片，尤指一种防结水型风 力发电机组风轮叶片。
背景技术：
风力发电机组的风轮叶片是由玻璃钢复合材料制成，由于现有的很 多风力发电机组的风轮叶片没有加热保温装置，当叶片在低温(如零度 以下)、湿度大的环境条件下运行或静止时，叶片表面常常出现结冰现 象，而致使降低机组的发电量和使用寿命。由于叶片表面结水，使风轮 产生较大的不平衡，并出现较大的振动，产生较严重的交变载荷。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种防结冰型风力发电机组风轮叶片， 可在低温、湿度大的环境下，防止叶片表面结冰，从而减少或消除叶片 的振动问题，提高风轮叶片及机组的寿命，并提高机组的可利用率。
本实用新型目的是这样实现的 一种防结冰型风力发电机组风轮叶 片，主要包括由玻璃钢复合材料制成的风轮叶片，在沿风轮叶片展或弦 向位置处装设有至少一个电阻器，且所述该至少一个电阻器的形状与叶 片形状相匹配。
该叶片包括壳体、内腔、与轮毂相连接的叶根部、位于叶片末端的 叶尖、迎风一侧的叶片前缘、背风一侧的叶片后缘以及支撑在叶片内腔 中的前梁和后梁。
其中该防结冰型风力发电机组风轮叶片，其电阻器与该风轮叶片 之间通过树脂粘合剂将二者粘接成一体。
该防结冰型风力发电机组风轮叶片，该叶片的壳体为多层结构，且由外表面向内，第一层为覆盖在风轮叶片壳体外形面上的一层玻璃钢层，
第二层为各电阻器组成的电阻器层，第三层至内腔为玻璃钢层；或为 由外表面向内，第一层为装置在叶片壳体表层的由各电阻器所组成电阻 器层，第二层至内腔为玻璃钢层。
所述电阻器为常用的电阻丝组成或为专用的发热电阻器。 本实用新型的有益效果为由于在风轮叶片径向和弦向的位置处布 置着电阻器，并与叶片的玻璃钢层之间通过树脂粘合剂将二者粘接成一 体；在潮湿、低温的环境下，叶片表面容易结水，可通过对电阻器通电 后产生热量，消除叶片表面的结冰问题，降低由于结冰而产生的疲劳载 荷，提高风力发电机组的运行时间，增加发电量，以提高机组的可利用 率、延长叶片的使用寿命。该项技术，经过实际测试及风电场运行考核, 该叶片气动外形不变，不仅提高了机组的可利用率、而且延长了叶片的 使用寿命。
图1、本实用新型应用示意图。 图2、风轮叶片壳体结构示意图。 图3、图2的Q处放大示意图之一。 图4、图2的Q处放大示意图之二， l叶片 ll叶片前缘 2电阻加热网 21展向电阻器 32后梁 4叶根部 a电阻器层 b、 c、 d、 e、
符号说明 12叶片后缘
22弦向电阻器
5叶尖 f玻璃钢层
14壳体 31前梁 6 it双孑匕
具体实施方式
为了使本实用新型的防结冰型风力发电机组风轮叶片能被进一步理参见图1所示， 一种防止结冰的风轮叶片，主要包括由玻璃钢复合
材料制成的风轮叶片1,该风轮叶片通过叶根部4与风轮轮毂(未绘示) 连接固定。在风轮叶片l展向位置处装置有与叶片形状相匹配的数个展 向电阻器21，在叶片弦向位置处装置有与叶片形状相匹配的数个弦向电 阻器22;该数个展向电阻器21贯穿叶根部4与叶尖5，该弦向电阻器22 沿着叶片的壳体14贯穿叶片前缘11和叶片后缘12。该叶片由玻璃钢制 成，并在玻璃钢壳体内部形成一内腔。叶片尾端设有一通风孔6，该通风 孔6与内腔连通，以^f更增加空气的流通。
风力发电机组的风轮叶片壳体通常为多层结构，如图2所示，壳体 14由数层玻璃钢层做成，Q表示该叶壳体上的任一部位，如图3、 4为Q 处的放大图。
如图3所示为图2中Q处的放大示意图，在本实施例中，叶片的壳体 为多层组成结构，电阻器位于风轮叶片壳体的最外层即从由外表面向 内，第一层b为覆盖在风轮叶片的外形面上的一层玻璃钢层，第二层a 为所述的数个展向电阻器21及弦向电阻器22所组成的电阻器层，第三 层c至内腔为玻璃钢层。
本实施例中所装置的数个展向和弦向电阻器可选用电阻值大、熔点 高的材料所做成的专用发热电阻器，也可选用普通的电阻丝来代替。普通 电阻丝即为常用的金属丝。
各个电阻器的形状与叶片的形状相匹配，即在长度、弯曲弧度等相 配合，且电阻器与叶片壳体的玻璃钢层之间可以通过树脂粘合剂将二者 粘接成一体。当叶片在低温(如零度以下)、湿度大的环境条件下运行 或静止时，可以对各所述电阻器接通电源，使电阻器发热，电阻器发热 并与叶片玻璃钢层之间产生热传递从而提高叶片的温度，消除叶片表面 的结冰问题。其中上述数个展向电阻器21与数个弦向电阻器22可仅由一个电阻 加热网2代替，该电阻加热网2为具有数个弦向布置和展向布置的普通 金属丝所做成，电阻加热网2的形状与风轮叶片的形状相匹配，即尺寸
、弯曲弧度等相配合，以便更好地与叶片的玻璃钢层粘合，尽可能增大 与叶片本身的接触面积，提高热传递效率。
如图4所示为图2中Q处的放大示意图，表示本实用新型的第二实施 例。在本实施例中，叶片壳体也为多层组成结构，其与第 一实施例的主要 区别在于，电阻器与风轮叶片壳体之间的结合次序不同。如图4所示为 电阻器层位于玻璃钢壳体的第一铺层之后并与壳体相结合的示意图，即 由外表面向内，第一层a为装置在叶片表层的电阻器层，第二层b至内 腔为玻璃钢层。即所述数个展向电阻器21与弦向电阻器22安装在叶片 的最外层，该数个展向电阻器21贯穿叶根部4与叶尖5，该数个弦向电 阻器沿着叶片壳体的玻璃钢面贯穿叶片前缘11和叶片后缘12，且各电阻 器的形状与叶片的形状相匹配，即尺寸、弯曲弧度等相配合，各电阻器 与叶片之间可通过树脂粘合剂将二者粘接成一体。
在本实施例中，展向和弦向电阻器可为电阻值大、熔点高的材料所 做成的专用发热电阻器，也可选用普通的电阻丝来代替。普通电阻丝即为 常用的金属丝。
当叶片在低温(如零度以下)、湿度大的环境条件下运行或静止时， 可以对各电阻器通电，使电阻器发热，电阻器发热并与叶片玻璃钢层之 间产生热传递从而提高叶片的温度，消除叶片表面的结冰问题。
如上一实施例所述，上述数个展向电阻器21与数个弦向电阻器22 可l又由一个电阻加热网24戈替，该电阻加热网2为具有数个弦向布置和 展向布置的普通金属丝所做成，电阻加热网2的形状与风轮叶片的形状 相匹配，即尺寸、弯曲弧度等相配合，以便更好地与叶片的玻璃钢层粘合，尽可能增大与叶片本身的接触面积，提高热传递效率。
通过实施该项技术后，经过测试及风电场运行考核，该叶片气动外 形不变，不仅提高了机组的可利用率、而且延长了叶片的使用寿命。
权利要求1、一种防结冰型风力发电机组风轮叶片，主要包括由玻璃钢制成的风轮叶片，其特征在于在沿风轮叶片展向和、或弦向位置上装置有至少一个电阻器，且所述至少一个电阻器的形状与叶片的形状相匹配。
2、 根据权利要求1所述的防结冰型风力发电机组风轮叶片，其特征 在于该叶片包括玻璃钢壳体、内腔、与轮毂相连接的叶根部、位于叶 片末端的叶尖、迎风一侧的叶片前缘、背风一侧的叶片后缘、以及支撑 在叶片内腔中的前梁和后梁。
3、 根据权利要求2所述的防结冰型风力发电机组风轮叶片，其特征 在于所述电阻器与该风轮叶片之间通过树脂粘合剂粘接成一体。
4、 根据权利要求2所述的防结冰型风力发电机组风轮叶片，其特征 在于所述叶片的壳体为多层结构，且由外表面向内，第一层为风轮叶片 壳体外形面上的一层玻璃钢层，第二层为由电阻器组成的电阻器层，第 三层至内腔为玻璃钢层。
5、 根据权利要求2所述的防结冰型风力发电机组风轮叶片，其特征 在于所述叶片的壳体为多层结构，且由外表面向内，第一层为装置在叶 片表层的电阻器所组成的电阻器层，第二层至内腔为玻璃钢层。
6、 根据上述任一权利要求所述的防结冰型风力发电机组风轮叶片， 其特征在于所述电阻器为常用的电阻丝组成或专用发热电阻器。
专利摘要一种防结冰型风力发电机组风轮叶片，主要包括由玻璃钢复合材料制成的风轮叶片，在风轮叶片径向和弦向的位置处布置电阻器，电阻器布置在叶片上，并与玻璃钢之间通过树脂粘合剂将二者粘接成一体；在潮湿、低温的环境下，叶片表面容易结冰，可通过对电阻器通电后产生热量，消除叶片表面的结冰问题，降低由于结冰而产生的疲劳载荷，提高风力发电机组的运行时间，增加发电量，以提高机组的可利用率、延长叶片的使用寿命。
文档编号F03D1/06GK201363233SQ20092000067
公开日2009年12月16日 申请日期2009年1月12日 优先权日2009年1月12日
发明者姜兆民, 孙如林, 庄岳兴, 张自国, 野 田, 田卫国, 高凤羽 申请人:中航惠腾风电设备股份有限公司