专利名称：一种2.0mwⅱ类风区高转速直驱式风力发电机叶片的制作方法
技术领域：
一种2. OMW II类风区高转速直驱式风力发电机叶片技术领域[0001]本实用新型涉及到一种风力发电机叶片，特别涉及一种2. OMW II类风区高转速直驱式风力发电机叶片。
背景技术：
[0002]风能是可再生的绿色能源，风能利用目前属于国家重点支持的领域也是新兴的一个行业，我国是个能源需求大国，因此大力发展风电符合国家相关政策和未来国家对能源的需求。风机叶片属于整个风力发电机组三大部件(发电机，塔筒，风机叶片)之一，是直接捕捉风能的设备，因此它的外形，尺寸等方面的设计对发电机的发电功率有重要影响。风机叶片经历了从木制叶片到金属制叶片，再到玻璃钢复合材料制叶片的过程，从最初的凭经验制造的叶片到如今依靠先进的科学知识，流体力学，工程学，空气动力学等知识进行科学的设计的过程。叶片设计不仅有外形的设计还包括力学结构力学强度的设计。经历了从直径小至几米到如今大到直径60，70米的叶片的过程，所有这些都是为了使叶片设计对风能利用达到最高，对能耗降到最低。根据相关部门对全球风资源的评估，将风区分为四类一类风区(彡 10m/s)，二类风区(10m/s ^ ν ^ 8. 5m/s)，三类风区(8. 5m/s ^ ν ^ 7. 5m/s)， 四类风区(7. 5m/s > ν > 6. Om/s)。在各类风区中，对叶片的要求也不一样，因此需要满足各种不同需求，不同风区的叶片。我们原来的叶片是40米长，长度较短，捕风面积小，比较平直，要求刚度大所以要求有强度和刚度比较大的抗剪腹板，没有预弯。另外它是适用于在一类风区使用的叶片，对风速要求较高，风速一旦降低，发电功率降低，就容易导致系统弃风，甚至脱网，影响整个电网的正常运行。内部采用碳纤维梁作为主要受力结构件，总所周知，碳纤维的价格明显比玻璃纤维贵很多，这样就增加了成本。实用新型内容[0003]为了克服现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种2. OMW碳纤维风力发电机叶片，叶片根部采用超厚弦比设计，通过增加根部玻璃纤维布的铺层数量增加厚度，厚弦比增加了，在叶片重量增加导致根部载荷增加的情况下，通过根部强度增加来抵消载荷的增加，然后叶尖采用柔性设计，达到进一步降低叶片载荷的目的。[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案[0005]一种2. (MW II类风区高转速直驱式风力发电机叶片，所述叶片由贴合叶片模具的玻璃纤维布铺设而成，叶片壳体中间铺放高模量的玻璃纤维主梁，主梁两侧铺设有PVC泡沫，叶片采用真空灌注树脂制成，所述叶片的长度为42. 5米。[0006]进一步的，吸力面叶片壳体的玻璃纤维主梁通过胶黏剂固定连接腹板，腹板的两端固定在压力/吸力面的玻璃纤维主梁上。[0007]进一步的，所述叶片的根部壁厚为100mm，叶片的最大弦长为3. 4米，叶片的最大预弯为2米，[0008]本实用新型所带来的有益效果是[0009]1、叶片长度增加，扫风面积增大，获取的风能就增大，所以增加了叶片功率，这样叶片就能在风速相对较低的风区(风场)使用，也能达到设计时的功率了。[0010]2、通过翼型的改进，提高了叶片的转速，由普通的17rpm提高到19rpm，降低了直驱式发电机的体积和重量，减少生产成本。
[0011]图1本实用新型叶片压力面结构示意图[0012]图2图1中A-A截面结构示意图[0013]图3本实用新型叶片根部局部截面图[0014]图4本实用新型叶片的最大弦示意图[0015]图5本实用新型叶片的最大预弯示意图[0016]图中标号为[0017]1-玻璃纤维主梁 2-腹板具体实施方式
[0018]下面对结合附图对本实用新型的较佳实施例作详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚明确的界定。[0019]如图1所示是一种2. OMW II类风区高转速直驱式风力发电机叶片的半面壳体， 所述叶片由贴合叶片模具的玻璃纤维布铺设而成，在叶片壳体中间铺放高模量的玻璃纤维主梁1，主梁两侧用PVC泡沫铺平，之后用玻璃纤维布覆盖整个叶片壳体后，利用真空灌注树脂制成半个叶片。待叶片在模具内预固化完成后，将预制成型的腹板2用胶黏剂分别固定在SS(suCti0nside译为吸力面)面叶片壳体的玻璃纤维主梁1上，并将PS (pressure side译为压力面)面叶片壳体翻转合在SS面上，使腹板2的两端固定在PS/SS面的玻璃纤维主梁1上，如图2所示。图3所示为本实用新型叶片的根部部分截面图，其根部壁厚达到了 100mm，图4所示为本实用新型叶片的最大弦长为3. 4米。图5所示为本实用新型叶片的最大预弯为2米。[0020]本实用新型所述叶片的性能及技术指标[0021]叶片长度42. 5m ；叶片重量:8250士 150kg ；切入风速3. Om/s ；切出风速25. Om/ s ；额定风速11. Om/s ；极端风速59. 5m/s ；风轮直径87. 74m ；叶片寿命20年；适用风力等级=IEC IIB。[0022]以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
之一，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
权利要求1.一种2. OMW II类风区高转速直驱式风力发电机叶片，所述叶片由贴合叶片模具的玻璃纤维布铺设而成，其特征在于，叶片壳体中间铺放高模量的玻璃纤维主梁，主梁两侧铺设有PVC泡沫，叶片采用真空灌注树脂制成，所述叶片的长度为42. 5米。
2.根据权利要求1所述的一种2.OMW II类风区高转速直驱式风力发电机叶片，其特征在于，吸力面叶片壳体的玻璃纤维主梁通过胶黏剂固定连接腹板，腹板的两端固定在压力/ 吸力面的玻璃纤维主梁上。
3.根据权利要求1所述的一种2.OMW II类风区高转速直驱式风力发电机叶片，其特征在于，所述叶片的根部壁厚为100mm，叶片的最大弦长为3. 4米，叶片的最大预弯为2米。
专利摘要本实用新型提供了一种2.0MW II类风区高转速直驱式风力发电机叶片，所述叶片由贴合叶片模具的玻璃纤维布铺设而成，叶片壳体中间铺放高模量的玻璃纤维主梁，主梁两侧铺设有PVC泡沫，叶片采用真空灌注树脂制成，所述叶片的长度为42.5米。本实用新型所述叶片长度增加，增加了叶片功率，叶片就能在风速相对较低的风区(风场)使用，也能达到设计时的功率了；另外通过翼型的改进，提高了叶片的转速，由普通的17rpm提高到19rpm，降低了直驱式发电机的体积和重量，减少生产成本。
文档编号F03D11/00GK202326042SQ20112048350
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者吴杨建, 周忠平, 徐新华, 方平 申请人:南通东泰新能源设备有限公司