在运行中可自动收集内部离散渣料的风机叶片的制作方法

本实用新型涉及风力发电机的叶片，具体是一种在运行中可自动收集内部离散渣料的风机叶片。

背景技术：

风力发电机的叶片主要是由叶片第一半体、腹板和叶片第二半体依序粘接组合而成，叶片第一半体和叶片第二半体将腹板周向包裹形成中空的叶片壳体。整个叶片为长径比非常大的细长类零件，其内部空间狭窄、尤其是叶尖部分的内部空间。

风力发电机叶片的成型结构决定了其中空-即叶片本体的空腔内部，必然存在无法清除的残留粘接剂，以及其它可能粘附于粘接部位的渣质等（为了描述方便，下面将残留粘接剂和粘附渣质通常为渣料，特别说明的除外）。在未服役之前，叶片本体空腔内的残留渣料通常会粘附在叶片本体上；在服役运行后，随着风轮受交变载荷等旋转力的作用，叶片本体空腔内的残留渣料会在叶片本体上脱落、分离，在叶片本体的空腔内部呈离散状分布，这些离散状的渣料随着风轮的旋转而在叶片本体的空腔内部不断的运动，进而对叶片本体的壳体和腹板分别造成撞击。如若对运行中的叶片本体空腔内的离散渣料不能及时清理，则随着服役时间的延长，这些渣料会对对应叶片本体产生严重的撞击损伤、破坏；其不仅会影响叶片本体的使用寿命，而且还会导致叶片本体空腔内的粉尘颗粒等污物进入风力发电机的整机系统，进而对机组的电气控制系统造成破坏，严重影响机组的安全、稳定运行。

为了解决上述风力发电机叶片的空腔内部离散渣料对叶片本体撞击的技术问题，行业内尝试研究可自动收集内部离散渣料的叶片，例如中国专利文献公开的“具有废渣收集器的风轮叶片”（公开号：CN 201554607，公开日：2010年8月18日），该技术通过在叶片本体的空腔内部连接至少一个废渣收集器，实现对叶片本体空腔内部的离散渣料的收集，该废渣收集器主要由连接在一起的锥形漏斗、锥管和废渣储存袋组成，在锥管内设置有一个防止废渣储存袋内所收集的渣料倒出的单向阀门。该技术虽然能够实现对叶片本体空腔内部的离散渣料的收集，但是，该技术中的锥管结构容易被预收集的渣料卡阻而堵塞，从而失去对离散渣料的收集功能，其可靠性、稳定性和实用性差。

技术实现要素：

本实用新型的技术目的在于：针对上述风力发电机叶片成型结构的特殊性以及现有技术的不足，提供一种在运行过程中能够自动将叶片本体空腔内部的离散渣料进行稳定、可靠、顺利地收集的风力发电机叶片。

本实用新型实现其技术目的所采用的技术方案是：一种在运行中可自动收集内部离散渣料的风机叶片，包括叶片本体，所述叶片本体具有空腔，该空腔内的叶根部具有径向布置的密封隔板，所述密封隔板的中部为通孔结构，在密封隔板处的叶片本体空腔内设有向叶根方向内凹的锥形状导流组件，所述导流组件的大径端延伸高过密封隔板而连接在叶片本体的空腔内壁上，所述导流组件的小径端延伸低过密封隔板而连接收集袋，所述导流组件的小径端开口直径小于密封隔板的中部通孔直径，所述导流组件的小径端铰接有能够将导流组件小径端开口封堵的止回翻板，所述叶片本体的空腔内的渣料经导流组件滑入收集袋内收集。

作为优选方案，所述密封隔板上连接有向叶根方向凸起的内凹结构的隔离罩，所述密封隔板和隔离罩在密封隔板的中部组成一个内凹的容置空间，所述容置空间用于置放收集袋，且所述密封隔板结合隔离罩、导流组件和/或收集袋将叶片本体的空腔内叶根部在轴向上分隔开。进一步的，所述密封隔板为刚性结构。所述隔离罩为刚性结构。

作为优选方案，所述收集袋为柔性结构。

作为优选方案，所述导流组件主要由轴向衔接的、且分别为锥形状的第一导向板和第二导向板组成，所述第一导向板的大径端固定在密封隔板上方的叶片本体空腔内壁上，所述第一导向板的小径端直接或间接的与第二导向板的大径端衔接，所述第二导向板的小径端延伸至密封隔板中部通孔的下方、并延伸进收集袋内，所述收集袋内的第二导向板的小径端铰接有止回翻板。进一步的，所述第二导向板的轴向上具有两个锥度段，下部锥度段的锥度大于上部锥度段的锥度，所述第二导向板通过两个锥度段的过渡处连接收集袋。所述第二导向板为刚性结构。所述第一导向板为柔性结构。

本实用新型的有益技术效果是：

1. 本实用新型直接以锥形状的导流组件将运行中的叶片本体空腔内的渣料稳定、可靠、顺利地汇集导入收集袋内，避免、甚至杜绝了卡阻而产生的堵塞现象，同时通过止回翻板有效防止了收集袋内的渣料因风轮的周向旋转而倾倒出，可靠实用；另外，本实用新型布置于叶片本体空腔内的密封隔板处，其能够将叶片本体空腔内部的绝大部分渣料实现汇总收集，其不仅布置结构简单、成型成本低廉，而且收集效果好，经济可靠；

2. 本实用新型的隔离罩既能配合密封隔板将叶片本体的空腔内部与轮毂处的空间进行隔离、封堵，避免叶片本体空腔内的粉尘颗粒等污物进入轮毂及机舱内部，又能对收集袋形成稳定、可靠、高强度的支撑和定位，避免收集袋因受力而无序跑位，有效确保了渣料入袋的可靠性、稳定性和顺畅性；

3. 本实用新型的导流组件结构既有利于制造成型和安装固定，又对渣料具有良好的引流、导向作用，避免叶片本体空腔内的渣料在导流组件上挂、滞等卡阻，确保渣料顺利滑入收集袋内。

附图说明

图1是本实用新型在运行中收集渣料入袋的状态结构示意图（叶尖在上、叶根在下状态）。

图2是本实用新型在运行中防止渣料倒出的状态结构示意图（叶根在上、叶尖在下状态）。

图中代号含义：1—叶片本体；2—密封隔板；3—第一导向板；4—第二导向板；5—止回翻板；6—铰链；7—收集袋；8—隔离罩；9—粘接层；10—渣料。

具体实施方式

本实用新型为风力发电机的叶片，该叶片在服役运行时，能够将空腔内部的离散渣料自动实现汇总集中管理，避免这些离散渣料对叶片本体的结构部件的撞击，下面以多个实施例对本实用新型的技术内容进行详细说明。其中，实施例1对照附图进行详细说明，其它实施例未单独绘制附图、但可以基本参照实施例1的附图进行说明。

实施例1

参见图1和图2所示，本实用新型包括叶片本体1，该叶片本体1的主体结构与现有风力发电机叶片无异，其内部为中空的、具有空腔。叶片本体1的空腔内部的叶根部位具有径向布置的密封隔板2，该密封隔板2为刚性结构材料-例如玻璃钢或金属薄板等制成，密封隔板2的主要作用是将叶片本体1的空腔内部与轮毂空腔内部隔离，在本实用新型中，密封隔板2的中部为口径较大的通孔结构，即密封隔板2自身为环状结构成型。前述密封隔板2处的叶片本体1空腔内设有导流组件和收集袋7。

具体的，导流组件为锥形状结构，其大径端朝向叶尖方向、小径端朝向叶根方向，即导流组件为向叶根方向内凹的锥形状结构。

导流组件主要由轴向衔接的第一导向板3和第二导向板4组成。第一导向板3为锥形状结构，其采用易于卷曲成型的、耐磨的柔性结构材料-例如橡胶片或帆布等制成；第一导向板3的大径端外径匹配于密封隔板2上方的叶根部空腔直径，第一导向板3的大径端外壁通过粘接层9粘合固定在密封隔板2上方的叶根部空腔内壁上；第一导向板3的小径端内径略小于密封隔板2中部通孔的直径，第一导向板3的小径端外壁通过粘接层粘合固定在密封隔板2中部通孔外围的表面，第一导向板3的小径端内缘与密封隔板2中部通孔的上缘之间尽量平滑过渡成型。第二导向板4亦为锥形状结构，其采用一定刚度和强度的刚性结构材料-例如玻璃钢或金属薄板等制成；第二导向板4在轴向上具有两个锥度段，下部锥度段的锥度大于上部锥度段的锥度，即第二导向板4的中部具有明显的向下弯折部位；第二导向板4的大径端直径略大于密封隔板2的中部通孔直径，第二导向板4的大径端边缘搭接在密封隔板2的底面、并由周向分别的多根紧固螺钉锁紧；第二导向板4的小径端外径小于收集袋7的口径，第二导向板4的小径端向叶根方向延伸，即第二导向板4的小径端是低于密封隔板2的。第二导向板4和第一导向板3在密封隔板2处形成轴向的过渡衔接。

收集袋7为柔性结构材料-例如橡胶片或帆布等制成的袋状结构。收集袋7的口径小于密封隔板2中部通孔的直径，收集袋7的口部套装在第二导向板4的外壁中部，即收集袋7以粘接连接或束紧带系接等连接方式固定在第二导向板4的两个锥度段的过渡处，如此，第二导向板4的下部锥度段实质上延伸进收集袋7内，将收集袋7的口部撑开。

上述第二导向板4的小径端上设有铰接部位，通过该铰接部位以铰链6铰接有能够在第二导向板4的自由翻转的止回翻板5，该止回翻板5的面积应当能够封堵第二导向板4的小径端开口，如此，在叶片本体1随风轮的旋转过程中，止回翻板5能够随着旋转重力而将第二导向板4的小径端开口实现开启和闭合的动作，即止回翻板5为收集袋7和第二导向板4之间的单向阀。

在风力发电机的运行过程中，叶片本体1空腔内部的离散状态渣料10会使叶片本体1内随着重力翻转、飘散，最终会经导流组件的第一导向板3和第二导向板4滑入收集袋7内收集，由第二导向板4小径端的止回翻板5限制收集袋7内的渣料10倒出。

上述密封隔板2上连接有内凹结构的隔离罩8。隔离罩8采用刚性结构材料-例如玻璃钢或金属薄板等制成；隔离罩8的口部直径略大于密封隔板2中部通孔的直径。隔离罩8的口部边缘对接在密封隔板2的底面、并由周向分布的多根紧固螺钉锁紧，即隔离罩8布置在密封隔板2的底面、向叶根方向凸起。前述密封隔板2和隔离罩8在密封隔板2的中部组成一个内凹的容置空间，这个容置空间正好将连接于第二导向板4上的收集袋7容纳，也就是说，收集袋7放置在前述容置空间内。前述密封隔板2和隔离罩8将叶片本体1的空腔内叶根部在轴向上分隔开，也就是将叶片本体1的空腔内部与轮毂空腔内部分隔开。

实施例2

本实用新型包括叶片本体，该叶片本体的主体结构与现有风力发电机叶片无异，其内部为中空的、具有空腔。叶片本体的空腔内部的叶根部位具有径向布置的密封隔板，该密封隔板为刚性结构材料-例如玻璃钢或金属薄板等制成，密封隔板的主要作用是将叶片本体的空腔内部与轮毂空腔内部隔离，在本实用新型中，密封隔板的中部为口径较大的通孔结构，即密封隔板自身为环状结构成型。前述密封隔板处的叶片本体空腔内设有导流组件和收集袋。

具体的，导流组件为锥形状结构，其大径端朝向叶尖方向、小径端朝向叶根方向，即导流组件为向叶根方向内凹的锥形状结构。

导流组件主要由轴向衔接在一起的第一导向板和第二导向板组成。第一导向板为锥形状结构，其采用易于卷曲成型的、耐磨的柔性结构材料-例如橡胶片或帆布等制成；第一导向板的大径端外径匹配于密封隔板上方的叶根部空腔直径，第一导向板的大径端外壁通过粘接层粘合固定在密封隔板上方的叶根部空腔内壁上；第一导向板的小径端外径略小于第二导向板的大径端内径，第一导向板的小径端延伸进第二导向板的大径端上缘处，第一导向板外壁通过粘接层粘合固定在第二导向板的大径端内壁上。第二导向板亦为锥形状结构，其采用一定刚度和强度的刚性结构材料-例如玻璃钢或金属薄板等制成；第二导向板在轴向上具有两个锥度段，下部锥度段的锥度大于上部锥度段的锥度，即第二导向板的中部具有明显的向下弯折部位；第二导向板的大径端直径大于密封隔板的中部通孔直径、小径端直径小于密封隔板的中部通孔直径，第二导向板的上中部穿装并固定在密封隔板的中部通孔处；第二导向板的小径端外径小于收集袋的口径，第二导向板的小径端穿过密封隔板的中部通孔向叶根方向延伸，即第二导向板的小径端是低于密封隔板的。第二导向板和第一导向板在密封隔板上方直接轴向过渡衔接。

收集袋为柔性结构材料-例如橡胶片或帆布等制成的袋状结构。收集袋的口径小于密封隔板中部通孔的直径，收集袋的口部套装在第二导向板的外壁中部，即收集袋以粘接连接或束紧带系接等连接方式固定在第二导向板的两个锥度段的过渡处，如此，第二导向板的下部锥度段实质上延伸进收集袋内，将收集袋的口部撑开。

上述第二导向板的小径端上设有铰接部位，通过该铰接部位以铰链铰接有能够在第二导向板的自由翻转的止回翻板，该止回翻板的面积应当能够封堵第二导向板的小径端开口，如此，在叶片本体随风轮的旋转过程中，止回翻板能够随着旋转重力而将第二导向板的小径端开口实现开启和闭合的动作，即止回翻板为收集袋和第二导向板之间的单向阀。

在风力发电机的运行过程中，叶片本体空腔内部的离散状态渣料会使叶片本体内随着重力翻转、飘散，最终会经导流组件的第一导向板和第二导向板滑入收集袋内收集，由第二导向板小径端的止回翻板限制收集袋内的渣料倒出。

上述密封隔板上连接有内凹结构的隔离罩。隔离罩采用刚性结构材料-例如玻璃钢或金属薄板等制成；隔离罩的口部直径略大于密封隔板中部通孔的直径。隔离罩的口部边缘对接在密封隔板的底面、并由周向分布的多根紧固螺钉锁紧，即隔离罩布置在密封隔板的底面、向叶根方向凸起。前述密封隔板和隔离罩在密封隔板的中部组成一个内凹的容置空间，这个容置空间正好将连接于第二导向板上的收集袋容纳，也就是说，收集袋放置在前述容置空间内。前述密封隔板和隔离罩将叶片本体的空腔内叶根部在轴向上分隔开，也就是将叶片本体的空腔内部与轮毂空腔内部分隔开。

实施例3

本实用新型包括叶片本体，该叶片本体的主体结构与现有风力发电机叶片无异，其内部为中空的、具有空腔。叶片本体的空腔内部的叶根部位具有径向布置的密封隔板，该密封隔板为刚性结构材料-例如玻璃钢或金属薄板等制成，密封隔板的主要作用是将叶片本体的空腔内部与轮毂空腔内部隔离，在本实用新型中，密封隔板的中部为口径较大的通孔结构，即密封隔板自身为环状结构成型。前述密封隔板处的叶片本体空腔内设有导流组件和收集袋。

具体的，导流组件为锥形状结构，其大径端朝向叶尖方向、小径端朝向叶根方向，即导流组件为向叶根方向内凹的锥形状结构。导流组件采用刚性结构材料制成，导流组件的大径端外径匹配于密封隔板上方的叶根部空腔直径，导流组件的大径端外壁通过粘接层粘合固定在密封隔板上方的叶根部空腔内壁上，导流组件的小径端外径小于密封隔板中部通孔的直径，导流组件通过中下部的外壁轴向穿过并固定在密封隔板上；导流组件的小径端穿过密封隔板的中部通孔向叶根方向延伸，即导流组件的小径端是低于密封隔板的；密封隔板下方的导流组件具有两个锥度段，较为上部的锥度段与密封隔板上方的导流组件的锥度一致，较为下部的锥度段的锥度大于上部锥度段的锥度，即密封隔板下方的导流组件具有明显的向下弯折部位，导流组件的小径端外径小于收集袋的口径。

收集袋为柔性结构材料-例如橡胶片或帆布等制成的袋状结构。收集袋的口径小于密封隔板中部通孔的直径，收集袋的口部套装在密封隔板下方的导流组件的弯折部位，即收集袋以粘接连接或束紧带系接等连接方式固定在密封隔板下方的导流组件两个锥度段的过渡处，如此，导流组件的下部锥度段实质上延伸进收集袋内，将收集袋的口部撑开。

上述导流组件的小径端上设有铰接部位，通过该铰接部位以铰链铰接有能够在导流组件上自由翻转的止回翻板，该止回翻板的面积应当能够封堵导流组件的小径端开口，如此，在叶片本体随风轮的旋转过程中，止回翻板能够随着旋转重力而将导流组件的小径端开口实现开启和闭合的动作，即止回翻板为收集袋和导流组件之间的单向阀。

在风力发电机的运行过程中，叶片本体空腔内部的离散状态渣料会使叶片本体内随着重力翻转、飘散，最终会经导流组件滑入收集袋内收集，由导流组件小径端的止回翻板限制收集袋内的渣料倒出。

上述密封隔板上连接有内凹结构的隔离罩。隔离罩采用刚性结构材料-例如玻璃钢或金属薄板等制成；隔离罩的口部直径略大于密封隔板中部通孔的直径。隔离罩的口部边缘对接在密封隔板的底面、并由周向分布的多根紧固螺钉锁紧，即隔离罩布置在密封隔板的底面、向叶根方向凸起。前述密封隔板和隔离罩在密封隔板的中部组成一个内凹的容置空间，这个容置空间正好将连接于导流组件上的收集袋容纳，也就是说，收集袋放置在前述容置空间内。前述密封隔板和隔离罩将叶片本体的空腔内叶根部在轴向上分隔开，也就是将叶片本体的空腔内部与轮毂空腔内部分隔开。

实施例4

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：密封隔板的底面去除隔离罩，从而密封隔板、第二导向板和收集袋将叶片本体的空腔内叶根部在轴向上分隔开，也就是将叶片本体的空腔内部与轮毂空腔内部分隔开。

以上各实施例仅用以说明本实用新型，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。