一种叶尖延长部及应用其的风电机组叶片的制作方法

本实用新型涉及风电机组叶片技术领域，特别是涉及一种叶尖延长部及应用该叶尖延长部的风电机组叶片。

背景技术：

随着风力发电产业的发展，风力发电机组向着装机容量更高、发电效率更高的方向发展，而风电机组叶片的设计直接影响风能的转换效率和装机容量，是风能利用的重要一环，因此，通过延长风电机组叶片长度提高发电效率成为发展趋势。在保证载荷可满足风力发电机安全运行的基础上，适当增加叶片长度可明显提高风电机组发电效率，降低发电成本，提高风电机组的经济性。对于新安装的风电机组，安装时即可选用新的更长的叶片。对已服役风电机组，现有技术中仅能通过更换新的长度更长的叶片的方式来增加叶片长度，但更换叶片成本较高，而且叶片更换周期较长，更换不方便。

因此，如何创设一种能够用于延长风电机组叶片长度、重量较轻、成本较低且安装方便的叶尖延长部，使应用其的风电机组叶片长度较长、增重较少且能够提高风电机组发电效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的第一个技术问题是提供一种能够延长风电机组叶片长度、重量较轻、成本较低且安装方便的叶尖延长部，以克服通过更换新叶片来延长风电机组叶片长度成本较高，更换周期较长且更换不方便的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种叶尖延长部，包括壳体和腹板，所述壳体包括相对设置的吸力面壳体和压力面壳体，所述吸力面壳体和压力面壳体的前缘侧、后缘侧及尖端互相粘接，所述壳体的根端开口，所述腹板固定连接在所述吸力面壳体和压力面壳体之间。

作为本实用新型的一种改进，所述吸力面壳体和压力面壳体均包括主梁和分别设置在所述主梁两侧的蒙皮层。

进一步改进，所述壳体的前缘的内侧粘接有粘接角。

进一步改进，还包括接闪装置，所述接闪装置设置在靠近所述壳体的尖端处。

进一步改进，所述接闪装置包括接闪螺钉、导电板及导线，所述导电板设置在所述壳体内靠近尖端处，所述接闪螺钉的一端与所述导电板连接，所述接闪螺钉的另一端伸出所述壳体外，所述导线的一端与所述导电板连接，所述导线的另一端用于与风电机组叶片的防雷系统连接。

进一步改进，所述接闪装置与所述壳体的内壁之间的空间填充有结构胶。

进一步改进，所述壳体与所述接闪螺钉连接处的内壁上设置有增强层。

本实用新型要解决的第二个技术问题是提供一种风电机组叶片，使其长度较长、增重较少且能够提高风电机组发电效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种风电机组叶片，包括切除叶尖部的叶片本体，如上述的叶尖延长部的根端与所述叶片本体切除叶尖部的一端固定连接。

作为本实用新型的一种改进，所述叶尖延长部的根端套设在所述叶片本体切除叶尖部的一端上，所述叶尖延长部与所述叶片本体的连接处外侧粘贴有加强层。

进一步改进，所述叶尖延长部与所述叶片本体的连接处的外侧粘贴有多层加强层，所述多层加强层错位叠置在所述叶尖延长部与所述叶片本体的连接处外侧。

采用上述的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型的叶尖延长部，能够用于延长风电机组叶片的长度、重量较轻、成本较低且安装步骤简单，安装方便，具备较强的可操作性。

2、通过在壳体的前缘内侧设置粘接角，有益于增强壳体的结构强度，避免该叶尖延长部的前缘在压力的作用下出现凹陷。

3、本实用新型的风电机组叶片，应用上述的叶尖延长部，能够延长其总长度，增重较小，风电机组运行安全系数较高，有益于提高现有服役风电机组发电效率，降低度电成本，提高风电机组的经济性。

4、通过在叶尖延长部与叶片本体的连接处外侧粘贴加强层，能够使叶尖延长部与叶片本体连接牢固。

5、设置多层加强层，并且使多层加强层采用错位叠置的布置方式，有益于进一步提高叶尖延长部与叶片本体的连接强度。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型叶尖延长部的结构示意图；

图2是本实用新型叶尖延长部的前缘的部分结构示意图；

图3是本实用新型叶尖延长部的接闪装置的结构示意图；

其中，1、壳体，2、腹板，3、吸力面壳体，4、压力面壳体，5、粘接角，6、主梁，7、蒙皮层，8、接闪螺钉，9、铜板，10、螺栓，11、铜导线，12、结构胶，13、增强层。

具体实施方式

参见图1和图2所示，本实用新型提供了一种叶尖延长部，包括壳体1和腹板2，该壳体1包括相对设置的吸力面壳体3和压力面壳体4，吸力面壳体3和压力面壳体4的前缘侧、后缘侧及尖端互相粘接，该壳体1的根端开口，腹板2固定连接在吸力面壳体3和压力面壳体4之间。

具体的，吸力面壳体3包括主梁6和分别设置在主梁6两侧的蒙皮层7，主梁6和蒙皮层7通过灌注树脂工艺一体成型，蒙皮层7延伸出主梁6的边缘。压力面壳体4与吸力面壳体3采用相同结构，吸力面壳体3和压力面壳体4的前缘侧、后缘侧及尖端的蒙皮层7相互粘接。此外，该叶尖延长部还包括粘接角5，该粘接角5粘接在壳体1前缘的内侧，能够避免该叶尖延长部的前缘在压力的作用下出现凹陷。吸力面壳体3与压力面壳体4的根端形成开口，用于与风电机组叶片连接。腹板2粘接在吸力面壳体3和压力面壳体4之间，用于提高该叶尖延长部的整体结构强度。腹板2也可采用其他连接方式与吸力面壳体3和压力面壳体4连接。

配合图1和图3所示，本实施例的叶尖延长部还包括接闪装置，该接闪装置设置在靠近壳体1的尖端处，用于与风电机组叶片的防雷系统连接。该接闪装置包括接闪螺钉8、导电板、螺栓10及导线，本实施例中导电板和导线分别采用的是铜板9和铜导线11。铜板9设置在壳体1内靠近尖端处，接闪螺钉8的一端与铜板9连接，另一端伸出到壳体1外，铜导线11的一端通过螺栓10与铜板9连接，铜导线11的另一端用于与风电机组叶片的防雷系统连接。本实施例在压力面壳体4和吸力面壳体3上均设置有接闪螺钉8，以提高该接闪装置的防雷接闪效果，该接闪装置结构简单，安拆方便并且成本低廉。为提高壳体1与接闪螺钉8连接处的结构强度，还可在壳体1与接闪螺钉8连接处的内壁上设置增强层。

为避免该接闪装置在随叶片转动过程出现松动，本实施例中将该接闪装置设置在靠近壳体1的尖端处，并通过在壳体1内该接闪装置与壳体1内壁之间的空间填充结构胶12，实现接闪装置与壳体1的固定连接，连接牢固，不容易出现松动。

本实用新型叶尖延长部的生产步骤如下：

1)根据气动原理设计并制作该叶尖延长部的吸力面壳体模具、压力面壳体模具及腹板模具；

2)将制作吸力面壳体3、压力面壳体4及腹板2所需的例如主梁6、蒙皮层7等材料铺设在模具中，向模具中灌注树脂一体成型，经固化脱模后即得到吸力面壳体3、压力面壳体4或腹板2；

3)粘接吸力面壳体3、压力面壳体4、腹板2及粘接角5，连接接闪装置，经固化脱模后即完成该叶尖延长部的加工。为便于现场安装，在工厂生产时，可只将壳体1的前缘粘接，壳体1的后缘可保持开口状态，待到风电场完成安装后再进行粘接。

本实用新型还提供了一种风电机组叶片，包括切除叶尖部的叶片本体，如上述的叶尖延长部的根端套设在叶片本体切除叶尖部的一端上，并且与叶片本体固定连接。叶尖延长部与叶片本体的重叠部分长度可为500mm～600mm，本实施例中采用的是500m，当然叶尖延长部和叶片本体的重叠部分长度，可根据风电机组叶片和叶尖延长部的整体长度适当调整，不仅限于上述长度。叶尖延长部与叶片本体也不仅限于采用上述连接方式，只要能够实现固定连接即可。

为使该叶尖延长部与叶片本体连接牢固，避免在使用过程出现松动、断裂，还可在叶尖延长部与叶片本体的连接处的外侧粘贴加强层。作为优选方案，可粘贴多层加强层，多层加强层可错位叠置在叶尖延长部与叶片本体的连接处外侧。本实施例中加强层的长度为500mm，当然加强层的长度可根据实际需要改变。

该叶片本体内还设置有防雷系统，如上述的叶尖延长部的接闪装置通过铜导线11与该防雷系统连接，使该风电机组叶片具备防雷接闪能力，避免其因受到雷击而损坏。

本实用新型风电机组叶片的叶尖延长部安装步骤如下：

1)将原有叶片本体的叶尖部切除，露出防雷系统的导线；

2)将叶尖延长部的接闪装置的铜导线11与原有叶片本体内防雷系统的导线连接；

3)将叶尖延长部的根部套设在原有叶片本体切除叶尖部的一端上，粘接重叠部分以及叶尖延长部的后缘；

4)在叶尖延长部和叶片本体的连接处外侧手糊加强层。

本实用新型的叶尖延长部，能够用于延长风电机组叶片长度、重量较轻、成本较低且安装步骤简单，安装方便，具备较强的可操作性，应用该叶尖延长部的风电机组叶片，能够延长其总长度，增重较小，风电机组运行安全系数较高，有益于提高现有服役风电机组发电效率，降低度电成本，提高风电机组的经济性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。