风力发电机叶尾襟翼的安装方法与流程

本发明涉及风力发电领域，具体涉及一种风力发电机叶尾襟翼的安装方法。

背景技术：

风力机上襟翼的概念最初是由nasalewis研究中心从飞机上副翼的概念借鉴而来，在飞机起飞和降落速度降低时，副翼向压力面一侧弯曲，增加机翼升力。1979年，副翼控制第一次作为风力机叶片变桨控制工具用于水平轴风力机上。由于直升机与风力机结构上的相似性，并且同为旋转机械，风力机研究中借鉴了较多直升机上的概念，如整体变桨、独立变桨、尾缘襟翼等。

风力机叶片尾缘增加襟翼的目的是提升叶素升力，控制叶片上载荷波动。其工作原理是当气流绕过翼型上下表面时，要使气流在相同时间内通过上下表面，根据s＝vt，上表面流速必定要比下表面大，压力必定小于下表面，而叶片上增加襟翼，虽然没有改变翼型上下表面长度，但增大了尾缘的压差，因此，当流体流经下垂的襟翼时，由于压差的增大，导致尾缘启动涡强度增大，因此升力会提升。

翼型压力面尾缘增加襟翼，相当于改变了翼型的弯度和厚度，通常弯度增加，其升力会增加，失速攻角会增大，另外合适的增大叶片某些部位的厚度，也会提升翼型的气动性能。目前的风力发电机安装襟翼的，后期安装作业并没有统一规定，安装动作不标准不规范，安装后的襟翼不达标的比例较高，对风机的改进较小甚至没有改进作用。

综上所述，现有技术中存在以下问题：现有的襟翼安装不规范、不合理，风力发电机的叶片升力效果差。

技术实现要素：

本发明提供一种风力发电机叶尾襟翼的安装方法，以解决力发电机的叶片升力效果差的问题。

为此，本发明提出一种风力发电机叶尾襟翼的安装方法，用于将襟翼安装在风力发电机的风机叶片上，所述襟翼包括：与所述风机叶片粘结到一起的粘结区和与所述粘结区呈一体结构的迎风区，所述迎风区位于所述粘结区的外侧并向所述风机叶片的外侧伸出，所述迎风区厚度不小于粘结区；

所述粘结区粘结在风机叶片的后缘上，所述襟翼的数目为多个，多个所述襟翼的总长度为9000mm，多个所述襟翼依次衔接布置在风机叶片的叶尾；

所述风力发电机叶尾襟翼的安装方法包括以下三个步骤：定位、清理和安装；

所述定位步骤就是确定襟翼安装在风机叶片的安装区域，所述定位步骤包括：采用卷尺在风机叶片的后缘上，从叶尖处向叶根方向度量1300mm的距离，做好标记点，以1300mm标记点为起点，继续向叶根方向度量9000mm的距离，即叶尖至叶根方向10300mm处做好标记点，以1300mm标记点为起点，标记点10300mm处作为该襟翼安装的结束点，将风机叶片的后缘上起点与结束点之间的区域确定为安装区域，完成定位步骤，所述安装区域的长度为9000mm；

所述清理步骤就是对所述安装区域进行表面清理，所述清理步骤包括：评估叶片表面光洁度，如有凹凸不平现象，或针孔沙砾等影响平整程度的异物，需用打磨机打磨平整，先后使用180目和400目砂纸进行打磨，保证粘接面平整光滑，在打磨时不损伤叶片表面树脂及非粘接面的油漆，严格在襟翼安装区域进行打磨，避免造成叶片不必要的损伤，打磨完之后对襟翼安装区域进行表面清洁，然后用干布擦拭，等1-3分钟，保证粘接面干燥，完成清理步骤；

所述安装步骤就是将襟翼依次粘贴至所述安装区域处，所述安装步骤包括：将风机叶片的后缘上的安装区域打磨完毕后，擦拭干净，用丙烯酸酯结构胶固化剂将襟翼的粘结区粘贴至所述安装区域处，用固定夹将粘贴后的襟翼进行固定，待固定3小时后方可拆除，单个襟翼按压完成后，小臂发力用小胶锤敲击襟翼表面，由中心向四周共敲击5到6次即可，拆除后，将襟翼及打磨部位重新刷漆，待第一只襟翼安装结束后，重复上述3个步骤完成后续襟翼，直至将所有襟翼安装在安装区域，完成安装。

进一步的，安装温度大于等于10摄氏度，小于等于40摄氏度。

进一步的，安装环境风速小于等于8m/s。

进一步的，所述风机叶片的长度为41000mm，每个所述襟翼的长度为300mm。

进一步的，安装步骤中，相邻襟翼的间距误差控制在0～2mm。

申请人在襟翼安装的过程中，经过长期的实验和比较，确定了安装区域的长度为9000mm，以及从叶尖处向叶根方向度量1300mm的距离作为起点的安装位置，安装襟翼后，襟翼固定在风机叶片上，改变了风机叶片原有的翼型的弯度和尾缘厚度，失速攻角会增大，增大尾缘厚度，也会提升翼型的气动性能，由于安装位置合理，风力发电机升力明显增加，同时在低于额定风速时可使风机输出功率增加2％，高于额定风速时可使输出功率基本稳定。

附图说明

图1为本发明的安装原理示意图。

附图标号说明：

1、风机叶片；11、叶跟；13、叶尖；15、前缘；17、后缘；

3、襟翼；30、始端的襟翼；31、迎风区；32、粘结区。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。

图1示出了本发明的安装原理，其中，体现了安装区域和安装的起始位置。

如图1所示，襟翼3，所述襟翼包括：与所述风机叶片粘结到一起的粘结区32和与所述粘结区呈一体结构的迎风区31，所述迎风区31位于所述粘结区32的外侧并向所述风机叶片1的外侧伸出，所述迎风区31厚度不小于粘结区32，以改变叶片翼型的弯度和厚度；襟翼为风机使用的常用件，其形状和结构可以参考现有的常用襟翼；迎风区31和粘结区32的结构可以参考现有的常用襟翼；

风机叶片1具有前缘15和后缘17，所述粘结区32粘结在风机叶片的后缘17上，所述襟翼3的数目为多个，每个襟翼的长度方向与风机叶片的方向一致，襟翼的端面与风机叶片的后缘线平行，多个所述襟翼3的总长度为9000mm，多个所述襟翼3依次衔接布置在风机叶片1的叶尾，即多个所述襟翼3依次衔接布置在靠近风机叶片1的叶尖13处，远离叶跟11处。多个所述襟翼3的总长度为9000mm，能够有效的提高叶片升力。

本发明的安装方法包括以下三个步骤：定位、清理和安装；

所述定位步骤就是确定襟翼3安装在风机叶片1的安装区域，所述定位步骤包括：采用卷尺在风机叶片1的后缘上，从叶尖13处向叶根11方向度量1300mm的距离，做好标记点，以1300mm标记点为起点，继续向叶根方向度量9000mm的距离，即叶尖至叶根方向10300mm处做好标记点，以1300mm标记点为起点，安装始端的襟翼30，标记点10300mm处作为该襟翼安装的结束点，将风机叶片的后缘上起点与结束点之间的区域确定为安装区域，完成定位步骤，所述安装区域的长度为9000mm；安装区域内用于安装多个襟翼，多个襟翼依次衔接；

所述清理步骤就是对所述安装区域进行表面清理，所述清理步骤包括：评估叶片表面光洁度，如有凹凸不平现象，或针孔沙砾等影响平整程度的异物，需用打磨机打磨平整，先后使用180目和400目砂纸进行打磨，保证粘接面平整光滑，在打磨时不损伤叶片表面树脂及非粘接面的油漆，严格在襟翼安装区域进行打磨，避免造成叶片不必要的损伤，打磨完之后对襟翼安装区域进行表面清洁，然后用干布擦拭，等1-3分钟，保证粘接面干燥，完成清理步骤；

所述安装步骤包括：将风机叶片的后缘上的安装区域打磨完毕后，擦拭干净，用丙烯酸酯结构胶固化剂将襟翼的粘结区粘贴至所述安装区域处，用固定夹将粘贴后的襟翼进行固定，待固定3小时后方可拆除，单个襟翼按压完成后，小臂发力用小胶锤敲击襟翼表面，由中心向四周共敲击5到6次即可，拆除后，将襟翼及打磨部位重新刷漆，待第一只襟翼安装结束后，重复上述3个步骤完成后续襟翼的安装，直至将所有襟翼安装在安装区域，完成所有襟翼的安装。

进一步的，安装温度较好的数值为大于等于10摄氏度，温度越高越好，但要小于等于40摄氏度，以保证粘接效果和粘接剂的工作温度。襟翼粘接完成后，需要一段时间固化，在室温下，24小时可以达到90％的粘接强度，72小时达到100％，如果温度过低，固化时间则更长。胶体硬化，流动性下降。粘接性能也会大幅下降。因此需要风机停止工作最少24小时，最低固化温度5°以上。

进一步的，安装环境风速小于等于8m/s，以保持粘接效果。

进一步的，多个所述襟翼包括始端的襟翼30和尾端的襟翼，所述始端的襟翼30距离风机叶片的叶尖为1300mm，所述风机叶片的长度为41000mm。多个所述襟翼3的总长度为9000mm，以及风机叶片的长度为41000mm，襟翼3的总长度与叶片的比例，以及襟翼的布置位置能够更加有效提升叶片的升力。

进一步的，所述襟翼的数目为30个，每个襟翼的长度为300mm，每个襟翼的长度方向与风机叶片的方向一致，这样，便于制作，便于维修。

进一步的，相邻襟翼3的间距误差控制在0～2mm，以使得襟翼3之间缝隙小，加工误差小。

本发明的具体工作过程如下：

本发明按照“蜘蛛人”方式进行现场作业，安装过程均需严格遵照方安装的安装步骤及工艺进行，并且需配备齐全的安全工具，并严格遵守风机检修规程和机舱及舱外的作业制度。襟翼的安装工作主要包括三部分内容，分别为安装前的工作准备、具体安装工作以及安装后检查等，具体工作如下：

1、安装前的工作准备

1)风机停机并锁定风轮，保证一只叶片叶尖朝下(风轮呈y字形)，便于安装人员便于在叶片上打磨、粘接等工作；

2)对将要安装襟翼的叶片进行变桨，通常变桨值89°顺桨位置。力求叶片吸力面襟翼安装区域较为平坦，便于安装人员在叶片表面移动及操作；

3)安装人员准备好缆绳、锁扣等安全措施，具体包括；

3.1)在施工前，必须检查核实各种安全器具及工具是否有损伤及其它各种风险，检查绳索与底座之间是否连接牢固。

3.2)正确穿戴安全衣、安全帽，检查安全衣与绳索之间是否连接牢固。

3.3)检查绳索本身是否有磨损、断裂等缺陷，对绳索与机舱及发电机接触面不是圆滑面的地方要用专用胶皮进行防护。如果出现以上任一风险，必须及时整改相关隐患，待再次检查无异常后，方可进行工作。

3.4)进入风场要戴安全帽，上下风机须系安全带、防坠器，不得两人同时爬同段塔架，携带工具者必须使用工具包，而且负重者后下先上(携带工具包的先下后上)。

2、襟翼具体安装工作

2.1确定襟翼的安装区域；

襟翼安装位置由展向位置确定。具体安装方式如下：

1)采用卷尺从叶尖处向叶根方向度量1300mm的距离，做好标记点。

2)以1300mm标记点为起点，继续向叶根方向度量9000mm的距离，即叶尖至叶根方向10300mm处做好标记点。

3)以1300mm标记点为起点，紧贴叶片后缘依次安装襟翼，直至标记点10300mm处结束。

4)待第一只襟翼安装结束后，第二、三只襟翼重复上述3个步骤。

安装过程中，襟翼的端面必须与后缘线平行。待安装标记点标记完成后，应用安装磨具依次安装。若天气温度较低，需用焊枪烘烤后安装。

2.2安装区域的打磨及安装表面清洁；

根据上节所确定襟翼的安装区域进行打磨及叶片表面清洁工作。在具体操作中需遵循以下原则：

1)评估叶片表面光洁度，如有凹凸不平现象，或针孔沙砾等影响平整程度的异物，需用打磨机打磨平整，先后使用180目和400目砂纸进行打磨，需保证粘接面平整光滑。在打磨时不损伤叶片表面树脂及非粘接面的油漆。

2)严格在襟翼安装区域进行打磨，其余区域尽量不碰触，避免造成叶片不必要的损伤。

3)打磨完之后对襟翼安装区域进行表面清洁。可使用相关清洗剂清洗粘接面，然后用干布擦拭，略等1-3分钟，保证粘接面干燥后再进行后续操作。

2.3襟翼定位；

1)从安装标记点1300mm处开始安装，襟翼与叶片后缘边线平行，每组襟翼安装步进间距接近与“0”，要求紧贴安装。直至10300mm标记点处结束安装。

2)粘接误差范围：襟翼之间的步进间距误差控制在0～2mm；

2.4襟翼粘接；

1)将叶片后缘安装区域打磨完毕后，擦拭干净。

2)用丙烯酸酯结构胶固化剂将襟翼粘贴至叶片后缘安装处。

3)用固定夹将粘贴后的襟翼进行固定，待固定3小时后方可拆除。

4)单个襟翼按压完成后，小臂发力用小胶锤敲击襟翼表面，由中心向四周共敲击5到6次即可。

5)拆除后，将襟翼及打磨部位重新刷漆

2.5襟翼粘接环境要求：

1)平均风速不高于8m/s；

2)建议进行施工最低温度10°，温度越高越好，但不能超过40°。

3)襟翼粘接完成后，需要一段时间固化，在室温下，24小时可以达到90％的粘接强度，72小时达到100％，如果温度过低，固化时间则更长。胶体硬化，流动性下降。粘接性能也会大幅下降。因此需要风机停止工作最少24小时，同时建议最低固化温度5°以上。

3、安装后检查

襟翼的安装后检查工作包括：

1)襟翼的安装位置是否符合要求，对襟翼及安装参考位置进行拍照；

2)襟翼的粘接面处理是否完全密封，同时将襟翼安装区周围清理干净。

4、施工进度安排

若安装时间为冬季，气温较低，具体安装日期需要根据现场温度情况随时更改。

5、安全防护

1)工作人员将机组停机，对变桨柜进行断电、验电后方可工作，严禁带电作业。

2)现场应按要求配备专职安全员，安全员应对项目人员进行安全培训，并对现场安全状况进行检查，发现各种隐患、不符合要求的操作应立即对其进行制止并及时整改，做好安全日志。

3)登机气候条件：风速大于8m/s时禁止进行作业。

4)夜间禁止登机工作，如一台更换工作在天黑前未完成，更换人员必须在19：00以前下风机。

5)低温(5°以下)或道路受阻、有雾能见度低于100米，严禁出行进行作业。

6)工作人员在酒后及服用麻醉作用药品后禁止登机工作。

7)现场所有人员必须经过安全生产培训合格后才能进入现场工作。项目组人员加强安全知识学习，提高自我保护意识，在工作过程中做到：“不伤害自己，不伤害他人、不被他人伤害、防止他人受到伤害”。

8)登机注意事项：攀登风机前，应佩带安全帽、安全带、安全锁扣、安全绳，穿工作服、工作鞋，登机前应检查安全帽、安全带和安全锁扣的完好性，并注意安装安全锁扣的正确方向，禁止使用不合格的安全装备，检查合格后方可攀登。

9)爬升塔架时注意事项：打开塔架及机舱内的照明灯，在无照明的风机及塔架内工作时要随身携带手电(最好是头灯)。在爬塔架前必须手动评级并把service开关打在维护状态，并挂上明显的警示牌。必须仔细检查梯架、安全带和安全绳，如果发现任何损坏，应在修复后方可攀爬。任何时候在机组上工作都需要保证至少有2人。在攀登风机塔架时要带安全帽，系安全带并把防坠落安全·锁扣安装在钢丝绳上，并要穿结实的橡胶底鞋。登塔时，不得两人在同一个段塔筒内同时登塔。进入上一个平台后，应立即盖好盖板，下一人方可攀爬塔架。工作结束后，所有平台盖板应盖好。在攀爬过程中，随身携带的小工具或小零件应放在袋中或工具包种，固定可靠，防止意外坠落。不方便随身携带的重物应使用机舱内的提升机输送。两人或多人向上攀爬时，携带工具者最后攀爬；向下攀爬时，携带工具者最后爬下，以保证安全。进行停机操作后，应将控制柜正面“维护”开关扳到“visit”或“repair”状态，断开遥控操作功能。当离开风机时，记住将“维护”开关扳到“正常”状态。进入塔架内作业必须按要求使用安全带、安全绳(高挂低用)、安全锁扣(箭头向上挂用)、工具包(背带牢固可靠、包体无破损)和对讲机。

10)提升机起吊注意事项：在使用提升机前，应反复实验提升机上、下、停止等功能，在检查正常后方可使用；使用提升机前，应将安全护栏固定，提升机操作人员应及时提醒地面工作人员远离提升机工作区域，地面工作人员应将重物固定牢靠后通知起吊。禁止超载荷起吊和偏拉斜吊。提升机操作人员应使用安全衣、安全绳，安全绳应挂在牢固可靠处。对于风机距离高压线较近机组，吊物之前应对机组进行偏航，使吊物孔处于远离高压线位置，吊物时用牵引绳对吊物进行牵引。

11)机舱内部工作注意事项：进入机舱后，应及时将盖板关闭。

12)多人登塔时，必须顺序上下塔，每段塔架只允许一人攀爬，通过爬梯入孔后随即关闭爬梯盖板。

13)叶轮内工作注意事项：进轮毂前，应使风机处于维护状态，锁定叶轮，并将油污清扫干净，避免滑倒，禁止不锁叶轮就进入叶轮工作。

14)在机舱外作业前，首先必须锁定叶轮并由班组人员确认。

15)在现场安装襟翼准备工作前，对施工所用的工器具(包括安全用具、认证过的绳索、认证过的吊索、工具包、电动工具、认证过的登高竖钩等)进行检查和确认，确保完好无损并做好检查记录，对不合格物品进行处理和更换。

16)现场使用平台方式在叶片上作业时，除工作用的绳索外，施工人员单独悬挂一根安全绳并通过挂钩与之相连。

17)机舱外采用平台方式作业时工作时用的钢丝绳、安全绳在机舱内单独选择悬挂吊点。工作绳悬挂位置为吊机舱右手边吊点位置，安全绳悬挂位置左手边位置，绳索在吊点位置悬挂完成后并用吊索锁死并由班组其他人员确认。

18)绳索固定后，平台所使用的工作绳、安全绳分别由机舱天窗的右边和左边投放到地面。

19)平台工作时的钢丝绳、安全绳在与机舱天窗口的接触拐角位置用大布多绳索进行包裹和保护，避免工作时绳索与机舱摩擦而使绳索磨损。若机舱天窗拐角位置有锐角，在绳索投放前对锐角进行打磨和处理。

20)绳索投放到地面后，平台工作人员在地面对绳索进行测试，再次确认绳索的安全状况，确保安全。

21)平台在出机舱前，班组其他成员对出机舱人员所用安全用具、绳索、工具包、工具等再次进行检查和确认。

22)出机舱时机舱外工作人员首先在机舱内将人员、工器具与绳索连接完好，并由其他人员辅材出机舱，工作人员出机舱时辅助人员也需穿好安全衣挂好安全带。

23)现场划定工作区域，与施工无关人员严禁入内。

24)现场作业时叶片下方及下风向严禁站人及停靠车辆，避免高空坠物。

25)现场工作区域阳光强烈、天气炎热、气候干燥，应做好相关防暑工作。

26)严格履行工作票手续，做到工作票闭环管理，严格遵守风场安全管理规章制度。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。