一种可自损坏叶尖的风机分段叶片的制作方法

本实用新型涉及可再生新能源风力发电风机叶片的技术领域，尤其是指一种可自损坏叶尖的风机分段叶片。

背景技术：

目前，风电发展势头迅猛，风力发电机向大功率方向继续发展，风机叶片的长度也越来越长，2.0MW风机叶片已超过60米，3.0MW风机叶片也已经达到了65～75米，5.0MW以上风机叶片也已经超过了75以上米。随着各地区风资源开发，风场也不断增加，但极限风况对风机破坏也越来越多。特殊海上风场、高原风场，其常年风况优异，但是某个时间段天气恶劣，尤其是在南方和内蒙地区极端气候高发地区，风速超极限风况，常规整机一旦安装在这类风区，恶劣风况来临时，轻则叶片折断损坏，重则整机受损、倒塔或基础倾覆等，遭受灾难性损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种可自损坏叶尖的风机分段叶片，可以在极限风况情况下自损坏折断叶尖段，以此防止整支叶片报废及整机的安全，防止整机过载，导致灾难性损失；而强风过后从分段位置更换新的叶尖段，即可快速发电，维修周期短，减少发电量损失，适应苛刻风场能力更强(能使用于常年风资源丰富，但极限风速太高，传统风机无法安全的风场)。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种可自损坏叶尖的风机分段叶片，分有叶根段和叶尖段，所述叶根段和叶尖段为可拆卸式连接，通过分段连接螺杆能够连接成为一个叶片整体；其中，在所述叶尖段内靠近其连接位置处安装有一台自动运行切割设备，所述自动运行切割设备自带有两个切割刀片，用于分别切割叶尖段迎风面和背风面的主梁，待主梁被切割后，整个叶尖段结构的安全系数就会急剧下降，从而在风载的作用下折断叶尖段。

进一步，所述自动运行切割设备配置有信号接收器，用于接收风速超限报警信号，从而启动自动运行切割设备进行切割。

进一步，所述自动运行切割设备配置有备用电源或直接由风机进行供电。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型利用叶片叶尖的超极限风况的自损，以较小的损失换来了常年优质风资源带来的巨大收益，随着目前国内优质风资源开发的枯竭，这一技术可以为新风场的开拓，提供了可行性。

2、本技术安全可靠，叶尖的制作、安装、维护、更换都十分便捷，并且可以根据叶片设计的安全系数，根据风况、载荷强度，精确的算出不同风场叶片损伤的极限风速，实现叶尖损坏的精确控制，从而从特定风场推广到常规风场，减少叶片整机的损伤概率。

附图说明

图1为风机分段叶片的整体结构示意图。

图2为叶尖段的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1和图2所示，本实施例所提供的可自损坏叶尖的风机分段叶片，分有叶根段1和叶尖段2，所述叶根段1和叶尖段2为可拆卸式连接，通过分段连接螺杆3能够连接成为一个叶片整体。其中，在所述叶尖段2内靠近其连接位置处安装有一台自动运行切割设备4，所述自动运行切割设备4自带有两个切割刀片41、42，用于分别切割叶尖段2迎风面的主梁21和背风面的主梁22，主梁21、22为叶尖段结构的主承力部件，主要承载叶片运行时候的拉压载荷及提供刚度，它的好与坏直接决定了结构安全性，自损的切入点便是通过破坏主梁21、22，待主梁21、22被切割后，使得整个叶尖段结构的安全系数突然急剧降低，从而在风载的作用下折断叶尖段2。

图2中的附图标记23为叶尖段2的腹板结构，在叶片运行时候起到抗剪切力的作用。需要注意的是腹板结构23在安装到叶尖段2的根部内腔时候，需要预留一定空间，为后续安装自动运行切割设备4提供空间。

自动运行切割设备4配置有信号接收器(图中未画出)和备用电源，或直接由风机进行供电。其中，所述信号接收器用于接收风速超限报警信号，从而启动自动运行切割设备4的切割程序进行切割。

制作叶尖段2时，和常规叶片生产操作一样，留出腹板结构23的根部余量，然后正常合模、切割打孔(或预埋)；安装连接分段连接螺杆3；然后在叶根段1和叶尖段2对接前，提前安装好自动运行切割设备4；而后再进行组对叶根段1和叶尖段2，完成叶片组装。

综上所述，在采用以上方案后，当极限风况发生时，在最大限度降低损失情况下，通过自损坏叶片的叶尖段，叶尖段折断后，叶片长度变短，叶片扫风面积变小，风轮对机组的推力减小，叶根载荷变小，从而避免风机倒塌或叶片从根部折断，有效保护整机和叶根段。这相比现有技术，更换受损的叶尖段，降低海上风机整支叶片报废率，大大减少维修更换成本，适应苛刻风场能力更强，具有实际推广价值，值得推广。

以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。