叶根法兰、风机叶片及风电机组的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种叶根法兰、风机叶片及风电机组。


背景技术：

2.目前，风机叶片叶根挡板通过结构胶粘接和手糊布补强的方式安装在叶根内壁，这种连接为刚性连接；并且随着叶片的大型化和轻量化的发展，叶根节圆的直径不断增大，而叶根壁厚保持不变，甚至变薄，从而致使叶根的刚度减小，叶根容易发生变形。在风机运转过程中，叶根的变形直接传递到叶根挡板，导致叶根挡板局部位置应力水平过高，在疲劳载荷作用下出现开裂破损，进而影响风机的安全运行。
3.因此，如何解决现有技术中叶根挡板直接与叶根连接而易受叶根变形的作用导致局部应力过大出现开裂破损的问题，是本领域技术人员所要解决的重要技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种叶根法兰、风机叶片及风电机组，用以解决现有技术中叶根挡板直接与叶片叶根刚性连接，叶根的变形直接传递到叶根挡板，导致叶根挡板局部位置应力过高在疲劳载荷的作用下易出现开裂破损的现象，进而影响风机安全运行的缺陷。
5.本实用新型提供一种叶根法兰，包括：
6.法兰主体，包括第一法兰和第二法兰，所述第一法兰固定套设在所述第二法兰外，且所述第二法兰的一端凸出于所述第一法兰；
7.叶根挡板，与所述第二法兰固定连接。
8.根据本实用新型提供的一种叶根法兰，所述叶根挡板与所述第二法兰通过第一连接件固定连接。
9.根据本实用新型提供的一种叶根法兰，所述第二法兰和所述叶根挡板的其中一者上设置有至少一个卡槽，另一者上设置有至少一个凸部，所述凸部与所述卡槽相适配，且所述凸部嵌入所述卡槽内。
10.根据本实用新型提供的一种叶根法兰，所述第二法兰与所述凸部通过所述第一连接件固定连接。
11.根据本实用新型提供的一种叶根法兰，所述叶根挡板上设置有连接部，所述连接部与所述叶根挡板垂直连接，且所述连接部与所述第二法兰的内壁贴合连接。
12.根据本实用新型提供的一种叶根法兰，所述连接部与所述第二法兰通过所述第一连接件固定连接。
13.根据本实用新型提供的一种叶根法兰，所述第一法兰与所述第二法兰为一体式结构，或，所述第一法兰与所述第二法兰可拆卸地连接。
14.根据本实用新型提供的一种叶根法兰，所述第一法兰与所述叶片叶根内的螺套通过螺栓连接。
15.本实用新型还提供一种风机叶片，包括如上述任意一项所述的叶根法兰。
16.本实用新型还提供一种风电机组，包括如上述任意一项所述的叶根法兰或如上述所述的风机叶片。
17.本实用新型提供的叶根法兰、风机叶片及风电机组，通过将叶根挡板固定在法兰主体上，可以避免叶根挡板与叶片叶根直接刚性连接，改变叶片叶根和叶根挡板之间的传力路径，使叶片叶根产生的形变不能直接传递到叶根挡板上，不会造成叶根挡板局部应力过大，降低了叶根挡板疲劳开裂的风险，提升风机运行的安全性；并且，法兰主体的第一法兰可以与叶片叶根的端面连接，法兰主体的第二法兰凸出于第一法兰并能够伸入叶片叶根内与叶片叶根的内壁连接，第一法兰和第二法兰固定连接，从而可以提高法兰主体与叶片叶根连接的稳固性，可以提升叶片叶根的整体刚度，在长叶片的开发过程中，无需增大叶根法兰的厚度，有利于提升叶片叶根的螺栓的疲劳承载能力；此外，有利于降低叶片叶根的变形几率，提高叶片叶根的使用寿命。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型的第一种可选的实施例提供的叶根法兰安装在叶片叶根上的剖视图；
20.图2是本实用新型的第二种可选的实施例提供的叶根法兰安装在叶片叶根上的剖视图；
21.图3是本实用新型提供的叶根法兰的局部放大图之一；
22.图4是本实用新型提供的叶根法兰的局部放大图之二；
23.图5是本实用新型提供的叶根法兰的局部放大图之三；
24.图6是本实用新型提供的法兰本体的局部剖视图之一；
25.图7是本实用新型提供的法兰本体的局部剖视图之二；
26.图8是本实用新型的第一种可选的实施例提供的叶根挡板的主视图；
27.图9是本实用新型的第二种可选的实施例提供的叶根挡板的立体图之一；
28.图10是本实用新型的第二种可选的实施例提供的叶根挡板的立体图之二。
29.附图标记：
30.1、叶片叶根；2、螺套；3、第一法兰；4、第二法兰；
31.5、叶根挡板；6、第一连接件；31、卡槽；51、凸部；
32.52、连接板；53、环形板。
具体实施方式
33.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人
员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.下面结合图1至图10描述本实用新型的叶根法兰、风机叶片及风电机组。
35.本实用新型提供的一种叶根法兰，可以包括法兰主体和叶根挡板5。
36.其中，法兰主体可以包括第一法兰3和第二法兰4，第一法兰3固定套设在第二法兰4外，第二法兰4的一端可以凸出于第一法兰3，并且第一法兰3可以与叶片叶根1的端面固定连接，第二法兰4可以伸入叶片叶根1内并与叶片叶根1的内壁固定连接。这样，使法兰主体的截面可以呈l型，可以在增重较少的前提下，可以提高法兰主体与叶片叶根1连接的稳固性，有利于能够提升叶片叶根1的螺栓的疲劳承载能力，从而提高叶片叶根1的整体刚度，有利于降低叶片叶根1的变形几率。
37.叶根挡板5可以位于法兰主体的法兰孔内，并且叶根挡板5可以与第二法兰4固定连接。这样，叶根挡板5可以通过法兰主体与叶片叶根1连接，可以避免叶根挡板5与叶片叶根1直接刚性连接，叶片叶根1产生的形变不能直接传递给叶根挡板5，不会导致叶根挡板5局部应力过大，不会受到疲劳载荷而出现开裂破损的现象。
38.如此设置，通过将叶根挡板5固定在法兰主体上，可以避免叶根挡板5与叶片叶根1直接刚性连接，改变叶片叶根1和叶根挡板5之间的传力路径，使叶片叶根1产生的形变不能直接传递到叶根挡板5上，不会造成叶根挡板5局部应力过大，降低了叶根挡板5疲劳开裂的风险，提升风机运行的安全性；并且，法兰主体既能够与叶片叶根1的端面连接，又能够与叶片叶根1的内壁连接，可以提高法兰主体与叶片叶根1连接的稳固性，可以提升叶片叶根1的整体刚度，在长叶片的开发过程中，无需增大叶根法兰的厚度，有利于提升叶片叶根1的螺栓的疲劳承载能力；此外，有利于降低叶片叶根1的变形几率，提高叶片叶根1的使用寿命。
39.在本实用新型的可选实施例中，叶根挡板5可以与第二法兰4通过第一连接件6固定连接。这样，可以保证叶根挡板5与第二法兰4连接的稳固性。
40.在第一种可选的实施例中，如图1和图3、图4所示，第二法兰4和叶根挡板5的其中一者上可以设置有至少一个卡槽31，另一者上可以设置有至少一个凸部51，并且凸部51与卡槽31相适配，凸部51嵌入卡槽31内。这样，可以实现第二法兰4和叶根挡板5的卡接。
41.这里，凸部51可以与卡槽31的槽壁过盈配合。
42.在一种方式中，卡槽31的槽口可以朝向法兰主体的圆心设置，凸部51可以设置在叶根挡板5的边缘，并且凸部51的厚度可以与叶根挡板5的厚度相一致。
43.在另一种方式中，卡槽31的槽口可以朝向远离叶片叶根1的方向，凸部51可以设置在叶根挡板5的边缘，凸部51的厚度可以大于叶根挡板5的厚度。凸部51嵌入卡槽31内后，凸部51、法兰主体、叶根挡板5的远离叶片叶根1的端面相平齐。
44.此外，一种实施例中，如图8所示，第二法兰4上设置有至少两个卡槽31，叶根挡板5的边缘设置有至少两个凸部51，各个凸部51分别嵌入各个卡槽31内。
45.另一种实施例中，卡槽31可以为环形槽，凸部51可以为环形凸部51，环形槽与第二法兰4同轴设置，环形凸部51与叶根挡板5同轴设置。这样设置，能够增大叶根挡板5与第二法兰4的接触面积，有利于提高叶根挡板5与法兰主体的连接强度，并且有利于降低叶根挡板5局部应力过大的现象，可以降低叶根挡板5疲劳开裂的风险。
46.在可选的实施例中，第二法兰4与凸部51可以通过第一连接件6固定连接。这样，第
二法兰4和叶根挡板5既通过第一连接件6连接，又通过卡槽31和凸部51卡接，可以有效提高法兰主体与叶根挡板5的连接强度。
47.在第二种可选的实施例中，如图2和图5所示，叶根挡板5上可以设置有连接部，连接部可以与叶根挡板5垂直连接，并且连接部与第二法兰4的内壁可以贴合连接。这样，可以增大叶根挡板5与第二法兰4的接触面积，从而可以提高法兰主体和叶根挡板5的连接强度。
48.在可选的实施例中，连接部与第二法兰4可以通过第一连接件6固定连接。
49.在一种方式中，如图9所示，连接部可以为连接板52，叶根挡板5上可以设置有多个连接板52，多个连接板52沿叶根挡板5的周向均匀分布，并且多个连接板52与叶根挡板5为一体式结构。
50.多个连接板52伸入第二法兰4内，并且多个连接板52可以与第二法兰4的内壁贴合连接。这里，多个连接板52可以分别通过第一连接件6与第二法兰4固定连接。这样，有利于提高叶根挡板5与第二法兰4的连接强度。
51.此外，多个连接板52可以与第二法兰4的内壁通过结构胶粘接。这样，可以进一步地提高叶根挡板5与第二法兰4连接的稳固性。
52.在另一种方式中，如图10所示，连接部可以为环形板53，环形板53与叶根挡板5同轴设置，并且环形板53的外径与第二法兰4的内径相一致。这样，可以增大叶根挡板5与法兰主体的接触面积，从而有利于提高叶根挡板5与法兰主体连接的稳固性。
53.并且，环形板53的外壁与第二法兰4的内壁通过结构胶粘接。这样，可以进一步地提高叶根挡板5与第二法兰4连接的稳固性。
54.在可选的实施例中，连接部所在圆的外径小于叶根挡板5的外径，并且，第二法兰4远离叶片叶根1的端部设置有缺槽，叶根挡板5凸出于连接部的部分嵌入缺槽内。这样，可以进一步地增大叶根挡板5与第二法兰4的接触面积。
55.这里，缺槽的深度与叶根挡板5的厚度相一致，这样可以保证叶根挡板5与法兰主体远离叶片叶根1的端面相平齐。
56.为了进一步地提高叶根挡板5与法兰主体的连接强度，叶根挡板5凸出于连接部的部分与第二法兰4通过第二连接件固定连接。
57.在本实用新型的一种可选实施例中，第一法兰3和第二法兰4可以为一体式结构，这样，有利于减小连接结构，并能够提高法兰主体与叶片叶根1连接的稳固性。
58.在本实用新型的另一种可选实施例中，第一法兰3和第二法兰4可拆卸地连接。这样，便于拆装法兰。
59.在可选的实施例中，第一法兰3和第二法兰4可以通过螺栓可拆卸地连接。
60.在可选的实施例中，第二法兰4可以与叶片叶根1通过第三连接件连接，以进一步地提高法兰主体与叶片叶根1的连接强度。
61.此外，第二法兰4可以与叶片叶根1的内壁胶粘。这样，可以提高法兰主体与叶片叶根1连接的稳固性。
62.在可选的实施例中，第一法兰3可以与叶片叶根1内的螺套2通过螺栓连接。
63.在可选的实施例中，叶根挡板5中部设置有人孔，以便于检修人员进入叶片内。
64.并且，叶根挡板5上还设置有用于封闭人孔的盖板，以避免外界雨水或灰尘等进入叶片内。
65.在可选的实施例中，叶根挡板5与法兰主体的连接处设置有密封圈，以避免外界雨水或灰尘通过叶根挡板5与法兰主体之间的缝隙进入到叶片内。
66.需要说明的是，上述第一连接件6、第二连接件和第三连接件均可以为螺栓。
67.下面对本实用新型提供的风机叶片进行描述，下文描述的风机叶片与上文描述的叶根法兰可相互对应参照。
68.本实用新型提供的一种风机叶片，可以包括如上述任意一项实施例所述的叶根法兰。
69.本实用新型提供的风机叶片所达到的有益效果与本实用新型提供的叶根法兰所达到的有益效果相一致，通过将叶根挡板5固定在法兰主体上，可以避免叶根挡板5与叶片叶根1直接刚性连接，改变叶片叶根1和叶根挡板5之间的传力路径，使叶片叶根1产生的形变不能直接传递到叶根挡板5上，不会造成叶根挡板5局部应力过大，降低了叶根挡板5疲劳开裂的风险，提升风机运行的安全性；并且，法兰主体既能够与叶片叶根1的端面连接，又能够与叶片叶根1的内壁连接，可以提高法兰主体与叶片叶根1连接的稳固性，可以提升叶片叶根1的整体刚度，在长叶片的开发过程中，无需增大叶根法兰的厚度，有利于提升叶片叶根1的螺栓的疲劳承载能力；此外，有利于降低叶片叶根1的变形几率，提高叶片叶根1的使用寿命。
70.下面对本实用新型提供的风电机组进行描述，下文描述的风电机组与上文描述的叶根法兰或风机叶片可相互对应参照。
71.本实用新型提供的一种风电机组，可以包括如上述任意一项实施例所述的叶根法兰或如上述所述的风机叶片。
72.本实用新型提供的风电机组所达到的有益效果与本实用新型提供的叶根法兰或风机叶片所达到的有益效果相一致，则这里不再赘述。
73.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
74.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，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各实施例技术方案的精神和范围。