一种金属风电叶片的支撑系统的制作方法

本发明涉及风力发电，特别是一种金属风电叶片的支撑系统。

背景技术：

1、风力发电机主要包括塔架、发电机、轮毂和叶轮，其中叶轮包括多个叶片。现有的风叶在360°旋转过程中会产生疲劳，因为其在转动过程中会受到拉和压两种作用力，一旦疲劳，就会大大降低结构强度。而且现有的风轮在受到正反向风力、风切变或受局部风的湍流时，会导致叶片出现过渡弯曲，甚至折断，大大降低使用寿命。

2、本发明的申请人在本申请之前也陆续申请了一系列的风电叶片结构，包括在轮毂的前端设置前撑，前撑与叶片的叶茎部之间设置斜撑和拉绳，但发明人在后续试验中发现这种结构的抗弯曲性和抗疲劳性效果不显著，风轮无法始终保持均匀受力的平衡状态，尤其是在受到正反向风力时，易出现弯曲和疲劳，超过了荷载应力。因此，本发明亟需设计一种支撑系统来解决上述缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种抗弯曲和疲劳性效果显著，受力均匀，耗材少，成本低的金属风电叶片的支撑系统。

2、本发明的技术方案是：一种金属风电叶片的支撑系统，包括叶片本体以及与叶片本体连接的轮毂，轮毂上设有前撑；所述前撑与叶片本体的叶骨架之间设有斜撑，所述斜撑与叶骨架之间连接有直撑。

3、进一步，所述斜撑与叶骨架之间设有斜拉绳。

4、进一步，所述斜撑与轮毂之间设有斜拉绳。

5、进一步，所述斜拉绳的一端连接叶骨架或者轮毂，另一端连接于斜撑与直撑之间。

6、进一步，所述斜拉绳固定于叶骨架的连接座上，连接座上设有用于穿过螺套的斜孔，螺套的一端通过螺母倾斜固定于连接座上，另一端连接斜拉绳。

7、进一步，所述斜撑由多根杆体通过法兰座连接而成，当轮毂连接多个叶片本体时，各叶片本体的斜撑之间设有斜撑拉绳；所述法兰座上设有用于穿过螺套的斜孔，螺套的一端通过螺母倾斜固定于法兰座上，另一端连接斜撑拉绳。

8、进一步，所述斜撑为杆体，所述直撑为桁架结构。

9、进一步，所述叶片本体由多段风叶拼接形成，所述叶骨架为叶茎部，设于风叶的内腔，且叶茎部的叶根端延伸出，与轮毂连接；所述斜撑经叶茎连接座与叶茎部连接，所述叶茎连接座设于相邻风叶的拼接处；所述斜拉绳以及至少一根直撑连接于叶茎部延伸出的结构上。

10、进一步，所述斜撑与叶骨架之间设有至少两根直撑，直撑与叶骨架垂直设置。

11、进一步，所述前撑还连接有前拉绳，前拉绳的另一端连接叶骨架，且前拉绳与叶骨架之间的夹角小于斜撑与叶骨架之间的夹角；所述斜撑与叶骨架之间的夹角不大于30°。

12、本发明的有益效果：通过设置斜撑与直撑，能够防止叶片本体出现弯曲，使其始终形成一个整体最佳均匀受力的情况；且斜撑为杆体结构，直撑为桁架结构，能够在节约钢材的基础之上，还能够大大提高抗弯强度，保证风轮在强风下稳定运行；通过设置斜撑、直撑与斜拉绳相互作用，能够使叶片本体在撑和拉的作用下不会出现过渡弯曲和疲劳，风轮始终形成均匀受力的平衡状态，不会出现超过荷载的应力问题；通过设置前拉绳，且与前撑和直撑相结合，能够在节约耗材的基础之上，还能大大提高叶茎部整体的抗疲劳性能，再加上斜撑拉绳，能够大大提高风轮的整体运行稳定性，无论是受到强风还是正反向风力，都能够维持叶茎部不会发生弯曲和疲劳，力学性能显著。

技术特征：

1.一种金属风电叶片的支撑系统，包括叶片本体以及与叶片本体连接的轮毂，轮毂上设有前撑；其特征在于，所述前撑与叶片本体的叶骨架之间设有斜撑，所述斜撑与叶骨架之间连接有直撑。

2.根据权利要求1所述的金属风电叶片的支撑系统，其特征在于，所述斜撑与叶骨架之间设有斜拉绳。

3.根据权利要求1所述的金属风电叶片的支撑系统，其特征在于，所述斜撑与轮毂之间设有斜拉绳。

4.根据权利要求2或3所述的金属风电叶片的支撑系统，其特征在于，所述斜拉绳的一端连接叶骨架或者轮毂，另一端连接于斜撑与直撑之间。

5.根据权利要求2或3所述的金属风电叶片的支撑系统，其特征在于，所述斜拉绳固定于叶骨架的连接座上，连接座上设有用于穿过螺套的斜孔，螺套的一端通过螺母倾斜固定于连接座上，另一端连接斜拉绳。

6.根据权利要求5所述的金属风电叶片的支撑系统，其特征在于，所述斜撑由多根杆体通过法兰座连接而成，当轮毂连接多个叶片本体时，各叶片本体的斜撑之间设有斜撑拉绳；所述法兰座上设有用于穿过螺套的斜孔，螺套的一端通过螺母倾斜固定于法兰座上，另一端连接斜撑拉绳。

7.根据权利要求1所述的金属风电叶片的支撑系统，其特征在于，所述斜撑为杆体，所述直撑为桁架结构。

8.根据权利要求2或3所述的金属风电叶片的支撑系统，其特征在于，所述叶片本体由多段风叶拼接形成，所述叶骨架为叶茎部，设于风叶的内腔，且叶茎部的叶根端延伸出，与轮毂连接；所述斜撑经叶茎连接座与叶茎部连接，所述叶茎连接座设于相邻风叶的拼接处；所述斜拉绳以及至少一根直撑连接于叶茎部延伸出的结构上。

9.根据权利要求1所述的金属风电叶片的支撑系统，其特征在于，所述斜撑与叶骨架之间设有至少两根直撑，直撑与叶骨架垂直设置。

10.根据权利要求1所述的金属风电叶片的支撑系统，其特征在于，所述前撑还连接有前拉绳，前拉绳的另一端连接叶骨架，且前拉绳与叶骨架之间的夹角小于斜撑与叶骨架之间的夹角；所述斜撑与叶骨架之间的夹角不大于30°。

技术总结
一种金属风电叶片的支撑系统，包括叶片本体以及与叶片本体连接的轮毂，轮毂上设有前撑；所述前撑与叶片本体的叶骨架之间设有斜撑，所述斜撑与叶骨架之间连接有直撑。本发明能够使风轮始终保持均匀受力的平衡状态，无论是受到强风还是正反向风力，都能够维持叶茎部不会发生弯曲和疲劳，力学性能显著。

技术研发人员：张跃
受保护的技术使用者：远大可建科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13