一种带有加强筋板的风电叶片结构的制作方法

本技术属于风力发电，涉及一种风电叶片，尤其是涉及一种带有加强筋板的风电叶片结构，可有效提升风电叶片的结构稳定性。

背景技术：

1、风机叶片是风力发电机的关键部件，其性能好坏直接影响整机运行及稳定，随着风力机单机容量的增大，风电叶片越来越长，对叶片整体的屈曲稳定性提出了更高的要求。随着大叶片的弦长增大，最大弦长后缘区域空腔较大，容易出现较大的面外变形，试验片也出现了很多屈曲失稳破坏的现象。因此叶片后缘腹板的设计变得至关重要，目前为克服最大弦长附近区域叶片的稳定性较差这一技术问题，通常的做法是增加叶片腹板的个数，但是增加腹板个数后叶片重量也相应地增加较多。此外，近似平行的叶片腹板型式，与叶片壳体形成了类似平行四边形的箱体结构，这种结构的稳定性较差。

技术实现思路

1、(一)技术问题

2、针对现有技术的上述缺陷和不足，本实用新型提出了一种带有加强筋板的风电叶片结构，在叶片展向最大弦长前后，后缘区域屈曲载荷因子较低的重点区域上增加一段或者多段横向的加强筋板连接两个腹板，把后缘腹板与吸力面和压力面空腔分成至少两个部分，使类似平行四边形的空腔变成至少两个近似直角梯形的空腔，减小了后缘空腔大小，这样可以通过改变空腔几何形式提高叶片后缘稳定性，以缓解现有的风电叶片结构稳定性低的技术问题。

3、(二)技术方案

4、本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案如下：

5、一种带有加强筋板的风电叶片结构，包括叶片吸力面壳体、叶片压力面壳体和多个沿展向方向延伸并基本相互平行的腹板，多个腹板中至少包括一尾缘腹板和一在弦长方向上位于所述尾缘腹板前侧的中部腹板，所述尾缘腹板、中部腹板与叶片吸力面壳体、叶片压力面壳体之间围成一在弦长方向上临近叶片尾缘的四边形箱形腔体，其特征在于，

6、所述尾缘腹板与其前侧的中部腹板之间设有至少一横向布置的加强筋板，各所述加强筋板的一端与所述尾缘腹板垂直且固定连接、另一端与所述中部腹板垂直且固定连接，且各所述加强筋板的板面法向基本与所在展向位置处的弦长方向垂直，所述加强筋板将所述四边形箱形腔体在空间上分割为至少两个上下分布的子腔体。

7、优选地，所述加强筋板在展向上布置在叶片最大弦长所在展向位置及其附近区域。

8、进一步地，所述加强筋板的展向长度根据叶片最大弦长所在展向位置及其附近区域的屈曲载荷因子确定。

9、优选地，所述加强筋板的两端分别通过结构胶粘接在所述尾缘腹板及中部腹板上，且在各粘接位置的两侧设有圆角结构。

10、优选地，所述加强筋板的数量为一个，且所述加强筋板在空间上穿过所述四边形箱形腔体的形心。通过设置加强筋板可减小尾缘四边形箱形腔体，改变空腔几何形状提高叶片稳定性，减小最大弦长前后叶片的呼吸效应。

11、优选地，所述加强筋板为复合材料夹芯结构，包括芯材以及包裹在所述芯材表面的双轴玻纤布。

12、进一步地，所述芯材为pvc60或pet泡沫材料，所述双轴玻纤布为小克重双轴玻纤布。使用小克重双轴玻纤布的目的是为了降低加强筋板的重量。

13、(三)技术效果

14、同现有技术相比，本实用新型带有加强筋板的风电叶片结构具有显著的技术效果：本实用新型通过在叶片展向最大弦长前后，后缘区域屈曲载荷因子较低的重点区域上增加一段或者多段横向的加强筋板连接两个腹板，具体通过在尾缘腹板及其前侧中部腹板之间设置加强筋板，可将尾缘空腔分割为多个子腔体，减小了后缘空腔大小，改变了后缘空腔的几何形状，提高了叶片稳定性，减小最大弦长前后叶片的呼吸效应。

技术特征：

1.一种带有加强筋板的风电叶片结构，包括叶片吸力面壳体、叶片压力面壳体和多个沿展向方向延伸并基本相互平行的腹板，多个腹板中至少包括一尾缘腹板和一在弦长方向上位于所述尾缘腹板前侧的中部腹板，所述尾缘腹板、中部腹板与叶片吸力面壳体、叶片压力面壳体之间围成一在弦长方向上临近叶片尾缘的四边形箱形腔体，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的带有加强筋板的风电叶片结构，其特征在于，所述加强筋板在展向上布置在叶片最大弦长所在展向位置及其附近区域。

3.根据权利要求2所述的带有加强筋板的风电叶片结构，其特征在于，所述加强筋板的展向长度根据叶片最大弦长所在展向位置及其附近区域的屈曲载荷因子确定。

4.根据权利要求1所述的带有加强筋板的风电叶片结构，其特征在于，所述加强筋板的两端分别通过结构胶粘接在所述尾缘腹板及中部腹板上，且在各粘接位置的两侧设有圆角结构。

5.根据权利要求1所述的带有加强筋板的风电叶片结构，其特征在于，所述加强筋板的数量为一个，且所述加强筋板在空间上穿过所述四边形箱形腔体的形心。

6.根据权利要求1所述的带有加强筋板的风电叶片结构，其特征在于，所述加强筋板为复合材料夹芯结构，包括芯材以及包裹在所述芯材表面的双轴玻纤布。

7.根据权利要求6所述的带有加强筋板的风电叶片结构，其特征在于，所述芯材为pvc60或pet泡沫材料，所述双轴玻纤布为小克重双轴玻纤布。

技术总结
本技术公开了一种带有加强筋板的风电叶片结构，在叶片展向最大弦长前后且后缘区域屈曲载荷因子较低的重点区域上，在尾缘腹板与其前侧腹板之间设置横向布置的加强筋板，加强筋板的两端与腹板垂直且固定连接，将尾缘附近的四边形箱形腔体在空间上分割为至少两个上下分布的子腔体。加强筋板在展向上布置在叶片最大弦长所在展向位置及其附近区域。本技术通过在最大弦长展向位置前后区域上增加加强筋板连接腹板，把后缘空腔分成至少两个部分，使类似平行四边形的空腔变成至少两个近似直角梯形的空腔，减小了后缘空腔大小，提高了叶片后缘稳定性，缓解了现有风电叶片结构稳定性低的技术问题。

技术研发人员：徐宇,王学鑫,曹艳彬,张淑丽
受保护的技术使用者：中科宇能科技发展有限公司
技术研发日：20230419
技术公布日：2024/1/12