风力发电机组的分段叶片及风力发电机组的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种风力发电机组的分段叶片及风力发电机组。所述分段叶片至少包括通过卡接组件固定连接的第一叶片段和第二叶片段，卡接组件包括：第一卡接件，第一卡接件设置在第一叶片段的连接端，第一卡接件包括卡孔；第二卡接件，第二卡接件设置在第二叶片段的连接端，第二卡接件包括旋转部，旋转部可穿过卡孔并旋转后卡止在第一卡接件一侧。采用本实用新型的技术方案，可以使分段叶片方便组装且更加牢固，并避免采用螺栓连接需要定期维护造成的问题，进而提高叶片使用的安全性并降低成本。
【专利说明】
风力发电机组的分段叶片及风力发电机组
技术领域
[0001]本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的分段叶片及风力发电机组。
【背景技术】
[0002]随着风力发电技术的不断发展，风力发电机组的单机容量不断扩大，而风力发电机组的叶片的长度也逐渐加长。当前，常规型叶片的长度已经达到50m以上，最长的叶片已经超过了 70m。这样长度的叶片在生产及运输过程中存在较多困难，已经成为一个制约风力发电发展普及的显著问题。
[0003]在叶片的生产过程中，通常利用真空灌注来生产叶片，长度较大的叶片对生产厂房要求较高。叶片模具及灌注用材料的尺寸较大，进行翻模、铺层、脱模等步骤操作难度大，而且存在占模时间较长等问题，这些问题都会影响叶片的生产效率。
[0004]在叶片的运输过程中，长度较大的叶片需要运输车辆的长度较大，运输道路的转弯半径较大，这不仅增加了叶片的运输成本，也在叶片的运输过程中留下安全隐患。尤其是对于位于山区的风电场，山高、道路窄、转弯半径小等问题，使得叶片的运输面临极大挑战。
[0005]为了解决叶片长度较大对生产及运输带来的问题，现有技术中，将叶片分成两段或多段叶片段，叶片段之间利用螺栓连接的方式来连接。但是，叶片段之间采用螺栓连接的方式，需要在空中对进行定期预紧和维护，存在安全隐患，而且提高了叶片的使用成本。总之，叶片段之间的螺栓连接方式使用不方便。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的实施例提供一种风力发电机组的分段叶片及风力发电机组，以解决分段叶片的叶片段之间的螺栓连接方式使用不方便的问题。
[0007]为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种风力发电机组的分段叶片，分段叶片至少包括通过卡接组件固定连接的第一叶片段和第二叶片段，卡接组件包括:第一卡接件，第一卡接件设置在第一叶片段的连接端，第一卡接件包括卡孔;第二卡接件，第二卡接件设置在第二叶片段的连接端，第二卡接件包括旋转部，旋转部可穿过卡孔并旋转后卡止在第一卡接件一侧。
[0008]进一步地，第一卡接件上设置有用于限制旋转部的旋转位置的限位件。
[0009]进一步地，限位件包括与设置在第一卡接件上的限位孔相配合的限位螺栓或限位销钉。
[0010]进一步地，第二卡接件还包括固定部，固定部固定设置在第二叶片段的连接端，旋转部与固定部转动连接。
[0011]进一步地，旋转部与固定部通过旋转轴连接，旋转轴在固定部远离第二叶片段的连接端的一侧形成有止挡旋转轴沿轴向滑动的止挡凸起。
[0012]进一步地，第二卡接件还包括位于旋转部与固定部之间的填充块，填充块与固定部固定连接，填充块与卡孔的形状相配合且尺寸相等。
[0013]进一步地，卡孔为方形孔，填充块为方形块。
[0014]进一步地，第一卡接件分别与第一叶片段的迎风面壳体的内壁面和背风面壳体的内壁面固定连接，第二卡接件分别与第二叶片段的迎风面壳体的内壁面和背风面壳体的内壁面固定连接。
[0015]进一步地，沿分段叶片的弦向，第一叶片段和第二叶片段之间通过至少一个卡接组件连接。
[0016]进一步地，各第一卡接件与第一叶片段的迎风面壳体的内壁面和/或背风面壳体的内壁面固定连接，各第二卡接件与第二叶片段的迎风面壳体的内壁面和/或背风面壳体的内壁面固定连接。
[0017]根据本实用新型的另一方面，本实用新型的实施例还提供一种风力发电机组，该风力发电机组至少包括一个如上所述的风力发电机组的分段叶片。
[0018]本实用新型的实施例的风力发电机组的分段叶片，采用卡接组件的机械连接方式对叶片段进行固定连接，可以使分段叶片方便组装且更加牢固，并避免采用螺栓连接需要定期维护造成的问题，进而提高叶片使用的安全性并降低成本。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例的风力发电机组的分段叶片的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型实施例的风力发电机组的分段叶片的相邻叶片段连接的结构示意图；
[0021]图3为本实用新型实施例的风力发电机组的分段叶片的相邻叶片段连接的第一分解结构不意图；
[0022]图4为本实用新型实施例的风力发电机组的分段叶片的相邻叶片段连接的第二分解结构不意图；
[0023]图5为本实用新型实施例的风力发电机组的分段叶片的相邻叶片段连接的第三分解结构不意图；
[0024]图6为本实用新型实施例的风力发电机组的分段叶片的相邻叶片段连接的第四分解结构不意图；
[0025]图7为本实用新型实施例的风力发电机组的分段叶片的第一卡接件的结构示意图。
[0026]附图标记说明:
[0027]10、第一叶片段;20、第二叶片段;30、第一卡接件;31、卡孔;32、第二卡接件;33、旋转部;34、填充块;35、固定部;36、止挡凸起;37、限位孔。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本实用新型实施例的风力发电机组的分段叶片及风力发电机组进行详细描述。
[0029]如图1至图4所示，根据本实用新型的实施例，该风力发电机组的分段叶片至少包括通过卡接组件固定连接的第一叶片段10和第二叶片段20，该卡接组件包括第一卡接件30和第二卡接件32，用于将第一叶片段10和第二叶片段20固定连接后组成叶片。第一卡接件30设置在第一叶片段10的连接端，包括卡孔31;第二卡接件32设置在所述第二叶片段20的连接端，包括旋转部33，旋转部33可穿过卡孔31并旋转后卡止在第一卡接件30—侧。
[0030]由于旋转部33卡止在第一卡接件30—侧，使第一卡接件30和第二卡接件32紧固卡接，进而实现第一叶片段10和第二叶片段20之间可靠的固定连接，形成质量可靠的叶片。采用该卡接组件的机械连接方式，可以使分段叶片方便组装且更加牢固，并避免采用螺栓连接需要定期维护造成的问题，进而提高叶片使用的安全性并降低成本。
[0031]此外，将该分段叶片分为两个或两个以上的叶片段，在叶片的生产过程中可以单独生产叶片段，以减小对厂房以及模具等生产材料的规格要求，并能够降低叶片的生产难度，以及提高生产效率;叶片段的长度较短，方便存储，通过运输叶片段可以方便运输、降低运输成本，并极大降低了对运输道路的限制条件，可以促进风电场的建设与发展。本实施例中，该分段叶片的叶片段为两个，在其他实施例中，每个叶片的叶片段的数量可以根据需要确定，以不影响叶片整体结构强度和气动性能为准。
[0032]在具体地应用场景中，第一叶片段10的连接端和第二叶片段20的连接端组成叶片分段处，可以使第一叶片段10和第二叶片段20相互贴合起来组成叶片。第一卡接件30和第二卡接件32在叶片分段处的具体设置位置，可以通过对叶片的具体尺寸，以及叶片在风力发电机组运行过程中的受力情况和承重位置的精确分析与计算来确定。在组装该分段叶片时，将旋转部33穿过卡孔31，在第一叶片段10的连接端和第二叶片段20的连接端完全贴合后，转动旋转部33使其卡止在卡孔31的一侧，以通过第一卡接件30和第二卡接件32紧固卡接来实现两个叶片段可靠连接，保证风力发电机组的稳定运行。
[0033]优选地，第一卡接件30上设置有限位件，用于限制旋转部33的旋转位置。在第一卡接件30和第二卡接件32紧固卡接时，旋转部33卡止在卡孔31的一侧，为了防止旋转部33发生转动使旋转部33不能卡止在卡孔31—侧，而从卡孔31中脱出，造成两个叶片段分开而破坏叶片，在卡孔31的外侧设置限位件，可以保证旋转部33有效地卡止在卡孔31—侧，进而保证该两个叶片段之间可以稳定的紧固卡接。
[0034]具体地，如图5至图7所示，第一卡接件30上卡止有旋转部33的一侧设置有多个限位孔37，多个限位孔37分布在旋转部33的最佳卡止位置的外周。将旋转部33旋转到最佳卡止位置之后，利用与限位孔37相配合的限位螺栓或限位销钉可在多个限位孔37出形成限位件，例如限位凸起或限位柱，进而有效防止旋转部33发生转动。
[0035]优选地，第二卡接件32包括固定部35，固定部35设置在第二叶片段20的连接端，固定部35与旋转部33转动连接。通过将旋转部33穿过卡孔31并将固定部35与卡孔31贴合后，转动旋转部33使旋转部33卡止在卡孔31的一侧，可以实现第一卡接件30和第二卡接件32之间的紧固卡接。
[0036]具体地，旋转部33与固定部35可以通过旋转轴连接来实现可转动连接，而且，旋转轴在固定部35远离第二叶片段20的连接端的一侧可以形成止挡凸起36，用于止挡旋转轴沿轴向滑动，进而避免旋转部33卡止在卡孔31—侧时，旋转轴滑动造成第一卡接件30和第二卡接件32之间的紧固卡接发生松动。
[0037]优选地，第二卡接件32还包括填充块34，填充块34位于旋转部33与固定部35之间，填充块34与固定部35固定连接，填充块34与卡孔31的形状相配合且尺寸相等，用于填充满卡孔31内部，防止填充块34在卡孔31内移动而影响第一卡接件30和第二卡接件32之间的相对位置，造成对叶片形状的破坏。
[0038]例如，所述卡孔31为方形孔，填充块34为与该方形孔相配合的方形块，这样的方形孔和方形块相配合，既可以防止填充块34在卡孔31内移动，又能防止填充块34在卡孔31内转动，进而提高卡接组件的可靠性。相应地，旋转部33也可以设计为方形块旋转部，在将该方形块旋转部穿过卡孔31，并转动90度到达最佳卡止位置后，可以将限位螺栓或限位销钉固定在限位孔37中即可使方形块旋转部稳定地卡止在卡孔31的一侧。当然，卡孔31和填充块34的形状还可以为其他相配的形状。
[0039]本实施例中，卡接组件设置在分段叶片的内部，利用第一卡接件30和第二卡接件32分别与第一叶片段10和第二叶片段20的壳体的内壁面固定连接，以使该卡接组件可以对两个叶片段进行紧固卡接来形成叶片。此外，为了提高该分段叶片的稳定性，卡接组件的尺寸和数量可以进行适应调整，即可以采用一个或多个尺寸较大的卡接组件，也可以采用多个尺寸较小的卡接组件。当然，也可以采用尺寸较大的卡接组件和尺寸较小的卡接组件相配合。
[0040]具体地，采用尺寸较大的卡接组件时，可以将第一卡接件30分别与第一叶片段10的迎风面壳体的内壁面和背风面壳体的内壁面固定连接，将第二卡接件32分别与第二叶片段20的迎风面壳体的内壁面和背风面壳体的内壁面固定连接。通过卡接组件与叶片段的两面(迎风面和背风面)的内壁面固定连接，可以保证该连接的可靠性，并利于叶片段之间的紧固卡接。
[0041]采用尺寸较小的卡接组件时，可以通过卡接组件与叶片段的一面(迎风面或背风面)的内壁面固定连接，由多个卡接组件来实现叶片段之间的紧固卡接。例如，将一部分卡接组件的第一卡接件30与第一叶片段10的迎风面壳体的内壁面固定连接，将另一部分卡接组件的第一卡接件30与第一叶片段10的背风面壳体的内壁面固定连接;并相对应地，将一部分卡接组件的第二卡接件32与第二叶片段20的背风面壳体的内壁面固定连接，将另一部分卡接组件的第二卡接件32与第二叶片段20的迎风面壳体的内壁面固定连接。
[0042]在将卡接组件与叶片段的内壁面固定连接时，可以通过扩大卡接组件与叶片段的内壁面的连接面积，并采用专用黏结剂或玻璃纤维布等材料以及其他连接部件，与叶片段灌注为一体成型。例如，扩大第一卡接件30和固定部35端部的形状，并与叶片段分段处的形状保持配合。
[0043]本实施例中，卡接组件可以采用金属、复合材料等非金属材质制成，例如铝合金。在采用金属材质的卡接组件时，需要在卡接组件上靠近叶片的部位进行钻孔，并引出避雷线连接至叶片内部的主避雷系统，以实现防雷的目的。在采用非金属材质的卡接组件时，只要保证其能够满足叶片段之间的连接强度需求即可。
[0044]此外，为了保证叶片段连接位置的密封性能，还可以在相邻两个叶片段之间的间隙内填充橡胶，或在在叶片表面铺设玻纤布等，用于保证分段叶片的整体气动性能，同时防止分段叶片内部外受到污染或侵蚀。
[0045]如上所述为本实用新型实施例的风力发电机组的分段叶片，该分段叶片具有如下效果:
[0046]通过将叶片分为两个或多个叶片段，使叶片段具有较小的长度，有效提高了叶片的生产效率，并降低了叶片的运输成本；
[0047]利用卡接组件来实现叶片段之间的固定连接，使分段叶片方便组装且更加牢固，并避免了采用螺栓连接需要定期维护造成的问题，降低了叶片使用成本和风险。
[0048]在此基础上，本实用新型的实施例还提供一种风力发电机组，该风力发电机组至少包括如上所述的本实用新型的实施例的分段叶片，该风力发电机组通过卡接组件对分段叶片的叶片段进行固定连接，可以避免采用螺栓连接叶片段需要定期维护造成的问题。
[0049]需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个部件拆分为更多部件，也可将两个或多个部件或者部件的部分操作组合成新的部件，以实现本实用新型的目的。
[0050]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种风力发电机组的分段叶片，其特征在于，所述分段叶片至少包括通过卡接组件固定连接的第一叶片段(10)和第二叶片段(20)，所述卡接组件包括: 第一卡接件(30)，所述第一卡接件(30)设置在所述第一叶片段(10)的连接端，所述第一卡接件(30)包括卡孔(31); 第二卡接件(32)，所述第二卡接件(32)设置在所述第二叶片段(20)的连接端，所述第二卡接件(32)包括旋转部(33)，所述旋转部(33)可穿过所述卡孔(31)并旋转后卡止在所述第 ^接件(30)—侧。2.根据权利要求1所述的分段叶片，其特征在于，所述第一卡接件(30)上设置有用于限制所述旋转部(33)的旋转位置的限位件。3.根据权利要求2所述的分段叶片，其特征在于，所述限位件包括与设置在所述第一卡接件(30)上的限位孔(37)相配合的限位螺栓或限位销钉。4.根据权利要求1所述的分段叶片，其特征在于，所述第二卡接件(32)还包括固定部(35)，所述固定部(35)固定设置在所述第二叶片段(20)的连接端，所述旋转部(33)与所述固定部(35)转动连接。5.根据权利要求4所述的分段叶片，其特征在于，所述旋转部(33)与所述固定部(35)通过旋转轴连接，所述旋转轴在所述固定部(35)远离所述第二叶片段(20)的连接端的一侧形成有止挡所述旋转轴沿轴向滑动的止挡凸起(36)。6.根据权利要求4所述的分段叶片，其特征在于，所述第二卡接件(32)还包括位于旋转部(33)与所述固定部(35)之间的填充块(34)，所述填充块(34)与所述固定部(35)固定连接，所述填充块(34)与所述卡孔(31)的形状相配合且尺寸相等。7.根据权利要求6所述的分段叶片，其特征在于，所述卡孔(31)为方形孔，所述填充块(34)为方形块。8.根据权利要求1至7中任一项所述的分段叶片，其特征在于，所述第一卡接件(30)分别与所述第一叶片段(10)的迎风面壳体的内壁面和背风面壳体的内壁面固定连接，所述第二卡接件(32)分别与所述第二叶片段(20)的迎风面壳体的内壁面和背风面壳体的内壁面固定连接。9.根据权利要求1至7中任一项所述的分段叶片，其特征在于，沿所述分段叶片的弦向，所述第一叶片段(10)和所述第二叶片段(20)之间通过至少一个所述卡接组件连接。10.根据权利要求9所述的分段叶片，其特征在于，各所述第一卡接件(30)与所述第一叶片段(10)的迎风面壳体的内壁面和/或背风面壳体的内壁面固定连接，各所述第二卡接件(32)与所述第二叶片段(20)的迎风面壳体的内壁面和/或背风面壳体的内壁面固定连接。11.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组至少包括一个如权利要求1至10中任一项所述的风力发电机组的分段叶片。
【文档编号】F03D80/00GK205559177SQ201620331514
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】王兴波, 田东
【申请人】北京金风科创风电设备有限公司