一種組合式竹膠板結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及以竹纖維、樹脂復(fù)合的竹膠板結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片大多是采用玻纖/環(huán)氧樹脂的復(fù)合材料制成，這種材料有強(qiáng)度大，耐疲勞，防腐蝕，等優(yōu)點(diǎn)，但也存在價(jià)格高、重量大、制造周期長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、受損后修復(fù)困難等缺點(diǎn)。隨著風(fēng)電技術(shù)和要求不斷提高，一些風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片已用上炭纖維材料，但這些措施又導(dǎo)致了費(fèi)用明顯提高，生產(chǎn)成本難以承受。
[0003]竹子材料本身結(jié)構(gòu)致密，吸水率低，重量輕，有很獨(dú)特的生物纖維，其纖維長(zhǎng)度長(zhǎng)，彈性大，與樹脂粘合性能好，具有很高的物理性指標(biāo)。用編織竹席與樹脂膠加工成的竹膠板，其結(jié)構(gòu)緊密，剛性大，抗疲勞，整體強(qiáng)度明顯増強(qiáng)，編織竹席與樹脂膠合，不但是增加了強(qiáng)度，還在防水防蛀，對(duì)抗微生物侵害等性能方面有很大提高。近年來，竹膠制品應(yīng)用普遍。具體的有竹膠板在建筑行業(yè)中用于澆筑混凝土的模板，在汽車制造業(yè)中已普遍作為大中型客車的地板材料，在造船中也有用于制造漁船甲板等。
[0004]目前，有竹質(zhì)結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的研宄和應(yīng)用，例如，有將竹質(zhì)材料與傳統(tǒng)材料混合使用，有的則將制玻璃鋼葉片的工藝用于竹木質(zhì)制品制造等，如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00820032204.3名稱為:一種竹膠板結(jié)構(gòu)風(fēng)能發(fā)電機(jī)葉片。如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00810078499.3名稱為:竹制復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中碳管的制造工藝。如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0101572031.6名稱為:一種竹木質(zhì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片根部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等。但始終存在著構(gòu)件整體尺寸龐大，成型復(fù)雜，結(jié)構(gòu)性能差，安裝不方便等很多不足，并沒有將竹質(zhì)材料的特點(diǎn)充分、完整地在風(fēng)電葉片結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)出來。因此，傳統(tǒng)技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的之一，在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種制作簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)度好、維修方便的組合式竹膠板結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片。降低中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)和維修使用成本，有助于中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)能大量的推廣使用。
[0006]本發(fā)明的目的之二，提供一種組合式竹膠板結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，能方便更換葉片的葉尖部件，以適應(yīng)在干旱、沙漠等惡劣環(huán)境地區(qū)沙塵對(duì)葉片的磨損。
[0007]本發(fā)明的目的之三，提供一種組合式竹膠板結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，主葉片能主動(dòng)適應(yīng)、跟蹤風(fēng)力的大小和方向，從而提尚風(fēng)能的利用率。
[0008]本發(fā)明的目的一是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種組合式竹膠板結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，包括主梁(7)、蒙皮(3)和骨架，其氣動(dòng)外形與常規(guī)葉片相同，其特征在于:所述主梁⑵、蒙皮(3)、骨架均由竹膠板制成；主梁(7)呈內(nèi)有通孔的長(zhǎng)圓錐體，主梁(7)是由兩件半圓槽形體(7-1)對(duì)齊合模線(7-5)用樹脂膠粘合成形；支撐蒙皮的骨架有多組，每組骨架分為前緣骨架(5)和后緣骨架(6)，均呈馬鞍形的異形體，同一組的前緣骨架(5)和后緣骨架(6)的凹弧面以主梁(7)合模線(7-5)為中心，對(duì)稱包合在主梁(7)上，并由粘膠和螺釘固裝，且相鄰的前緣骨架(5)之間以及相鄰的后緣骨架(6)之間均緊固連接排布在主梁(7)上。
[0009]進(jìn)一步地，所述的前緣骨架(5)包括有前緣R角(5-1)、前緣形面(5-2)、前緣板(5-3)、前緣螺栓孔(5-4)、前緣凹弧形面(5-5)，所述的后緣骨架(6)包括有后緣R角(6-1)、后緣形面(6-2)、后緣板(6-3)、后緣螺栓孔(6-4)、后緣凹弧形面(6_5)，前緣骨架
(5)和后緣骨架(6)對(duì)稱包合在主梁(7)上，前緣凹弧形面(5-5)和后緣凹弧形面(6-5)上預(yù)涂樹脂粘膠，以內(nèi)弧長(zhǎng)度1/2處對(duì)齊主梁(7)的合模線(7-5)，與主梁(7)的外壁作緊密粘合安裝，螺釘(7-4)加固，前緣骨架(5)和后緣骨架(6)是以每組為單位，依次相鄰連接至主梁(7)的兩端，兩兩鄰接的骨架之間有安裝螺栓(4-5)穿過前緣螺栓孔(5-4)或者是后緣螺栓孔(6-4)緊固，前緣板(5-3)與后板(6-3)在緊固時(shí)也預(yù)涂有樹脂粘膠。所述的竹膠板是將毛竹加工成長(zhǎng)條形薄竹片，按經(jīng)瑋編排制成窄長(zhǎng)形的竹席，再將樹脂膠浸泡或塗抹在竹席上，鋪放入熱壓模具內(nèi)，鋪模過程中竹席由長(zhǎng)到短按梯次多層排放、疊加或多層纏繞加厚，然后經(jīng)過模具的熱壓固化，加壓加熱固化脫模而制成。所述主梁、蒙皮、骨架三個(gè)部件均可采用該制竹膠板工藝方法制造。
[0010]這樣的方案，優(yōu)點(diǎn)是:
[0011]1、竹膠板工藝簡(jiǎn)單，編織竹席多層高壓熱固化，制成品不但力學(xué)性能好，還具有防水防蟲防霉等特點(diǎn)，經(jīng)長(zhǎng)年應(yīng)用，條件成熟，加工操作性好，葉片零部件適合于用現(xiàn)有的竹膠板專用設(shè)備加工，質(zhì)量穩(wěn)定，能大批量產(chǎn)，簡(jiǎn)化運(yùn)輸和維修工作。圓錐形狀主梁能簡(jiǎn)化葉片設(shè)計(jì)中的問題，例如，在葉片設(shè)計(jì)中，葉片的前后端迎風(fēng)角不同，變化大，制造麻煩。本發(fā)明的圓錐形狀主梁配合異形體骨架凹弧面安裝法，將相互排列在主梁上的骨架，連接時(shí)逐個(gè)依次偏轉(zhuǎn)安裝，就能妥善解決這個(gè)復(fù)雜問題，而采用其它形狀作主梁，就難于做到葉片偏轉(zhuǎn)安裝的效果，圓錐形狀主梁模具簡(jiǎn)單，給模具加工和產(chǎn)品生產(chǎn)都帶來方便。
[0012]2、骨架凹弧面連接主梁合模線，骨架主梁的整體性好，骨架相互排列連接，凹弧面更能增強(qiáng)主梁抗彎力和抗扭力。
[0013]本發(fā)明的目的二是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:所述的主梁(7)前端設(shè)有對(duì)接前葉片(4)主梁前孔(7-3)，前葉片(4)由肋板(4-2)、安裝銷(4-1)、直梁(4_3)、底板(4_4)、前葉片蒙皮(4-6)組成，其中肋板(4-2)、安裝銷(4-1)、直梁(4-3)、底板(4_4)、是一次加工制成形的半整體結(jié)構(gòu)，安裝銷(4-1)與主梁(7)的主梁前孔(7-3)套裝，安裝螺栓(4-5)將肋板(4-2)與前緣板(5-3)和后緣板(6-3)緊固安裝，前葉片蒙皮(4-6)緊固安裝在肋板肋板(4-2)和直梁(4-3)上，底板(4-4)與前葉片蒙皮(4-6)的厚度一致，厚于蒙皮(3)。
[0014]這樣的方案，優(yōu)點(diǎn)是:
[0015]1、前葉片是個(gè)獨(dú)立設(shè)計(jì)、獨(dú)立安裝的組件，在與主葉片對(duì)接端有個(gè)圓柱銷，這個(gè)設(shè)計(jì)目的是為了拆裝方便，前葉片受損后便于即時(shí)更換易損的零部件。
[0016]2、圓錐形狀主梁的特點(diǎn)還在于，利用主梁前孔對(duì)接前葉片的安裝銷，操作簡(jiǎn)單，安裝精度高，承受力大，便換方面，結(jié)構(gòu)性能合理。又利用主梁后孔安裝葉片座，連同上述的骨架安裝特點(diǎn)，充分體現(xiàn)出本發(fā)明筒形狀主梁設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)。
[0017]本發(fā)明的目的三是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:所述的主梁(7)后端設(shè)有對(duì)接葉片座⑴的主梁后孔(7-2)，葉片座⑴由法蘭(1-1)固裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)主機(jī)的齒輪轂上，葉片座⑴有支撐管(1-2)安裝軸承(14)，軸承套(15)內(nèi)孔安裝軸承(14)，其外圓與主梁后孔(7-2)固裝，支撐管(1-2)內(nèi)安裝有變矩用的電機(jī)(13)，且連接蝸輪(12)、小齒輪(10)、通過中間齒輪(9)帶動(dòng)大齒輪(8)的內(nèi)齒，加強(qiáng)套(16)連接大齒輪(8)，其內(nèi)壁緊固主梁
(7)，密封圈(11)固裝在加強(qiáng)套(16)上，密封圈的唇邊接觸法蘭(1-1)表面。
[0018]這樣的方案，其優(yōu)點(diǎn)是:葉片是安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)主機(jī)的齒輪轂上，在工作中跟蹤風(fēng)力大小是用電控方式自行調(diào)整迎風(fēng)角，調(diào)整時(shí)葉片以主梁為軸心來回扭轉(zhuǎn)，在圓錐筒形主梁的后端內(nèi)孔安裝軸承，加強(qiáng)套緊固主梁再設(shè)置齒輪與葉片座上的控制電機(jī)連接，達(dá)到了設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單布局合理效果。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)的示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的主梁半圓槽形體的示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的主梁與骨架裝配的示意圖。
[0022]圖4是圖3的A-A剖視示意圖。
[0023]圖5是發(fā)明的前緣骨架的主視圖。
[0024]圖6是圖5的左視圖。
[0025]圖7是本發(fā)明的后緣骨架的主視圖。
[0026]圖8是圖7的左視圖.
[0027]圖9是本發(fā)明的前葉片的局部示意圖。
[0028]圖10是圖9的B向示意圖。
[0029]圖11是本發(fā)明的前葉片與主葉片的安裝示意圖。
[0030]圖12是本發(fā)明的葉片座的剖視示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記說明:葉片座1、主葉片2、蒙皮3、前葉片4、安裝銷4-1、肋板4_2、直梁4-3、底板4-4、安裝螺栓4-5、前葉片蒙皮4-6、前緣骨架5、前緣R角5_1、前緣形面5_2、前緣板5-3、前緣螺栓孔5-4、前緣凹弧形面5-5、后緣骨架6、后緣R角6_1、后緣