葉片延長方法、葉片和風力發電機組的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種葉片延長方法、葉片和風力發電機組。葉片包括葉片主體和延長節，葉片延長方法包括：在延長節和葉片主體上打孔；將延長節安裝在葉片主體上；在延長節與葉片主體之間設置填充材料，并形成連接延長節和葉片主體的連接釘，連接釘至少包括位于延長節的固定孔內的第一部分和位于葉片主體的孔內的第二部分。通過連接釘可以實現葉片主體與延長節的可靠連接。
【專利說明】
葉片延長方法、葉片和風力發電機組
技術領域
[0001]本發明涉及清潔能源設備領域，尤其涉及一種葉片延長方法、葉片和風力發電機組。
【背景技術】
[0002]葉片是風力發電機組的捕風部件，在具有相同的風資源、相近的葉片氣動性能時，葉片的長度越長，風力發電機組的葉輪直徑就越大，葉片的捕風能力就越強，風力發電機組發電效率就越高。因此，為了提高發電效率，增大葉片的長度是很有必要的。
[0003]對于已經建設完畢的風力發電機組而言，葉片的尺寸已經確定，若想增大葉片的長度只有兩種方法，一種是將已有的葉片拆下，再更換更大尺寸的葉片；另一種是在已有葉片上增加延長節，以增大葉片長度。對于第一種方法需要增加吊裝成本和運輸成本，其實用性并不好。而對于第二種方法則存在著延長節固定不穩，容易脫落造成風力發電機組故障、危害工作人員安全等問題。
[0004]而在以下幾種情況下，增長葉片長度，提高發電效率又是不得不進行的工作。
[0005]例如:隨著風力發電技術的進步，在載荷控制、控制策略優化等技術上有了新的發展，對于已經在運行的風力發電機組，引入這些新的技術后，風力發電機組的載荷有所降低，若在此基礎上對葉片做延長，就能夠提高發電量。
[0006]又例如:某些地點的風資源比整機開發的標準風況弱，風力發電機組有比較大的極限和疲勞余量，此中情況下通過延長葉片，也可以提高發電量，將這部分風力發電機組的余量轉化為發電效率。
[0007]基于上述的情況急需一種能夠可靠固定延長節的方法，以提高風力發電機組的發電量。
【發明內容】
[0008]本發明的實施例提供一種葉片延長方法、葉片和風力發電機組，以解決葉片延長不可靠的問題。
[0009]為達到上述目的，本發明的實施例提供一種葉片延長方法，葉片包括葉片主體和延長節，葉片延長方法包括:在延長節和葉片主體對應的位置上打孔;將延長節安裝在葉片主體上;在延長節與葉片主體之間設置填充材料，并形成連接延長節和葉片主體的連接釘，連接釘至少包括位于延長節的固定孔內的第一部分和位于葉片主體的孔內的第二部分。
[0010]進一步地，將延長節安裝在葉片主體上的步驟包括:將延長節套設在葉片主體外；在延長節和葉片主體之間設置粘接膠，使延長節粘接在葉片主體上。
[0011]進一步地，在延長節和葉片主體上打孔的步驟中，延長節上的固定孔貫穿其所在的延長節的吸力面或壓力面。
[0012]進一步地，在延長節和葉片主體上打孔的步驟中，葉片主體上的孔貫穿其所在的葉片主體的吸力面或壓力面，或葉片主體上的孔的深度小于其所在位置處的葉片主體的吸力面或壓力面的厚度。
[0013]進一步地，在延長節與葉片主體之間設置填充材料，并形成連接延長節和葉片主體的連接釘的步驟包括:在延長節的固定孔和葉片主體的孔內設置有引導筒;將填充材料設置在引導筒內，并形成連接延長節和葉片主體的連接釘。
[0014]進一步地，填充材料包括樹脂和/或纖維，引導筒為纖維筒。
[0015]進一步地，在延長節與葉片主體之間設置填充材料，并形成連接延長節和葉片主體的連接釘的步驟之后，葉片延長方法還包括:打磨并去掉連接釘凸出葉片的表面的部分。
[0016]進一步地，在打磨并去掉連接釘凸出葉片的表面的部分的步驟之后，葉片延長方法還包括:在葉片的表面對應固定孔的位置涂保護層。
[0017]根據本發明的另一方面，提供一種葉片，葉片為通過上述的葉片延長方法制造。
[0018]根據本發明的另一方面，提供一種風力發電機組，其包括上述的葉片。
[0019]本發明的實施例的葉片延長方法，通過在葉片主體和延長段上打孔，并在孔內生成連接釘，使連接釘連接葉片主體和延長節的方式確保葉片主體與延長節的可靠連接，進而使得葉片長度能夠被延長，提升風力發電機組的發電量。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的實施例的葉片的局部結構示意圖；
[0021 ]圖2為本發明的實施例的葉片的翼型截面示意圖；
[0022]圖3為圖2中A處的局部放大剖視圖；
[0023]圖4為本發明的實施例的葉片的引導筒的結構示意圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]1、葉片主體;2、延長節;3、固定孔;4、連接釘;7、引導筒。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明實施例的葉片延長方法、葉片和風力發電機組進行詳細描述。
[0027]如圖1所示，根據本發明的實施例，提供一種葉片延長方法，該葉片延長方法用于在葉片主體I上可靠地固定延長節2，以延長葉片主體I的長度。葉片延長方法包括:在延長節2和葉片主體I對應的位置上打孔;將延長節2安裝在葉片主體I上;在延長節2與葉片主體I之間設置填充材料，并形成連接延長節2和葉片主體I的連接釘4，連接釘4至少包括位于延長節2的固定孔3內的第一部分和位于葉片主體I的孔內的第二部分。
[0028]通過本實施例的葉片延長方法，可以利用連接釘4可靠地將延長節2固定在葉片主體I上，實現葉片長度的延長，進而提高風力發電機組的發電效率。
[0029]需要說明的是，連接釘4只要一部分位于延長節2的固定孔3內，另一部分位于葉片主體I的孔內即可。在連接釘4和葉片主體I之間可以有其他部分，也可沒有其他部分。
[0030]在本實施例中，在延長節2和葉片主體I上打孔的步驟中，延長節2上的固定孔3和葉片主體I上的孔可以通過鉆孔的方式加工，也可以在延長節2和葉片主體I加工時就直接成型在延長節2和葉片主體I上。
[0031]固定孔3和葉片主體I上的孔的數量、位置和孔的直徑等可以根據需要確定，其可以是一個，也可以是兩個或兩個以上，只要保證延長節2與葉片主體I可靠連接即可。在本實施例中，在延長節2上，沿葉片的寬度方向設置有多個固定孔3，相應地，在葉片主體I上一一對應地設置有與固定孔3對應的孔。
[0032]延長節2上的固定孔3的深度和葉片主體I上的孔的深度可以根據需要確定。
[0033]在本實施例中，固定孔3貫穿其所在的延長節2的吸力面或壓力面。即，延長節2的吸力面上的固定孔3貫穿延長節2的吸力面(吸力面包括吸力面殼體和吸力面上的大梁或腹板等)，延長節2的壓力面上的固定孔3貫穿延長節2的壓力面。
[0034]葉片主體I上的孔可以貫穿其所在的葉片主體I的吸力面或壓力面，也可以使葉片主體I上的孔的深度小于其所在位置處的葉片主體I的吸力面或壓力面的厚度，即葉片主體I上的孔不貫穿其所在位置處的葉片主體1(如圖3所示)。
[0035]將延長節2安裝在葉片主體I上的步驟包括:將延長節2套設在葉片主體I外；在延長節2和葉片主體I之間設置粘接膠，使延長節2粘接在葉片主體I上。
[0036]在進行葉片主體I和延長節2的組裝時，可以將葉片主體I伸入延長節2內，也可以將延長節2伸入葉片主體I內。為了不破壞葉片主體I原有的結構，防止影響氣動性能，優選地將延長節2套設在葉片主體I外，且應確保兩者的連接過渡處平滑。這樣既可以減少生成工序，又能夠防止破壞葉片結構，保證結構強度。
[0037]由于延長節2套設在葉片主體I外，因此，為了方便加工，延長節2上的固定孔3貫穿延長節2。
[0038]需要說明的是，在延長節2和葉片主體I上打孔的步驟和將延長節2安裝在葉片主體I的步驟之間并不存在先后順序關系，也即本領域技術人員可以根據需要確定先打孔再安裝，或者先安裝再打孔。
[0039]為了進一步提高延長節2與葉片主體I連接的穩固性，在延長節2安裝到葉片主體I上后，可以在延長節2和葉片主體I之間設置粘接膠，使延長節2粘接在葉片主體I上。這樣，通過連接釘4和粘接膠雙重固定可以提高可靠性。
[0040]在延長節2與葉片主體I之間設置填充材料，并形成連接延長節2和葉片主體I的連接釘4的步驟包括:在延長節2的固定孔3和葉片主體I的孔內設置有引導筒7;將填充材料設置在引導筒7內，并形成連接延長節2和葉片主體I的連接釘4。
[0041]引導筒7用于引導和限定填充材料，使其可以在固定孔3和葉片主體I的孔內形成連接釘4。在本實施例中，引導筒7為纖維筒。即引導筒7為薄壁的長筒狀物體，其是使用纖維編織成的產品，當然也可以是塑料材質。為了使其更好地與延長節2和葉片主體I配合，避免影響葉片主體I和延長節2的結構強度，確保有大致相同的熱脹冷縮率，引導筒7的材質與延長節2和葉片主體I的材質相同為宜。如，延長節2和葉片主體I采用纖維布并灌注樹脂，則弓丨導筒7的材質也選用纖維布。
[0042]在本實施例中，填充材料包括樹脂和/或纖維。樹脂及纖維填充在引導筒7里面，在加熱固化后形成填充材料和引導筒7形成連接釘4，該連接釘4與延長節2和葉片主體I為一體，進而使得延長節2和葉片主體I可靠連接。樹脂材質的連接釘4可以確保其本身的強度及疲勞性能，且能夠達到原葉片主體1、延長節2和連接釘4融為一體的目的。
[0043]在樹脂中填充的纖維可以提高連接釘4的強度，提升其疲勞性能。
[0044]當然，在其他實施例中，填充材料可以選擇其他流動性好、韌性好、強度高、疲勞性能比較好、容易固化的材質。
[0045]連接釘4還可以是穿透整個葉片主體I和延長節2的壓力面和吸力面的一個完整的釘，即沿葉片的厚度方向貫穿葉片。
[0046]為了保證延長后的葉片的氣動性能，在延長節2與葉片主體I之間設置填充材料，并形成連接延長節2和葉片主體I的連接釘4的步驟之后，葉片延長方法還包括:打磨并去掉連接釘4凸出葉片的表面的部分，以使連接釘4的表面與葉片的外表面平齊，進而避免影響葉片氣動性能。
[0047]為了提高葉片的使用壽命，在打磨并去掉連接釘4凸出葉片的表面的部分的步驟之后，葉片延長方法還包括:在葉片的表面對應固定孔3的位置(即打孔部分)涂保護層，以保護連接釘免受紫外輻射，減少老化風險。
[0048]根據本發明的另一方面，提供一種葉片，葉片為通過上述的葉片延長方法制造。采用上述方法制造的葉片設置在葉尖的延長節2能夠更可靠的與原本的葉片主體I連接，避免葉尖的延長節2松動脫落對地面的人員、動物等造成傷害，而且不會影響葉片的氣動外形，確保了葉片的發電效率。
[0049]根據本發明的另一方面，提供一種風力發電機組，其包括上述的葉片。通過此葉片可以滿足已經運行的風場的葉片需要延長的需求，只要采用外部平臺的方式就可以進行安裝，避免了將葉片全部吊裝下來的情況，節省了吊裝成本。同時，解決了目前葉尖延長主要采用粘接的方式，僅僅依靠粘接，在發生粘接缺陷時，很難發現，存在一定的質量工藝風險的問題。
[0050]本發明的葉片延長方法具有如下效果:
[0051]通過在葉片的延長節和葉片原本的葉片主體之間灌注樹脂，形成連接釘的方式確保了葉尖延長的可靠連接。
[0052]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種葉片延長方法，其特征在于，葉片包括葉片主體(I)和延長節(2)，所述葉片延長方法包括: 在所述延長節(2)和所述葉片主體(I)對應的位置上打孔； 將所述延長節(2)安裝在所述葉片主體(I)上； 在所述延長節(2)與所述葉片主體(I)之間設置填充材料，并形成連接所述延長節(2)和所述葉片主體(I)的連接釘(4)，所述連接釘(4)至少包括位于所述延長節(2)的固定孔(3)內的第一部分和位于所述葉片主體(I)的孔內的第二部分。2.根據權利要求1所述的葉片延長方法，其特征在于，將所述延長節(2)安裝在所述葉片主體(I)上的步驟包括: 將所述延長節(2)套設在所述葉片主體(I)外； 在所述延長節(2)和所述葉片主體(I)之間設置粘接膠，使所述延長節(2)粘接在所述葉片主體(I)上。3.根據權利要求1或2所述的葉片延長方法，其特征在于，在所述延長節(2)和所述葉片主體(I)上打孔的步驟中，所述固定孔(3)貫穿其所在的所述延長節(2)的吸力面或壓力面。4.根據權利要求3所述的葉片延長方法，其特征在于，在所述延長節(2)和所述葉片主體(I)上打孔的步驟中，所述葉片主體(I)上的孔貫穿其所在的葉片主體(I)的吸力面或壓力面，或所述葉片主體(I)上的孔的深度小于其所在位置處的葉片主體(I)的吸力面或壓力面的厚度。5.根據權利要求1所述的葉片延長方法，其特征在于，在所述延長節(2)與所述葉片主體(I)之間設置填充材料，并形成連接所述延長節(2)和所述葉片主體(I)的連接釘(4)的步驟包括: 在所述固定孔(3)和所述葉片主體(I)的孔內設置有引導筒(7); 將所述填充材料設置在所述引導筒(7)內，并形成連接所述延長節(2)和所述葉片主體(I)的連接釘(4)。6.根據權利要求5所述的葉片延長方法，其特征在于，所述填充材料包括樹脂和/或纖維，所述引導筒(7)為纖維筒。7.根據權利要求1所述的葉片延長方法，其特征在于，在所述延長節(2)與所述葉片主體(I)之間設置填充材料，并形成連接所述延長節(2)和所述葉片主體(I)的連接釘(4)的步驟之后，所述葉片延長方法還包括: 打磨并去掉所述連接釘(4)凸出所述葉片的表面的部分。8.根據權利要求7所述的葉片延長方法，其特征在于，在打磨并去掉所述連接釘(4)凸出所述葉片的表面的部分的步驟之后，所述葉片延長方法還包括: 在所述葉片的表面對應所述固定孔(3)的位置涂保護層。9.一種葉片，其特征在于，所述葉片為通過權利要求1至8中任一項所述的葉片延長方法制造。10.—種風力發電機組，其特征在于，包括權利要求9所述的葉片。
【文檔編號】F03D80/00GK106050577SQ201610383465
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月1日
【發明人】鐘瑤冰, 姜明淵, 王肖虎
【申請人】北京金風科創風電設備有限公司