風力發電機組的分段葉片及風力發電機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種風力發電機組的分段葉片及風力發電機組。所述分段葉片至少包括通過卡接組件固定連接的第一葉片段和第二葉片段，卡接組件包括：第一卡接件，第一卡接件設置在第一葉片段的連接端，第一卡接件包括卡孔；第二卡接件，第二卡接件設置在第二葉片段的連接端，第二卡接件包括旋轉部，旋轉部可穿過卡孔并旋轉后卡止在第一卡接件一側。采用本實用新型的技術方案，可以使分段葉片方便組裝且更加牢固，并避免采用螺栓連接需要定期維護造成的問題，進而提高葉片使用的安全性并降低成本。
【專利說明】
風力發電機組的分段葉片及風力發電機組
技術領域
[0001]本實用新型涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種風力發電機組的分段葉片及風力發電機組。
【背景技術】
[0002]隨著風力發電技術的不斷發展，風力發電機組的單機容量不斷擴大，而風力發電機組的葉片的長度也逐漸加長。當前，常規型葉片的長度已經達到50m以上，最長的葉片已經超過了 70m。這樣長度的葉片在生產及運輸過程中存在較多困難，已經成為一個制約風力發電發展普及的顯著問題。
[0003]在葉片的生產過程中，通常利用真空灌注來生產葉片，長度較大的葉片對生產廠房要求較高。葉片模具及灌注用材料的尺寸較大，進行翻模、鋪層、脫模等步驟操作難度大，而且存在占模時間較長等問題，這些問題都會影響葉片的生產效率。
[0004]在葉片的運輸過程中，長度較大的葉片需要運輸車輛的長度較大，運輸道路的轉彎半徑較大，這不僅增加了葉片的運輸成本，也在葉片的運輸過程中留下安全隱患。尤其是對于位于山區的風電場，山高、道路窄、轉彎半徑小等問題，使得葉片的運輸面臨極大挑戰。
[0005]為了解決葉片長度較大對生產及運輸帶來的問題，現有技術中，將葉片分成兩段或多段葉片段，葉片段之間利用螺栓連接的方式來連接。但是，葉片段之間采用螺栓連接的方式，需要在空中對進行定期預緊和維護，存在安全隱患，而且提高了葉片的使用成本。總之，葉片段之間的螺栓連接方式使用不方便。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的實施例提供一種風力發電機組的分段葉片及風力發電機組，以解決分段葉片的葉片段之間的螺栓連接方式使用不方便的問題。
[0007]為達到上述目的，本實用新型的實施例提供一種風力發電機組的分段葉片，分段葉片至少包括通過卡接組件固定連接的第一葉片段和第二葉片段，卡接組件包括:第一卡接件，第一卡接件設置在第一葉片段的連接端，第一卡接件包括卡孔;第二卡接件，第二卡接件設置在第二葉片段的連接端，第二卡接件包括旋轉部，旋轉部可穿過卡孔并旋轉后卡止在第一卡接件一側。
[0008]進一步地，第一卡接件上設置有用于限制旋轉部的旋轉位置的限位件。
[0009]進一步地，限位件包括與設置在第一卡接件上的限位孔相配合的限位螺栓或限位銷釘。
[0010]進一步地，第二卡接件還包括固定部，固定部固定設置在第二葉片段的連接端，旋轉部與固定部轉動連接。
[0011]進一步地，旋轉部與固定部通過旋轉軸連接，旋轉軸在固定部遠離第二葉片段的連接端的一側形成有止擋旋轉軸沿軸向滑動的止擋凸起。
[0012]進一步地，第二卡接件還包括位于旋轉部與固定部之間的填充塊，填充塊與固定部固定連接，填充塊與卡孔的形狀相配合且尺寸相等。
[0013]進一步地，卡孔為方形孔，填充塊為方形塊。
[0014]進一步地，第一卡接件分別與第一葉片段的迎風面殼體的內壁面和背風面殼體的內壁面固定連接，第二卡接件分別與第二葉片段的迎風面殼體的內壁面和背風面殼體的內壁面固定連接。
[0015]進一步地，沿分段葉片的弦向，第一葉片段和第二葉片段之間通過至少一個卡接組件連接。
[0016]進一步地，各第一卡接件與第一葉片段的迎風面殼體的內壁面和/或背風面殼體的內壁面固定連接，各第二卡接件與第二葉片段的迎風面殼體的內壁面和/或背風面殼體的內壁面固定連接。
[0017]根據本實用新型的另一方面，本實用新型的實施例還提供一種風力發電機組，該風力發電機組至少包括一個如上所述的風力發電機組的分段葉片。
[0018]本實用新型的實施例的風力發電機組的分段葉片，采用卡接組件的機械連接方式對葉片段進行固定連接，可以使分段葉片方便組裝且更加牢固，并避免采用螺栓連接需要定期維護造成的問題，進而提高葉片使用的安全性并降低成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例的風力發電機組的分段葉片的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例的風力發電機組的分段葉片的相鄰葉片段連接的結構示意圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例的風力發電機組的分段葉片的相鄰葉片段連接的第一分解結構不意圖；
[0022]圖4為本實用新型實施例的風力發電機組的分段葉片的相鄰葉片段連接的第二分解結構不意圖；
[0023]圖5為本實用新型實施例的風力發電機組的分段葉片的相鄰葉片段連接的第三分解結構不意圖；
[0024]圖6為本實用新型實施例的風力發電機組的分段葉片的相鄰葉片段連接的第四分解結構不意圖；
[0025]圖7為本實用新型實施例的風力發電機組的分段葉片的第一卡接件的結構示意圖。
[0026]附圖標記說明:
[0027]10、第一葉片段;20、第二葉片段;30、第一卡接件;31、卡孔;32、第二卡接件;33、旋轉部;34、填充塊;35、固定部;36、止擋凸起;37、限位孔。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本實用新型實施例的風力發電機組的分段葉片及風力發電機組進行詳細描述。
[0029]如圖1至圖4所示，根據本實用新型的實施例，該風力發電機組的分段葉片至少包括通過卡接組件固定連接的第一葉片段10和第二葉片段20，該卡接組件包括第一卡接件30和第二卡接件32，用于將第一葉片段10和第二葉片段20固定連接后組成葉片。第一卡接件30設置在第一葉片段10的連接端，包括卡孔31;第二卡接件32設置在所述第二葉片段20的連接端，包括旋轉部33，旋轉部33可穿過卡孔31并旋轉后卡止在第一卡接件30—側。
[0030]由于旋轉部33卡止在第一卡接件30—側，使第一卡接件30和第二卡接件32緊固卡接，進而實現第一葉片段10和第二葉片段20之間可靠的固定連接，形成質量可靠的葉片。采用該卡接組件的機械連接方式，可以使分段葉片方便組裝且更加牢固，并避免采用螺栓連接需要定期維護造成的問題，進而提高葉片使用的安全性并降低成本。
[0031]此外，將該分段葉片分為兩個或兩個以上的葉片段，在葉片的生產過程中可以單獨生產葉片段，以減小對廠房以及模具等生產材料的規格要求，并能夠降低葉片的生產難度，以及提高生產效率;葉片段的長度較短，方便存儲，通過運輸葉片段可以方便運輸、降低運輸成本，并極大降低了對運輸道路的限制條件，可以促進風電場的建設與發展。本實施例中，該分段葉片的葉片段為兩個，在其他實施例中，每個葉片的葉片段的數量可以根據需要確定，以不影響葉片整體結構強度和氣動性能為準。
[0032]在具體地應用場景中，第一葉片段10的連接端和第二葉片段20的連接端組成葉片分段處，可以使第一葉片段10和第二葉片段20相互貼合起來組成葉片。第一卡接件30和第二卡接件32在葉片分段處的具體設置位置，可以通過對葉片的具體尺寸，以及葉片在風力發電機組運行過程中的受力情況和承重位置的精確分析與計算來確定。在組裝該分段葉片時，將旋轉部33穿過卡孔31，在第一葉片段10的連接端和第二葉片段20的連接端完全貼合后，轉動旋轉部33使其卡止在卡孔31的一側，以通過第一卡接件30和第二卡接件32緊固卡接來實現兩個葉片段可靠連接，保證風力發電機組的穩定運行。
[0033]優選地，第一卡接件30上設置有限位件，用于限制旋轉部33的旋轉位置。在第一卡接件30和第二卡接件32緊固卡接時，旋轉部33卡止在卡孔31的一側，為了防止旋轉部33發生轉動使旋轉部33不能卡止在卡孔31—側，而從卡孔31中脫出，造成兩個葉片段分開而破壞葉片，在卡孔31的外側設置限位件，可以保證旋轉部33有效地卡止在卡孔31—側，進而保證該兩個葉片段之間可以穩定的緊固卡接。
[0034]具體地，如圖5至圖7所示，第一卡接件30上卡止有旋轉部33的一側設置有多個限位孔37，多個限位孔37分布在旋轉部33的最佳卡止位置的外周。將旋轉部33旋轉到最佳卡止位置之后，利用與限位孔37相配合的限位螺栓或限位銷釘可在多個限位孔37出形成限位件，例如限位凸起或限位柱，進而有效防止旋轉部33發生轉動。
[0035]優選地，第二卡接件32包括固定部35，固定部35設置在第二葉片段20的連接端，固定部35與旋轉部33轉動連接。通過將旋轉部33穿過卡孔31并將固定部35與卡孔31貼合后，轉動旋轉部33使旋轉部33卡止在卡孔31的一側，可以實現第一卡接件30和第二卡接件32之間的緊固卡接。
[0036]具體地，旋轉部33與固定部35可以通過旋轉軸連接來實現可轉動連接，而且，旋轉軸在固定部35遠離第二葉片段20的連接端的一側可以形成止擋凸起36，用于止擋旋轉軸沿軸向滑動，進而避免旋轉部33卡止在卡孔31—側時，旋轉軸滑動造成第一卡接件30和第二卡接件32之間的緊固卡接發生松動。
[0037]優選地，第二卡接件32還包括填充塊34，填充塊34位于旋轉部33與固定部35之間，填充塊34與固定部35固定連接，填充塊34與卡孔31的形狀相配合且尺寸相等，用于填充滿卡孔31內部，防止填充塊34在卡孔31內移動而影響第一卡接件30和第二卡接件32之間的相對位置，造成對葉片形狀的破壞。
[0038]例如，所述卡孔31為方形孔，填充塊34為與該方形孔相配合的方形塊，這樣的方形孔和方形塊相配合，既可以防止填充塊34在卡孔31內移動，又能防止填充塊34在卡孔31內轉動，進而提高卡接組件的可靠性。相應地，旋轉部33也可以設計為方形塊旋轉部，在將該方形塊旋轉部穿過卡孔31，并轉動90度到達最佳卡止位置后，可以將限位螺栓或限位銷釘固定在限位孔37中即可使方形塊旋轉部穩定地卡止在卡孔31的一側。當然，卡孔31和填充塊34的形狀還可以為其他相配的形狀。
[0039]本實施例中，卡接組件設置在分段葉片的內部，利用第一卡接件30和第二卡接件32分別與第一葉片段10和第二葉片段20的殼體的內壁面固定連接，以使該卡接組件可以對兩個葉片段進行緊固卡接來形成葉片。此外，為了提高該分段葉片的穩定性，卡接組件的尺寸和數量可以進行適應調整，即可以采用一個或多個尺寸較大的卡接組件，也可以采用多個尺寸較小的卡接組件。當然，也可以采用尺寸較大的卡接組件和尺寸較小的卡接組件相配合。
[0040]具體地，采用尺寸較大的卡接組件時，可以將第一卡接件30分別與第一葉片段10的迎風面殼體的內壁面和背風面殼體的內壁面固定連接，將第二卡接件32分別與第二葉片段20的迎風面殼體的內壁面和背風面殼體的內壁面固定連接。通過卡接組件與葉片段的兩面(迎風面和背風面)的內壁面固定連接，可以保證該連接的可靠性，并利于葉片段之間的緊固卡接。
[0041]采用尺寸較小的卡接組件時，可以通過卡接組件與葉片段的一面(迎風面或背風面)的內壁面固定連接，由多個卡接組件來實現葉片段之間的緊固卡接。例如，將一部分卡接組件的第一卡接件30與第一葉片段10的迎風面殼體的內壁面固定連接，將另一部分卡接組件的第一卡接件30與第一葉片段10的背風面殼體的內壁面固定連接;并相對應地，將一部分卡接組件的第二卡接件32與第二葉片段20的背風面殼體的內壁面固定連接，將另一部分卡接組件的第二卡接件32與第二葉片段20的迎風面殼體的內壁面固定連接。
[0042]在將卡接組件與葉片段的內壁面固定連接時，可以通過擴大卡接組件與葉片段的內壁面的連接面積，并采用專用黏結劑或玻璃纖維布等材料以及其他連接部件，與葉片段灌注為一體成型。例如，擴大第一卡接件30和固定部35端部的形狀，并與葉片段分段處的形狀保持配合。
[0043]本實施例中，卡接組件可以采用金屬、復合材料等非金屬材質制成，例如鋁合金。在采用金屬材質的卡接組件時，需要在卡接組件上靠近葉片的部位進行鉆孔，并引出避雷線連接至葉片內部的主避雷系統，以實現防雷的目的。在采用非金屬材質的卡接組件時，只要保證其能夠滿足葉片段之間的連接強度需求即可。
[0044]此外，為了保證葉片段連接位置的密封性能，還可以在相鄰兩個葉片段之間的間隙內填充橡膠，或在在葉片表面鋪設玻纖布等，用于保證分段葉片的整體氣動性能，同時防止分段葉片內部外受到污染或侵蝕。
[0045]如上所述為本實用新型實施例的風力發電機組的分段葉片，該分段葉片具有如下效果:
[0046]通過將葉片分為兩個或多個葉片段，使葉片段具有較小的長度，有效提高了葉片的生產效率，并降低了葉片的運輸成本；
[0047]利用卡接組件來實現葉片段之間的固定連接，使分段葉片方便組裝且更加牢固，并避免了采用螺栓連接需要定期維護造成的問題，降低了葉片使用成本和風險。
[0048]在此基礎上，本實用新型的實施例還提供一種風力發電機組，該風力發電機組至少包括如上所述的本實用新型的實施例的分段葉片，該風力發電機組通過卡接組件對分段葉片的葉片段進行固定連接，可以避免采用螺栓連接葉片段需要定期維護造成的問題。
[0049]需要指出，根據實施的需要，可將本申請中描述的各個部件拆分為更多部件，也可將兩個或多個部件或者部件的部分操作組合成新的部件，以實現本實用新型的目的。
[0050]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型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實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種風力發電機組的分段葉片，其特征在于，所述分段葉片至少包括通過卡接組件固定連接的第一葉片段(10)和第二葉片段(20)，所述卡接組件包括: 第一卡接件(30)，所述第一卡接件(30)設置在所述第一葉片段(10)的連接端，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)設置在所述第二葉片段(20)的連接端，所述第二卡接件(32)包括旋轉部(33)，所述旋轉部(33)可穿過所述卡孔(31)并旋轉后卡止在所述第 ^接件(30)—側。2.根據權利要求1所述的分段葉片，其特征在于，所述第一卡接件(30)上設置有用于限制所述旋轉部(33)的旋轉位置的限位件。3.根據權利要求2所述的分段葉片，其特征在于，所述限位件包括與設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銷釘。4.根據權利要求1所述的分段葉片，其特征在于，所述第二卡接件(32)還包括固定部(35)，所述固定部(35)固定設置在所述第二葉片段(20)的連接端，所述旋轉部(33)與所述固定部(35)轉動連接。5.根據權利要求4所述的分段葉片，其特征在于，所述旋轉部(33)與所述固定部(35)通過旋轉軸連接，所述旋轉軸在所述固定部(35)遠離所述第二葉片段(20)的連接端的一側形成有止擋所述旋轉軸沿軸向滑動的止擋凸起(36)。6.根據權利要求4所述的分段葉片，其特征在于，所述第二卡接件(32)還包括位于旋轉部(33)與所述固定部(35)之間的填充塊(34)，所述填充塊(34)與所述固定部(35)固定連接，所述填充塊(34)與所述卡孔(31)的形狀相配合且尺寸相等。7.根據權利要求6所述的分段葉片，其特征在于，所述卡孔(31)為方形孔，所述填充塊(34)為方形塊。8.根據權利要求1至7中任一項所述的分段葉片，其特征在于，所述第一卡接件(30)分別與所述第一葉片段(10)的迎風面殼體的內壁面和背風面殼體的內壁面固定連接，所述第二卡接件(32)分別與所述第二葉片段(20)的迎風面殼體的內壁面和背風面殼體的內壁面固定連接。9.根據權利要求1至7中任一項所述的分段葉片，其特征在于，沿所述分段葉片的弦向，所述第一葉片段(10)和所述第二葉片段(20)之間通過至少一個所述卡接組件連接。10.根據權利要求9所述的分段葉片，其特征在于，各所述第一卡接件(30)與所述第一葉片段(10)的迎風面殼體的內壁面和/或背風面殼體的內壁面固定連接，各所述第二卡接件(32)與所述第二葉片段(20)的迎風面殼體的內壁面和/或背風面殼體的內壁面固定連接。11.一種風力發電機組，其特征在于，所述風力發電機組至少包括一個如權利要求1至10中任一項所述的風力發電機組的分段葉片。
【文檔編號】F03D80/00GK205559177SQ201620331514
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月19日
【發明人】王興波, 田東
【申請人】北京金風科創風電設備有限公司