CN113719407A - 一种快速对接的分段式风电叶片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风电设备技术领域，尤其涉及一种快速对接的分段式风电叶片；包括沿风电叶片长度方向设置的叶根分段和叶尖分段；叶根分段朝向叶尖分段的一端沿周向设置有第一法兰，叶根分段内设置有第一腹板，第一腹板朝向叶尖分段的一端设置有向内凹陷的母头；叶尖分段朝向叶根分段的一端沿周向设置有第二法兰，叶尖分段内设置有第二腹板，第二腹板朝向叶根分段的一端设置有向外凸起的公头；叶根分段和叶尖分段装配时，公头伸入母头中，销轴穿插公头和母头的侧壁，用于公头和母头的固定连接；若干个紧固件用于固定连接第一法兰和第二法兰。本发明提供了一种快速对接的分段式风电叶片，能够提高风电叶片分段之间的装配效率。

Description

一种快速对接的分段式风电叶片

技术领域

本发明涉及风电设备技术领域，尤其涉及一种快速对接的分段式风电叶片。

背景技术

风是一种没有公害的能源。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，非常适合因地制宜地利用风力发电。风电是可再生能源发展的重要领域，我国风能资源丰富，加快风电项目的建设，对于我国的调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。

为了充分利用风能资源，风力发电机的叶片长度也不断增加，而风能资源丰富的地区往往是一些偏远山区、荒漠地带、海上或海边等人迹较少的地区，交通条件差，运输长叶片相当困难，因此通过将叶片分段的方式方便叶片的运输。

现有技术的分段式风电叶片在安装时，由于风力发电机安装地区的特殊性，较难有设备进行辅助安装，因此在对接风电叶片的分段时不容易将分段之间相互对齐，装配效率较低。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，设计一种快速对接的分段式风电叶片，能够提高风电叶片分段之间的装配效率。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种快速对接的分段式风电叶片，解决现有技术中分段式风电叶片安装过程中装配效率较低的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

包括：沿风电叶片长度方向设置的叶根分段和叶尖分段；

所述叶根分段朝向所述叶尖分段的一端沿周向设置有第一法兰，所述叶根分段内设置有第一腹板，所述第一腹板朝向所述叶尖分段的一端设置有向内凹陷的母头；

所述叶尖分段朝向所述叶根分段的一端沿周向设置有第二法兰，所述叶尖分段内设置有第二腹板，所述第二腹板朝向所述叶根分段的一端设置有向外凸起的公头；

所述叶根分段和所述叶尖分段装配时，所述公头伸入所述母头中，销轴穿插所述公头和所述母头的侧壁，用于所述公头和所述母头的固定连接；若干个紧固件用于固定连接所述第一法兰和所述第二法兰。

进一步地，所述第一法兰设置有第一卡槽，所述第一腹板一端伸入所述第一卡槽内；所述第二法兰设置有第二卡槽，所述第二腹板一端伸入所述第二卡槽内。

进一步地，所述母头的侧壁外侧设置有贴合的第一补强板，所述销轴设置在所述第一补强板处且穿插所述第一补强板。

进一步地，所述第一补强板与所述第一法兰连接为一体结构。

进一步地，还包括第一轴套和第二轴套，所述第一轴套穿插所述第一补强板和所述母头的侧壁，所述第二轴套穿插所述公头，所述销轴通过穿插所述第一轴套和所述第二轴套固定连接所述公头和所述母头。

进一步地，所述第二腹板的侧壁设置有贴合的第二补强板。

进一步地，所述第二补强板与所述第二法兰连接为一体结构。

进一步地，所述公头外侧壁与所述母头侧壁内侧为间隙配合。

进一步地，所述紧固件为螺栓，所述第一法兰和所述第二法兰设置有若干个安装孔，螺栓穿插安装孔对所述第一法兰和所述第二法兰进行固定。

进一步地，所述第一法兰与所述第二法兰之间设置有密封胶层。

进一步地，所述第一腹板设置有两个，且相互间隔地设置在所述叶根分段内；所述第二腹板设置有两个，且对应所述第一腹板的位置进行设置。

进一步地，所述叶根分段朝向所述叶尖分段的一端设置有第一贴合面和第二贴合面，所述第一贴合面与所述第二贴合面在朝向所述叶尖分段的方向形成错位；所述叶尖分段朝向所述叶根分段的一端设置有第三贴合面和第四贴合面，所述叶根分段和所述叶尖分段装配时，所述第一贴合面和所述第三贴合面贴合，所述第二贴合面和所述第四贴合面贴合。

进一步地，所述第一贴合面和所述第三贴合面之间设置有结构胶，所述第二贴合面和所述第四贴合面之间设置有结构胶。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

设计的一种快速对接的分段式风电叶片，通过设置公头和母头相配合，使叶根分段和叶尖分段能够便捷快速地进行对接，并且能固定叶根分段和叶尖分段之间的相对位置，同时使用销轴和紧固件对叶根分段和叶尖分段之间进行固定，从而实现风电叶片分段之间的快速安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中分段式风电叶片的整体示意图；

图2为本发明实施例中分段式风电叶片的连接处结构***图；

图3为本发明实施例中叶根分段的连接处结构示意图；

图4为本发明实施例中叶尖分段的连接处结构示意图；

图5为本发明实施例中分段式风电叶片的侧面示意图；

图6为本发明实施例中图5的A处剖视图；

图7为本发明实施例中图5的B处剖视图；

图8为本发明实施例中图5的C处剖视图；

图9为本发明实施例中第一实施例中图6的D处放大图；

图10为本发明实施例中第二实施例中图6的D处放大图；

图11为本发明实施例中第三实施例中图6的D处放大图；

附图标记：叶根分段1、第一法兰11、第一腹板12、母头13、第一补强板14、第一贴合面15、第二贴合面16、叶尖分段2、第二法兰21、第二腹板22、公头23、第二补强板24、第三贴合面25、第四贴合面26、销轴3、紧固件4。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

一种快速对接的分段式风电叶片，如图1~9所示，沿风电叶片长度方向设置的叶根分段1和叶尖分段2；叶根分段1朝向叶尖分段2的一端沿周向设置有第一法兰11，叶根分段1内设置有第一腹板12，第一腹板12朝向叶尖分段2的一端设置有向内凹陷的母头13；叶尖分段2朝向叶根分段1的一端沿周向设置有第二法兰21，叶尖分段2内设置有第二腹板22，第二腹板22朝向叶根分段1的一端设置有向外凸起的公头23；叶根分段1和叶尖分段2装配时，公头23伸入母头13中，销轴3穿插公头23和母头13的侧壁，用于公头23和母头13的固定连接；若干个紧固件4用于固定连接第一法兰11和第二法兰21。

本实施例中，在连接叶根分段1和叶尖分段2时，只需将公头23伸入母头13中，对叶根分段1和叶尖分段2的相对位置进行定位，之后仅需将叶根分段1和叶尖分段2推动至贴合再安装销轴3和紧固件4，即可完成对接安装，从而省去传统结构中繁杂的对齐过程，并且公头23与母头13连接后能固定叶根分段1和叶尖分段2之间的位置，在后续安装销轴3和紧固件4的过程中避免叶根分段1和叶尖分段2之间再次发生错位，不需要像传统结构中需要额外的设备来对安装过程中的叶根分段1和叶尖分段2进行限位，从而有效地提升风电叶片分段之间的安装效率和质量。在叶根分段1和叶尖分段2的固定设计中，将公头23与母头13通过销轴3穿插在一起，可以将第一腹板12和第二腹板22连接形成一个整体能够相互传力，增加连接刚性，同时，由于叶片的体积较大，在起吊对接的过程中容易产生晃动，使用销轴3可以实现快速地穿插固定，从而便于人员将公头23和母头13快速固定连接使叶根分段1和叶尖分段2连成一体，从而方便之后安装紧固件4，避免叶根分段1和叶尖分段2之间产生独立晃动发生错位。

优选地，第一法兰11设置有第一卡槽，第一腹板12一端伸入第一卡槽内；第二法兰21设置有第二卡槽，第二腹板22一端伸入第二卡槽内。第一卡槽和第二卡槽的侧壁分别抵住第一腹板12和第二腹板22的一端侧面，此端为第一腹板12和第二腹板22的连接端，结构强度较弱，受力后容易产生扭转、弯折，因此通过第一卡槽和第二卡槽加强连接处的结构强度。

由于母头13的侧壁外侧较薄，为了保证连接强度，母头13的侧壁外侧设置有贴合的第一补强板14，销轴3设置在第一补强板14处且穿插第一补强板14。优选地，第一补强板14与第一法兰11连接为一体结构，使第一补强板14、母头13与第一法兰11之间可以相互传力将力平均分摊，从而进一步地提升连接强度。

还包括第一轴套和第二轴套，第一轴套穿插第一补强板14和母头13的侧壁，使第一轴套对第一补强板14和母头13之间也起到固定作用，第二轴套穿插公头23；销轴3通过穿插第一轴套和第二轴套固定连接公头23和母头13。

第二腹板22的侧壁设置有贴合的第二补强板24。优选地，第二补强板24与第二法兰21连接为一体结构，可以对第二腹板22进行进一步地支撑。

为了避免组装不进的情况，设置公头23外侧壁与母头13侧壁内侧为间隙配合。

作为紧固件4的一种优选，紧固件4为螺栓，第一法兰11和第二法兰21设置有若干个安装孔，螺栓穿插安装孔对第一法兰11和第二法兰21进行固定。

为了保证叶根分段1和叶尖分段2连接处的密封性，第一法兰11与第二法兰21之间设置有密封胶层。

为了提升叶根分段1和叶尖分段2整体的结构强度，第一腹板12设置有两个，且相互间隔地设置在叶根分段1内；第二腹板22设置有两个，且对应第一腹板12的位置进行设置。

实施例2：

一种快速对接的分段式风电叶片，如图1~8所示和图10，与实施例1不同的是，叶根分段1朝向叶尖分段2的一端设置有第一贴合面15和第二贴合面16，第一贴合面15与第二贴合面16在朝向叶尖分段2的方向形成错位；叶尖分段2朝向叶根分段1的一端设置有第三贴合面25和第四贴合面26，叶根分段1和叶尖分段2装配时，第一贴合面15和第三贴合面25贴合，第二贴合面16和第四贴合面26贴合。第一贴合面15和第三贴合面25之间设置有结构胶，第二贴合面16和第四贴合面26之间设置有结构胶。

本实施例中，通过在叶根分段1上设置错位的第一贴合面15和第二贴合面16、并在叶尖分段2上设置对应的第三贴合面25和第四贴合面26，在叶根分段1和叶尖分段2对接时可以对叶根分段1和叶尖分段2的外侧进行导向和限制，同时第一贴合面15和第二贴合面16之间形成的台阶、与第三贴合面25和第四贴合面26之间形成的台阶相配合，在风电叶片受到垂直于长度方向的力F时，两个台阶的侧面可以相互支撑，从而提高风电叶片整体在拼接处的抗弯性能。结构胶能进一步提升第一贴合面15和第三贴合面25、第二贴合面16和第四贴合面26之间的固定连接效果。

实施例3：

一种快速对接的分段式风电叶片，如图1~8所示和图11，与实施例1不同的是，在叶根分段1的一端和叶尖分段2的一端分别固定安装截面为“L”型的板材，“L”型的板材的一边形成第一法兰11和第二法兰21。

本实施例中，由于第一法兰11和第二法兰21分别位于叶根分段1和叶尖分段2的主体部分长度方向的垂直方向，因此加工较为困难，通过将第一法兰11与叶根分段1、第二法兰21与叶尖分段2进行分体设置，可以使叶根分段1和叶尖分段2的主体部分形成在长度方向延伸的结构，更便于加工。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (13)

1.一种快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，包括

沿风电叶片长度方向设置的叶根分段（1）和叶尖分段（2）；

所述叶根分段（1）朝向所述叶尖分段（2）的一端沿周向设置有第一法兰（11），所述叶根分段（1）内设置有第一腹板（12），所述第一腹板（12）朝向所述叶尖分段（2）的一端设置有向内凹陷的母头（13）；

所述叶尖分段（2）朝向所述叶根分段（1）的一端沿周向设置有第二法兰（21），所述叶尖分段（2）内设置有第二腹板（22），所述第二腹板（22）朝向所述叶根分段（1）的一端设置有向外凸起的公头（23）；

所述叶根分段（1）和所述叶尖分段（2）装配时，所述公头（23）伸入所述母头（13）中，销轴（3）穿插所述公头（23）和所述母头（13）的侧壁，用于所述公头（23）和所述母头（13）的固定连接；若干个紧固件（4）用于固定连接所述第一法兰（11）和所述第二法兰（21）。

2.根据权利要求1所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述第一法兰（11）设置有第一卡槽，所述第一腹板（12）一端伸入所述第一卡槽内；所述第二法兰（21）设置有第二卡槽，所述第二腹板（22）一端伸入所述第二卡槽内。

3.根据权利要求1所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述母头（13）的侧壁外侧设置有贴合的第一补强板（14），所述销轴（3）设置在所述第一补强板（14）处且穿插所述第一补强板（14）。

4.根据权利要求3所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述第一补强板（14）与所述第一法兰（11）连接为一体结构。

5.根据权利要求4所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，还包括第一轴套和第二轴套，所述第一轴套穿插所述第一补强板（14）和所述母头（13）的侧壁，所述第二轴套穿插所述公头（23），所述销轴（3）通过穿插所述第一轴套和所述第二轴套固定连接所述公头（23）和所述母头（13）。

6.根据权利要求1所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述第二腹板（22）的侧壁设置有贴合的第二补强板（24）。

7.根据权利要求6所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述第二补强板（24）与所述第二法兰（21）连接为一体结构。

8.根据权利要求1所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述公头（23）外侧壁与所述母头（13）侧壁内侧为间隙配合。

9.根据权利要求1所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述紧固件（4）为螺栓，所述第一法兰（11）和所述第二法兰（21）设置有若干个安装孔，螺栓穿插安装孔对所述第一法兰（11）和所述第二法兰（21）进行固定。

10.根据权利要求1所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述第一法兰（11）与所述第二法兰（21）之间设置有密封胶层。

11.根据权利要求1所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述第一腹板（12）设置有两个，且相互间隔地设置在所述叶根分段（1）内；所述第二腹板（22）设置有两个，且对应所述第一腹板（12）的位置进行设置。

12.根据权利要求1所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述叶根分段（1）朝向所述叶尖分段（2）的一端设置有第一贴合面和第二贴合面，所述第一贴合面与所述第二贴合面在朝向所述叶尖分段（2）的方向形成错位；所述叶尖分段（2）朝向所述叶根分段（1）的一端设置有第三贴合面和第四贴合面，所述叶根分段（1）和所述叶尖分段（2）装配时，所述第一贴合面和所述第三贴合面贴合，所述第二贴合面和所述第四贴合面贴合。

13.根据权利要求12所述的快速对接的分段式风电叶片，其特征在于，所述第一贴合面和所述第三贴合面之间设置有结构胶，所述第二贴合面和所述第四贴合面之间设置有结构胶。

Images