CN116181563A - 叶片以及风力发电机组 - Google Patents

叶片以及风力发电机组 Download PDF

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CN116181563A
CN116181563A CN202211454022.6A CN202211454022A CN116181563A CN 116181563 A CN116181563 A CN 116181563A CN 202211454022 A CN202211454022 A CN 202211454022A CN 116181563 A CN116181563 A CN 116181563A
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windward
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CN202211454022.6A
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苏成功
鲁晓锋
张颜明
王向东
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Sinomatech Wind Power Blade Co Ltd
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Sinomatech Wind Power Blade Co Ltd
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
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Abstract

本申请涉及一种叶片以及风力发电机组,叶片包括外壳、腹板以及连接部件。壳体包括相对设置的迎风面壳体及背风面壳体,迎风面壳体与背风面壳体围合形成中空空间。腹板设置于中空空间并分别与迎风面壳体及背风面壳体连接。连接部件位于迎风面壳体及背风面壳体中的至少一者与腹板之间,腹板通过连接部件与迎风面壳体及背风面壳体中的至少一者间接连接,连接部件包括沿外壳的厚度方向凹陷的第一槽体,腹板与第一槽体至少部分相互层叠并固定连接。本申请实施例能够提高腹板与外壳的连接强度,利于减小维护次数及维护成本,提高叶片的安全可靠性。

Description

叶片以及风力发电机组
技术领域
本申请涉及风力发电技术领域,特别是涉及叶片以及风力发电机组。
背景技术
近年来,风力发电作为一种清洁能源,获得飞速的发展。为了更好的将风能转换为电能,提高转换效率,对风力发电机组的叶片的研究越来越备受关注。
腹板是叶片中关键的支撑结构,在制作叶片时,常直接将腹板与蒙皮粘接,但由于腹板高度的与蒙皮之间的间隙常出现不适配的情况,使得腹板与蒙皮之间的胶层过厚或者过薄,其中,胶层过厚不但会降低粘接强度,还容易掉渣、脱胶增加后续维护工作,而胶层过薄则直接导致胶层不满足设计要求,粘接强度不够且增加维护工作量及维护成本,降低安全可靠性。
发明内容
本申请实施例提供一种叶片以及风力发电机组,能够提高腹板与外壳的连接强度,利于减小维护次数及维护成本,提高叶片的安全可靠性。
一方面,根据本申请实施例提出了一种叶片,包括:外壳,包括相对设置的迎风面壳体及背风面壳体,迎风面壳体与背风面壳体围合形成中空空间;腹板,设置于中空空间并分别与迎风面壳体及背风面壳体连接;连接部件,位于迎风面壳体及背风面壳体中的至少一者与腹板之间,腹板通过连接部件与迎风面壳体及背风面壳体中的至少一者间接连接,连接部件包括沿外壳的厚度方向凹陷的第一槽体,腹板与第一槽体至少部分相互层叠并固定连接。
根据本申请实施例的一个方面,第一槽体包括第一底壁以及成对设置并在外壳的弦向间隔分布的第一侧壁,腹板与第一侧壁以及第一底壁中的至少一者层叠设置并粘接连接。
根据本申请实施例的一个方面,第一底壁与成对设置的第一侧壁围合形成具有第一开口的第一容纳腔;其中,腹板由第一开口伸入第一容纳腔内与以第一槽体连接;或者,腹板设置于第一容纳腔外并连接于第一底壁以与第一槽体连接。
根据本申请实施例的一个方面,沿外壳的轴向,成对设置的第一侧壁呈变高度结构,由外壳的叶根段以及叶尖段中的一者至另一者所在侧,第一侧壁在厚度方向上的尺寸呈减小趋势,减小趋势包括逐渐减小以及逐段减小中的一者。
根据本申请实施例的一个方面,成对设置的第一侧壁沿着厚度方向背离第一底壁延伸预定长度;或者,成对设置的第一侧壁中的至少一者沿着与厚度方向相交的方向背离第一底壁延伸预定长度。
根据本申请实施例的一个方面,第一底壁连接于迎风面壳体及背风面壳体中的一者;其中,腹板由第一开口伸入第一容纳腔内并固定连接于成对设置的第一侧壁;或者,腹板由第一开口伸入第一容纳腔内并固定连接于成对设置的第一侧壁以及第一底壁。
根据本申请实施例的一个方面,腹板伸入第一容纳腔的部分与第一容纳腔的形状相匹配,腹板伸入第一容纳腔的部分在外壳的轴向上的正投影呈矩形结构、梯形结构、腰圆形结构以及半圆形结构中的一者。
根据本申请实施例的一个方面,连接部件还包括连接板,连接板的一端连接于迎风面壳体及背风面壳体中的一者且另一端伸入第一容纳腔以与第一槽体连接,腹板连接于第一底壁背离第一容纳腔的一端。
根据本申请实施例的一个方面,连接板由第一开口伸入第一容纳腔内并固定连接于成对设置的第一侧壁;或者,连接板由第一开口伸入第一容纳腔内并固定连接于成对设置的第一侧壁以及第一底壁。
根据本申请实施例的一个方面,连接板伸入第一容纳腔的部分与第一容纳腔的形状相匹配,连接板伸入第一容纳腔的部分在外壳的轴向上的正投影呈矩形结构、梯形结构、腰圆形结构以及半圆形结构中的一者。
根据本申请实施例的一个方面,连接部件还包括沿厚度方向凹陷的第二槽体,第二槽体包括第二底壁以及成对设置并在弦向间隔分布的第二侧壁,第二底壁与成对设置的第二侧壁围合形成具有第二开口的第二容纳腔,第一开口与第二开口相对设置;第二底壁连接于迎风面壳体及背风面壳体中的一者,连接板的一端伸入第一容纳腔且另一端伸入第二容纳腔以连接第一槽体与第二槽体。
根据本申请实施例的一个方面,第一槽体与第二槽体在厚度方向上呈对称结构。
根据本申请实施例的一个方面,连接板由第二开口伸入第二容纳腔内并固定连接于成对设置的第二侧壁;或者,连接板由第二开口伸入第一容纳腔内并固定连接于成对设置的第二侧壁以及第二底壁。
根据本申请实施例的一个方面,迎风面壳体上包括第一主梁,背风面壳体上包括与第一主梁相对设置的第二主梁,腹板连接于第一主梁与第二主梁之间,连接部件连接于第一主梁与第二主梁中的至少一者与腹板之间。
根据本申请实施例的一个方面,迎风面壳体上包括第一主梁以及沿外壳的弦向与第一主梁间隔分布的第一辅梁,背风面壳体上包括与第一主梁相对设置的第二主梁以及与第一辅梁相对设置的第二辅梁,腹板连接于第一辅梁与第二辅梁之间,连接部件连接于第一辅梁与第二辅梁中的至少一者与腹板之间。
再一方面,根据本申请实施例提出了一种风力发电机组,包括轮毂;如上述的叶片,连接于所述轮毂。
本申请实施例提供的叶片以及风力发电机组,叶片包括外壳、腹板以及连接部件。通过将连接部件设置在迎风面壳体及背风面壳体中的至少一者与腹板之间,以使得腹板可通过连接部件与迎风面壳体及背风面壳体中的至少一者间接连接,且连接部件包括沿外壳的厚度方向凹陷的第一槽体,腹板与第一槽体至少部分相互层叠并固定连接,通过此方式设置,可通过选择与腹板适配的连接部件以使其连接于腹板与迎风面壳体及背风面壳体中的至少一者之间,避免在厚度方向上腹板的高度与迎风面壳体及背风面壳体之间的间隙不适配,导致需要连接的胶层过厚或者胶层过薄易失效的问题,利于提高腹板与外壳的连接强度,从而提高叶片的连接强度,且利于减小维护次数和维护成本,提高安全可靠性。
附图说明
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1为本申请一个实施例的风力发电机组的结构示意图;
图2为本申请一个实施例的叶片的结构示意图;
图3为本申请一个实施例的叶片的局部结构示意图;
图4为本申请一个实施例的叶片的局部结构示意图;
图5为本申请一个实施例的叶片中腹板与连接部件的连接结构示意图;
图6为本申请一个实施例的叶片中腹板与连接部件的连接结构示意图;
图7为本申请另一个实施例的叶片中腹板与连接部件的连接结构示意图;
图8为本申请另一个实施例的叶片中腹板与连接部件的连接结构示意图;
图9为本申请又一个实施例的叶片中腹板与连接部件的连接结构示意图;
图10为本申请又一个实施例的叶片中腹板与连接部件的连接结构示意图;
图11为本申请一个实施例的叶片中连接部件的结构示意图;
图12为本申请另一个实施例的叶片中连接部件的结构示意图;
图13为本申请又一个实施例的叶片中连接部件的结构示意图;
图14为本申请再一个实施例的叶片中连接部件的结构示意图。
图15为本申请再一个实施例的叶片中腹板与连接部件的连接结构示意图;
图16为本申请又一个实施例的叶片的局部结构示意图。
其中:
100-叶片;10-外壳;10a-中空空间;11-迎风面壳体;111-第一主梁;12-背风面壳体;121-第二主梁;101-叶根段;102-叶尖部;20-腹板;
30-连接部件;31-第一槽体;31a-第一开口;31b-第一容纳腔;311-第一底壁;312-第一侧壁;32-连接板;33-第二槽体;32a-第二开口;33b-第二容纳腔;331-第二底壁;332-第二侧壁;
200-轮毂;300-塔筒;400-机舱;500-发电机;
X-厚度方向;Y-弦向;Z-轴向。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本申请的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本申请造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的叶片以及风力发电机组进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了更好地理解本申请,下面结合图1至图16根据申请实施例的叶片以及风力发电机组进行详细描述。
请参阅图1及图2,图1为本申请一个实施例的风力发电机组的结构示意图,本申请实施例提供一种风力发电机组,包括轮毂200以及叶片100,叶片100连接于轮毂200设置。当然,风力发电机组还包括塔筒300、机舱400、发电机500。塔筒300连接于风机基础,机舱400设置于塔筒300的顶端,发电机500设置于机舱400,一些示例中,发电机500可以位于机舱400的外部,当然,在有些示例中,发电机500也可以位于机舱400的内部。其中,多个叶片100与轮毂200连接后的整体可称为叶轮,叶轮通过其轮毂200与发电机500的转轴连接,风力作用于叶片100时,带动整个叶轮以及发电机500的转轴转动,以将风能转化为电能。
在叶片的制作过程中,腹板是叶片重要的支撑结构,腹板通常连接在叶片壳体的迎风面与背风面蒙皮上。现有的腹板与蒙皮的连接方式常采用粘结剂直接将腹板沿叶片壳体厚度方向上的一侧粘接在蒙皮上,而此方式则需要在厚度方向上腹板的高度与迎风面蒙皮、背风面蒙皮之间的间隙适配才能够合理的控制粘接腹板的胶层厚度。但是,常会出现腹板的高度与迎风面蒙皮、背风面蒙皮之间的间隙不适配的情况,从而导致胶层过厚或者过薄的问题。其中,胶层过厚不但会降低粘接强度,还容易掉渣、脱胶增加后续维护工作,而胶层过薄则直接导致胶层不满足设计要求,粘接强度不够且增加维护工作量及维护成本,降低安全可靠性。
基于上述缺陷,本申请实施例提供了一种叶片100,其腹板20在连接于叶片100内部时利于提高连接强度,减少维护次数及维护成本,从而提高叶片100的安全可靠性。
本申请实施例提供的叶片100,可以作为独立的构件单独生产以及销售,当然,也可以用于风力发电机组并作为风力发电机组的组成部分。
请参阅图2至图4,本申请实施例提供一种叶片100,包括外壳10、腹板20以及连接部件30。外壳10包括相对设置的迎风面壳体11及背风面壳体12,迎风面壳体11与背风面壳体12围合形成中空空间10a。腹板20设置于中空空间10a并分别与迎风面壳体11及背风面壳体12连接。连接部件30位于迎风面壳体11及背风面壳体12中的至少一者与腹板20之间,腹板20通过连接部件30与迎风面壳体11及背风面壳体12中的至少一者间接连接,连接部件30包括沿外壳10的厚度方向X凹陷的第一槽体31,腹板20与第一槽体31至少部分相互层叠并固定连接。
本申请实施例提供的一种叶片100,包括外壳10、腹板20以及连接部件30。通过将连接部件30设置在迎风面壳体11及背风面壳体12中的至少一者与腹板20之间,以使腹板20可通过连接部件30与迎风面壳体11及背风面壳体12中的至少一者间接连接,连接部件30包括沿外壳10的厚度方向X凹陷的第一槽体31,腹板20与第一槽体31至少部分相互层叠并固定连接,通过此方式设置,可通过选择与腹板20适配的连接部件30以使其连接于腹板20与迎风面壳体11及背风面壳体12中的至少一者之间,避免因在厚度方向X上腹板20的高度与迎风面壳体11及背风面壳体12之间的间隙不适配,导致需要连接的胶层过厚或者胶层过薄而降低连接强度的问题,利于提高腹板20与外壳10的连接强度,从而提高叶片100的连接强度,且利于减小维护次数和维护成本,提高安全可靠性。
其中,外壳10具有厚度方向X,当然,外壳10还具有弦向Y以及轴向Z。壳体在轴向Z上还具有叶根段101以及叶尖段102,叶片100在应用至风力发电机组时,可以通过其叶根段101与轮毂200连接。
可选的,腹板20的数量可以根据要求设置,在一些可选的实施例中,其可以设置为一个。当然,在一些其他的示例中,腹板20的数量也可以设置为两个以上,当为两个以上时,两个以上腹板20沿弦向Y间隔设置,每个腹板20的一端与迎风面壳体11及背风面壳体12中的一者连接,另一端与迎风面壳体11及背风面壳体12中的另一者连接,腹板20的数量具体可以根据叶片100的尺寸、外壳10的尺寸等参数设置。
可选地,连接部件30的数量可以与腹板20的数量设置为相同,即当腹板20的数量为一个时,连接部件30的数量也为一个,当腹板20的数量为两个时,连接部件30的数量也为两个。
为了便于描述,以下将连接部件30设置于迎风面壳体11与腹板20之间进行举例说明,但应理解,本申请对此并不做限定。
具体地,在叶片100的制作过程中,可以先将腹板20沿厚度方向X上的一侧连接于背风面壳体12,再根据腹板20沿厚度方向X上的另一侧与迎风面壳体11之间的间隙选择适配的连接部件30并将连接部件30设置在其两者之间,将连接部件30的第一槽体31与腹板20至少部分相互层叠并固定连接,然后,将第一槽体31连接于迎风面壳体11上以完成制作。当然,还可以先连接第一槽体31与迎风面壳体11,再将第一槽体31与腹板20至少部分相互层叠并固定连接,本申请对此并不做限定。
请参阅图3至图6,在一些可选地实施例中,第一槽体31包括第一底壁311以及成对设置并在外壳10的弦向Y间隔分布的第一侧壁312,腹板20与第一侧壁312以及第一底壁311中的至少一者层叠设置并粘接连接。
通过此方式设置,在保证连接强度的同时,还利于提高使用灵活性以及通用性。
如图3及图5所示,可选地,腹板20与第一侧壁312层叠设置并粘接粘接连接。具体地,腹板20与第一侧壁312可以沿弦向Y层叠设置,也就是说,第一槽体31设置在腹板20与迎风面壳体11之间,且第一槽体31的第一底壁311背离腹板20设置,以使腹板20能够与第一侧壁312沿弦向Y层叠设置。
如图4及图6所示,可选地,腹板20与第一底壁311层叠设置并粘接粘接连接。具体地,腹板20与第一底壁311可以沿厚度方向X层叠设置,也就是说,第一槽体31设置在腹板20与迎风面壳体11及背风面壳体12中的至少一者之间,且第一槽体31的第一侧壁312背离腹板20设置,以使腹板20能够与第一底壁311沿厚度方向X层叠设置。
可选地,腹板20与第一侧壁312以及第一底壁311中的至少一者可以通过粘接方式进行固定连接,例如,通过胶粘等方式。
请继续参阅图3及图5,在一些可选地实施例中,第一底壁311与成对设置的第一侧壁312围合形成具有第一开口31a的第一容纳腔31b,其中,腹板20由第一开口31a伸入第一容纳腔31b内与以第一槽体31连接。
通过此方式设置,使腹板20与第一侧壁312层叠设置以与第一槽体31连接,利于提高腹板20与第一槽体31的连接强度,且利于提高装配效率,减小维护次数及维护成本。
具体地,腹板20由第一开口31a伸入第一容纳腔31b内与以第一槽体31连接,可以理解为,腹板20可以连接于第一容纳腔31b内的第一侧壁312,当然,腹板20可以连接于第一容纳腔31b内的第一侧壁312与第一底壁311,也就是说,腹板20自身沿弦向Y的一侧表面与沿厚度方向X的一侧表面均可以连接于第一槽体31,利于增大腹板20与第一槽体31的连接面积,从而提高连接强度,进而提高叶片100的连接强度,减小维护次数及维护成本。
可以理解的是,现有的腹板20其连接方式通常仅是将其在厚度方向X上的一侧与迎风面壳体11及背风面壳体12连接,连接面积小且不易适配,而通过上述实施方式,不仅利于增大连接面积,且还可根据腹板20由第一开口31a伸入第一容纳腔31b的距离来适配在厚度方向X上腹板20的高度与迎风面壳体11及背风面壳体12的间隙不匹配的情况,利于提高使用灵活性及通用性,且操作简单,利于提高装配效率。
请继续参阅图4及图6,作为一种可选地实施例,第一底壁311与成对设置的第一侧壁312围合形成具有第一开口31a的第一容纳腔31b,腹板20设置于第一容纳腔31b外并连接于第一底壁311以与第一槽体31连接。
通过此方式设置,使腹板20与第一底壁311层叠设置以与第一槽体31连接,利于提高腹板20与第一槽体31的连接强度,且利于提高装配效率,减小维护次数及维护成本。
具体地,腹板20连接于第一底壁311以与第一槽体31连接,即第一容纳腔31b的开口背向腹板20设置,也就是说,可以选择适配的连接部件30以使其连接腹板20与迎风面壳体11及背风面壳体12中的一者,以提高连接强度,且利于提高装配效率,减小维护次数及维护成本。
在一些可选地实施例中,沿外壳10的轴向Z,成对设置的第一侧壁312呈变高度结构,由外壳10的叶根段101以及叶尖段102中的一者至另一者所在侧,第一侧壁312在厚度方向X上的尺寸呈减小趋势,减小趋势包括逐渐减小以及逐段减小中的一者。
通过此方式设置,利于避免腹板20与第一槽体31连接时的错位风险,提高装配效率。
当将腹板20与第一槽体31的连接方式设置为腹板20由第一开口31a伸入第一容纳腔31b时,通过使成对设置的第一侧壁312呈变高度结构,以使腹板20沿厚度方向X伸入第一容纳腔31b内更加便捷、准确。
具体地,可以先将腹板20沿轴向Z上的一端伸入第一侧壁312高度较高的第一容纳腔31b内,再将腹板20的另一端伸入第一侧壁312高度较低的第一容纳腔31b内,以提高装配效率及连接精度。
可选地,成对设置的第一侧壁312在厚度方向X上的尺寸可以由外壳10的叶根段101至叶尖段102呈减小趋势,当然,成对设置的第一侧壁312在厚度方向X上的尺寸还可以由外壳10的叶尖段102至叶根段101呈减小趋势。
可选地,减小趋势包括逐渐减小趋势,当然,还可以包括逐段减小趋势,例如第一侧壁312在厚度方向X上的正投影呈阶梯型结构。
请参阅图5及图8,在一些可选地实施例中,成对设置的第一侧壁312沿着厚度方向X背离第一底壁311延伸预定长度。
可以理解的是,在厚度方向X上,第一槽体31的正投影可以呈U型结构以及∏型结构中的一者,其中,U型结构表示,其第一底壁311可以为弧形结构,且成对设置的第一侧壁312沿着厚度方向X背离第一底壁311延伸预定长度。∏型结构表示,其第一底壁311可以为直线型结构,且成对设置的第一侧壁312沿着厚度方向X背离第一底壁311延伸预定长度。
请参阅图7,作为一种可选地实施例,成对设置的第一侧壁312中的至少一者沿着与厚度方向X相交的方向背离第一底壁311延伸预定长度。
可以理解的是,在厚度方向X上,第一槽体31的正投影可以呈梯形结构,梯形结构表示,其第一底壁311可以为直线型结构,且成对设置的第一侧壁312沿着与厚度方向X相交的方向背离第一底壁311延伸预定长度。
请参阅图9,在一些可选地实施例中,第一槽体31还可以包括依序连接的第一子侧壁312a、第一底壁311以及第二子侧壁312b,第一子侧壁312a及第二子侧壁312b,中的至少一者沿着与厚度方向X相交的方向背离第一底壁311延伸预定长度。
示例性的,第一子侧壁312a沿着与厚度方向X相交的方向背离第一底壁311延伸预定长度,第二子侧壁312b沿着厚度方向X背离第一底壁311延伸预定长度,以使在厚度方向X上第一槽体31的正投影可可以呈V型结构。
请继续参阅图3至图8,在一些可选地实施例中,第一底壁311连接于迎风面壳体11及背风面壳体12中的一者,其中,腹板20由第一开口31a伸入第一容纳腔31b内并固定连接于成对设置的第一侧壁312。
可以理解的是,在外壳10的中空空间10a装配腹板20的时候,迎风面壳体11与背风面壳体12在厚度方向X上的间隙与腹板20的高度可能出现不匹配的情况,如果腹板20的高度相对于迎风面壳体11与背风面壳体12在厚度方向X上的间隙较短时,腹板20仅与第一侧壁312连接而不与第一底壁311连接即可完成腹板20的装配作业。
示例性的,在装配制作过程中,首先,在迎风面壳体11上连接第一槽体31,然后,将腹板20的一端连接在背风面壳体12上,此连接方式可以为粘接等方式,本申请对此并不作限定。再然后,在第一槽体31内注入粘结剂,并将腹板20的另一端伸入第一容纳腔31b内以使得其与成对设置的第一侧壁312固定连接。
作为一种可选地实施例,腹板20由第一开口31a伸入第一容纳腔31b内并固定连接于成对设置的第一侧壁312以及第一底壁311。
可以理解的是,腹板20沿厚度方向X上的长度足够使其伸入第一容纳腔31b并连接第一底壁311,此时,腹板20伸入第一容纳腔31b内并固定连接于成对设置的第一侧壁312以及第一底壁311。
通过上述方式设置,在厚度方向X上无论腹板20的高度是否与迎风面壳体11与背风面壳体12的间隙匹配,都可以通过连接部件30连接成型,在保证连接强度的同时,利于提高使用灵活性及通用性。
请继续参阅图5至图9,在一些可选地实施例中,腹板20伸入第一容纳腔31b的部分与第一容纳腔31b的形状相匹配,腹板20伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈矩形结构、梯形结构、腰圆形结构以及半圆形结构中的一者。
如图5所示,可选地,腹板20伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈矩形结构,以适配于在厚度方向X上的正投影呈∏型结构的第一槽体31。
如图7所示,可选地,腹板20伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈梯形结构,以适配于在厚度方向X上的正投影呈梯型结构的第一槽体31。
如图8所示,可选地,腹板20伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈腰圆形结构,以适配于在厚度方向X上的正投影呈U型结构的第一槽体31。
如图9所示,可选地,腹板20伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈锥形结构,以适配于在厚度方向X上的正投影呈V型结构的第一槽体31。
可选地,腹板20伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈半圆形结构,以适配于在厚度方向X上的正投影呈翻转180°的∏型结构的第一槽体31。
在腹板20的制作过程中,可以预先将其一端的形状设计成与第一槽体31的第一容纳腔31b相匹配的形状,腹板20上设计为此形状的长度可以与容纳腔沿厚度方向X上的长度相等,当然,也可以设置为不相等。
请继续参阅图4及图10,在一些可选地实施例中,连接部件30还包括连接板32,连接板32的一端连接于迎风面壳体11及背风面壳体12中的一者且另一端伸入第一容纳腔31b以与第一槽体31连接,腹板20连接于第一底壁311背离第一容纳腔31b的一端。
在本申请实施例中,连接部件30可以包括连接板32以及第一槽体31,也就是说,腹板20可以通过连接板32与第一槽体31以与迎风面壳体11及背风面壳体12中的一者连接,利于提高连接强度,减少维护次数及维护成本。
示例性的,在装配制作过程中,首先,将连接板32的一端连接在迎风面壳体11上,并且,将腹板20连接在第一槽体31的第一底壁311背离第一容纳腔31b的一端,然后,在第一容纳腔31b内注入粘结剂,最后,将连接板32的另一端伸入第一容纳腔31b以与第一槽体31连接。
通过此方式设置,可以根据连接板32伸入第一容纳腔31b的长度以适配厚度方向X上腹板20的高度与迎风面壳体11及背风面壳体12之间的间隙不匹配的情况,在利于保证连接强度的同时,还利于提高使用灵活性及通用性。
在一些可选地实施例中,连接板32由第一开口31a伸入第一容纳腔31b内并固定连接于成对设置的第一侧壁312。
可以理解的是,在外壳10的中空空间10a装配腹板20的时候,迎风面壳体11与背风面壳体12在厚度方向X上的间隙与腹板20及第一槽体31的高度可能出现不匹配的情况,如果腹板20及第一槽体31的高度相对于迎风面壳体11与背风面壳体12在厚度方向X上的间隙较短时,连接板32仅与第一侧壁312连接而不与第一底壁311连接即可完成腹板20的装配作业。
作为一种可选地实施例,连接板32由第一开口31a伸入第一容纳腔31b内并固定连接于成对设置的第一侧壁312以及第一底壁311。
可以理解的时,腹板20及第一槽体31的高度沿厚度方向X上的长度足够使连接板32伸入第一容纳腔31b并连接第一底壁311,此时,连接板32伸入第一容纳腔31b内并固定连接于成对设置的第一侧壁312以及第一底壁311。
通过上述方式设置,在厚度方向X上无论腹板20及第一槽体31的高度是否与迎风面壳体11与背风面壳体12的间隙匹配,都可以通过连接板32连接成型,在保证连接强度的同时,利于提高使用灵活性及通用性。
可选地,腹板20与第一槽体31可以为一体成型结构,利于提高加工效率。当然,腹板20与第一槽体31还可以分开提供,可分别预先制作腹板20与第一槽体31,再将腹板20与第一槽体31第一底壁311背离第一容纳腔31b的一端连接,利于降低加工难度及提高使用灵活性。
请参阅图10至图14,在一些可选地实施例中,连接板32伸入第一容纳腔31b的部分与第一容纳腔31b的形状相匹配,连接板32伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈矩形结构、梯形结构、腰圆形结构以及半圆形结构中的一者。
由图10所示,可选地,连接板32伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈矩形结构,以适配于在厚度方向X上的正投影呈∏型结构的第一槽体31。
由图11所示,可选地,连接板32伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈梯形结构,以适配于在厚度方向X上的正投影呈梯型结构的第一槽体31。
由图12所示,可选地,连接板32伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈腰圆形结构,以适配于在厚度方向X上的正投影呈U型结构的第一槽体31。
由图13所示,可选地,连接板32伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈半圆形结构,以适配于在厚度方向X上的正投影呈翻转180°的∏型结构的第一槽体31。
由图14所示,可选地,连接板32伸入第一容纳腔31b的部分在外壳10的轴向Z上的正投影呈锥形结构,以适配于在厚度方向X上的正投影呈V型结构的第一槽体31。
请参阅图15,在一些可选地实施例中,连接部件30还包括沿厚度方向X凹陷的第二槽体33,第二槽体33包括第二底壁331以及成对设置并在弦向Y间隔分布的第二侧壁332,第二底壁331与成对设置的第二侧壁332围合形成具有第二开口32a的第二容纳腔33b,第一开口31a与第二开口32a相对设置。第二底壁331连接于迎风面壳体11及背风面壳体12中的一者,连接板32的一端伸入第一容纳腔31b且另一端伸入第二容纳腔33b以连接第一槽体31与第二槽体33。
在本申请实施例中,连接部件30可以包括第一槽体31、第二槽体33以及连接板32,也就是说,腹板20可以通过连接板32、第一槽体31与第二槽体33以与迎风面壳体11及背风面壳体12中的一者连接,利于提高连接强度,减少维护次数及维护成本。
示例性的,在装配制作过程中,首先,第二槽体33的第二底壁331背离第二容纳腔33b的一端连接在迎风面壳体11上,并且,将腹板20连接在第一槽体31的第一底壁311背离第一容纳腔31b的一端,使得第一开口31a与第二开口32a相对设置。然后,在第一容纳腔31b与第二容纳腔33b内注入粘结剂。最后,将连接板32的一端伸入第一容纳腔31b以与第一槽体31连接,并且,将连接板32的另一端伸入第二容纳腔33b以与第二槽体33连接。
可选地,连接板32可以先与第一容纳腔31b连接,当然,也可以先与第二容纳腔33b连接,本申请对此不作限定。
通过此方式设置,可以根据连接板32伸入第一容纳腔31b以及伸入第二容纳腔33b的长度以适配厚度方向X上腹板20的高度与迎风面壳体11及背风面壳体12之间的间隙不匹配的情况,在利于保证连接强度的同时,还利于提高使用灵活性及通用性。
在一些可选地实施例中,第一槽体31与第二槽体33在厚度方向X上呈对称结构。
通过此方式设置,以使连接板32能够更好地与第一槽体31以及第二槽体33连接,且利于对连接板32的加工制作,提高加工效率。
在一些可选地实施例中,连接板32由第二开口32a伸入第二容纳腔33b内并固定连接于成对设置的第二侧壁332。
可以理解的是,在外壳10的中空空间10a装配腹板20的时候,迎风面壳体11与背风面壳体12在厚度方向X上的间隙与腹板20、第一槽体31、第二槽体33的整体高度可能出现不匹配的情况,如果腹板20及第一槽体31、第二槽体33的整体高度相对于迎风面壳体11与背风面壳体12在厚度方向X上的间隙较短时,连接板32仅与第二侧壁332连接而不与第二底壁331连接即可完成腹板20的装配作业。
作为一种可选地实施例,连接板32由第二开口32a伸入第一容纳腔31b内并固定连接于成对设置的第二侧壁332以及第二底壁331。
可以理解的时,腹板20及第一槽体31、第二槽体33的整体高度沿厚度方向X上的长度足够使连接板32伸入第二容纳腔33b并连接第二底壁331,此时,连接板32伸入第二容纳腔33b内并固定连接于成对设置的第二侧壁332以及第二底壁331。
通过上述方式设置,在厚度方向X上无论腹板20及第一槽体31、第二槽体33的整体高度是否与迎风面壳体11与背风面壳体12的间隙匹配,都可以通过连接板32连接成型,在保证连接强度的同时,利于提高使用灵活性及通用性。
请参阅图16,在一些可选地实施例中,迎风面壳体11上包括第一主梁111,背风面壳体12上包括与第一主梁111相对设置的第二主梁121,腹板20连接于第一主梁111与第二主梁121之间,连接部件30连接于第一主梁111与第二主梁121中的至少一者与腹板20之间。
可选地,第一主梁111可以集成于迎风面壳体11上且第二主梁121可以集成于背风面壳体12上。
可选地,迎风面壳体11上还可以包括第一辅梁,第一辅梁沿弦向Y与第一主梁111间隔分布,且第一辅梁位于第一主梁111与叶片100的后缘之间,背风面壳体12上还可以包括与第一辅梁相对设置的第二辅梁,腹板20连接于第一主梁111与第二主梁121之间,连接部件30连接于第一主梁111与第二主梁121中的至少一者与腹板20之间。
在一些可选地实施例中,迎风面壳体11上包括第一主梁111以及沿外壳10的弦向Y与第一主梁111间隔分布的第一辅梁,背风面壳体12上包括与第一主梁111相对设置的第二主梁111以及与第一辅梁相对设置的第二辅梁,腹板20连接于第一辅梁与第二辅梁之间,连接部件30连接于第一辅梁与第二辅梁中的至少一者与腹板20之间。
可选地,第一辅梁可以集成于迎风面壳体11上且第二辅梁可以集成于背风面壳体12上。
本申请实施例还提供一种风力发电机组,包括轮毂200以及如上述各实施例提供的叶片100,叶片100连接于轮毂200。
本申请实施例的风力发电机组,因其包括如上述各实施例提供的具有能够提高连接强度、利于减小维护次数及维护成本、提高安全可靠性的叶片100,因此,可提高风力发电机组的安全可靠性,降低维护次数及维护成本。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (16)

1.一种叶片,其特征在于,包括:
外壳,包括相对设置的迎风面壳体及背风面壳体,所述迎风面壳体与所述背风面壳体围合形成中空空间;
腹板,设置于所述中空空间并分别与所述迎风面壳体及所述背风面壳体连接;
连接部件,位于所述迎风面壳体及所述背风面壳体中的至少一者与所述腹板之间,所述腹板通过所述连接部件与所述迎风面壳体及所述背风面壳体中的至少一者间接连接,所述连接部件包括沿所述外壳的厚度方向凹陷的第一槽体,所述腹板与所述第一槽体至少部分相互层叠并固定连接。
2.根据权利要求1所述的叶片,其特征在于,所述第一槽体包括第一底壁以及成对设置并在所述外壳的弦向间隔分布的第一侧壁,所述腹板与所述第一侧壁以及所述第一底壁中的至少一者层叠设置并粘接连接。
3.根据权利要求2所述的叶片,其特征在于,所述第一底壁与成对设置的所述第一侧壁围合形成具有第一开口的第一容纳腔;
其中,所述腹板由所述第一开口伸入所述第一容纳腔内与以所述第一槽体连接;
或者,所述腹板设置于所述第一容纳腔外并连接于所述第一底壁以与所述第一槽体连接。
4.根据权利要求2所述的叶片,其特征在于,沿所述外壳的轴向,成对设置的所述第一侧壁呈变高度结构,由所述外壳的叶根段以及叶尖段中的一者至另一者所在侧,所述第一侧壁在所述厚度方向上的尺寸呈减小趋势,所述减小趋势包括逐渐减小以及逐段减小中的一者。
5.根据权利要求3所述的叶片,其特征在于,成对设置的所述第一侧壁沿着所述厚度方向背离所述第一底壁延伸预定长度;
或者,成对设置的所述第一侧壁中的至少一者沿着与所述厚度方向相交的方向背离所述第一底壁延伸预定长度。
6.根据权利要求2所述的叶片,其特征在于,所述第一底壁连接于所述迎风面壳体及所述背风面壳体中的一者;
其中,所述腹板由所述第一开口伸入所述第一容纳腔内并固定连接于成对设置的所述第一侧壁;
或者,所述腹板由所述第一开口伸入所述第一容纳腔内并固定连接于成对设置的所述第一侧壁以及所述第一底壁。
7.根据权利要求6所述的叶片,其特征在于,所述腹板伸入所述第一容纳腔的部分与所述第一容纳腔的形状相匹配,所述腹板伸入所述第一容纳腔的部分在所述外壳的轴向上的正投影呈矩形结构、梯形结构、腰圆形结构以及半圆形结构中的一者。
8.根据权利要求2所述的叶片,其特征在于,所述连接部件还包括连接板,所述连接板的一端连接于所述迎风面壳体及所述背风面壳体中的一者且另一端伸入所述第一容纳腔以与所述第一槽体连接,所述腹板连接于所述第一底壁背离所述第一容纳腔的一端。
9.根据权利要求8所述的叶片,其特征在于,所述连接板由所述第一开口伸入所述第一容纳腔内并固定连接于成对设置的所述第一侧壁;
或者,所述连接板由所述第一开口伸入所述第一容纳腔内并固定连接于成对设置的所述第一侧壁以及所述第一底壁。
10.根据权利要求9所述的叶片,其特征在于,所述连接板伸入所述第一容纳腔的部分与所述第一容纳腔的形状相匹配,所述连接板伸入所述第一容纳腔的部分在所述外壳的轴向上的正投影呈矩形结构、梯形结构、腰圆形结构以及半圆形结构中的一者。
11.根据权利要求8所述的叶片,其特征在于,所述连接部件还包括沿所述厚度方向凹陷的第二槽体,所述第二槽体包括第二底壁以及成对设置并在所述弦向间隔分布的第二侧壁,所述第二底壁与成对设置的所述第二侧壁围合形成具有第二开口的第二容纳腔,所述第一开口与所述第二开口相对设置;
所述第二底壁连接于所述迎风面壳体及所述背风面壳体中的一者,所述连接板的一端伸入所述第一容纳腔且另一端伸入所述第二容纳腔以连接所述第一槽体与所述第二槽体。
12.根据权利要求11所述的叶片,其特征在于,所述第一槽体与所述第二槽体在所述厚度方向上呈对称结构。
13.根据权利要求11所述的叶片,其特征在于,所述连接板由所述第二开口伸入所述第二容纳腔内并固定连接于成对设置的所述第二侧壁;或者,所述连接板由所述第二开口伸入所述第一容纳腔内并固定连接于成对设置的所述第二侧壁以及所述第二底壁。
14.根据权利要求1所述的叶片,其特征在于,所述迎风面壳体上包括第一主梁,所述背风面壳体上包括与所述第一主梁相对设置的第二主梁,所述腹板连接于所述第一主梁与所述第二主梁之间,所述连接部件连接于所述第一主梁与所述第二主梁中的至少一者与所述腹板之间。
15.根据权利要求1所述的叶片,其特征在于,所述迎风面壳体上包括第一主梁以及沿所述外壳的弦向与所述第一主梁间隔分布的第一辅梁,所述背风面壳体上包括与所述第一主梁相对设置的第二主梁以及与所述第一辅梁相对设置的第二辅梁,所述腹板连接于所述第一辅梁与所述第二辅梁之间,所述连接部件连接于所述第一辅梁与所述第二辅梁中的至少一者与所述腹板之间。
16.一种风力发电机组,其特征在于,包括:
轮毂;
如上述权利要求1至15任意一项所述的叶片,连接于所述轮毂。
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