CN116241509A - 叶片连接组件、叶片及风机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及叶片连接领域，提供一种叶片连接组件、叶片及风机，其中，一种叶片连接组件，包括：法兰盘，法兰盘沿周向间隔开设有多个第一连接孔；加强座，加强座置于法兰盘的端部，加强座沿法兰盘的周向间隔开设有多个第二连接孔，第二连接孔与部分第一连接孔同轴。用以解决现有技术中叶片的连接强度和抗疲劳强度不足的缺陷，本发明提供的叶片连接组件，通过在法兰盘的端部设置加强座，将法兰盘的第一连接孔与加强座第二连接孔同轴，进而提高叶片与轮毂的的连接强度和抗疲劳强度。

Description

叶片连接组件、叶片及风机

技术领域

本发明涉及叶片连接技术领域，尤其涉及一种叶片连接组件、叶片及风机。

背景技术

风机叶片通过叶片的叶根连接区域与风机的整机连接，目前叶根连接区域通过法兰盘与风机的轮毂连接，随着叶片的长展化，叶根连接区域的螺栓受到的极限载荷及疲劳损伤增大，无法满足叶片的长展化需求。

发明内容

本发明提供一种叶片连接组件、叶片及风机，用以解决现有技术中叶片的连接强度和抗疲劳强度不足的缺陷，实现加强座加强法兰盘的高度，进而针对性加强叶片的连接强度和抗疲劳强度。

本发明提供一种叶片连接组件，包括：

法兰盘，所述法兰盘沿周向间隔开设有多个第一连接孔；

加强座，所述加强座置于所述法兰盘的端部，所述加强座沿所述法兰盘的周向间隔开设有多个第二连接孔，所述第二连接孔与部分所述第一连接孔同轴。

根据本发明提供的叶片连接组件，所述加强座的两侧端设置有弧形凹槽。

根据本发明提供的叶片连接组件，所述加强座的弧长小于等于所述法兰盘的周长。

根据本发明提供的叶片连接组件，所述加强座包括至少两个加强段，相邻所述加强段之间间隔设置，所述加强段均设置在所述法兰盘的同一侧端部。

根据本发明提供的叶片连接组件，所述加强座包括第一加强段和第二加强段，所述第一加强段与所述第二加强段相对设置。

本发明还提供了一种叶片，包括：叶根预埋组件和上述的叶片连接组件；

其中，所述叶根预埋组件的一部分与所述法兰盘连接，所述叶根预埋组件的另一部分依次与所述加强座、所述法兰盘连接。

根据本发明提供的叶片，所述叶根预埋组件包括螺栓套机构和楔形条，所述螺栓套机构与所述楔形条交替分布形成闭环结构，与所述法兰盘连接的所述螺栓套机构的长度大于与所述加强座连接的所述螺栓套机构的长度；

其中，与所述法兰盘接触的所述楔形条的长度大于与所述加强座接触的所述楔形条的长度。

根据本发明提供的叶片，所述螺栓套机构包括螺栓套本体和泡沫条，所述螺栓套本体置于所述泡沫条与所述连接组件之间；

其中，与所述法兰盘连接的所述螺栓套本体的长度大于与所述加强座连接的所述螺栓套本体的长度。

根据本发明提供的叶片，还包括连接螺栓，一部分所述连接螺栓贯穿所述法兰盘与所述叶根预埋组件连接，另一部分所述连接螺栓依次贯穿所述法兰盘、所述加强座与所述叶根预埋组件连接。

根据本发明提供的叶片，所述加强座的宽度大于所述螺栓套本体的直径。

本发明还提供了一种风机，包括上述的叶片连接组件；

或者，所述风机，包括上述的叶片。

本发明提供的叶片连接组件，通过在法兰盘的端部设置加强座，将法兰盘的第一连接孔与加强座第二连接孔同轴，进而提高叶片与轮毂的的连接强度和抗疲劳强度。

进一步，在本发明提供的风机和叶片中，由于具备如上所述的叶片连接组件，因此同样具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明提供的叶片整体结构示意图；

图2是本发明提供的叶片局部结构示意图之一；

图3是本发明提供的连接组件的结构透视图；

图4是本发明提供的叶片局部结构示意图之二。

附图标记：

100：叶根预埋组件；101：螺栓套本体；102：楔形条；103：泡沫条；110：螺栓套机构；200：叶片连接组件；201：法兰盘；202：加强座；203：弧形凹槽；204：第一连接孔；205：第二连接孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图4，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成限定。

如图1和图2所示，本发明提供了一种叶片连接组件，包括：法兰盘201和加强座202，法兰盘201沿周向间隔开设有多个第一连接孔204；加强座202置于法兰盘201的端部，加强座202沿法兰盘201的周向间隔开设有多个第二连接孔205，第二连接孔205与部分第一连接孔204同轴。

换言之，法兰盘201开设有第一连接孔204，加强座202开设有第二连接孔205，第二连接孔205的轴线与第一连接孔204的轴线共线，第一组螺栓贯穿第一连接孔204，第二组螺栓贯穿第一连接孔204和第二连接孔205，第一连接孔204和第二连接孔205的孔径相同。

另外，在本发明的其它实施例中，第一连接孔204和第二连接孔205内预埋空心管。进而增强加强座202与法兰座的连接强度。

其中，置于第二连接孔205内的空心管可以贯穿第一连接孔204和第二连接孔205，可以提高加强座202和法兰盘201之间的连接稳固性。

如图3和图4所示，在本发明的另一些实施例中，加强座202的两侧端设置有弧形凹槽203，弧形凹槽203用于与螺栓套本体101配合。具体来说，加强座202带有一定弧度，且具有一定长度，在加强座202的两个侧边沿第二连接孔205的轴线方向开设有弧形凹槽203，弧形凹槽203形成的弧面与螺栓套本体101的外壁弧面相贴合。

加强座202的弧形凹槽203与螺栓套本体101的贴合预埋入叶根，避免加强座202与楔形条102刚度差异导致楔形条102断裂,同时增大叶片连接组件200与螺栓套本体101之间连接刚度，结构简单，便于加工。

具体地，在本发明的可选实施例中，加强座202的弧长小于等于法兰盘201的周长。

例如，在法兰盘201的端部的局部周长上设置加强座202，加强座202加强了法兰盘201与部分叶根预埋组件100的连接强度。换言之，在法兰盘201高度方向上设置加强座202。

叶片的叶根处的载荷较为复杂，不同位置处的载荷具有一定差异，在风机叶片实际运行中，叶片与轮毂前后缘连接区域的螺栓易出现断裂现象，而整圈增加法兰厚度，或者增加螺栓连接个数，会整体增加叶片的重量，提高叶片的成本。本发明对叶根连接处的法兰盘201进行优化，在叶根连接处的薄弱区域，例如，叶片与轮毂前后缘连接区域，局部增高叶片连接组件200的高度，进而提高叶片连接组件200与轮毂的连接强度，尽量降低叶片重量和成本。

在本发明的一个实施例中，加强座202包括至少两个加强段，相邻加强段之间间隔设置，加强段均设置在法兰盘201的同一侧端部。

继续参考图3，在本发明的一个可选实施例中，加强座202包括第一加强段和第二加强段，第一加强段与第二加强段相对设置在法兰盘201的同一侧端部。例如，叶片与轮毂前后缘连接区域的螺栓易出现断裂现象，因此，在叶片与轮毂前后缘连接区域对应的法兰盘201上端增设第一加强段和第二加强段。其中，第一加强段和第二加强段的弧长可以相同也可以不同，第一加强段和第二加强段的高度和宽度可以相同也可以不同。加强座202的宽度小于法兰盘201的宽度。

当然，在本发明的其它实施例中，加强座202也可以包括多个加强段，各个加强段彼此间隔。

继续参考图4，在本发明的另一个可选实施例中，加强座202的宽度大于螺栓套本体101的直径。换言之，加强座202的宽度大于等于楔形条102的宽度，以便于加强座202可以开设第二连接孔205，并对螺栓套本体101和楔形条102沿宽度方向更好的承托。

如图1和图2所示，本发明提供了一种叶片，包括：叶根预埋组件100和叶片连接组件200；叶片连接组件200包括法兰盘201和加强座202，加强座202置于法兰盘201的端部，叶根预埋组件100的一部分与法兰盘201连接，叶根预埋组件100的另一部分依次与加强座202、法兰盘201连接。

通过在法兰盘201的端部进行局部设置加强座202，叶根预埋组件100在连接的薄弱区域依次与加强座202和法兰盘201连接，进而针对性的提高叶根预埋组件100与轮毂的特定部位的连接强度和抗疲劳强度，大大降低了叶片的重量和成本。

也就是说，叶根预埋组件100绕法兰盘201的周长方向紧密连接，叶根预埋组件100连接在法兰盘201的端部，加强座202加强了法兰盘201与部分叶根预埋组件100的连接强度。换言之，在法兰盘201高度方向上设置加强座202，叶根预埋组件100沿法兰盘201高度方向和加强座202高度方向分别与法兰盘201和加强座202连接。

其中，如图3所示，加强座202与法兰盘201可以为一体结构，加强座202可以多段设置在法兰盘201的端部，针对局部区域进行加强，加强部位可以通过仿真等形式获得。加强座202的弧度与法兰盘201相匹配，加强座202的高度和厚度可以通过具体仿真计算得到。

继续参考图2，在本发明的一个实施例中，叶根预埋组件100包括螺栓套机构110和楔形条102，螺栓套机构110与楔形条102交替分布形成闭环结构，与法兰盘201连接的螺栓套机构110的长度大于与加强座202连接的螺栓套机构110的长度；其中，与法兰盘201接触的楔形条102的长度大于与加强座202接触的楔形条102的长度。

具体而言，沿法兰盘201的周向紧密的交替排布螺栓套机构110和楔形条102，也就是说，叶根预埋组件100的长度与法兰盘201的周长相等，叶根预埋组件100呈封闭环形。螺栓套机构110与法兰盘201和加强座202连接，叶根预埋组件100包括第一部分和第二部分，第一部分的螺栓套机构110和楔形条102与法兰盘201的端部配合连接，第二部分的螺栓套机构110和楔形条102与加强座202的端部配合连接，加强座202再与法兰盘201连接，进行局部加强。

由于加强座202设置在法兰盘201端部，为保持叶根预埋组件100的整体长度一致，因此，第一部分的螺栓套机构110和楔形条102的长度大于第二部分的螺栓套机构110和楔形条102长度。换言之，第一部分的螺栓套机构110的长度与第二部分的螺栓套机构110的长度之差等于加强座202高度；同理，第一部分的楔形条102长度与第二部分的楔形条102长度之差等于加强座202高度。

如图4所示，针对本发明的楔形条102而言，楔形条102的左右侧面设置有凹槽用于容纳螺栓套机构110，楔形条102的上面呈楔形延展。

进一步地，如图2和图4所示，在本发明的一些实施例中，螺栓套机构110包括螺栓套本体101和泡沫条103，螺栓套本体101置于泡沫条103与叶片连接组件200之间；其中，与法兰盘201连接的螺栓套本体101的长度大于与加强座202连接的螺栓套本体101的长度。

其中，与法兰盘201连接的螺栓套机构110中的泡沫条103的长度以及与加强座202连接的螺栓套机构110中的泡沫条103的长度均相同，因此，与法兰盘201连接的螺栓套本体101的长度与加强座202连接的螺栓套本体101的长度不同，与法兰盘201连接的螺栓套本体101的长度大于与加强座202连接的螺栓套本体101的长度。

针对本发明的螺栓套本体101而言，螺栓套本体101的内部设置有螺纹，外部形成有螺纹凸起，与加强座202和法兰盘201分别连接的螺栓套本体101的内径相同。

此外，在本发明的一个具体实施例中，叶片还包括连接螺栓，一部分连接螺栓贯穿法兰盘201与叶根预埋组件100连接，另一部分连接螺栓依次贯穿法兰盘201、加强座202与叶根预埋组件100连接。

也就是说，叶根预埋组件100通过连接螺栓与叶片连接组件200连接，具体地，连接螺栓包括第一组螺栓和第二组螺栓，第一组螺栓连接较长的螺栓套本体101、法兰盘201和轮毂，第二组螺栓连接较短的螺栓套本体101、加强座202、法兰盘201和轮毂。其中，第一组螺栓和第二组螺栓的长度相同，第一组螺栓和第二组螺栓的直径相同。

换句话说，在加强座202的上端设置较短的螺栓套本体101和较短楔形条102，在加强座202的两侧端设置较长的螺栓套本体101，加强座202的弧形凹槽203与较长的螺栓套本体101相贴合，使得衔接更加流畅，连接更加稳固。其中，弧形凹槽203可以为半圆形，以便更好的包覆螺栓套本体101。

此外，加强座202的长度大于螺栓套本体101的直径由于螺栓套本体101的左右两侧各设置有一个楔形条102，因此，加强座202的长度大于等于螺栓套本体101的外径与2倍的楔形条102厚度之和。

本发明还提供了一种风机，包括上述实施例的叶片。叶片连接组件200分为两段，由加强座202和法兰盘201组成；通过优化局部增加叶片连接组件200厚度，进而增大叶根的连接强度和抗疲劳强度，与整圈增加法兰厚度相比，可以有效减小叶根重量，达到提质降本的效果。

本发明提供的叶片连接组件，通过在法兰盘201的端部设置加强座202，将法兰盘201的第一连接孔204与加强座202第二连接孔205同轴，进而提高叶片与轮毂的的连接强度和抗疲劳强度。

进一步，在本发明提供的风机和叶片中，由于具备如上所述的叶片连接组件，因此同样具备如上所述的各种优势。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种叶片连接组件，其特征在于，包括：

法兰盘，所述法兰盘沿周向间隔开设有多个第一连接孔；

加强座，所述加强座置于所述法兰盘的端部，所述加强座沿所述法兰盘的周向间隔开设有多个第二连接孔，所述第二连接孔与部分所述第一连接孔同轴。

2.根据权利要求1所述的叶片连接组件，其特征在于，所述加强座的两侧端设置有弧形凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的叶片连接组件，其特征在于，所述加强座的弧长小于等于所述法兰盘的周长。

4.根据权利要求3所述的叶片连接组件，其特征在于，所述加强座包括至少两个加强段，相邻所述加强段之间间隔设置，所述加强段均设置在所述法兰盘的同一侧端部。

5.根据权利要求4所述的叶片连接组件，其特征在于，所述加强座包括第一加强段和第二加强段，所述第一加强段与所述第二加强段相对设置。

6.一种叶片，其特征在于，包括：叶根预埋组件和权利要求1至5中任一项所述的叶片连接组件；

其中，所述叶根预埋组件的一部分与所述法兰盘连接，所述叶根预埋组件的另一部分依次与所述加强座、所述法兰盘连接。

7.根据权利要求6所述的叶片，其特征在于，所述叶根预埋组件包括螺栓套机构和楔形条，所述螺栓套机构与所述楔形条交替分布形成闭环结构，与所述法兰盘连接的所述螺栓套机构的长度大于与所述加强座连接的所述螺栓套机构的长度；

其中，与所述法兰盘接触的所述楔形条的长度大于与所述加强座接触的所述楔形条的长度。

8.根据权利要求7所述的叶片，其特征在于，所述螺栓套机构包括螺栓套本体和泡沫条，所述螺栓套本体置于所述泡沫条与所述连接组件之间；

其中，与所述法兰盘连接的所述螺栓套本体的长度大于与所述加强座连接的所述螺栓套本体的长度。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的叶片，其特征在于，还包括连接螺栓，一部分所述连接螺栓贯穿所述法兰盘与所述叶根预埋组件连接，另一部分所述连接螺栓依次贯穿所述法兰盘、所述加强座与所述叶根预埋组件连接。

10.根据权利要求8所述的叶片，其特征在于，所述加强座的宽度大于所述螺栓套本体的直径。

11.一种风机，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的叶片连接组件；

或者，所述风机，包括权利要求6至10中任一项所述的叶片。

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