CN202431459U - 风机叶片根部连接结构用固定件及风机叶片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种风机叶片根部连接结构用固定件及风机叶片。包括：一弧状弯曲的基板，所述基板包括呈柱面状的外侧面、内侧面，以及呈平面状的相对的两端面，所述外侧面和内侧面分别与风机叶片根部的外侧壁和内侧壁的形状相匹配，所述基板的一个所述端面上开设有用于穿设连接件的连接孔。本实用新型提供的风机叶片根部连接结构用固定件，将现有技术中连接件与树脂的直接接触转化成连接件与固定件的连接，提高了根部件与连接件之间的连接强度，并起到加固连接件的作用；且由于固定件的设置，可使叶片根部的刚度得到提高，从而能够降低叶片尖部的挠度变形，提高了叶片性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电机叶片制造技术，尤其涉及一种风机叶片根部连接结构用固定件及风机叶片。
背景技术
风力发电机组的复合材料叶片通过叶片根部的连接件与轮毂连接，叶片承受的各种复杂载荷都需要通过叶片根部的连接件传递至轮毂，复合材料叶片与连接件组成的连接结构的强度直接影响叶片捕捉风能能力和机组运行的稳定性。
图1是现有技术中风机叶片根部结构示意图。图2是图1中一个连接件与风机叶片之间连接关系示意图。请参照图1和图2，位于风机叶片根部的根部件102呈圆管状，并具有分别作为该圆管的内侧壁和外侧壁的内蒙皮和外蒙皮；连接件1固定设置在根部件102中，具体地，连接件1可包括一连接座10和螺接在连接座10中的双头螺柱11，该连接座10上形成有圆管状的用于穿设双头螺栓11的螺纹连接部101，该螺纹连接部101的末端延伸至根部件102的端面处，而双头螺柱11的另一端则伸出根部件102以与轮毂螺接固定。这种风机叶片的制造采用的是树脂浇注一体成型，即预先将连接件置于模具内的合适位置，通过浇注树脂形成根部件102的同时，连接件1也预埋在了根部件102中。
由上述可知，现有技术中的叶片连接结构中连接件1直接固定设置在根部件102中，即通过树脂固定连接连接件1，连接强度不高，当连接件1承受大载荷时很容易造成根部件102的损坏，从而造成连接件与叶片的连接失效；且这种结构的叶片根部刚度不高，叶片根部易出现小变形，而叶片根部微小的变形就会引起叶片尖部挠度的明显变化，从而影响叶片性能。
实用新型内容
针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种风机叶片根部连接结构用固定件，包括：一弧状弯曲的基板，所述基板包括呈柱面状的外侧面、内侧面，以及呈平面状的相对的两端面，所述外侧面和内侧面分别与风机叶片根部的外侧壁和内侧壁的形状相匹配，所述基板的一个所述端面上开设有用于穿设连接件的连接孔。
如上所述的风机叶片根部连接结构用固定件，其中，所述连接孔为贯穿两个所述端面的通孔，且多个所述连接孔在所述基板上均匀分布。
如上所述的风机叶片根部连接结构用固定件，其中，所述基板包括位于所述外侧面的外通布和位于所述内侧面的内通布以及固定设置在所述内通布和所述外通布之间的多个并排的单元体，所述单元体的相对的两侧面上分别形成有凹槽，相邻的两个所述单元体上的所述凹槽对接形成所述连接孔。
如上所述的风机叶片根部连接结构用固定件，其中，所述单元体包括多层叠放在一起的纤维布片，多层所述纤维布片通过缝合线与所述内通布和所述外通布缝合固定在一起。
如上所述的风机叶片根部连接结构用固定件，其中，所述内通布和外通布分别为至少两层的纤维布带。
本实用新型的另一方面是提供一种风机叶片，包括位于风机叶片根部的根部件，所述根部件内固定设置有如上任一所述的风机叶片根部连接结构用固定件，所述固定件上固定穿设有用于连接到风机轮毂上的连接件。
本实用新型提供的风机叶片根部连接结构用固定件及风机叶片，通过将连接件穿设在固定件中并使固定件固定设置在风机叶片的根部件内，使现有技术中连接件与树脂的直接接触转化成连接件与固定件的连接，提高了根部件与连接件之间的连接强度，并起到加固连接件的作用；且由于固定件的设置，可使叶片根部的刚度得到提高，从而能够降低叶片尖部的挠度变形，提高了叶片性能。
附图说明
图1是现有技术中风机叶片根部结构示意图；
图2是图1中一个连接件与风机叶片之间连接关系示意图；
图3是本实用新型风机叶片根部连接结构用固定件实施例的立体图；
图4是图3的主视图；
图5是图4中A处放大图；
图6是图3中一个单元体的结构示意图；
图7是图3中B-B向剖视图。
具体实施方式
本实施例提供一种风机叶片根部连接结构用固定件，请参照图3，包括：一弧状弯曲的基板30，基板30包括呈柱面状的外侧面、内侧面，以及呈平面状的相对的两端面33，外侧面和内侧面分别与风机叶片根部的外侧壁和内侧壁的形状相匹配，基板30的一个端面33上开设有用于穿设连接件的连接孔34。
具体地，由于叶片根部通常采用浇注成型的加工工艺，因此，可对应模具将基板30设置成半圆环状，每个叶片根部可采用两个固定件，以在合模后两个基板30对接形成一圆环；基板30的具体尺寸可以根据不同风机叶片根部的尺寸来确定，最优地，可稍小于位于叶片根部的根部件的尺寸，以将基板30固定嵌设在根部件内。基板30上的两个端面33中的一个则可以与根部件的端面平齐，并可在该端面上开设多个连接孔34，以将连接件穿入连接孔34中，最优地，连接孔34与连接件之间可以采用过盈配合，以使连接件与固定件之间的连接更稳固；当然，连接孔34可以为贯穿两个端面的通孔，且多个连接孔34可在基板30上均匀分布，以使连接件在根部件上也呈均匀分布，从而使连接件与轮毂的连接结构受力更均匀，提高承载能力。
在这里，本实施例提供的固定件可以采用强度高于树脂(例如：纤维复合材料)且具有一定韧性的轻质材料。采用了本实施例的固定件的风机叶片在树脂浇注成型过程中，可以同时使用两个本实施例的固定件，预先将连接件分布***到两固定件上的连接孔34中后，便可将固定件连同连接件一起分别安装在叶片模具的定位工装上，然后通过浇注成型一体固化成型即可。
本实用新型同样适用于直接将螺栓或螺柱预埋在根部件的叶片制造过程中，此时，只需将螺栓或螺柱当做连接件，并根据该螺栓过螺柱的尺寸设置固定件上的连接孔34的大小；并且，如同样采用浇注成型，也只需预先将螺栓或螺柱分别***到连接孔34，其它操作类似。
本实施例提供的风机叶片根部连接结构用固定件，可固定设置在叶片根部的根部件内以穿设连接件，将现有技术中连接件与树脂的直接连接转化成连接件与固定件的连接，提高了根部件与连接件之间的连接强度，并起到加固连接件的作用；且由于固定件的设置，可使叶片根部的刚度得到提高，从而能够降低叶片尖部的挠度变形，提高了叶片性能。
在上述实施例中，如图3、图4和图6所示，基板30包括位于外侧面的外通布31和位于内侧面的内通布32以及固定设置在内通布32和外通布31之间的多个并排的单元体35，单元体35的相对的两侧面上分别形成有凹槽351，相邻的两个单元体35上的凹槽351对接形成连接孔34。具体地，内通布32和外通布31分别可以为至少两层的纤维布带，其尺寸可以与基板30的外侧面和内侧面相匹配，多个单元体35可以通过粘接等方式分别固定连接在内通布32和外通布31上，相邻的单元体35之间可以固定连接，也可以不固定连接、只拼接接触；单元体35的两侧面上均具有一凹槽351，相邻的两个单元体35上相对的两个凹槽351组合形成连接孔34。当然，当基板30为半圆弧形时，位于基板30两端位置的单元体35可以只在朝向内侧的侧面上开设凹槽351以形成连接孔34。
更进一步地，如图3、图6和图7所示，单元体35包括多层叠放在一起的纤维布片352，多层纤维布片352通过缝合线353与内通布32和外通布31缝合固定在一起。具体地，缝合操作可以按照如下顺序进行，预先将外通布31铺放好，并在其上分别标出预穿设连接件的位置，然后可在外通布31上、且在标出的连接件的位置两层分别铺设多层纤维布片352，以形成两个单元体35，且可通过合理设置每层纤维布片的尺寸使叠放而成的单元体35的两相对侧面形成凹槽351，再铺上内通布32后便可进行第一次缝合，将刚铺放好的单元体35缝合固定在内通布32和外通布31上；此后，可每铺设放置好一个单元体35后进行一次缝合，以将此次铺放好的单元体35缝合固定到内通布32和外通布31上。缝合时，缝合线353的走向如图7所示，具体的缝纫张力、缝合密度、走向深度等参数可根据具体缝合工具来具体设定。
本实施例采用纤维布材料及缝合工艺来制作固定件，既能保证基板的强度，也能满足风机叶片的其它性能要求，且制造过程简便、成本低廉，并可通过该固定件提高风机叶片的疲劳寿命。
本实用新型另一实施例提供一种风机叶片，包括位于风机叶片根部的根部件，根部件内固定设置有如上任一实施例中的风机叶片根部连接结构用固定件，固定件上固定穿设有用于连接到风机轮毂上的连接件；其中，固定件的结构与上述实施例类似，在此不再赘述。
本实施例提供的风机叶片，可通过固定设置在叶片根部的固定件来穿设连接件，避免了现有技术中连接件与构成根部件的树脂的直接连接，提高了叶片根部与连接件之间的连接强度；且提高了风机叶片的叶片根部刚度，降低了叶片尖部挠度变形，并具有良好的疲劳性能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者8部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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种风机叶片根部连接结构用固定件，其特征在于，包括：一弧状弯曲的基板，所述基板包括呈柱面状的外侧面、内侧面，以及呈平面状的相对的两端面，所述外侧面和内侧面分别与风机叶片根部的外侧壁和内侧壁的形状相匹配，所述基板的一个所述端面上开设有用于穿设连接件的连接孔。
2.根据权利要求1所述的风机叶片根部连接结构用固定件，其特征在于，所述连接孔为贯穿两个所述端面的通孔，且多个所述连接孔在所述基板上均匀分布。
3.根据权利要求2所述的风机叶片根部连接结构用固定件，其特征在于，所述基板包括位于所述外侧面的外通布和位于所述内侧面的内通布以及固定设置在所述内通布和所述外通布之间的多个并排的单元体，所述单元体的相对的两侧面上分别形成有凹槽，相邻的两个所述单元体上的所述凹槽对接形成所述连接孔。
4.根据权利要求3所述的风机叶片根部连接结构用固定件，其特征在于，所述单元体包括多层叠放在一起的纤维布片，多层所述纤维布片通过缝合线与所述内通布和所述外通布缝合固定在一起。
5.根据权利要求3或4所述的风机叶片根部连接结构用固定件，其特征在于，所述内通布和外通布分别为至少两层的纤维布带。
6.一种风机叶片，其特征在于，包括位于风机叶片根部的根部件，所述根部件内固定设置有如权利要求1至5任一一项所述的风机叶片根部连接结构用固定件，所述固定件上固定穿设有用于连接到风机轮毂上的连接件。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
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| US9970304B2 (en) | 2015-07-22 | 2018-05-15 | General Electric Company | Rotor blade root assembly for a wind turbine |
| US10060411B2 (en) | 2015-07-22 | 2018-08-28 | General Electric Company | Rotor blade root assembly for a wind turbine |
| CN111942737A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-17 | 国电联合动力技术(连云港)有限公司 | 一种风机叶片根部防变形工装及防变形方法 |
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2011
- 2011-12-31 CN CN2011205753907U patent/CN202431459U/zh not_active Expired - Lifetime
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