一种风电叶片叶尖延长结构及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106499578A(43)申请公布日2017.03.15(21)申请号201611174357.7(22)申请日2016.12.18(71)申请人中国科学院工程热物理研究所地址100190北京市海淀区北四环西路11号(72)发明人秦志文周瑞涛彭海俊宋娟娟张磊张立新杨科(51)Int.Cl.F03D1/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种风电叶片叶尖延长结构及方法(57)摘要本发明公开了一种风电叶片叶尖延长结构及方法，通过增加现役风电叶片长度来实现风电机组功率提升，叶尖延长段由多个片体组成，各片体均与基础叶片粘接，各片体均采用楔形铺层来缓解总体厚度的急剧变化，并使用预制粘接舌增加粘接强度，通过设计齿形端部和展向沟槽结构来缓解连接端部的应力集中，抑制疲劳裂纹扩展，提高胶接的承载能力和可靠性。在与基础叶片粘接的区域的叶尖延长部分预制粘接舌，增大粘接的受力面积，在叶尖端，压力面与吸力面延长段粘接形成连续整体，在各延长段片体侧边预留用于粘接Z形边缘，用于各部件沿展向拼接线的粘接。本发明的叶片叶尖延长结构具有连接强度和可靠性高、充足的安装容限以及一致的气动外形的特点。CN106499578ACN106499578A权利要求书1/1页1.一种风电叶片叶尖延长结构，包括基础叶片段和叶尖延长段，其特征在于，所述基础叶片段和叶尖延长段通过预制粘接舌连接在一起，其中，--所述叶尖延长段包括分体制备的延长段前缘片体、延长段吸力面片体、延长段尾缘片体和延长段压力面片体，各片体分别在预制模具中用纤维复合材料铺设而成；各片体的两个侧边均形成有粘接槽，相邻两片体之间通过各自侧边的粘接槽结合在一起；各片体靠近叶根的一端形成为楔形过渡的齿形端部，并且在所述齿形端部上设置有展向沟槽；--所述叶尖延长段靠近叶根的一端与基础叶片段靠近叶尖的一端相互搭接，相互搭接的区域中设置有粘接剂；所述叶片延长段与基础叶片段连接处用所述预制粘接舌加强连接，所述预制粘接舌的一端紧贴基础叶片段的内侧，另一端紧贴叶尖延长段的内侧，所述预制粘接舌与基础叶片段、叶尖延长段的贴合区均设置有粘接剂。2.根据权利要求1所述的风电叶片叶尖延长结构，其特征在于，所述预制粘接舌整体呈Z字形。3.根据上述权利要求所述的风电叶片叶尖延长结构，其特征在于，所述预制粘接舌包括两个拐角，每个拐角均为钝角。4.根据上述权利要求所述的风电叶片叶尖延长结构，其特征在于，所述预制粘接舌的两端均为楔形过渡的齿形端部。5.根据上述权利要求所述的风电叶片叶尖延长结构，其特征在于，所述预制粘接舌由复合材料预制而成。6.根据上述权利要求所述的风电叶片叶尖延长结构，其特征在于，所述预制粘接舌可以预制成单条，然后并行铺设，也可预制成整块。7.根据上述权利要求所述的风电叶片叶尖延长结构，其特征在于，所述粘接槽为Z形粘接槽，相邻两叶尖延长段片体之间通过各自侧边的Z形粘接槽结合在一起。8.根据上述权利要求所述的风电叶片叶尖延长结构，其特征在于，所述Z形粘接槽沿展向形成在叶尖延长段各片体的两侧，用来啮合各预制片体，可以与各叶尖延长段片体一起预制而成，也可在各叶尖延长段片体形成后采用切割的方法制备。9.根据上述权利要求所述的风电叶片叶尖延长结构，其特征在于，所述基础叶片的叶尖沿展向截掉一部分使其形成连接端面。10.根据上述权利要求所述的风电叶片叶尖延长结构，其特征在于，所述延长段压力面片体和延长段吸力面片体作为主要承力部分，粘接区域延伸到叶片尖端。2CN106499578A说明书1/4页一种风电叶片叶尖延长结构及方法技术领域[0001]本发明涉及一种风力发电机叶片，尤其涉及一种风电叶片叶尖延长结构及方法，属于风力发电设备的零部件。背景技术[0002]随着全球气候的变化，风电场的风资源特性也会发生一定的变化，使得原风力资源特性下匹配的风力机输出功率下降。风力机主要靠风电叶片捕获风能，风电叶片的长度直接影响风力机捕获风能的能力和风力发电机组的输出功率。在低风速下增加风电叶片长度可以有效的提高风力机的发电量。[0003]另外，风电叶片成本约占整机机组成本的15％-20％，如果对现役风电叶片进行整体更换势必增加过高的改造成本，增加发电成本，因此叶片的整体更换不利于提高风电机组改造的经济性。设计一种结构可靠，实施简单的的风电叶片延长段和实施工艺，降低改造成本，是非常重要的。现有的叶片叶尖延长技术，叶片的叶尖延长段多为一体结构，主要通过粘结或借助机械连接的方式将叶尖延长段同基础叶片连接在一起，存在诸多缺陷，主要表现在：叶尖延长段需要整体加工制造，存在生产成本高、生产效率低的缺陷，不能满足实际需要；无论是通过粘结或借助机械连接的方式将叶尖延长段