一种风力发电叶片制造技术

一种风力发电叶片，包括叶片本体，所述叶片本体由多块金属板拼接而成；所述金属板包括第一面板、第二面板以及设于第一面板和第二面板之间的多个空心管，空心管与第一面板、第二面板之间设有连接层；空心管的至少一端设有翻边。本发明专利技术的风力发电叶片具有自重轻、强度大、刚度大、结构稳定、隔音降噪、耐高温、耐腐蚀、抗振动、使用寿命长、搭建周期短等优点。

A wind turbine blade

A blade of wind power, including a blade body, which is made of a plurality of metal plates. The metal plate includes a first panel, a second panel, and a plurality of hollow tubes between the first panel and the second panel. The hollow tube is provided with a connecting layer between the first panel and the second panel; at least one of the hollow tubes is used. There is a flanging at the end. The wind turbine blade of the invention has the advantages of light weight, large strength, large rigidity, stable structure, sound insulation and noise reduction, high temperature resistance, corrosion resistance, vibration resistance, long service life, short construction period and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电叶片
本专利技术涉及风力发电
，特别是一种风力发电叶片。
技术介绍
风力发电机，通常会安设在风力较明显的沿海地帯，主要是通过气体自然风的风速为动能吹动叶片旋转，通过叶片旋转的动能力量转动发电机产生电力。随着风力发电产业的发展，对叶片的要求越来越高。对叶片来讲，强度和刚度是十分重要的指标。研究表明，碳纤维（carbonfiber，简称CF）复合材料叶片刚度是玻璃钢复合叶片的两至三倍。虽然碳纤维复合材料的性能大大优于玻璃纤维复合材料，但价格昂贵，影响了它在风力发电大范围应用。因此，全球各大复合材料公司正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面深入研究，以求降低成本。隧道是修建在地下或水下并铺设路面供机车动车辆通行的建筑物。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道等。现有的隧道大多是采用混凝土结构，虽然稳固，但仍存在以下缺陷：第一，施工周期长；第二，不易运输材料；第三，重量大，不易搬运，费时费力；第四，一旦损坏，不易修补；第五，隔振性能差；第五，噪音大；第六，保温效果差。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种自重轻，耐高温，抗振动，保温好，隔音降噪，结构稳定，使用寿命长，可搬运拼装，搭建周期短的风力发电叶片。本专利技术的技术方案是：一种风力发电叶片，包括叶片本体，所述叶片本体由多块金属板拼接而成；所述金属板包括第一面板、第二面板以及设于第一面板和第二面板之间的多个空心管，空心管与第一面板、第二面板之间设有连接层；空心管的至少一端设有翻边。本专利技术具有以下优点：（1）风力发电叶片由金属板拼接而成，与现有技术相比，在同等强度下，用料最少；在同等重量下，强度最大。这是因为：第一面板和第二面板受到应力后会疏散到各个空心管上，横向和竖向受力小，不易变形，从而减少金属板的整体应力，进而增大结构的整体强度、刚度和稳定性，使用寿命长。（2）采用空心管结构，在具有高强度和刚度的情况下，还兼备轻量化。（3）本专利技术可将金属板进行集中运输，并集中拼接，省时省力，工作效率高。（4）通过在空心管上设置翻边，能够增大空心管与面板之间的焊接面积，提高整体结构的强度和稳定性，能够在应力下保持结构完整性。本专利技术的翻边是指设于空心管上的接触面，以增大空心管与面板之间的接触面积，接触面的形状不作具体限定。（5）通过第一面板、第二面板对空心管的上下端进行密封，形成较大空间的密闭层，大大提高隔音降噪效果。（6）搭建周期短，效率高。（7）一旦有一块金属板损坏，可只对这一块金属板进行更换，其他金属板不受影响，灵活度高。（8）现有的叶片内部需要设置梁结构进行支撑，本专利技术通过空心管，既起到支撑作用，又提高了轻量化。进一步，所述连接层通过钎焊或者电阻焊形成。通过钎焊或电阻焊，能够使整体结构受力更加均匀，整体结构更加稳固。进一步，所述钎焊采用铜、铝、锡或合金钎料。合金钎料可以是铜合金、钛合金等。采用钎焊对环境变化的敏感度非常低，持久性长，能够使整个结构的受力更加均匀，且耐高温。进一步，所述相邻金属板之间或者金属板与轮毂之间通过焊接、铆接、螺接、榫接、粘接、卡接、插接或套接中的一种或多种组合方式连接成一体。其中，插接可以是在金属板上预设滑槽和滑条，通过滑条插入滑槽内，再用焊接、螺栓或铆钉等固定；套接可以是在金属板上预设筒体和杆体，通过将杆体套入筒体内，再用焊接、螺栓或铆钉等固定。进一步，所述多个空心管均为带翻边的空心管；或者多个空心管中包括带翻边的空心管和未设置翻边的空心管。优选地，未设置翻边的空心管的数量优选占空心管总数的1/3以下，以保证金属板整体结构的强度和稳定性。进一步，所述翻边是沿空心管端部外翻的接触面，或者翻边沿空心管端部内翻的接触面。另外，本专利技术的翻边还可以是整体形成的接触面，如翻边将空心管封闭；也可以是间隔设置的接触面，如相对称的至少两个半圆形、相对称的至少两个条形等，或者是其他异形结构，如花瓣形等；翻边也可以是沿空心管端部水平翻出并向下弯折的接触面等。上述任意的翻边结构都可以增大空心管与面板之间的焊接面积。进一步，空心管可以是封闭式结构、中空结构或半封闭结构等。例如：封闭式结构可以是内腔为空心，端部封闭的结构，其中端部封闭也属于本申请翻边内翻的一种结构，例如前述的翻边通过内翻将空心管的端部遮挡住的封闭式结构。半封闭结构可以是空心管的内腔半封闭，也可以是空心管的管壁半封闭，例如在管壁上开一道缝隙较小的槽，或者在空心管上开设多个孔。进一步，所述空心管的截面形状为圆形、椭圆形或N边形，N≥3。N边形可以是三角形、方形、五边形、六边形、七边形等。空心管的结构具有以下优点：第一，能够大大提高轻量化；第二，空心管的加入保证第一面板和第二面板受到应力后能够通过空心管进行疏散，从而减少金属板的整体应力，进而增大结构的整体强度，使得上述结构具有以下特点：同等强度下，重量最轻；同等重量下，强度最大；第三，通过第一面板、第二面板对空心管的上下端进行密封，形成较大空间的密闭层，大大提高隔音效果。空心管优选为圆形空心管，具有受力均匀、不易变形、稳定性高等优点，且制作工艺简单，成本低廉。当空心管为N变形式，优选N大于4，N的边数越多越接近于圆心空心管，不易变形。进一步，所述第一面板和第二面板为平面板或曲面板，或者一面板为平面板，另一面板为曲面板；又或者第一面板和/或第二面板带转角。曲面板的线型可以是弧形、波浪形等。当第一面板和第二面板均为弧形的曲面板时，两个面板的弧度可以相同，也可以不同。平面板的形状可根据需要进行设定。面板带转角是指在面板的边缘延伸出与该面板呈一角度的另一板体，该板体上也加入空心管，通过整体钎焊形成带转角的金属板。进一步，所述第一面板和/或第二面板的材质为不锈钢、碳钢、钛或合金板。合金可以是铜合金、钛合金等。由于很多大型的风力发电机都设置在海上，第一面板和第二面板优选采用耐高温耐腐蚀材料制成，大大提高使用寿命。当然，上述材质仅是本专利技术的几种优选方案，并不限定本专利技术的材质。进一步，所述空心管的材质为不锈钢、碳钢、钛或合金板。进一步，所述空心管上设有气孔。通过气孔，一方面可对空心管抽真空和充入保护气体，保证空心管的内腔处于无氧环境下，然后充入还原气体，保证空心管不被氧化，进而保证空心管的强度和质量；另一方面，通过气孔，可充入保温材料，如充入发泡原液。气孔可以是一个或多个，气孔可以是孔状结构，也可以是缝隙结构等，只要能充入气体就可以。优选地，气孔设置于距芯体顶部的距离不大于该芯体长度的1/3处空心管的上部，有利于比空气密度小的还原气体或保护气体排出，如氢气。进一步，所述空心管的内腔和/或空心管之间设有保温材料。这样，能够起到保温、隔音和隔振的效果。可以在每个相邻空心管之间均设置保温材料，或者在部分空心管之间设置保温材料。所述保温材料为烧结颗粒、木屑、无机棉、发泡材料、气凝胶的一种或多种组合。烧结颗粒、木屑或无机棉可加工成块状、板状、片状或条状，发泡材料可以发泡形成块状、板状、片状或条状。当然，本专利技术不限于上述保温材料，还可以是其它起保温效果的材料。发泡材料可以是聚氨酯原液或酚醛树脂原液等。进一步，所述第一面板和/或第二面板的周边至少有一边设有边框；或者第一面板和/或第二面板为带转角的面板。设置边框能够保证整体入炉的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电叶片，包括叶片本体，其特征在于，所述叶片本体由多块金属板拼接而成；所述金属板包括第一面板、第二面板以及设于第一面板和第二面板之间的多个空心管，空心管与第一面板、第二面板之间设有连接层；空心管的至少一端设有翻边。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电叶片，包括叶片本体，其特征在于，所述叶片本体由多块金属板拼接而成；所述金属板包括第一面板、第二面板以及设于第一面板和第二面板之间的多个空心管，空心管与第一面板、第二面板之间设有连接层；空心管的至少一端设有翻边。2.根据权利要求1所述的风力发电叶片，其特征在于，所述连接层通过钎焊或者电阻焊形成。3.根据权利要求2所述的风力发电叶片，其特征在于，所述钎焊采用铜、铝、锡或合金钎料。4.根据权利要求1所述的风力发电叶片，其特征在于，所述相邻金属板之间或者金属板与轮毂之间通过焊接、铆接、螺接、榫接、粘接、卡接、插接或套接中的一种或多种组合方式连接成一体。5.根据权利要求1~4任一项所述的风力发电叶片，其特征在于，所述多个空心管均为带翻边的空心管；或者多个空心管中包括带翻边的空心管和未设置翻边的空心管。6.根据权利要求1~4任一项所述的风力发电叶片，其特征在于，所述翻边是沿空心管端部外翻的接触面，或者翻边沿空心管端部内翻的接触面。7.根据权利要求1~4任一项所述的风力发电叶片，其特征在于，所述空心管的截面形状为圆形、椭圆形或N边形，N≥3。8.根据权利要求1~4任一项所述的风力发电叶片，其特征在于，所述第一面板和第二面板为平面板或曲面板，或者一面板为平面板，另一面板为曲面板；又或者第一面板和/或第二面板带转角。9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：张跃，
类型：发明
国别省市：湖南,43