一种大型复合材料风电叶片的根部挡板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大型复合材料风电叶片的根部挡板，它由圆盖和环形挡板组装而成；其中，圆盖的外表面为平面状；环形挡板外表面的内缘与所述圆盖内表面的周边相对连接；环形挡板的外缘与所述大型复合材料风电叶片的根部内壁以垂直方式粘接；其特点为：环形挡板和圆盖的厚度相同，其厚度均为4～5mm；在圆盖的内表面上和环形挡板的内表面上均分别布满有立筋和加强筋；环形挡板由4个1/4圆的弧形板拼装而成；圆盖的周边均匀分布有4个螺栓连接孔；在4个弧形板的内缘边上各设有1个与圆盖上的螺栓连接孔位置对应预埋螺母；其便于装卸，利于后期的运输；加强筋的设置使其可满足300公斤的最大承载要求；并具有良好的抗冲击性能，益于推广实施。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大型复合材料风电叶片的根部挡板，属大型复合材料风电叶片的组装配件产品。
技术介绍
随着风力发电机叶片设计技术的提高，大型化和轻量化已成为复合材料风电叶片发展的重要趋势。目前大型复合材料风电叶片主要是以玻璃纤维作为增强材料中空结构， 然而风机叶片在工作过程中要受到各种气候环境的影响；在内陆工况下，若空腔内进入风沙撞击、冰水震动都对叶片的结构产生冲击，当较高的切应力反复作用时，就形成微裂痕， 这些微裂痕又会延伸至空气外壁壳体的相邻区域中去，使粘胶和复合外壁壳体强度降低， 外壁壳体的整体性刚度受到损坏，导致外壁壳体开裂以及叶片断裂；在海上风场中，叶片要抵抗长时间的高湿度、高盐度腐蚀，同时在台风等恶劣环境下，气流的湍动使风机的叶片承受较大的载荷，有些极端载荷直接导致叶片断裂。上述种种的不利因素，都会对风力发电机的安全生产产生重大的影响，也对风机的叶片结构有了较高的要求。即1)叶片的中空结构要求封闭并防止颗粒进入叶片内部； 2)防止叶片内部颗粒、雨水、尘土沉积而导致叶片的自重加重；3)防止叶片内部颗粒、雨水、 尘土沉积且随叶片转动落入机舱罩内的发电机内。此外，随着叶片使用时间增长，叶片发生故障需要维护时，主要工作点位于叶片根部；所以，根部挡板的结构设置，以及安装和使用对该叶片的维护会起到非常重要的作用。 作为传统的根部挡板，其成型工艺采用的是手糊方式，成型的圆盖和挡板均为实芯状，为了满足风电叶片根部挡板的整体强度，以及整个挡板外表面最大载荷，圆盖和挡板还必须要有一定的厚度；因此，在该根部挡板的成型、安装和维护过程中，会出现如下问题1)实芯的圆盖和挡板的成型方式均为手工操作，设备简单，不适合大规模生产；即使是小批量生产，也不能保证所有产品尺寸一致，对后期的安装造成不便。2)实芯的圆盖和环形挡板体积沉，过于笨重，不利于批量运输，特别是在安装时，需要较多的操作人员，直接提高了客户的使用成本；3)实芯的圆盖和环形挡板组合安装于叶片根部后，为了满足客户的外观颜色要求，必须要对该根部挡板进行表面喷漆处理，因而导致了使用成本升高。可见叶片根部挡板的设置，直接影响到大型复合材料风电叶片的规模化和轻量化生产以及市场应用。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中的问题，本技术的目的是提供一种装于风电叶片根部、可承载一定负荷、且便于与其叶片拆装的大型复合材料风电叶片的根部挡板。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种大型复合材料风电叶片的根部挡板，它由圆盖和环形挡板组装而成；其中，圆盖的外表面为平面状；环形挡板外表面的内缘与所述圆盖内表面的周边相对连接；环形挡板的外缘与所述大型复合材料风电叶片的根部内壁以垂直方式粘接；其特点为环形挡板和圆盖的厚度相同，其厚度均为4 45mm ；在所述圆盖的内表面上和所述环形挡板的内表面上均分别布满有立筋和加强筋。其中，圆盖的半径为299 550mm ；由圆心至该环形挡板内缘的半径相对于圆盖的半径大小设置为250 500mm，该环形挡板的外缘至其内缘的宽度为531 533mm。上述的环形挡板由4个1/4圆的弧形板拼装而成；该弧形板的内缘、外缘、两侧和所述圆盖内表面的周边分别设有宽度相同的法兰边，该法兰边的宽度为49 50mm ；在圆盖的法兰边上沿其周边均勻分布有4个螺栓连接孔；在4个弧形板的内缘法兰边上各设有1 个预埋螺母，该预埋螺母的位置与圆盖法兰边上的螺栓连接孔位置对应；所述弧形板外表面的内缘法兰边、外缘法兰边和两侧法兰边围起的位置上均布有若干规则排列的防滑钉。 该防滑钉呈辐射状和环形状交叉分布；相邻2行所述防滑钉的间距相同，均为30-50mm ；相邻2列所述防滑钉的间距相同，均由所述弧形板的内缘至外缘逐渐加大，为40-90mm ；上述圆盖内表面的周边为一圈所述立筋；由该立筋向其圆心27mm处设有一圈凸台，沿凸台上表面开设有一圈密封槽，该密封槽的槽深与凸台的高度相同；所述的螺栓连接孔位于该凸台外侧至圆盖周边的所述立筋之间；所述加强筋规则分布于该凸台至其圆心处的内表面上；其中，加强筋由多根以圆心为中心，向外均勻散射且与该圆盖周边的凸台相接的辐射状加强筋和多条圆心相同，间隔相同且半径不同的环形加强筋交叉分布而成；其中， 相邻2根环形加强筋的间距相同，均由圆心以等差的半径向该圆盖的周边扩大；相邻2根辐射状加强筋的辐射角度相同。圆盖上的辐射状加强筋分设为长段辐射加强筋、中段辐射加强筋和短段辐射加强筋；环形加强筋分设为主环形加强筋和辅助环形加强筋；主环形加强筋设有3条，间隔分布于该圆盖的外圈、中圈和内圈；外圈主环形加强筋外侧至所述圆盖凸台外侧的距离为 ^mm;由外圈主环形加强筋至中圈主环形加强筋之间、中圈主环形加强筋至内圈主环形加强筋之间以及内圈主环形加强筋至圆心之间各设有3条辅助环形加强筋；长段辐射加强筋设有8根，均由圆心向外以等角方式分布；在每2根相邻的长段辐射加强筋的中部以等角方式夹设有1根所述中段辐射加强筋，该中段辐射加强筋的内端与位于内圈的辅助环形加强筋相接；在相邻的长段辐射加强筋和中段辐射加强筋之间以等角方式分布有所述短段辐射加强筋；该短段辐射加强筋的内端与位于中圈环形加强筋和内圈环形加强筋之间的辅助环形加强筋相接。上述的外圈主环形加强筋的高度为36mm，中圈主环形加强筋和内圈主环形加强筋的高度相等，均为25mm ；辅助环形加强筋的高度为5mm ；上述的长段辐射加强筋的高度为 IOmm,中段辐射加强筋和短段辐射加强筋的高度相同，均为3. 5mm。1/4圆的弧形板的内缘法兰边，由该弧形板的外表面向其内表面凹进，其凹进的高度为16mm ；在其凹进的内缘法兰边上距该弧形板的内缘14mm处设有与其弧度相同的凸棱， 该凸棱的宽度与所述圆盖上的密封槽的槽宽相同，凸棱的高度小于所述密封槽的槽深，所述凸棱底端至所述密封槽底端之间还设有一密封条；所述的预埋螺母位于该凸棱的内侧至其内缘法兰边的内边之间；在所述弧形板外表面的内缘法兰边内侧至外缘法兰边内侧之间均布有若干规则排列的防滑钉。上述弧形板两侧边的法兰边均为侧法兰边；其中，邻近所述预埋螺母一侧的侧法兰边由该弧形板的外表面向内表面凹进，其凹进的高度为5mm;相对于该弧形板的内表面， 该侧法兰边和内缘法兰边均为凸起状；凸起侧法兰边的外缘和凸起的内缘法兰边内侧均设有与所述弧形板内表面垂直固接的所述立筋，分别为凸起侧立筋和内缘立筋；远离所述预埋螺母一侧的侧法兰边内侧和所述外缘法兰边的内侧均设有与所述弧形板内表面垂直固接的所述立筋，分别为外缘立筋和侧边立筋；所述凸起侧立筋、内缘立筋、外缘立筋和侧边立筋的上端均为平齐状，其厚度均为4mm ；在所述凸起侧立筋和侧边立筋上各一体成型有3 个均勻分布的加强平台，该加强平台的长χ宽χ高各为35mm χ 35mm χ 6mm，在加强平台的中部开设有与其固定的立筋相通的固定安装孔；4个所述弧形板通过各自两侧立筋上的固定安装孔由螺栓相互固定连接构成所述环形挡板。上述的加强筋规则布设于所述弧形板内表面的内缘立筋、外缘立筋和两侧的侧边立筋之间；在该弧形板内表面的加强筋由多根等间距的辐射状加强筋与多条与该弧形板弧度相同且等间距设置的弧形加强筋交叉分布而成；其中，相邻2条弧形加强筋上下的间距相同，相邻2根辐射状本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种大型复合材料风电叶片的根部挡板，它由圆盖和环形挡板组装而成；其中，圆盖的外表面为平面状；环形挡板外表面的内缘与所述圆盖内表面的周边相对连接；环形挡板的外缘与所述大型复合材料风电叶片的根部内壁以垂直方式粘接；其特征在于：所述环形挡板和所述圆盖的厚度相同，其厚度均为４～５ｍｍ；在所述圆盖的内表面上和所述环形挡板的内表面上均分别布满有立筋和加强筋。

【技术特征摘要】
1.一种大型复合材料风电叶片的根部挡板，它由圆盖和环形挡板组装而成；其中，圆盖的外表面为平面状；环形挡板外表面的内缘与所述圆盖内表面的周边相对连接；环形挡板的外缘与所述大型复合材料风电叶片的根部内壁以垂直方式粘接；其特征在于所述环形挡板和所述圆盖的厚度相同，其厚度均为4 5mm ；在所述圆盖的内表面上和所述环形挡板的内表面上均分别布满有立筋和加强筋。2.如权利要求1所述的根部挡板，其特征在于所述环形挡板由4个1/4圆的弧形板拼装而成；所述弧形板的内缘、外缘、两侧和所述圆盖内表面的周边分别设有法兰边，所述法兰边的宽度相同，均为49 50mm ；在所述圆盖的法兰边上沿其周边均勻分布有4个螺栓连接孔；在4个所述弧形板的内缘法兰边上各设有1个预埋螺母，该预埋螺母的位置与圆盖法兰边上的螺栓连接孔位置对应；所述弧形板的外表面，在内缘法兰边、外缘法兰边和两侧法兰边围起的位置上均布有若干规则排列的防滑钉。3.如权利要求2所述的根部挡板，其特征在于所述圆盖内表面的周边为一圈所述立筋；由该立筋向其圆心27mm处设有一圈凸台，沿凸台上表面开设有一圈密封槽，该密封槽的槽深与所述凸台的高度相同；所述螺栓连接孔位于该凸台外侧至圆盖周边的所述立筋之间；所述加强筋规则分布于所述凸台至其圆心处的内表面上；其中，加强筋由多根以圆心为中心，向外均勻散射且与该圆盖周边的凸台相接的辐射状加强筋和多条圆心相同，间隔相同且半径不同的环形加强筋交叉分布而成；其中，相邻2根环形加强筋的间距相同，均由圆心以等差的半径向该圆盖的周边扩大；相邻2根辐射状加强筋的辐射角度相同。4.如权利要求3所述的根部挡板，其特征在于所述辐射状加强筋分设为长段辐射加强筋、中段辐射加强筋和短段辐射加强筋；所述环形加强筋分设为主环形加强筋和辅助环形加强筋；其中，主环形加强筋设有3条，间隔分布于该圆盖的外圈、中圈和内圈；外圈主环形加强筋外侧至所述圆盖凸台外侧的距离为^mm;由外圈主环形加强筋至中圈主环形加强筋之间、中圈主环形加强筋至内圈主环形加强筋之间以及内圈主环形加强筋至圆心之间各设有3条辅助环形加强筋；所述长段辐射加强筋设有8根，均由圆心向外以等角方式分布；在每2根相邻的长段辐射加强筋的中部以等角方式夹设有1根所述中段辐射加强筋，该中段辐射加强筋的内端与位于内圈的辅助环形加强筋相接；在相邻的长段辐射加强筋和中段辐射加强筋之间以等角方式分布有所述短段辐射加强筋，该短段辐射加强筋的内端与位于中圈环形加强筋和内圈环形加强筋之间的辅助环形加强筋相接。5.如权利要求4所述的根部挡板，其特征在于所述外圈主环形加强筋的高度为36mm， 中圈主环形加强筋和内圈主环形加强筋的高度相等，均为25mm;所述辅助环形加强筋的高度为5mm ；所述长段辐射加强筋的高度为10mm，所述中段辐射加强筋和短段辐射加强筋的高度相同，均为3. 5mm。6.如权利要求3所述的根部挡板，其特征在于所述弧形板的内缘法兰边，由该弧形板的外表面向其内表面凹进，其凹进的高度为16mm;在其凹进的内缘法兰边上距该弧形板的内缘14mm处设有与其弧度相同的凸棱，该凸棱的宽度与所述圆盖上的密封槽的槽宽相同， 凸棱的高度小于所述密封槽的槽深，所述凸棱底端至所述密封槽底端之间还...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵铮，王婧，刘晓静，王晶，席长飞，白乐乐，范峥辉，朱文飞，李文姬，李文仿，高红梅，汪照军，
申请(专利权)人：北京中材汽车复合材料有限公司，
类型：实用新型
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