一种风电叶片主梁结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种风电叶片主梁结构，该结构包含：若干以阶梯式堆叠的板材，以及设置在堆叠的板材端部的倒角组件。其中，所述的堆叠的板材的端部形成若干台阶；所述的倒角组件与所述的若干台阶相适配；所述的倒角组件的上表面为斜面。本实用新型专利技术的风电叶片主梁结构，通过倒角组件的设计，避免打磨，以及专用设备的使用，降低了成本，而且使得增强结构件中的载荷传导更加平滑，避免了出现增强结构件的应力集中现象，增强了结构的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片主梁结构
本技术涉及一种叶片结构，具体涉及一种风电叶片主梁结构。
技术介绍
风能作为新能源的最重要的板块之一，目前在世界各国都获得了较大发展，大风轮直径的风力发电机组成为风电领域的主流技术趋势，叶片长度的增加对叶片结构设计以及制造工艺提出了新的要求。风电叶片通常由上下两个壳体构成外部轮廓，内部使用主梁-腹板结构进行承载，主梁以及腹板等增强结构件是叶片构件中的重要结构，目前主梁及腹板多使用纤维织物真空灌注树脂预成型的方法制造，但随着叶片长度的增加，真空灌注工艺对铺层间的褶皱、气泡及“干布”等缺陷越来越难以控制。板材具有力学性能优异、加工方法简单的优点，板材早先用于建筑补强领域，如桥梁修补等通过在修补区域粘贴固化板材，以加强修补区域的结构强度。使用板材及板材堆叠作为增强结构件是风电领域大叶片设计的重要技术思路。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种风电叶片主梁结构，该结构解决了现有技术的结构增强件需要打磨使得制备过程复杂，成本高且结构不稳定性等问题，能够降低制备成本，且具有很好的稳定性。为了达到上述目的，本技术提供了一种风电叶片主梁结构，该结构包含：若干以阶梯式堆叠的板材，以及设置在堆叠的板材端部的倒角组件。其中，所述的堆叠的板材的端部形成若干台阶。其中，所述的倒角组件与所述的若干台阶相适配。其中，所述的倒角组件的上表面为斜面。所述的倒角组件的下表面与所形成的台阶相适配，且呈对应的阶梯状。所述的倒角组件为一整体结构，该倒角组件的端部为具有角度的角。所述的倒角组件设有一端部件，该端部件能够贴合在堆叠在顶部的板材的上表面。所述的倒角组件的数目与台阶的数目一致。每个台阶上设有一个倒角组件，且最底层的板材的端部还连接一个倒角组件。所有的倒角组件的上表面形成一个斜面。所述的倒角组件呈直角三棱柱状，其两个直角面与所述的台阶贴合。所述的倒角组件与所述的台阶之间设有胶层。本技术的风电叶片主梁结构，解决了现有技术的结构增强件需要打磨使得制备过程复杂，成本高且结构不稳定性等问题，具有以下优点：（1）本技术通过倒角组件的设计，使得增强结构件中的载荷传导更加平滑，避免了出现增强结构件的应力集中现象；（2）本技术的倒角组件与板材堆叠的一体结合，避免使用专用机器对板材两端进行打磨加工且倒角组件可以预制，大大节约了设备成本和机械加工时间，并由于倒角组件采用易加工的材料制成，降低了倒角组件的制备工艺和精度控制的难度，提高了叶片生产效率；（3）本技术采用粘接倒角组件的方法形成倒角坡度，避免了打磨加工对板材及其纤维造成的机械损伤，降低了板材堆叠的可能的内部缺陷，提高了承载结构件整体的力学性能；（4）本技术采用粘接倒角组件形成倒角坡度的方式，避免了由于内应力释放造成的板材的翘曲，粘接倒角组件和板材堆叠构成的结构件，能够较好地与模具及其铺层贴合度，降低了由于加工导致的结构变形风险，提高了结构稳定性。附图说明图1为本技术的风电叶片主梁结构的结构示意图。图2为现有技术的风电叶片主梁结构的结构示意图。图3为本技术一实施例的风电叶片主梁结构的结构示意图。图4为本技术另一实施例的风电叶片主梁结构的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明。一种风电叶片主梁结构，如图1所示，为本技术的风电叶片主梁结构的结构示意图，该结构包含：若干以阶梯式堆叠的板材10，以及设置在堆叠的板材10端部的倒角组件20。堆叠的板材10的端部形成若干台阶11。倒角组件20与若干台阶11相适配。倒角组件20的上表面为斜面。倒角组件20与台阶11之间设有胶层。本技术通过采用粘接倒角组件的方法形成倒角坡度，避免了打磨加工对板材及其纤维造成的机械损伤，降低了板材堆叠的可能的内部缺陷，提高了承载结构件整体的力学性能。同时，还能避免了由于内应力释放造成的板材的翘曲，较好地与模具及其铺层贴合度，降低了由于加工导致的结构变形风险，提高了结构稳定性。上述倒角组件可采用易加工的型材，降低了倒角组件的制备工艺和精度控制的难度，提高了叶片生产效率，可通过现有的工艺方法制备，如模塑、灌注等工艺。如图2所示，为现有技术的风电叶片主梁结构的结构示意图，现有技术的风电叶片主梁结构为板材叠加，由于在板材叠加过程中，在板材的端部会因板材错层或搭接导致的结构件在两端多处出现阶梯状高度落差，阶梯区域将导致应力集中，并阻碍载荷的传导路径，削弱了增强结构件的增强效果，不能充分利用原材料的性能。目前，通常需要对板材两端区域进行厚度打磨，形成在叶片展向上较长的连续坡度的倒角区域。由于结构及工艺的需要，通常在打磨后增强结构件两端倒角坡度在0.0025~0.01rad之间，由于倒角坡度较小，导致实际操作中需要打磨的倒角区域很长，且需要使用专门设计的板材打磨机器进行打磨操作，所使用的打磨设备昂贵，且机械打磨过程非常耗时。而且，打磨加工对板材两端实际造成了损伤，容易在加工过程中在板材内引入加工缺陷，一定程度上削弱了板材的性能。此外，由于拉挤板材在生产过程中存在内应力，打磨加工过程中很可能局部释放板材内应力，继而造成板材的翘曲，并直接影响板材层间及板材与模具之间的贴合度，降低了最终增强结构件的质量。而本技术的风电叶片主梁结构由倒角组件和板材堆叠构成，以应用于叶片结构中作为结构增强件。通过倒角组件设计，降低板材打磨加工难度，避免使用专用机器对板材两端进行打磨加工且倒角组件可以预制，大大节约了设备成本和机械加工时间。而且，通过倒角组件设计，简化板材倒角过程，避免打磨对板材本体造成的损伤及可能的弯曲，倒角组件还能使结构增强件中的载荷传导更加平滑，避免出现结构增强件的应力集中现象。根据本技术一实施例，如图3所示，为本技术一实施例的风电叶片主梁结构的结构示意图，倒角组件20为一整体结构，该倒角组件20的端部为具有角度的角，以与模具、铺层随型。倒角组件20的下表面与所形成的台阶11相适配，且呈对应的阶梯状，倒角组件可以将堆叠的板材10形成的台阶的表面完全包络。而且，倒角组件20设有一端部件21，该端部件21能够贴合在堆叠在顶部的板材10的上表面，以加强倒角组件20与板材10的粘接效果。根据本技术另一实施例，如图4所示，为本技术另一实施例的风电叶片主梁结构的结构示意图，倒角组件20的数目与台阶的数目一致。每个台阶11上设有一个倒角组件20，且最底层的板材10的端部还连接一个倒角组件20。所有的倒角组件20的上表面形成一个斜面。其中，倒角组件20呈直角三棱柱状，其两个直角面与台阶11贴合。在一实施例中，上述的风电叶片主梁结构的制作方法，如图3所示，其包括以下步骤：步骤1：将若干以阶梯式堆叠的板材10放置在主梁模具中；具体地，可使用板材10堆叠在主梁模具中，板材10按照设计倒角采用不同的展向长度，板材10自身在长度方向的两端形成阶梯状台阶11；步骤2：将倒角组件20放置在主梁模具中，并固定在堆叠的板材10端部的台阶11上；具体地，倒角组件20采用能够浸润树脂的材料加工而成，将与板材10堆叠阶梯状台阶11随型的倒角组件20放置于主梁模具中，并固定在台阶11上；步骤3：通过真空灌注工艺，将板材10与倒角组件20进行一体灌注，形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电叶片主梁结构，其特征在于，该结构包含：若干以阶梯式堆叠的板材（10），以及设置在堆叠的板材（10）端部的倒角组件（20）；所述的堆叠的板材（10）的端部形成若干台阶（11）；所述的倒角组件（20）与所述的若干台阶（11）相适配；所述的倒角组件（20）的上表面为斜面。

【技术特征摘要】
2018.02.01 CN 20182017491431.一种风电叶片主梁结构，其特征在于，该结构包含：若干以阶梯式堆叠的板材（10），以及设置在堆叠的板材（10）端部的倒角组件（20）；所述的堆叠的板材（10）的端部形成若干台阶（11）；所述的倒角组件（20）与所述的若干台阶（11）相适配；所述的倒角组件（20）的上表面为斜面。2.根据权利要求1所述的风电叶片主梁结构，其特征在于，所述的倒角组件（20）的下表面与所形成的台阶（11）相适配，且呈对应的阶梯状。3.根据权利要求2所述的风电叶片主梁结构，其特征在于，所述的倒角组件（20）为一整体结构，该倒角组件（20）的端部为具有角度的角。4.根据权利要求3所述的风电叶片主梁结构，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许移庆，徐威，王国军，
申请(专利权)人：上海电气风电集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31