一种风电叶片延长节防坠结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种风电叶片延长节防坠结构，采用特定的防坠方案包括与原叶片粘接的预制玻璃钢块，通过防坠绳与延长节腹板连接。其中预制玻璃钢块由玻璃纤维布真空灌注成型，并通过粘接或糊布固定的方式将预制玻璃钢块固定在叶片上。延长节腹板结束位置附近手糊增强玻璃纤维布。本申请强度较好。

An anti falling structure of wind turbine blade

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片延长节防坠结构
本技术属于风电叶片
，特别是涉及一种风电叶片延长节防坠结构。
技术介绍
风力发电机的功率与风电叶片的长度的二次幂成正比，在低风速区，延长叶片是捕获更多风能的最有效办法。延长节与原叶片之间连接的可靠性是延长叶片最重要的技术之一。延长节防坠可以在连接位置发生失效时拉紧延长节，在风场人员发现问题之前保障延长节不会脱落。不同的风电叶片和延长节结构使防坠绳承受拉力不同，防坠绳与原叶片及叶尖连接位置需要满足一定强度要求。
技术实现思路
基于上述目的，本技术提供了一种风电叶片延长节防坠结构。为实现本技术的目的，本技术提供了一种风电叶片延长节防坠结构，原叶片与预制玻璃钢块粘接连接，所述预制玻璃钢块通过防坠绳与延长节腹板连接；所述预制玻璃钢块与防坠绳的连接结构为，在预制玻璃钢块宽度方向1/5及4/5位置，沿长度方法厚度中心打通孔，孔直径不小于10mm，或者将内径为10mm到12mm，外径为15mm到20mm的塑料管在预制玻璃钢时，在预制玻璃钢块宽度方向1/5及4/5位置进行预埋。其中，在延长节腹板结束位置附近手糊增强玻璃纤维布。其中，所述增强玻璃纤维布，采用在延长节腹板打孔位置手糊成型方式与腹板粘接。其中，所述预制玻璃钢块，由20到40层玻璃纤维布采用真空灌注成型，长度为400mm到600mm，宽度为200mm到400mm。其中，所述预制玻璃钢块与原叶片采用结构胶或玻璃纤维布补强方式进行粘接，使用胶黏剂粘接时，结构胶厚度为3mm到5mm；使用玻璃纤维布玻纤补强时，补强层数为5到10层。其中，所述防坠绳选择高拉伸强度并具有一定耐腐蚀性材料。其中，所述防坠绳连接原叶片和延长节后长度保留一定余量。其中，所述预制玻璃钢块几何尺寸和铺层数，采用参数化方式与原叶片和延长节连接部分建立局部有限元模型。其中，在局部有限元模型沿展向一端施加完全约束，预制玻璃钢块打孔位置中间均匀施加设计极限载荷，计算得到满足设计要求的预制玻璃钢块几何尺寸和铺层数最优解。其中，所述延长节腹板采用参数化方法建立有限元模型，在腹板有限元模型展向一端施加完全约束，按照防坠绳的直径尺寸在腹板端头施加设计极限载荷，计算的得到要求的腹板增强铺层数最优解。与现有技术相比，本技术的有益效果为，本申请包括与原叶片粘接的预制玻璃钢块，通过防坠绳与延长节腹板连接，提高了一种连接强度较好的连接方式。附图说明图1所示为本申请的方法步骤示意图。1-预制玻璃钢块，2-延长节，3-原叶片，4-叶根到叶尖方向，5-防坠绳。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。该防坠方案包括与原叶片粘接的预制玻璃钢块，通过防坠绳与延长节腹板连接。该设计方法根据防坠绳承受的不同拉力以及技术要求的安全余量，通过有限元方法高效的得到最优方案。本申请提供一种延长节防坠落结构，结合某型号叶片延长节，防坠方案示意图如图1所示。具体地，预制玻璃钢块1与原叶片3采用结构胶进行粘接，防坠绳穿过预制玻璃钢块与延长节2腹板连接。在腹板上开孔，防坠绳5穿过该孔进行连接。具体地，建立原叶片与延长节连接位置局部有限元。其中预制玻璃钢块以及结构胶采用8节点实体单元并与壳单元共用节点，在保证关注位置(即预制玻璃钢块)的结构准确完整的情况下，前缘后缘等无关位置可以在模型中省略。具体地，计算得到防坠绳5承受的极限拉力，同时考虑设计要求的安全余量得到最终的极限载荷。具体地，按照某型延长项目提供的载荷数据下，设计预制玻璃钢块为24层双轴向800玻璃纤维布真空灌注，展向450mm弦向270mm，层间剪切应力17.51MPa满足双轴向800玻璃纤维布81.7MPa许用剪切强度，最大拉应力65.67MPa满足双轴向800玻璃纤维布许用拉伸强度68MPa(根据GL标准许用强度需要除以安全因子2.204)。具体地，建立腹板有限元模型并在模型一端施加完全约束，远离约束方向孔内表面节点均匀施加极限载荷。具体地，按照某型延长项目提供的载荷数据下，设计腹板增强12层双轴向800玻璃纤维布，承受最大应力66.67MPa满足双轴向800玻璃纤维布许用拉伸强度68MPa。具体体，所述的预制玻璃钢块设置在叶片展向原叶片与延长节连接位置，展长度为400mm到600mm。弦向中心位置与延长节腹板对齐，长度为200mm到400mm。所述预制玻璃钢块由20到40层玻璃纤维布真空注胶成型。在预制玻璃钢块弦向1/5及4/5附近，沿叶片展向方法厚度中心打通孔，孔直径不小于10mm，另提供一种预埋管路的方式，将内径为10mm到12mm，外径为15mm到20mm的塑料管在预制玻璃钢时进行预埋。具体地，预制玻璃钢块与原叶片之间采用结构胶或玻璃纤维布补强方式进行粘接，使用胶黏剂粘接，结构胶厚度为3mm到5mm。使用玻纤补强的方式，补强层数为5到10层。采用有限元方法建立叶片局部模型，模型展向长度不少于原叶片与延长节连接长度，吸力面、压力面及腹板采用4节点壳单元，预制玻璃钢块采用8节点实体单元。将叶片实际层铺情况完整赋予壳单元，参数化定义实体单元的三维结构。细化预制玻璃钢块与防坠绳接触的两孔之间实体单元网格(厚度方向定义至少3排网格)，计算得到原叶片与延长节连接失效情况下，防坠绳5承受的极限拉力，根据设计要求的安全余量得到极限载荷，将模型沿叶片方向一端完全约束，细化网格位置的节点上均匀施加极限载荷。结果提取玻璃钢块主纤维方向应力以及结构胶层剪切应力，分析预制玻璃钢块和结构胶强度。通过调整参数化定义的预制玻璃钢块三维结构，得到能够满足设计要求的最优方案。采用有限元方法建立延长节腹板局部实体单元模型，腹板展向长度不少于500mm。参数化定义腹板三维结构，将腹板实际层铺赋予实体单元模型，细化腹板与防坠绳接触位置实体单元网格(厚度以及吸力面到压力面方向至少定义5排网格)。腹板模型沿叶片展向一端完全约束，按照防坠绳的直径尺寸在腹板端头施加极限载荷。得到主纤维方向应力，分析腹板结构强度，通过调整参数化定义的腹板三维结构(增加玻璃纤维布补强铺层)得到能够满足设计的最优方案。通过有限元方法，在不同的载荷条件下对防坠绳、预制玻璃钢块的进行强度校核，得到最优的预制玻璃钢块的设计。另外，通过有限元方法模拟延长节腹板结束位置的应力，指导腹板局部增强设计。该防本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电叶片延长节防坠结构，其特征在于，原叶片与预制玻璃钢块粘接连接，所述预制玻璃钢块通过防坠绳与延长节腹板连接；所述预制玻璃钢块与防坠绳的连接结构为，在预制玻璃钢块宽度方向1/5及4/5位置，沿长度方法厚度中心打通孔，孔直径不小于10mm，或者将内径为10mm到12mm，外径为15mm到20mm的塑料管在预制玻璃钢时，在预制玻璃钢块宽度方向1/5及4/5位置进行预埋。/n

【技术特征摘要】
1.一种风电叶片延长节防坠结构，其特征在于，原叶片与预制玻璃钢块粘接连接，所述预制玻璃钢块通过防坠绳与延长节腹板连接；所述预制玻璃钢块与防坠绳的连接结构为，在预制玻璃钢块宽度方向1/5及4/5位置，沿长度方法厚度中心打通孔，孔直径不小于10mm，或者将内径为10mm到12mm，外径为15mm到20mm的塑料管在预制玻璃钢时，在预制玻璃钢块宽度方向1/5及4/5位置进行预埋。


2.根据权利要求1所述的一种风电叶片延长节防坠结构，其特征在于，在延长节腹板结束位置附近手糊增强玻璃纤维布。


3.根据权利要求2所述的一种风...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁巍华，张立新，朱英伟，黄司晨，
申请(专利权)人：中科国风科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12