一种风电叶片和成型方法技术

本发明专利技术涉及风电设备技术领域，尤其涉及一种风电叶片和成型方法。一种风电叶片包括：叶片本体、主梁、金属箔和碳纤维层。在叶片本体的内部设有容纳空间。主梁设置于容纳空间内。金属箔与叶片本体的外表面连接，并且，金属箔与地线连接。碳纤维层设置于叶片本体和金属箔之间，从叶片本体的外侧向内，金属箔、碳纤维层和叶片本体依次层叠连接。本发明专利技术的一种风电叶片，具有以下优势：更有针对性的进行碳纤维叶片的雷击防护，有利于叶片快速灌注，避免灌注缺陷；实现碳纤维主梁和表面金属箔的等电势平衡通道，有利于碳纤维内部雷电流快速泄放，避免碳纤维雷击损伤；成型简单，成本低，防雷效果安全可靠，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片和成型方法


[0001]本专利技术涉及风电设备
，尤其涉及一种风电叶片和成型方法。

技术介绍

[0002]在地球上有大面积的草原、山脉、海洋等较空旷的地域，在这些地域，因为没有阻挡物，风力较大，因此，现在在这些地域建造了很多的风电设备，有效地利用了风力，将风力转变为电能，为人们提供了电能，同时节省了大量的能源。随着风电的发展，风电设备也得到了不断地改进。近年来，风电叶片大型化和轻量化发展拉动了对碳纤维风电叶片的需求，碳纤维因其优异的性能，应用在风电叶片上可以使叶片长度更长，重量更轻，更好的提升风能的利用率，尤其在风电叶片的主梁上广泛使用。
[0003]但是，在这些地方，风力较大，同时也会经常收到雷电的袭击。但碳纤维为不良导体，容易引雷但却不能迅速的将雷电散开，会对叶片结构产生严重的损坏，带来巨大的维修成本。目前常用的碳纤维叶片是主梁为碳纤维，其他壳体材料为玻璃纤维，碳纤维主梁在叶片内部铺设，玻璃纤维在叶片表面铺设。通用的雷击防护方法为在碳纤维主梁区域从尖部到根部整体大面积铺设金属网，通过金属网来接收和传导雷电。
[0004]公开号为CN209959402U的中国技术专利，公开了一种新型防雷击的风电叶片，包括叶片本体，所述叶片本体包括叶片外壳与叶片内壳，所述叶片外壳与叶片内壳之间填充有碳纤维填料，所述叶片外壳表面设置有尖部接闪器与三个中部接闪器，所述叶片外壳表面位于尖部接闪器与三个中部接闪器之间交错设置有接闪带，所述接闪带为波浪形设置，所述叶片内壳内部设置有避雷网，所述避雷网一端连接有避雷器，所述避雷器与外部接地装置连接，所述尖部接闪器和三个中部接闪器均通过导线与避雷网连接。本技术通过设有避雷网与避雷器，有利于使避雷器将电离进行消耗，经过接地装置将剩余的电离导入地面，从而防止雷击电流过大，造成叶片损坏。
[0005]但是，据统计大多数雷击发生在碳纤维主梁的边缘，且碳纤维主梁被雷电击中后雷电并不能快速的传导到表面金属网上，这主要是因为碳纤维主梁与金属网没有电势平衡连接通道，不能快速将碳纤维上的雷电流泄放到表面金属网上。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术旨在提供一种风电叶片，采用在叶片本体的外表面，主梁的设置金属箔，在金属箔与叶片本体之间设置碳纤维布，解决了不具有电势平衡连接通道，不能快速将碳纤维上的雷电流泄放到表面金属网上的问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]一种风电叶片，包括：叶片本体，在所述叶片本体的内部设有容纳空间；
[0009]主梁，设置于所述容纳空间内；
[0010]金属箔，与所述叶片本体的外表面连接，并且，所述金属箔与地线连接；
[0011]碳纤维层，设置于所述叶片本体和所述金属箔之间，从所述叶片本体的外侧向内，
所述金属箔、所述碳纤维层和所述叶片本体依次层叠连接。
[0012]进一步的，所述主梁从所述叶片本体的尖部向根部延伸；
[0013]所述金属箔包括：
[0014]前缘箔片，靠近所述叶片本体的前缘侧设置，并且，从所述根部向所述尖部延伸；
[0015]后缘箔片，靠近所述叶片本体的后缘侧设置，并且，从所述根部向所述尖部延伸；
[0016]所述前缘箔片与所述后缘箔片在所述尖部连接。
[0017]进一步的，所述主梁的宽度小于所述前缘箔片和所述后缘箔片之间的距离；
[0018]所述前缘箔片和所述后缘箔片在从所述前缘到所述后缘的方向上对称设置。
[0019]进一步的，所述的风电叶片，还包括：
[0020]接闪器，设置于所述叶片本体的尖部。
[0021]进一步的，所述前缘箔片和所述后缘箔片在所述尖部的连接端为所述接闪器。
[0022]进一步的，所述金属盘包括与所述前缘箔片连接的前盘和与所述后缘箔片连接的后盘；
[0023]通过所述前盘和所述后盘在所述根部的外表面夹持所述金属箔。
[0024]进一步的，所述地线与所述金属盘连接。
[0025]进一步的，所述碳纤维层包括：
[0026]碳纤维毡，与所述主梁贴合连接；
[0027]碳纤维布，设置于所述碳纤维毡与所述金属箔之间，并且分别与所述碳纤维毡与所述金属箔贴合连接。
[0028]进一步的，在所述叶片本体的外表面的所述金属箔以外的区域铺设外蒙皮。
[0029]一种风电叶片的成型方法，所述风电叶片为如上述任意一项所述的风电叶片，所述成型方法包括：
[0030]S100、将金属箔铺设在叶片本体模具的表面，然后再铺设外蒙皮，将外蒙皮在所述金属箔区域的蒙皮布去除；
[0031]S200、在所述叶片本体模具内填充碳纤维布，然后再在主梁区域铺设碳纤维毡，在碳纤维毡上铺放主梁，填充碳纤维材料后进行真空树脂灌注；
[0032]S300、叶片脱模后将叶片根部金属盘地线连接，所述地线在叶片根部汇集成一根接地。
[0033]相对于现有技术，本专利技术所述的一种风电叶片，具有以下优势：
[0034]本技术方案优点在于在碳纤维主梁两侧设置金属箔，更有针对性的进行碳纤维叶片的雷击防护，主梁区域下层铺设碳纤维毡有利于叶片快速灌注，避免灌注缺陷；通过设置碳纤维布实现碳纤维主梁和表面金属箔的等电势平衡通道，有利于碳纤维内部雷电流快速泄放，避免碳纤维雷击损伤；本专利技术的雷击防护的风电叶片成型简单，成本低，防雷效果安全可靠，使用寿命长。
附图说明
[0035]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0036]图1为本专利技术实施例所述的风电叶片的示意图；
[0037]图2为本专利技术实施例所述的风电叶片的剖面图；
[0038]图3为本专利技术实施例所述的金属箔接地结构的示意图。
[0039]附图标记说明：
[0040]1‑
叶片本体，101
‑
外蒙皮，2
‑
主梁，3
‑
金属箔，31
‑
前缘箔片，32
‑
后缘箔片，4
‑
碳纤维层，41
‑
碳纤维毡，42
‑
碳纤维布，5
‑
地线，6
‑
金属盘。
具体实施方式
[0041]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0042]在本专利技术中涉及“第一”、“第二”、“上”、“下”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“上”、“下”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当实施例之间的技术方案能够实现结合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电叶片，其特征在于，包括：叶片本体(1)，在所述叶片本体(1)的内部设有容纳空间；主梁(2)，设置于所述容纳空间内；金属箔(3)，与所述叶片本体(1)的外表面连接，并且，所述金属箔(3)与地线(5)连接；碳纤维层(4)，设置于所述叶片本体(1)和所述金属箔(3)之间，从所述叶片本体(1)的外侧向内，所述金属箔(3)、所述碳纤维层(4)和所述叶片本体(1)依次层叠连接。2.根据权利要求1所述的风电叶片，其特征在于，所述主梁(2)从所述叶片本体(1)的尖部向根部延伸；所述金属箔(3)包括：前缘箔片(31)，靠近所述叶片本体(1)的前缘侧设置，并且，从所述根部向所述尖部延伸；后缘箔片(32)，靠近所述叶片本体(1)的后缘侧设置，并且，从所述根部向所述尖部延伸；所述前缘箔片(31)与所述后缘箔片(32)在所述尖部连接。3.根据权利要求2所述的风电叶片，其特征在于，所述主梁(2)的宽度小于所述前缘箔片(31)和所述后缘箔片(32)之间的距离；所述前缘箔片(31)和所述后缘箔片(32)在从所述前缘到所述后缘的方向上对称设置。4.根据权利要求2所述的风电叶片，其特征在于，还包括：接闪器，设置于所述叶片本体(1)的尖部。5.根据权利要求4所述的风电叶片，其特征在于，所述前缘箔片(31)和所述后缘箔片(32)在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向东，李圆圆，徐铭，田龙军，冯威，
申请(专利权)人：厦门双瑞风电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：