叶片和风力发电机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于风力发电机组和一种叶片，涉及风力发电设备技术领域；风力发电机组包括：叶片，其外壁具有通孔，内部具有容腔；容腔经通孔与叶片外部连通；叶片设有保护单元，叶片遇到超限风力的风时通过保护单元实现局部自毁或泄压，从而减轻叶片所承受的风压、降低叶片转速，进而保护风力发电机组不被损毁；其中，保护单元包括端面，端面抗风强度与叶片承受的风压最大阈值适配；保护单元还包括破坏装置和/或侧壁；在超限风力作用下端面被破坏装置破坏/打开；侧壁包括导流装置，保护单元还包括导风装置，帮助叶片加速泄压；保护单元结构简单、成本低，响应速度快，后期维护费用较低

【技术实现步骤摘要】
叶片和风力发电机组


[0001]本技术涉及风力发电设备
，特别涉及一种叶片。本技术还涉及一种包括上述叶片的风力发电机组。

技术介绍

[0002]在全球能源危机和环境危机日益严重的背景下，风能作为可再生能源，具有使用清洁、成本较低、取用不尽等优点；风力发电为经济增长提供稳定电力供应的同时，可以有效缓解空气污染、水污染和全球变暖等问题，减少化石燃料发电产生的大量污染物和碳排放，风力发电备受青睐。
[0003]风力发电的过程是指风的动能通过风力转换为机械能，再带动发电机发电后转换为电能。风力发电机组主要分为垂直轴风力发电机组和水平轴风力发电机组；其中，水平轴风力发电机组利用效率更高、应用范围更广，(请参见图1)，包括：支撑装置13和其顶端安设的发电机12；其中，发电机12的前端连接有一组叶片11，风能带动叶片11绕轴旋转进而使发电机12运转发电，从而将风能转化成电能。
[0004]然而，风力发电机成本高、风的速度是不稳定的，超限风力会使叶片超速旋转，进而使发电机因过度运转而烧毁。现有的风力发电机组设有自动刹车装置，叶片遇到具有超限风力的风时将会自动刹车或停止运转，以达到保护发电机的目的；但是自动刹车装置不能减轻叶片所承受的风压，超限风力下叶片断裂的概率较高。
[0005]综上所述，降低具有超限风力的风对叶片、风力发电机组的威胁，成为本领域技术人员所要解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题是：旨在一定程度上解决上述问题中的部分或全部问题。
[0007]本技术提供一种叶片，用于水平轴风力发电机组，遇到超限风力时叶片通过局部自毁或泄压从而减轻叶片所承受的风压，实现一定程度上降低叶片断裂的概率、降低叶片转速，进而提高叶片使用寿命。
[0008]本技术还提供一种风力发电机组，遇到具有超限风力的风时通过叶片局部自毁或泄压从而减轻叶片所承受的风压、降低叶片转速，达到保护风力发电机组在一定程度上不被损毁的目的。
[0009]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0010]风力发电机组，为水平轴风力发电机组，包括：叶片；
[0011]其中，所述叶片具有满足空气动力学的任意形状或任意外形；所述叶片的数量大于一；
[0012]其中，所述叶片外壁具有：通孔，内部具有：容腔；容腔与通孔连通，分别与所述叶片适配；容腔经通孔与所述叶片外部连通；
[0013]其中，所述叶片包括：使用刚性材料制作的叶片、使用柔性材料制作的叶片、使用复合材料制作的叶片中的一种；
[0014]所述通孔的形状为与所述叶片、保护单元适配的符合流体力学的任意形状；所述通孔的数量大于或等于一；
[0015]所述容腔的形状为与所述叶片、保护单元适配的符合流体力学的任意形状；所述容腔的数量为大于或等于一；
[0016]所述通孔与所述容腔的数量相同或不同。
[0017]所述叶片设有：保护单元，两者适配；保护单元位于所述叶片上；所述叶片遇到超限风力的风时通过保护单元实现局部自毁或泄压，从而减轻所述叶片所承受的风压、降低所述叶片转速。
[0018]其中，所述叶片上包括：所述通孔上、所述容腔内中的一种或两种；
[0019]所述保护单元的数量大于或等于一；其中，当所述保护单元的数量大于一时，所述保护单元包括：沿所述叶片长度方向间隔设置、沿所述叶片宽度方向间隔设置中的一种或两种；当所述保护单元的数量大于一时，所述保护单元包括：承受的风压最大阈值不同、承受的风压最大阈值相同中的一种。
[0020]端面
[0021]其中，所述保护单元包括：端面，两者适配；端面还与所述通孔适配、与所述叶片连接，位于所述容腔外部或所述通孔上；其中，所述端面的抗风强度与所述叶片承受的风压最大阈值适配；其中，所述端面与所述叶片使用不同强度的材料制作，或所述端面的抗风强度低于所述叶片的抗风强度；超限风力使所述端面被破坏，继而使所述容腔与所述叶片外部连通，一定程度上降低或抵消风力对所述叶片的做功，从而减轻所述叶片所承受的风压进而降低所述叶片转速；
[0022]或者所述端面与所述叶片通过单向止回装置连接；在超限风力作用下所述端面被单向打开，使所述容腔与所述叶片外部连通，一定程度上降低或抵消风力对所述叶片的做功，从而减轻所述叶片所承受的风压进而降低所述叶片转速。
[0023]其中，所述端面的形状为与所述叶片适配的符合流体力学的任意形状；
[0024]所述端面的数量为大于或等于一；其中，当所述端面的数量大于一时，所述端面包括：截面积相同、截面积不同中的一种；所述端面的形状包括：相同、不同中的一种；
[0025]所述端面包括：一次性使用式端面、重复使用式端面中的一种或两种；
[0026]其中，所述端面包括：具有一体式结构的端面、具有分体式结构的端面中的一种；
[0027]所述通孔与所述端面的数量包括：相同、不同中的一种；其中，当所述通孔的数量大于一时，所述通孔包括：截面积相同、截面积不同中的一种；所述通孔的形状包括：相同、不同中的一种；
[0028]其中，所述一次性使用式端面具有引导结构，使应力集中；所述引导结构凸起或凹陷于所述一次性使用式端面的一侧；所述引导结构具有任意符合应力集中、与所述保护单元适配的任意形状；所述引导结构与所述破坏装置适配；
[0029]其中，所述引导结构包括：凸出于所述端面一侧的凸筋式引导结构、凹陷于所述端面一侧的凹槽式引导结构、通过厚度变化改变所述端面厚度的引导结构中的一种或两种。
[0030]破坏装置
[0031]其中，所述保护单元还包括：破坏装置，与所述端面适配；破坏装置位于所述容腔或腔室内，两者适配；在超限风力作用下所述端面被破坏装置破坏，继而所述容腔或腔室与所述叶片外部连通，一定程度上降低或抵消风力对所述叶片的做功，从而减轻所述叶片所承受的风压进而降低其转速；
[0032]其中，所述破坏装置包括：直接破坏式破坏装置、间接破坏式破坏装置中的一种；
[0033]其中，所述破坏装置包括：包括腐蚀溶液的破坏装置、包括刃状装置的破坏装置、爆破式破坏装置、利用气体的破坏装置、产生气体的破坏装置中的一种或两种；
[0034]其中，所述包括腐蚀溶液的破坏装置利用与所述端面适配的腐蚀溶液发生化学反应进而对其破坏；其中，所述腐蚀溶液包括：使用一种或一种以上物质混合产生的腐蚀溶液；
[0035]所述利用气体的破坏装置：包括使用气体作为动力源的破坏装置；其中，所述气体包括：压缩气体、可燃气体中的一种；
[0036]所述包括刃状装置的破坏装置包括：刃状装置，与所述端面适配；在超限风力作用下所述端面被刃状装置破坏；其中，刃状装置的形状为与所述端面适配的任意形状的带刃装置；所述刃状装置的数量大于或等于一；所述刃状装置与所述端面的数量相同或不同。
[0037]侧壁
[0038]其中，所述保护单元还包括：侧壁，位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.叶片，其外壁具有通孔、内部具有容腔，其特征是：容腔经通孔与所述叶片外部连通；其中，所述叶片设有：保护单元，两者适配；保护单元位于所述叶片上；所述叶片遇到超限风力的风时通过保护单元实现局部自毁或泄压，从而减轻所述叶片所承受的风压、降低所述叶片转速。2.根据权利要求1所述的叶片，其特征是：所述保护单元包括：端面，两者适配；端面还与所述通孔适配、与所述叶片连接，位于所述容腔外部或所述通孔上；所述端面的抗风强度与所述叶片承受的风压最大阈值适配；超限风力使所述端面被破坏，继而使所述容腔与所述叶片外部连通，一定程度上降低或抵消风力对所述叶片的做功，从而减轻所述叶片所承受的风压进而降低所述叶片转速。3.根据权利要求1所述的叶片，其特征是：所述保护单元包括：端面，两者适配；端面还与所述通孔适配、与所述叶片连接，位于所述容腔外部或所述通孔上；其中，所述端面与所述叶片通过单向止回装置连接；在超限风力作用下所述端面被单向打开，使所述容腔与所述叶片外部连通，一定程度上降低或抵消风力对所述叶片的做功，从而减轻所述叶片所承受的风压进而降低所述叶片转速。4.根据权利要求2所述的叶片，其特征是：所述保护单元还包括：破坏装置，与所述端面适配；破坏装置位于所述容腔内；在超限风力作用下所述端面被破坏装置破坏，继而所述容腔与所述叶片外部连通，一定程度上降低或抵消风力对所述叶片的做功，从而减轻所述叶片所承受的风压进而降低其转速。5.根据权利要求2至4中任一所述的叶片，其特征是：所述保护单元还包括：侧壁，位于所述容腔内并与其适配；侧壁与所述端面配合形成一相对封闭的腔室；其中，所述端面包括：具有一体式结构的端面、具有分体式结构的端面中的一种；所述腔室具有：流体通道、进气端、出气端，流体通道自进气端向出气端延伸，三者适配并连通；流体通道、进气端、出气端，分别与所述叶片适配；在超限风力作用下，所述端面被单向打开或被破坏装置破坏，风自所述进气端进入所述腔室经所述流体通道至所述出气端排出，一定程度上降低或抵消风力对所述叶片的做功，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵莉莉，
申请(专利权)人：赵莉莉，
类型：新型
国别省市：