一种无芯材风电叶片叶尖部结构及成型方法技术

本发明专利技术涉及风电叶片技术领域，尤其涉及一种无芯材风电叶片叶尖部结构及成型方法，结构包括：沿着风电叶片的长度方向设置若干叶尖部分段，每一叶尖部分段包括：支撑结构，由若干个的圆结构相交形成，且每一圆结构的直径不相等，任意两圆结构相交形成相互作用点，相互作用点用于支撑叶尖部分段轮廓形状；蒙皮结构，包覆在支撑结构外部；通过设置若干个相交连接的圆结构形成叶尖部分段轮廓形状，对外部的蒙皮结构进行支撑，同时去除了夹芯结构，使得蒙皮结构和内部支撑结构材料一致，大大减轻了叶片的重量，保证了叶片的气弹稳定性，有利于运行过程中的叶片结构稳定，也大大提升了发电效率；同时还提供一种叶尖部结构的成型方法。同时还提供一种叶尖部结构的成型方法。同时还提供一种叶尖部结构的成型方法。

【技术实现步骤摘要】
一种无芯材风电叶片叶尖部结构及成型方法


[0001]本专利技术涉及风电叶片
，尤其涉及一种无芯材风电叶片叶尖部结构及成型方法。

技术介绍

[0002]叶片是风力发电机组的关键部件之一，主要通过气体自然风的风速为动能吹动叶片旋转，通过叶片旋转的动能驱动发电机产生动力，在自然资源匮乏的今天，风能作为一种无污染的清洁能源，得到了广泛应用。
[0003]风电叶片一般包括与轮毂连接的叶根部和承受推力的叶尖部，一般情况下，为了获得更多的风能以提高风机的发电功率，会增加风电叶片的尺寸，进而导致叶片整体的重量增加，这对叶根部与轮毂的连接提出了更高的要求，同时，在风电叶片运行时，过重的叶片结构不利于维持运行的稳定，易产生变形。
[0004]专利公告号为CN112443451A的中国专利公开了一种新型风力发电叶片，通过在叶片壳体内部设置支撑管，并将叶片壳体设置成多块面板，每一叶片壳体的面板与支撑管的外壁连接形成一体，能够有效防止变形，同时设置支撑管直径较小，且面板为夹芯板，易于实现叶片轻量化，从而提高发电效率。
[0005]上述叶片结构中，由于面板为夹芯板，而夹芯结构一般使用轻木、PVC泡沫、PET泡沫等，相对其他位置材料密度大，性能差异大，不利于维持叶片运行的稳定。
[0006]公开于该
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部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
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的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种无芯材风电叶片叶尖部结构及成型方法，有效解决上述
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中所提出的问题。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种无芯材风电叶片叶尖部结构，沿着风电叶片的长度方向设置若干叶尖部分段，每一叶尖部分段包括：支撑结构，由若干个的圆结构相交形成，且每一圆结构的直径不相等，任意两圆结构相交形成相互作用点，所述相互作用点用于支撑叶尖部分段轮廓形状；蒙皮结构，包覆在所述支撑结构外部，形成叶尖部分段结构。
[0009]进一步的，所述圆结构的直径自中间向前缘和后缘方向逐渐减小，且靠近前缘位置的圆结构直径大于靠近后缘位置的圆结构直径。
[0010]进一步的，每一所述圆结构的圆心均设置在所述叶尖部分段的中弧线上。
[0011]进一步的，所述圆结构与所述蒙皮结构点接触或面接触。
[0012]进一步的，每一所述圆结构至少与5个两侧相邻所述圆结构相交。
[0013]进一步的，所述圆结构相交至少对应形成10个相互作用点。
[0014]进一步的，所述相互作用点与相交的所述圆结构互相间隔连接，形成贯通的腔体，
所述腔体沿风电叶片的长度方向设置。
[0015]进一步的，每一所述腔体对应的所述相互作用点和相交的圆结构至少为两个。
[0016]本专利技术还提供一种无芯材风电叶片叶尖部结构成型方法，用于成型如上所述的无芯材风电叶片叶尖部结构，包括如下步骤：通过计算机构建叶尖部分段的三维模型，所述叶尖部分段包括内部的支撑结构和外部的蒙皮结构，再将建成的叶尖部分段三维模型分区成逐层的切片；将3D打印机与计算机连接，通过3D打印形成一体式的叶尖部分段结构。
[0017]本专利技术还提供一种无芯材风电叶片叶尖部结构成型方法，用于成型如上所述的无芯材风电叶片叶尖部结构，包括如下步骤：提供一蒙皮结构模具；利用所述蒙皮结构模具成型叶尖部分段外部的蒙皮结构，形成蒙皮结构的预成型体；通过计算机构建叶尖部分段内部的支撑结构的三维模型，再将建成的支撑结构模型分区成逐层的切片；将3D打印机与计算机连接，通过3D打印形成支撑结构；将形成的所述蒙皮结构和所述支撑结构通过结构胶粘接形成一体式结构。
[0018]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过设置若干个相交连接的圆结构形成叶尖部分段轮廓形状，对外部的蒙皮结构进行支撑，形成稳定的支撑结构，同时去除了夹芯结构，使得蒙皮结构和内部支撑结构材料一致，大大减轻了叶片的重量，保证了叶片的气弹稳定性，有利于运行过程中的叶片结构稳定，也大大提升了发电效率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例一中无芯材风电叶片叶尖部结构示意图；图2为本专利技术实施例一中无芯材风电叶片叶尖部结构的截面示意图；图3为本专利技术实施例一中支撑结构的局部示意图；图4为本专利技术实施例二中无芯材风电叶片叶尖部结构成型方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例三中无芯材风电叶片叶尖部结构成型方法的流程示意图。
[0021]附图标记：01、支撑结构；02、蒙皮结构；03、圆结构；04、相互作用点；05、腔体；06、中弧线。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0023]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接
到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0024]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0025]实施例一如图1至图3所示的无芯材风电叶片叶尖部结构，沿着风电叶片的长度方向设置若干叶尖部分段，每一叶尖部分段包括：支撑结构01，由若干个的圆结构03相交形成，且每一圆结构03的直径不相等，任意两圆结构03相交形成相互作用点04，相互作用点04用于支撑叶尖部分段轮廓形状；蒙皮结构02，包覆在支撑结构01外部，形成叶尖部分段结构。
[0026]需要说明的是，圆结构03为截面为圆形的空心结构，由于圆具有较高的抗扭转刚度，若干个圆结构03相交连接后，存在相互重叠的连接部分，相比于点连接，更具有连接强度，在叶片运行过程中，连续的、相交连接的圆结构03使得叶片的扭转变形小，有利于平衡气动弹性变形，提高运行的稳定性。
[0027]通过设置若干个相交连接的圆结构03形成叶尖部分段轮廓形状，对外部的蒙皮结构02进行支撑，形成稳定的支撑结构01，同时去除了夹芯结构，使得蒙皮结构02和内部支撑结构01材料一致，大大减轻了叶片的重量，保证了叶片的气弹稳定性，有利于运行过程中的叶片结构稳定，也大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无芯材风电叶片叶尖部结构，沿着风电叶片的长度方向设置若干叶尖部分段，其特征在于，每一叶尖部分段包括：支撑结构，由若干个的圆结构相交形成，且每一圆结构的直径不相等，任意两圆结构相交形成相互作用点，所述相互作用点用于支撑叶尖部分段轮廓形状；蒙皮结构，包覆在所述支撑结构外部，形成叶尖部分段结构。2.根据权利要求1所述的无芯材风电叶片叶尖部结构，其特征在于，所述圆结构的直径自中间向前缘和后缘方向逐渐减小，且靠近前缘位置的圆结构直径大于靠近后缘位置的圆结构直径。3.根据权利要求1所述的无芯材风电叶片叶尖部结构，其特征在于，每一所述圆结构的圆心均设置在所述叶尖部分段的中弧线上。4.根据权利要求1所述的无芯材风电叶片叶尖部结构，其特征在于，所述圆结构与所述蒙皮结构点接触或面接触。5.根据权利要求1所述的无芯材风电叶片叶尖部结构，其特征在于，每一所述圆结构至少与5个两侧相邻所述圆结构相交。6.根据权利要求5所述的无芯材风电叶片叶尖部结构，其特征在于，所述圆结构相交至少对应形成10个相互作用点。7.根据权利要求1所述的无芯材风电叶片叶尖部结构，其特征在于，所述相互作用点...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈源，陈龙，陈香伟，刘勇俊，
申请(专利权)人：新创碳谷集团有限公司，
类型：发明
国别省市：