一种多腹板结构模块化风电叶片制造技术

本发明专利技术涉及风电叶片技术领域，尤其涉及一种多腹板结构模块化风电叶片，叶片分段均由壳体以及设置在壳体内的支撑结构组成，每一叶片分段将壳体分割形成前缘模块、中间模块和后缘模块；中间模块两端分别连接前缘模块和后缘模块的开口处，形成闭合结构，包括位于迎风面的上壳体和位于背风面的下壳体，支撑结构由至少为3个的腹板组成，腹板连接上壳体和下壳体，形成多腔体的盒式结构，通过设置壳体配合内部支撑结构的形式，能够有效保证无芯材的风电叶片安全稳定性，也能够减少风电叶片整体的重量，有效降低制造成本，将风电叶片进行分段，每一分段再分别设置有前缘模块、中间模块和后缘模块，形成模块化成型，保证风电叶片整体的稳定性效果。性效果。性效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多腹板结构模块化风电叶片


[0001]本专利技术涉风电叶片
，尤其涉及一种多腹板结构模块化风电叶片。

技术介绍

[0002]风能是自然界中一种常见的、可再生的清洁能源，利用风电叶片及发电机能够将风能转换为电能进行使用，随着新能源平价时代的来临，风电叶片逐渐大型化发展，低成本和高稳定性成为风电叶片设计和制造的关键。
[0003]风电叶片以“三明治”层合板结构为主，主要是以玻璃纤维（碳纤维）、夹层中间的芯材（轻木和泡沫）和环氧树脂以及粘接胶构成，其中，芯材作为填充材料，是维持风电叶片结构稳定性的主要结构，一般情况下，芯材一般选用轻木、PVC等泡沫，随着叶片大型化的发展，芯材的材料使用量也急剧增大，导致制造成本大幅提升，经济性低。
[0004]专利号为CN217055465U的中国专利公开了一种具有芯材的风电叶片，通过在叶根至叶中区域、运输支点区域、吊点位置区域或吊点前缘位置使用轻木层，在其他区域使用泡沫层，在保证风电叶片结构性能的同时，能够减少风电叶片的重量和成本；但是其仍需要设置芯材结构，直接将芯材结构去除又难以实现无芯材叶片安全稳定性的效果。
[0005]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

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种多腹板结构模块化风电叶片，有效解决上述
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中提出的问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种多腹板结构模块化风电叶片，沿着风电叶片的长度方向依次设置有若干叶片分段，所述叶片分段均由壳体以及设置在所述壳体内的支撑结构组成，每一叶片分段将所述壳体分割形成前缘模块、中间模块和后缘模块；所述前缘模块设置在风电叶片弦长方向上的一端，呈弧形开口结构；所述后缘模块设置在风电叶片弦长方向上的另一端，呈尖形开口结构；其中，所述中间模块两端分别连接所述前缘模块和所述后缘模块的开口处，形成闭合结构，包括位于迎风面的上壳体和位于背风面的下壳体，所述支撑结构由至少为3个的腹板组成，所述腹板连接所述上壳体和所述下壳体，形成多腔体的盒式结构。
[0008]进一步的，所述壳体包括第一高强区和第二高强区，所述第一高强区位于迎风面和背风面的上应力集中处，且所述第一高强区成型厚度大于所述第二高强区成型厚度，所述第二高强区位于所述第一高强区的两侧，连接迎风面和背风面的所述第一高强区。
[0009]进一步的，所述第一高强区自所述前缘模块所在一侧朝向所述后缘模块所在一侧依次划分为第一分段、第二分段和第三分段，所述第一分段由单向织物拉挤成型和45
°
双轴布灌注成型组成，所述第二分段由单向碳纤维织物拉挤成型，所述第三分段由单向玻璃纤
维织物拉挤成型。
[0010]进一步的，所述第二高强区由45
°
双轴布灌注成型。
[0011]进一步的，所述中间模块朝向所述前缘模块的一侧自所述第一高强区的所述第二分段中部分割。
[0012]进一步的，所述支撑结构包括前缘腹板、后缘腹板和辅助腹板，所述前缘腹板朝向所述前缘模块设置，连接所述上壳体和所述下壳体上所述第二分段的端部，所述后缘腹板朝向所述后缘模块设置，连接所述上壳体和所述下壳体上所述第二高强区所在的端部，所述辅助腹板位于所述前缘腹板、所述后缘腹板、所述上壳体和所述下壳体形成的盒式结构内，且至少有一个辅助腹板连接所述上壳体和所述下壳体上所述第三分段。
[0013]进一步的，所述前缘腹板、所述后缘腹板和所述辅助腹板互相平行设置。
[0014]进一步的，所述前缘腹板和所述后缘腹板朝向所述盒式结构内的两端部延伸并倾斜设置，形成C型结构，所述前缘腹板和所述后缘腹板的端部设有第一粘接面，所述第一粘接面与所述上壳体和所述下壳体的内侧面粘接形成一体。
[0015]进一步的，所述上壳体和所述下壳体相对设置的表面上设有U型插槽，所述辅助腹板的两端部插入所述U型插槽内，通过结构胶将所述辅助腹板与所述上壳体和所述下壳体粘接形成一体。
[0016]进一步的，所述前缘模块和所述后缘模块的开口处设有第二粘接面，所述第二粘接面垂直于风电叶片的弦长方向设置，所述第二粘接面与所述中间模块通过法兰固定连接。
[0017]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过去除芯材结构，设置壳体配合内部支撑结构的形式，能够有效保证无芯材的风电叶片安全稳定性，也能够减少风电叶片整体的重量，有效降低制造成本，同时，将风电叶片进行分段，每一分段再分别设置有前缘模块、中间模块和后缘模块，形成模块化成型，各个模块之间可以实现同步成型，提高了叶片制作的效率，也便于控制各模块的成型质量，从而保证风电叶片整体的稳定性效果。
附图说明
[0018]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。
[0019]图1为本专利技术实施例中多腹板结构模块化风电叶片的结构示意图；图2为本专利技术实施例中多腹板结构模块化风电叶片截面的示意图；图3为本专利技术实施例中多腹板结构模块化风电叶片截面的爆炸图；图4为本专利技术实施例中壳体的结构示意图；图5为本专利技术实施例中辅助腹板与壳体连接位置的示意图；图6为本专利技术实施例中后缘腹板与壳体连接位置的示意图；图7为本图3中A处的放大图。
[0020]附图标记：01、壳体；01a、第一高强区；011、第一分段；012、第二分段；013、第三分段；01b、第二高强区；02、支撑结构；02a、前缘腹板；02b、后缘腹板；02c、辅助腹板；03、前缘
模块；04、中间模块；05、后缘模块；06、U型槽；07、第一粘接面；08、第二粘接面。
具体实施方式
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]如图1至图7所示的多腹板结构模块化风电叶片，沿着风电叶片的长度方向依次设置有若干叶片分段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多腹板结构模块化风电叶片，沿着风电叶片的长度方向依次设置有若干叶片分段，所述叶片分段均由壳体以及设置在所述壳体内的支撑结构组成，其特征在于，每一叶片分段将所述壳体分割形成前缘模块、中间模块和后缘模块；所述前缘模块设置在风电叶片弦长方向上的一端，呈弧形开口结构；所述后缘模块设置在风电叶片弦长方向上的另一端，呈尖形开口结构；其中，所述中间模块两端分别连接所述前缘模块和所述后缘模块的开口处，形成闭合结构，包括位于迎风面的上壳体和位于背风面的下壳体，所述支撑结构由至少为3个的腹板组成，所述腹板连接所述上壳体和所述下壳体，形成多腔体的盒式结构。2.根据权利要求1所述的多腹板结构模块化风电叶片，其特征在于，所述壳体包括第一高强区和第二高强区，所述第一高强区位于迎风面和背风面的上应力集中处，且所述第一高强区成型厚度大于所述第二高强区成型厚度，所述第二高强区位于所述第一高强区的两侧，连接迎风面和背风面的所述第一高强区。3.根据权利要求2所述的多腹板结构模块化风电叶片，其特征在于，所述第一高强区自所述前缘模块所在一侧朝向所述后缘模块所在一侧依次划分为第一分段、第二分段和第三分段，所述第一分段由单向织物拉挤成型和45
°
双轴布灌注成型组成，所述第二分段由单向碳纤维织物拉挤成型，所述第三分段由单向玻璃纤维织物拉挤成型。4.根据权利要求2所述的多腹板结构模块化风电叶片，其特征在于，所述第二高强区由45
°
双轴布灌注成型。5.根据权利要求3所述的多腹板结构模块化风电叶片...

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