一种带桁架的流线型叶片制造技术

一种带桁架的流线型叶片，包括呈流线型的叶片本体；叶片本体包括蒙皮和龙骨；所述叶片本体内设有沿其长度方向设置的桁架，形成叶片本体的叶茎。本实用新型专利技术一方面能够在保证轻重量的基础之上，还能具备较大的抗弯扭强度；另一方面，尾翼设计成变桨结构，而叶身不变桨，既能够对转动的风轮进行调速、限速或刹车，保证风轮在强风下运转的稳定性以及便于维修，又可在叶身上任意设置拉绳或拉杆，设置灵活，且能够提高叶片的使用寿命。够提高叶片的使用寿命。够提高叶片的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种带桁架的流线型叶片


[0001]本技术涉及一种风电叶片，特别是一种带桁架的流线型叶片。

技术介绍

[0002]传统的风电叶片通常将叶片壳体设计成流线型，叶片壳体内则设置锥形管或者多个间隔排列的加强肋来作为叶片的支撑结构，以增加叶片强度。然而这两种叶茎结构在叶片遇到强风时仍旧强度较低，容易使叶片折断。
[0003]CN 113775471 A公开了一种桁架式模块化风电叶片，包括：叶片桁架框架，前缘壳体模块和后缘壳体模块，叶片桁架框架包括主梁，及沿主梁长度方向交错分布的若干前缘支撑桁架和若干后缘支撑桁架，位于后缘桁架的一侧设有后缘梁和后缘小工字梁；前缘壳体模块包括设置在前缘支撑桁架迎风面的PS前缘壳体，以及背风面的SS前缘壳体；后缘壳体模块包括设置在后缘支撑框架迎风面的PS后缘壳体，以及背风面的SS后缘壳体；前后缘壳体模块通过前后缘支撑桁架与主梁连接，前后缘支撑桁架与主梁成一定角度设计，将主梁承载内力传递 给桁架，并释放到前、后缘，最终将力传递给叶根，形成整体的稳定结构。
[0004]但该结构的前缘壳体和后缘壳体相当于本技术的叶片蒙皮，而前缘支撑桁架和后缘支撑桁架相当于本技术的龙骨，其中心的锥形管则相当于本技术的叶茎，而且叶片的上部和下部壳体内都要设置梁体，整体结构非常复杂，而且尾翼无法变桨；再者，龙骨基本是采用开口断面型材，抗弯性能较差。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种抗弯扭性能好，结构简单，强度大的带桁架的流线型叶片。
[0006]本技术的技术方案是：一种带桁架的流线型叶片，包括呈流线型的叶片本体；叶片本体包括蒙皮和龙骨；所述叶片本体内设有沿其长度方向设置的桁架，形成叶片本体的叶茎。
[0007]进一步，所述龙骨包括多个间隔排列的支撑架，支撑架为圆管或矩形管，龙骨为流线型结构。
[0008]进一步，所述桁架的截面形状为N边形，N≥3。
[0009]进一步，所述桁架采用若干个空心管连接形成。
[0010]进一步，所述桁架采用空心管、角钢、槽钢中的至少一种拼接形成。
[0011]进一步，所述叶片本体包括叶身和尾翼，所述桁架设于叶身内。
[0012]进一步，所述尾翼与叶身转动连接。
[0013]进一步，所述桁架与龙骨焊接；或者龙骨上设有连接件，龙骨通过连接件与桁架焊接或螺纹连接。
[0014]进一步，所述尾翼的叶尖端内腔设有与龙骨连接的龙骨拉管。
[0015]进一步，所述桁架的一端沿叶片本体延伸出，且该端设有用于连接轮毂的法兰。
[0016]进一步，所述叶身与尾翼的连接处设有铰链，尾翼能够沿叶身向上转动。
[0017]进一步，所述叶身内设有用于带动尾翼转动的传动机构，传动机构包括传动元件，传动元件安装于桁架上。
[0018]本技术的有益效果：
[0019]（1）本技术通过在叶片本体内设置桁架作为叶茎，能够在保证轻重量的基础之上，还能具备较大的抗弯扭强度；通过将桁架采用空心管制成，能够在用料最少、重量最轻的情况下获得最大的强度；
[0020]（2）通过在尾翼的叶尖端设置龙骨拉管并与龙骨连接，可将龙骨的支撑架连成一个整体，使其受力性能更好，结构稳定性更强；
[0021]（3）通过设计的支撑架采用圆管，其断面360
°
受力性能一致，用其作为龙骨受力性能更好、用量更省；而且圆管龙骨结构易成型，且相比开口断面型材，抗弯性能更强；
[0022]（4）通过将尾翼设计成变桨结构，而叶身不变桨，既能够对转动的风轮进行调速、限速和刹车，保证风轮在强风下运转的稳定性以及便于维修，又可在叶身上任意设置拉绳或拉杆，设置灵活，且能够提高叶片的使用寿命；
[0023]（5）通过在叶身上设置相关的连接座作为前撑杆、前拉绳、环向拉绳与桁架相连接的过渡座，既能大大提高安装速度，到现场安装只需将前撑杆、前拉绳、环向拉绳与相对应的前撑螺组、前绳座以及环向拉绳座相连接即可；又能通过设置前撑杆、前拉绳和环向拉绳，来彻底消除桁架的正反向疲劳受力，并防止强风下桁架产生摆动，大大提高风轮的转动稳定性。
附图说明
[0024]图1是本技术实施例叶片本体的结构示意图；
[0025]图2是本技术实施例龙骨的结构示意图；
[0026]图3是本技术实施例桁架的结构示意图；
[0027]图4是本技术实施例尾翼沿叶身转动的动作示意图；
[0028]图5是本技术实施例风轮的结构示意图。
[0029]附图标识说明：
[0030]1. 叶片本体；2.桁架；3.蒙皮；4.龙骨；5.环向拉绳；6.前撑杆；7.前拉绳；41.支撑架；42.龙骨拉管；11.叶身；12.尾翼；61.前撑螺组；71.前绳座。
具体实施方式
[0031]以下将结合说明书附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。
[0032]如图1~图4所示：一种带桁架的流线型叶片，包括呈流线型的叶片本体1，所述叶片本体1内设有沿其长度方向设置的桁架2，形成叶片本体的叶茎。
[0033]上述方案具有以下优点：通过将桁架作为叶片本体的叶茎，能够在保证轻重量的基础之上，还能具备较大的抗弯扭强度。本实施例的桁架优选为不锈钢材料，可以用更少的材料实现同样强度及刚度要求，且不用担心发生腐蚀问题。
[0034]具体地，叶片本体1的壳体由蒙皮3和龙骨4构成，龙骨4由多个支撑架41间隔排列形成，支撑架可由多段弧形杆焊接形成截面为水滴状的结构。龙骨4的内腔在靠近叶尖端位
置处设有龙骨拉管42，龙骨拉管42与所有的支撑架41连接，与龙骨形成整体结构，整个龙骨呈流线型。本实施例的支撑架41为圆管，通过采用圆管，其断面360
°
受力性能一致，用其作为龙骨受力性能更好、用量更省；而且圆管龙骨结构易成型，且相比开口断面型材，抗弯性能更强。通过将龙骨拉管42设于叶尖端，可将龙骨的支撑架41连成一个整体，使其受力性能更好，结构稳定性更强。
[0035]本实施例中，叶片本体1括叶身11和尾翼12，整个叶片本体1的截面形状为水滴状或者类水滴状。桁架2设于叶身11的腔体内，形成叶片本体1的叶茎。叶片本体1和桁架2的材质优选为钢、铝或钛，钢具有较高的强度，而铝和钛轻质，既能保证强度，又能降低整个叶片本体的重量。
[0036]本实施例中，桁架2优选采用若干个空心管连接形成，即桁架的各个杆体均为空心管，优选为截面形状为圆形的空心管，之所以采用空心管，一方面重量轻，节约材料；另一方面，由于桁架要具备高抗弯、抗扭强度，本实施例采用空心管，更优选地采用截面为圆形的空心管，是为了能够在用料最少、重量最轻的情况下获得最大的强度，就像空心的芦苇杆抵御住强风。因此，本技术的桁架能够在强风中保持一定的抗弯和抗扭强度。
[0037]本实施例中，桁架2的截面形状优选为四边形，采用四边形桁架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带桁架的流线型叶片，包括呈流线型的叶片本体；叶片本体包括蒙皮和龙骨；其特征在于，所述叶片本体内设有沿其长度方向设置的桁架，形成叶片本体的叶茎；所述桁架的截面形状为N边形，N≥3。2.根据权利要求1所述带桁架的流线型叶片，其特征在于，所述龙骨包括多个间隔排列的支撑架，支撑架为圆管或矩形管，龙骨为流线型结构。3.根据权利要求1所述带桁架的流线型叶片，其特征在于，所述桁架采用若干个空心管连接形成；或者所述桁架采用空心管、角钢、槽钢中的至少一种拼接形成。4.根据权利要求1所述带桁架的流线型叶片，其特征在于，所述叶片本体包括叶身和尾翼，所述桁架设于叶身内。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：远大可建科技有限公司，
类型：新型
国别省市：