风力发电机叶片抗剪腹板连接组件制造技术

本发明专利技术涉及并公开了一种风力发电机叶片，其具有上壳部件和下壳部件，所述上壳部件和所述下壳部件的内表面上分别配置有主梁帽。抗剪腹板在所述主梁帽之间沿所述叶片的纵向长度延伸。所述抗剪腹板的所述横向端部与所述主梁帽之间配置了连接组件。所述连接组件包括配置在所述主梁帽上的隔离部件。所述抗剪腹板的所述横向端部与所述隔离部件之间设有凸/凹配合接口，所述凸/凹配合接口包括一个轴向延伸长度，以适应不同长度的抗剪腹板。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机叶片抗剪腹板连接组件
本专利技术大体涉及风力发电机领域，具体而言，本专利技术涉及风力发电机叶片中的抗剪腹板配置。
技术介绍
风力发电机叶片是风力发电机将风能转换成电能的基本元件。叶片拥有机翼的横截面轮廓，这样，在运转过程中，流经叶片的空气就会在其两侧之间产生压差。因此，从压力侧到吸入侧的升力会作用于叶片。升力会对主转子轴产转矩，其中所述主转子轴通过齿轮连接至可以发电的发电机。风力发电机叶片通常包括吸入侧壳和压力侧壳，吸入侧壳和压力侧壳在沿叶片后缘和前缘方向的粘接线处粘接在一起。内部抗剪腹板在压力侧与吸力侧壳部件之间延伸，并与固定在壳部件内表面上的主梁帽粘接。抗剪腹板必须具有相对确切的长度，这样，抗剪腹板板才能跨过主梁帽，并在主梁帽与抗剪腹板之间形成具有足够宽度和厚度的粘接。要达到此类尺寸并实现充分粘接相当困难，接合主梁帽和抗剪腹板是一个耗时且枯燥的过程，通常需要大量的返工。叶片的典型构造，要使用坚硬的法兰形成所需的粘接宽度，使粘接胶能够涂抹在主梁帽与抗剪腹板的横向端部之间。但是，这种配置无法适应抗剪腹板长度相对较长的情况(例如短缺)，通常会导致需要使用过多粘接胶来弥补长度偏差，形成粘接宽度。粘接胶过多会导致叶片增加不必要的重量，可能会折断叶片，并造成叶片在风力发电机运转过程中“嘎嘎作响”(在风力发电机所有人/操作人员中，这种抱怨并不少见)。另外，典型结构中的含气率和意外挤出的粘接胶会导致部分区域的粘接强度降低，在无法从叶片内部进行维修的叶片部分中，这种情况会引起特别严重的问题。因此，如果有一种抗剪腹板与主梁帽之间的改良粘接配置可以解决某些传统配置的一个或多个缺陷，本行业将从中受益。
技术实现思路
以下说明将部分阐明本专利技术的各方面内容和优点，或者，这些方面和优点在说明中可能是显而易见的，或者通过实践本专利技术能够推导出。根据本专利技术的各个方面，风力发电机叶片包括内表面上配置了主梁帽的上壳部件和内表面上配置了主梁帽的下壳部件。抗剪腹板在所述主梁帽之间沿所述叶片的纵向长度延伸。抗剪腹板的横向端部与主梁帽之间提供了一个连接组件。该连接组件包括配置在每个主梁帽上的隔离部件。抗剪腹板的横向端部与隔离部件之间提供了一个凸/凹配合接口。该凸/凹接口具有轴向延伸长度，可以适应不同的抗剪腹板长度。通过这种方式，抗剪腹板无需具有确切的容差，以便与主梁帽之间的空隙完全吻合。在特定的实施例中，抗剪腹板的横向端部与隔离部件之间的凸/凹配合接口中提供了粘接胶。例如，凸/凹接口可能包括位于凹进口内的凸出部件，粘接胶沿槽内的凸出部件轴向延伸。在某些实施例中，插入凸出部件之前，凹口内可能至少已填充了部分粘接胶，这样凸出部件在凹进口内就会被粘接胶包围。凸/凹接口可以不同方式配置。例如，在特定的实施例中，凸出部件设在隔离部件上，凸出部件的横截面形状为矩形等形状，凹进口设在抗剪腹板的横向端部中，其形状为凸出部件横截面的互补形状。在其它实施例中，凹进口设在隔离部件中，凸出部件设在抗剪腹板的横向端部中。凸出部件和凹进口的形状、数量和配置可能会有很大差别。除了矩形，还可以使用任意多面或弯曲配合轮廓。在特定实施例中，凸出部件为三角形或其它多尖端形，并与互补形状的凹口配合。人们可能需要这种配置，因为它可以使抗剪腹板具有相对于隔离部件/主梁帽的定心特征。隔离部件与抗剪腹板之间的配合接口可能包括各种功能结构。例如，隔离部件在配合接口上的宽度可能大于抗剪腹板在配合接口上的宽度。通过这种方式，隔离部件就可以适应不同宽度的抗剪腹板。在其它一些实施例中，配合接口具有横向宽度配合部分，其通常位于凹进口内凸出部件之间的轴向配合接口的横向位置上。例如，该横向宽度配合部分可能会从轴向配合部分的相对侧延伸而出。在某些实施例中，隔离部件是与主梁帽粘接的单独成型的组件。在其它实施例中，隔离部件与主梁帽一体成型，例如，通过将隔离部件与主梁帽一起模制或灌铸来一体成型。参考以下具体说明和所附权利要求书可以更深入地了解本专利技术的这些以及其他特征、方面和优点。附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，展示了本专利技术的各实施例，并与具体实施方式一起解释本专利技术的原理。附图说明本说明书参考附图向所属领域一般技术人员公开了本专利技术，包括其最佳模式，进行了完整且可实现的详细披露，其中：图1为传统风力发电机的透视图；图2为传统风力发电机叶片的透视图；图3为包括本专利技术各个方面的示例性风力发电机叶片的截面示意图；图4为根据本专利技术一项实施例的抗剪腹板与主梁帽之间的连接组件的部件横截面放大示意图；图5为处于组装状态的图4实施例的横截面放大示意图；图6为连接组件的替代性实施例的部件横截面放大示意图；以及图7为连接组件的另一项实施例的部件横截面放大示意图。元件符号列表：参考标号部件参考标号部件10风力发电机12塔筒14机舱16叶片18转子轮毂20上壳部件22下壳部件24前缘25内腔26后缘32主梁帽40连接组件42抗剪腹板44侧46横向端部48弹簧式法兰部件50隔离部件52配合面54宽度56配合接口58凸出部件60凹进部件62轴向延伸长度64粘接胶66抗剪腹板配合宽度68轴向配合部分70横向宽度配合部分72抗剪腹板表面具体实施方式现在将详细参考本专利技术的各实施例，附图中将展示本专利技术实施例的一个或多个实例。各个实例用以解释本专利技术而非限定本专利技术。事实上，在不脱离本专利技术的范围或精神的前提下，所属领域的技术人员可轻易对本专利技术做出各种修改和变化。例如，作为一项实施例的一部分说明的特性可用于其他实施例中，从而得到另一项实施例。因此，如果对本专利技术的修改和变化在所附权利要求书和其等效物的范围内，那么本专利技术应包括此类修改和变化。图1所示为采用传统结构的风力发电机10。风力发电机10包括塔筒12，塔筒12上安装有机舱14。多片风力发电机叶片16安装到转子轮毂18，所述转子轮毂18又连接到使主转子轴转动的主法兰。风力发电机电力产生及控制部件容纳在机舱14中。图1的示意图仅为说明本专利技术的示例性使用这一目的而提供。应了解，本专利技术不局限于任何特定类型的风力发电机配置。图2为风力发电机叶片16的更加详细的示意图。叶片16包括上壳部件20和下壳部件22。上壳部件20可以配置为叶片16的吸入侧表面，而下壳部件22可以配置成叶片的压力侧表面。叶片16包括前缘24和后缘26、根部分28和梢部分30。所属领域中众所周知，上壳部件20和下壳部件22在前缘24和后缘26处接合。叶片16包括内腔25(图3)，其中配置了主梁帽和一块或多块抗剪腹板等各种结构部件。图3为包括本专利技术各个方面的风力发电机叶片16的截面示意图。叶片16包括一块或多块内部结构抗剪腹板42，该内部结构抗剪腹板42联接上壳部件20和下壳部件22。具体而言，抗剪腹板42联接固定在壳部件20、22内表面上的主梁帽32。根据本专利技术的各个方面，抗剪腹板42和主梁帽32的接口处会提供改良连接组件40，下文将进行更为详细的描述。图4和图5描绘抗剪腹板42的横向端部46与主梁帽32之间的连接组件40的一个实施例。连接组件40包括一个配置在主梁帽32上的隔离部件50。抗剪腹板的横向端部46与隔离部件50的配合面52之间提供了一个凸/凹配合接口56。该凸/凹接口56具有轴向延伸长度62，可以适应不同长度的抗剪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机叶片(16)，其包括：上壳部件(20)，所述上壳部件(20)的内表面上配置有主梁帽(32)；下壳部件(22)，所述下壳部件(22)的内表面上配置有主梁帽(32)；抗剪腹板(42)，所述抗剪腹板(42)在所述主梁帽之间沿所述叶片的纵向长度延伸；连接组件(40)，所述连接组件(40)位于所述抗剪腹板的横向端部(46)与所述主梁帽之间，所述连接组件进一步包括：隔离部件(50)，所述隔离部件(50)配置在所述主梁帽上；以及配合接口(56)，所述配合接口(56)位于所述抗剪腹板的所述横向端部与所述隔离部件之间；其中所述配合接口包括一个轴向延伸长度(62)，以适应不同长度的抗剪腹板。

【技术特征摘要】
2011.07.19 US 13/185,6701.一种风力发电机叶片(16)，其包括：上壳部件(20)，所述上壳部件(20)的内表面上配置有主梁帽(32)；下壳部件(22)，所述下壳部件(22)的内表面上配置有主梁帽(32)；抗剪腹板(42)，所述抗剪腹板(42)在所述主梁帽之间沿所述叶片的纵向长度延伸，抗剪腹板具有横向端部；连接组件(40)，所述连接组件(40)位于所述抗剪腹板的横向端部(46)与所述主梁帽之间，所述连接组件进一步包括：隔离部件(50)，所述隔离部件(50)配置在所述主梁帽上，隔离部件具有配合面；以及配合接口(56)，所述配合接口(56)位于所述抗剪腹板的所述横向端部与所述隔离部件之间；其中所述配合接口包括一个轴向延伸长度(62)，以适应不同长度的抗剪腹板，以及位于配合接口两侧并位于抗剪腹板的横向端部与隔离部件的配合面之间的横向宽度配合部分。2.根据权利要求1所述的风力发电机叶片(16)，其进一步包括所述配合接口(56)之间的粘接胶(64)，所述配合接口(56)位于所述抗剪腹板(42)的所述横向端部(46)与所述隔离部件(50)之间。3.根据权利要求2所述的风力发电机叶片(16)，其中所述配合接口(56)包括凸出部件(58)，所述凸出部件(58)位于凹进口(60)中，所述粘接胶(64)沿所述凹进口...

【专利技术属性】
技术研发人员：A亚布罗夫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：