本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計應(yīng)用，具體涉及一種高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)及其葉片。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)能作為重要的新能源，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和大力發(fā)展。葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要部件，通常風(fēng)機(jī)葉片通過葉片的葉根連接區(qū)域與整機(jī)輪轂連接。為了捕獲更多風(fēng)能提高風(fēng)機(jī)發(fā)電功率，近幾年風(fēng)電葉片的長度不斷增加，葉片葉根承受的載荷也不斷增大，這就對風(fēng)電葉片的根部與輪轂的連接強(qiáng)度有了更高的要求。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，葉根與整機(jī)變槳軸承之間連接通常有兩種方式：t型打孔式和預(yù)埋葉根螺栓套式。隨著葉片長度不斷增加，葉根所受彎矩越來越大，行業(yè)內(nèi)較多采用預(yù)埋葉根螺栓套連接方式，即在葉片灌注成型前，在葉片模具根部放置預(yù)埋螺栓套，并在預(yù)埋螺栓套之間放置楔形條進(jìn)行填充，灌注后使預(yù)埋螺栓套與葉根其他玻纖材料固化成型為一體。此工藝方式可在葉根布置更多的連接螺栓，以保證葉根連接螺栓具有足夠的極限強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。

3、此種預(yù)埋螺栓套成型工藝，預(yù)埋螺栓套外表面常設(shè)計成螺紋狀或環(huán)狀凹槽，殼體灌注前螺套表面常纏繞紗線，以增強(qiáng)預(yù)埋螺栓套與楔形條間的界面粘接性能。然而即便如此螺套與楔形條間的接觸面仍然較小，灌注樹脂后，預(yù)埋螺栓套周圍依然容易形成富樹脂堆積或灌注空腔，富樹脂堆積或灌注空腔將大大降低界面粘合力，葉片受載后葉根承受較大載荷，可能會造成預(yù)埋螺栓套從葉片根部拔出，導(dǎo)致葉片根部和輪轂的連接處現(xiàn)松動甚至脫落，從而造成設(shè)備損壞或引發(fā)安全事故。因此，如何提高預(yù)埋螺栓套和玻璃鋼界面的粘接性能，以提高產(chǎn)品可靠性是亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)及其葉片，能夠通過對風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提升葉片葉根承載能力。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、在本發(fā)明的第一方面，提供了一種高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，包括預(yù)埋螺栓套、楔形條、泡沫條和ω型夾；多個預(yù)埋螺栓套沿著葉片葉根間隔設(shè)置，相鄰的兩個預(yù)埋螺栓套之間設(shè)置有楔形條，所述預(yù)埋螺栓套的末端密封后連接泡沫條；所述ω型夾設(shè)置在預(yù)埋螺栓套和楔形條之間，所述預(yù)埋螺栓套的外表面上設(shè)置有環(huán)形凹槽，所述ω型夾卡合在所述環(huán)形凹槽內(nèi)，且所述ω型夾的兩端搭接在楔形條上。

4、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述ω型夾包括中間的圓弧段和兩端的非圓弧段，所述圓弧段的截面為梯形，所述非圓弧段為平面，所述非圓弧段搭接在楔形條上。

5、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述楔形條采用腰型楔形條，所述楔形條的上表面和下表面上設(shè)置有分段凹槽，所述ω型夾兩端的非圓弧段置于所述分段凹槽內(nèi)。

6、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述ω型夾圓弧段的直徑大于環(huán)形凹槽的直徑小于預(yù)埋螺栓套的外徑。

7、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述ω型夾采用單個設(shè)計，每個所述ω型夾連接一個預(yù)埋螺栓套和其兩側(cè)的楔形條。

8、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述ω型夾采用多個組合設(shè)計，每個所述ω型夾連接多個預(yù)埋螺栓套和每個預(yù)埋螺栓套兩側(cè)的楔形條。

9、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述環(huán)形凹槽沿著預(yù)埋螺栓套的軸向設(shè)置多個，每個環(huán)形凹槽上均安裝ω型夾，相鄰的ω型夾的開口方向相反。

10、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述環(huán)形凹槽沿著預(yù)埋螺栓套的軸向設(shè)置多個，每個環(huán)形凹槽上均安裝ω型夾，同一預(yù)埋螺栓套上的多個ω型夾開口方向相同，相鄰的預(yù)埋螺栓套上的ω型夾開口方向相同或相反。

11、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述ω型夾的表面做粗糙處理。

12、在本發(fā)明的第二方面，提供了一種葉片，包括第一方面所述的葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，還包括上布層和下布層，所述上布層位于葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)的上方，所述下布層位于葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)的下方。

13、本發(fā)明一個或多個技術(shù)方案具有以下有益效果：

14、本發(fā)明提供一種新型的風(fēng)電葉片預(yù)埋葉根連接技術(shù)，并使之與葉片葉根結(jié)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合，提升葉片葉根承載能力。主要通過在葉片預(yù)埋螺栓套和楔形條之間安裝一種ω型夾，ω型夾可幾個一組進(jìn)行安裝，將預(yù)埋螺栓套和楔形條分組聯(lián)接在一起，可大幅增加預(yù)埋螺栓套與楔形條間的接觸面積，樹脂真空注入后預(yù)埋螺栓套、ω型夾和楔形條有效融合為一體，可大大提升葉根預(yù)埋螺栓套所能承受的抗拉拔力上限。

15、本發(fā)明提供的高承載能力風(fēng)電葉片葉根結(jié)構(gòu)，采用ω型夾后預(yù)埋螺栓套表面不再需要纏繞紗線，降低了螺套灌注出現(xiàn)空腔大幅降低界面粘接性能的情況發(fā)生。從而使的葉片在相同載荷情況下能夠采取較小的葉根節(jié)圓直徑，有效降低機(jī)組輪轂、變槳軸承等平臺尺寸，降低風(fēng)電機(jī)組綜合成本。

技術(shù)特征：

1.一種高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括預(yù)埋螺栓套、楔形條、泡沫條和ω型夾；多個預(yù)埋螺栓套沿著葉片葉根間隔設(shè)置，相鄰的兩個預(yù)埋螺栓套之間設(shè)置有楔形條，所述預(yù)埋螺栓套的末端密封后連接泡沫條；所述ω型夾設(shè)置在預(yù)埋螺栓套和楔形條之間，所述預(yù)埋螺栓套的外表面上設(shè)置有環(huán)形凹槽，所述ω型夾卡合在所述環(huán)形凹槽內(nèi)，且所述ω型夾的兩端搭接在楔形條上。

2.如權(quán)利要求1所述的高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述ω型夾包括中間的圓弧段和兩端的非圓弧段，所述圓弧段的截面為梯形，所述非圓弧段為平面，所述非圓弧段搭接在楔形條上。

3.如權(quán)利要求2所述的高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述楔形條采用腰型楔形條，所述楔形條的上表面和下表面上設(shè)置有分段凹槽，所述ω型夾兩端的非圓弧段置于所述分段凹槽內(nèi)。

4.如權(quán)利要求2所述的高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述ω型夾圓弧段的直徑大于環(huán)形凹槽的直徑小于預(yù)埋螺栓套的外徑。

5.如權(quán)利要求1所述的高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述ω型夾采用單個設(shè)計，每個所述ω型夾連接一個預(yù)埋螺栓套和其兩側(cè)的楔形條。

6.如權(quán)利要求1所述的高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述ω型夾采用多個組合設(shè)計，每個所述ω型夾連接多個預(yù)埋螺栓套和每個預(yù)埋螺栓套兩側(cè)的楔形條。

7.如權(quán)利要求1所述的高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形凹槽沿著預(yù)埋螺栓套的軸向設(shè)置多個，每個環(huán)形凹槽上均安裝ω型夾，相鄰的ω型夾的開口方向相反。

8.如權(quán)利要求1所述的高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形凹槽沿著預(yù)埋螺栓套的軸向設(shè)置多個，每個環(huán)形凹槽上均安裝ω型夾，同一預(yù)埋螺栓套上的多個ω型夾開口方向相同，相鄰的預(yù)埋螺栓套上的ω型夾開口方向相同或相反。

9.如權(quán)利要求1所述的高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述ω型夾的表面做粗糙處理。

10.一種葉片，包括如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括上布層和下布層，所述上布層位于葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)的上方，所述下布層位于葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)的下方。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高承載能力風(fēng)電葉片葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)及其葉片，葉根預(yù)埋結(jié)構(gòu)包括預(yù)埋螺栓套、楔形條、泡沫條和Ω型夾；多個預(yù)埋螺栓套沿著葉片葉根間隔設(shè)置，相鄰的兩個預(yù)埋螺栓套之間設(shè)置有楔形條，所述預(yù)埋螺栓套的末端密封后連接泡沫條；所述Ω型夾設(shè)置在預(yù)埋螺栓套和楔形條之間，所述預(yù)埋螺栓套的外表面上設(shè)置有環(huán)形凹槽，所述Ω型夾卡合在所述環(huán)形凹槽內(nèi)，且所述Ω型夾的兩端搭接在楔形條上；本發(fā)明采用Ω型夾后預(yù)埋螺栓套表面不再需要纏繞紗線，降低了螺套灌注出現(xiàn)空腔大幅降低界面粘接性能的情況發(fā)生。從而使的葉片在相同載荷情況下能夠采取較小的葉根節(jié)圓直徑，有效降低機(jī)組輪轂、變槳軸承等平臺尺寸，降低風(fēng)電機(jī)組綜合成本。

技術(shù)研發(fā)人員：張朝鋒,張一楠,梁小杰,楊文濤,趙愛瓏,游慧鵬,董國慶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中車山東風(fēng)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9