H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]H型垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置由葉片、支架和主軸構(gòu)成，支架用來連接葉片和主軸，以形成具有一定剛度的H型框架結(jié)構(gòu)。為確保葉片與支架之間的連接可靠性，可先用抱箍固定葉片，再用螺栓連接葉片和支架。葉片是風(fēng)力機(jī)的關(guān)鍵部件，為保證連接強(qiáng)度和韌性，減少葉片磨損和局部應(yīng)力集中，并提高葉片氣動效率，需要對葉片與支架連接方法進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法，通過對抱箍及螺栓連接方法的合理設(shè)計和優(yōu)化，能確保葉片與支架連接可靠性，減少葉片磨損和局部應(yīng)力集中，并提高葉片氣動效率。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法，包括葉片、抱箍、螺栓、抱箍法蘭、支架法蘭、橡膠墊和密封材料，其特征在于，先用兩片抱箍套住葉片，抱箍與抱箍法蘭之間焊接，再用螺栓將抱箍法蘭與支架法蘭固定，實現(xiàn)葉片與支架之間的可靠連接。其中，
[0006]所述橡膠墊放置在葉片與抱箍之間，且需保證在葉片前后緣處的連續(xù)鋪設(shè)，可隔離外界環(huán)境，并防止葉片連接段的磨損，對葉片形成有效保護(hù)；
[0007]所述兩片抱箍的前后緣處分別設(shè)置沉頭孔，用緊固螺栓上下連接抱箍，易于裝配，并能有效保證緊固力；在緊固螺栓的兩頭外部填充密封材料，防止螺栓腐蝕，并可找平抱箍外表面，提高葉片氣動效率。
[0008]優(yōu)選地，所述抱箍法蘭的焊接處前后兩側(cè)設(shè)計成傾斜焊接，以減少由直角焊接帶來的局部應(yīng)力集中。
[0009]優(yōu)選地，所述支架法蘭的連接處設(shè)計成弧形，使法蘭連接區(qū)截面過渡平緩，減小局部應(yīng)力集中。
[0010]優(yōu)選地，所述抱箍法蘭與支架法蘭之間的螺栓連接設(shè)置有多個螺栓孔，形成冗余設(shè)計，增加連接可靠性，有效傳遞載荷。
[0011]本發(fā)明提出的H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法，能確保葉片與支架的連接可靠性，并提高葉片結(jié)構(gòu)和氣動性能。
【附圖說明】
[0012]圖1為葉片與支架連接方法示意圖，其中，(A)為抱箍固定圖，(B-1)為螺栓連接正視圖，(B-2)為螺栓連接側(cè)視圖，(C-1)為整體正視圖；(C-2)為整體側(cè)視圖
[0013]圖2為抱箍前后緣連接示意圖，其中，㈧為前緣圖，⑶為后緣圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明的H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接區(qū)包括葉片1、抱箍2、螺栓3、抱箍法蘭4、支架法蘭5、橡膠墊6和密封材料7。葉片I通過支架連接在風(fēng)力機(jī)的主軸上，支架一端與主軸連接，另一端與葉片連接，葉片I按照如下方法與所述支架連接:
[0016]第一步，參照圖1 (A)，用兩片抱箍2上下套住葉片1，抱箍2與抱箍法蘭4在葉片主梁之間焊接。橡膠墊6放置在葉片I與抱箍2之間，且需保證在葉片前后緣處的連續(xù)鋪設(shè)，從而有效保護(hù)葉片。抱箍2包括抱箍主體和抱箍法蘭4，抱箍法蘭4的焊接處前后兩側(cè)設(shè)計成傾斜焊接，以減少由直角焊接帶來的局部應(yīng)力集中。
[0017]參照圖2(A) (B)，在上下兩片抱箍2的前后緣處分別設(shè)置沉頭孔，用緊固螺栓3上下連接；在緊固螺栓3的兩頭外部填充密封材料7，用于保護(hù)螺栓，并找平抱箍外表面。
[0018]第二步，參照圖1 (B-1)和(B-2)，用螺栓3將抱箍法蘭4與支架法蘭5之間連接固定，螺栓連接設(shè)置有多個螺栓孔，形成冗余設(shè)計，增加連接可靠性。支架法蘭5的連接處設(shè)計成弧形，使法蘭連接區(qū)截面過渡平緩，減小局部應(yīng)力集中。
[0019]經(jīng)過以上兩步，可實現(xiàn)葉片與支架的可靠連接，整體如圖l(C-l) (C-2)所示。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法，所述H型垂直軸風(fēng)力機(jī)包括葉片、支架和主軸，所述葉片通過支架連接在主軸上，所述支架一端與所述主軸連接，另一端與所述葉片連接，其特征在于，所述葉片按照如下方法與所述支架連接: 551.首先，至少在葉片連接區(qū)或整個葉片長度上，先用至少上下兩片抱箍套設(shè)在葉片的外表面， 552.再用緊固件將所述抱箍法蘭與支架法蘭固定，實現(xiàn)所述葉片與支架之間的可靠連接。其中， 一所述抱箍包括抱箍主體和抱箍法蘭，所述抱箍主體的內(nèi)表面與葉片外表面的氣動輪廓基本保持一致，所述抱箍主體與抱箍法蘭焊接或一體成型且二者之間是平滑過渡的，所述抱箍法蘭在葉片的弦向上至少完全覆蓋葉片的主梁區(qū)域。 一在所述葉片與所述至少兩片抱箍之間放置防磨墊，所述防磨墊在葉片前緣、后緣處為連續(xù)鋪設(shè)。 一至少兩片抱箍套設(shè)在葉片的外表面上，并至少在葉片的前緣、中部和后緣處使用緊固件連接；所述兩片抱箍的前緣、后緣處分別設(shè)置沉頭孔，用緊固件上下連接，在緊固件的兩頭外部填充密封材料后與葉片外表面平齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法，其特征在于，所述抱箍法蘭與抱箍主體的焊接處前后兩側(cè)設(shè)計成傾斜焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法，其特征在于，所述支架法蘭的連接處設(shè)計成弧形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法，其特征在于，所述抱箍法蘭與支架法蘭之間為螺栓連接，在二者的連接處分別設(shè)置有多個螺栓孔，形成冗余設(shè)i+o
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法，其特征在于，所述防磨墊為橡膠墊。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種H型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片與支架連接方法，所述H型垂直軸風(fēng)力機(jī)包括葉片、支架和主軸，所述葉片通過支架連接在主軸上，所述葉片按照如下方法與所述支架連接：先用兩片抱箍套住葉片，抱箍與抱箍法蘭之間焊接，再用螺栓將抱箍法蘭與支架法蘭固定，實現(xiàn)葉片與支架之間的可靠連接。本發(fā)明同時采用抱箍固定及螺栓連接，易于裝配，并能有效保證緊固力；連接區(qū)多采用弧形或傾斜角設(shè)計，減小局部應(yīng)力集中；此外，橡膠墊和密封材料可分別對葉片及螺栓形成有效保護(hù)，并提高葉片結(jié)構(gòu)和氣動性能。
【IPC分類】F03D3-06
【公開號】CN104806445
【申請?zhí)枴緾N201510242590
【發(fā)明人】陳嘯, 唐荊
【申請人】中國科學(xué)院工程熱物理研究所
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月13日