[实用新型]一种气囊式风电叶片结构

说明书

本实用新型公开了一种气囊式风电叶片结构，包括结构骨架及叶身气囊，结构骨架由叶尖段壳体、叶根段壳体、箱式腹板、主梁(迎风面、背风面)、气囊安装法兰组成，箱式腹板、主梁(迎风面、背风面)分别与叶尖、根段壳体的迎、背风面成型，叶尖、根段壳体之间预留有一段主梁段，气囊安装法兰分布在该主梁段上，每个气囊安装法兰两侧设有螺栓孔，叶尖、根段壳体朝向气囊安装法兰的一侧设有螺栓孔，两两相邻的气囊安装法兰之间及叶尖、根段壳体与其相邻的气囊安装法兰之间分别通过螺钉安装有一组叶身气囊。本实用新型使用充气气囊代替了叶片的叶身结构，整个安装、拆卸过程均比较方便，同时也为后续叶片的维护带了更多的便利。

技术领域

本实用新型涉及可再生新能源风力发电叶片的技术领域，尤其是指一种气囊式风电叶片结构。

背景技术

随着风电行业的发展，整机的兆瓦级也随着水涨船高，风电叶片越做越大，越做越长。由此带来的困难是叶片制作难度大幅提升，生产过程工艺控制难度大幅提升，叶片维护难度大幅提升。

传统叶片的结构如图1所示。其主结构包括迎风面壳体01、背风面壳体02、腹板03(前、后缘腹板)。迎风面和背风面是由内外蒙皮04、芯材05、主梁06、后缘梁(图中未显示)、粘接角(图中未显示)组成的夹心结构。叶片制作过程是将已成型的腹板(前、后缘腹板)，粘接在背风面壳体上。然后在其粘接牢固后，将迎风面壳体在后缘区域、前缘区域、腹板粘接区域，使用结构胶与已经粘接好的结构(背风面和腹板)再次粘接牢固，从而完成叶片制作。

传统叶片制造方式为两个半壳(迎风面、背风面)通过环氧结构胶进行粘接成型的方式。该方式对粘接工艺要求高，质量控制难度大，在两个半壳出现粘接缺陷的情况下，很容易在风机运行过程中，出现半壳与半壳粘接面之间开裂损坏，给叶片及整机带来致命的风险。

因而叶片的生产及维护都对叶片新的结构有着强烈的需求。本实用新型创新旨在解决上述这些问题，并且将叶片制造结构带入一个全新领域，颠覆传统叶片的生产制造模式。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种气囊式风电叶片结构，将叶片制造结构带入一个全新领域，颠覆传统叶片的生产制造模式，改变了传统的依靠壳体与壳体之间粘接成型的结构，使用充气气囊代替了叶片的叶身结构，整个安装、拆卸过程均比较方便，同时模块化的叶身气囊结构也为后续叶片的维护带了更多的便利。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种气囊式风电叶片结构，包括结构骨架及多组叶身气囊，所述结构骨架由叶尖段壳体、叶根段壳体、箱式腹板、迎风面主梁、背风面主梁和气囊安装法兰组成，所述箱式腹板分别与叶尖段壳体和叶根段壳体的迎风面和背风面通过灌注或粘接工艺成型，起到整个风电叶片运行过程中的抗剪切作用，所述迎风面主梁和背风面主梁作为整个结构骨架的主承力结构，通过真空灌注工艺分别与叶尖段壳体和叶根段壳体的迎风面和背风面一体成型，且所述叶尖段壳体和叶根段壳体之间预留有一段供叶身气囊安装的主梁段，所述气囊安装法兰沿主梁段长度方向间隔分布在该主梁段上，所述气囊安装法兰的截面形状类似于叶尖段壳体或叶根段壳体的截面形状，与叶片对应区域气动外形保持一致，每个气囊安装法兰的尺寸大小不相同，随着叶尖段壳体往叶根段壳体方向逐进增大，每个气囊安装法兰的两侧均配置有用于安装叶身气囊的螺栓孔，且所述叶尖段壳体和叶根段朝向气囊安装法兰的一侧均配置有用于安装叶身气囊的螺栓孔，两两相邻的气囊安装法兰之间及叶尖段壳体与其相邻的气囊安装法兰之间和叶根段壳体与其相邻的气囊安装法兰之间分别通过螺钉可拆卸地安装有一组叶身气囊，每组叶身气囊均由前缘气囊和后缘气囊组成，所述前缘气囊和后缘气囊的两侧均配置有供螺钉安装的螺栓孔，每个气囊上均配置有充气口，且充气后的叶身气囊的型面与叶片对应区域气动外形保持一致。

进一步，所述叶身气囊内部有型面加强结构。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：