[实用新型]一种风轮叶片

说明书

本实用新型公开了一种风轮叶片，属于风力发电技术领域，该风轮叶片包括用于设在迎风面的压力面壳体和与压力面壳体的边缘粘连形成空腔的用于设在背风面的吸力面壳体，压力面壳体与吸力面壳体的内壁上均设有与相应壳体弧度一致且沿壳体长度方向延伸的用于增加叶片强度的大梁，压力面大梁沿长度方向由紧贴压力面壳体内壁的玻璃纤维层和紧贴玻璃纤维层的碳纤维层层叠构成，玻璃纤维层与碳纤维层之间设有一层碳纤维与玻璃纤维的含量比连续变化的过渡层；吸力面大梁由玻璃纤维层构成，压力面大梁和吸力面大梁之间通过至少一个腹板连接。采用上述结构的风轮叶片具有刚度高、重量轻的优点，且能够降低企业的生产成本。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种风轮叶片。

背景技术

一般将风轮叶片的迎风承压受力的一面称为压力面，将背风的一面称为吸力面。玻璃纤维因比重轻、疲劳强度和机械性能好而普遍使用，故风轮叶片通常是由玻璃纤维增强树脂的压力面壳体和吸力面壳体粘接组合而成。因玻璃纤维增强树脂的壳体重量相对轻且强度低。因此，为增加风轮叶片的强度，在壳体内部铺设大梁来增强壳体的强度。通常，大梁在风轮叶片的长度方向充分延伸。

现有技术中的风轮叶片，粘接在压力面壳体上的压力面大梁和粘接在吸力面壳体内侧的吸力面大梁全部由玻璃纤维层层叠构成，有时叶片长度较大，为防止叶尖在极端风载下碰到塔架，也会使用强度更高的碳纤维层层叠构成大梁。然而，玻璃纤维的刚度低、密度大，不能给风轮叶片增加足够的刚度。碳纤维虽强度高、重量轻，但价格昂贵而无法广泛使用。因此，有必要提供一种刚度高、重量轻且价格合适的风轮叶片。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种刚度高、重量轻且能够降低生产成本的风轮叶片。

本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种风轮叶片，包括用于设在迎风面的压力面壳体和与压力面壳体的边缘粘连形成空腔的用于设在背风面的吸力面壳体，压力面壳体与吸力面壳体的内壁上均设有与相应壳体弧度一致且沿壳体长度方向延伸的用于增加叶片强度的大梁，压力面大梁沿长度方向由紧贴压力面壳体内壁的玻璃纤维层和紧贴玻璃纤维层的碳纤维层层叠构成，玻璃纤维层与碳纤维层之间设有一层碳纤维与玻璃纤维的含量比连续变化的过渡层；吸力面大梁由玻璃纤维层构成，压力面大梁和吸力面大梁之间通过至少一个腹板连接。

进一步地，所述过渡层是由多层碳纤维层和玻璃纤维层交替铺设构成的。

进一步地，所述过渡层是由以过渡层对角所在弧面或以弧度与压力面大梁匹配的弧面为界的碳纤维块和玻璃纤维块粘接构成，碳纤维块紧贴碳纤维层。

进一步地，吸力面大梁的厚度厚于压力面大梁的整体厚度。

有益效果：

如上所述，本实用新型的一种风轮叶片，具有以下有益效果：

1：在风轮叶片的压力面大梁采用碳纤维层结合玻璃纤维层的结构，这是由于风轮叶片的压力面主要受到拉力载荷，碳纤维层具有高刚度，因此，在风轮叶片的压力面上应用部分碳纤维层是有利的，且部分采用碳纤维层，在保证性能的同时也能合理降低风轮叶片的生产成本。吸力面大梁采用玻璃纤维层铺设形成，因为风轮叶片的吸力面主要受到压力载荷，玻璃纤维具有高压应变，在风轮叶片吸力面大梁应用玻璃纤维是有利的，且玻璃纤维层的相对厚度能够提供足够的抗屈曲性能。风轮叶片的压力面大梁采用碳纤维层与玻璃纤维层的层叠结构，这两种材料的优势得到充分发挥，而他们各个的缺点被降低。相比于纯碳纤维大梁，具有本发明结构的风轮叶片表现出更优的压缩应变和更低的价格；相比于纯玻璃纤维大梁，此叶片具有更高的刚度和更低的重量。

2：在风轮叶片的压力面大梁的碳纤维层与玻璃纤维层之间设置过渡层，过渡层中碳纤维和玻璃纤维连续变化，有利于碳纤维层和玻璃纤维层的平滑过渡。