[发明专利]叶片主梁层结构、叶片、风电机组以及主梁成型工艺

说明书

本发明提供一种叶片主梁层结构、叶片、风电机组以及主梁成型工艺，其中叶片主梁层结构包括：沿叶片主梁的宽度方向排布的切割区和非切割区；叶片主梁位于非切割区内的部分设置有第一梁层；叶片主梁在切割区内靠近叶根的部分层叠设置有第一梁层和第二梁层，叶片主梁在切割区内靠近叶尖的部分形成叶尖主梁切割段，叶尖主梁切割段设置有第二梁层。本发明提供的叶片主梁层结构、叶片、风电机组以及主梁成型工艺使第一梁层和第二梁层层叠设置，在非切割区以及切割区的叶尖主梁切割段以外的部分布置第一梁层，提高主梁的整体刚度，并减轻叶片的重量。在切割区的叶尖主梁切割段采用第二梁层，切割工艺性好，解决主梁切割性差的问题。

技术领域

本发明涉及风电设备技术领域，尤其涉及一种叶片主梁层结构、叶片、风电机组以及主梁成型工艺。

背景技术

主梁是叶片关键承载部件，主要提供叶片挥舞方向刚度，同时贡献部分摆振刚度，以抗弯和抵抗轴向力，它通常在翼型的最大厚度附近，采用高模量单轴向布制作主梁。主梁常用的材料：玻纤布、拉挤玻板、碳纤布、拉挤碳板，其中碳纤布和拉挤碳板成本远高于玻纤布，拉挤玻板模量高于玻纤布，采用玻纤布灌注生成主梁，其模量偏低，不利于叶片减重。从减重降本的角度出发，采用拉挤玻板进行主梁设计，对于主梁的减重有较大的意义。但是，采用拉挤玻板与壳体一体灌注成型生成主梁，拉挤玻板的切割性差，叶尖修型切割困难。

发明内容

本发明提供一种叶片主梁层结构、叶片、风电机组以及主梁成型工艺，用以解决现有技术中采用玻纤布灌注生成主梁，其模量偏低，不利于叶片减重，而采用拉挤玻板与壳体一体灌注成型生成主梁，拉挤玻板的切割性差，叶尖修型切割困难的问题。

本发明提供一种叶片主梁层结构，包括：

沿叶片主梁的宽度方向排布的切割区和非切割区；

所述叶片主梁位于所述非切割区内的部分设置有第一梁层；

所述叶片主梁在所述切割区内靠近叶根的部分层叠设置有第一梁层和第二梁层，所述叶片主梁在所述切割区内靠近叶尖的部分形成叶尖主梁切割段，所述叶尖主梁切割段设置有第二梁层。

根据本发明提供的一种叶片主梁层结构，

在所述非切割区，所述第一梁层沿由叶根至叶尖的方向连续延伸；或

在所述非切割区，至少两个所述第一梁层沿由叶根至叶尖的方向连续排布，且相邻两个所述第一梁层的接缝与所述叶尖主梁切割段靠近叶根的一端在所述叶片主梁的长度方向上错位。

根据本发明提供的一种叶片主梁层结构，

在所述切割区，所述第二梁层沿由叶根至叶尖的方向连续延伸；或

在所述切割区，至少两个所述第二梁层沿由叶根至叶尖的方向连续排布，且相邻两个所述第二梁层的接缝与所述叶尖主梁切割段靠近叶根的一端在所述叶片主梁的长度方向上错位。

根据本发明提供的一种叶片主梁层结构，在所述切割区靠近叶根的位置，沿叶片主梁的厚度方向所述第一梁层和所述第二梁层顺序排布或交替设置。

根据本发明提供的一种叶片主梁层结构，所述第一梁层采用拉挤玻板，所述第二梁层采用单轴向布，所述单轴向布为玻璃纤维织物、碳纤维织物和碳玻混合纤维织物中的至少一种。

根据本发明提供的一种叶片主梁层结构，在所述叶尖主梁切割段，所述第二梁层采取局部加强。

根据本发明提供的一种叶片主梁层结构，在所述叶尖主梁切割段靠近叶根的一端，所述第一梁层和所述第二梁层均沿由叶根至叶尖的方向连续延伸。

本发明还提供一种叶片，包括以上任一项所述的叶片主梁层结构。

本发明还提供一种风电机组，包括以上任一项所述的叶片主梁层结构或如上所述的叶片。