[发明专利]一种风电叶片主梁、风电叶片

说明书

本发明具体公开了一种新型风电叶片主梁、风电叶片，电叶片主梁包括主梁拉挤板和芯材，主梁拉挤板与芯材连接成一整体；主梁拉挤板由多层碳玻纤混拉挤板叠加而成或者由多层碳纤拉挤板、玻纤拉挤板及碳玻纤混拉挤板叠加而成；风电叶片包括腹板、叶片上壳体、叶片下壳体及电叶片主梁。本发明电叶片主梁采用碳玻纤混拉挤板或者碳纤拉挤板、玻纤拉挤板及碳玻纤混拉挤板制作，具有轻量化，低成本，更高的模量、刚度和强度；采用碳玻纤混拉挤板可有效解决碳纤拉挤板和玻纤拉挤板之间模量差异带来的应力集中问题；主梁拉挤板两端设置有主梁拉挤板倒角并铺放倒角铺层，解决了拉挤板两侧和端面应力集中问题。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风电叶片主梁、风电叶片。

背景技术

随着海上风力资源的开发和陆上超低风资源的开发，风电叶片的发展趋势为大型化趋势。风电叶片越做越大，于是材料需要越多，重量也越大，可能会造成沉重的负荷，也会导致机组成本居高不下。轻量化、高强度和低成本成为了风电叶片发展的方向。而风电叶片主梁为主要承力结构，承载风电叶片的大部分弯曲载荷，风电叶片主梁的结构形式需要满足强度和刚度特性。

目前风电叶片主梁存在以下弊端：使用玻璃纤维或碳纤维，并采用铺层灌注工艺制作，由于主梁的叶片重量大，叶片载荷大，效率低，成本高；单独使用碳纤拉挤板制作，成本太高；单独使用玻纤拉挤板制作，随着风电叶片越来越长会出现模量和强度不够的情况；采用拉挤板制作的主梁，其结束和过渡位置存在应力集中，拉挤板材堆叠界面性能不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电叶片主梁、风电叶片，其电叶片主梁采用碳纤拉挤板、玻纤拉挤板及碳玻纤混拉挤板制作，具有轻量化，低成本，更高的模量、刚度和强度。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种风电叶片主梁，包括主梁拉挤板和芯材，所述主梁拉挤板与所述芯材连接成一整体；所述主梁拉挤板由多层碳玻纤混拉挤板叠加灌注而成或者由多层碳纤拉挤板、玻纤拉挤板及碳玻纤混拉挤板叠加灌注而成；

所述碳纤拉挤板、玻纤拉挤板及碳玻纤混拉挤板的叠加方式为碳纤拉挤板在风电叶片主梁的外侧，玻纤拉挤板在风电叶片主梁的内侧，碳玻纤混拉挤板在风电叶片主梁的中间或者碳纤拉挤板在风电叶片主梁的内侧，玻纤拉挤板在风电叶片主梁的外侧，碳玻纤混拉挤板在风电叶片主梁的中间；其中每一层碳纤拉挤板之间设有碳纤毡，玻纤拉挤板之间设有玻纤毡，玻纤毡和碳纤毡均大于碳纤拉挤板、玻纤拉挤板及碳玻纤混拉挤板。

进一步，所述碳玻纤混拉挤板的叠加方式为碳纤面与碳纤面叠加，玻纤面与玻纤面叠加，碳纤面与碳纤面之间设有碳纤毡，玻纤面与玻纤面之间设有玻纤毡，碳纤毡和玻纤毡均大于碳玻纤混拉挤板。

进一步，所述碳玻纤混拉挤板一面为碳纤，一面为玻纤，所述碳纤占碳玻纤混拉挤板总厚度的1/4，所述碳玻纤混拉挤板的边为圆角。

进一步，所述主梁拉挤板两端设置有主梁拉挤板倒角，所述芯材一端设置有与所述主梁拉挤板倒角一致的芯材倒角，与所述主梁拉挤板连接形成一整体；所述主梁拉挤板与所述芯材连接处设置有倒角铺层。

进一步，所述主梁拉挤板倒角为在主梁拉挤板起始和结束位置厚度方向倒角为1:100。

进一步，所述倒角铺层超出主梁拉挤板倒角的结束位置和起始位置300mm以上；所述倒角铺层为玻璃纤维布。

本发明还提供一种风电叶片，包括腹板、叶片上壳体、叶片下壳体及上述的风电叶片主梁，所述风电叶片主梁设置两块，其中一块与叶片上壳体灌注连接，另一块与叶片下壳体灌注连接；所述腹板设置两块，两块所述腹板设置在两块所述风电叶片主梁之间，将叶片上壳体、叶片下壳体及风电叶片主梁固定连接成一整体。

本技术方案的有益效果在于：