一种风力发电叶片

技术领域

本发明涉及一种风电叶片，特别是一种风力发电叶片。

背景技术

叶片是风力发电机组的关键部件之一，主要通过气体自然风的风速为动能吹动叶片旋转，通过叶片旋转的动能力量转动发电机产生电力。现有的叶片通常采用玻璃钢等材质制成，且叶片整体采用模具加工形成，一方面使得制造工艺和模具加工成本较高，且需要将叶片壳体设计成曲面，设计难度大；另一方面，采用玻璃钢等材质重量大，不能把尺寸设计的更大，即叶片的体积越大，采用玻璃钢制出的叶片重量就越大；而且当成为废品后，不易降解，且玻璃纤维对人体有害。

另外，现有的叶片壳体通常是在壳体内腔设置锥形管来作为叶翼的叶茎，增加叶片强度。而采用锥形管制作较难，成本高，因为曲面结构相对平面结构而言更难制作。再者，现有的叶片在温差较大的情况下容易产生形变。

因此，本发明亟需设计一种轻量化、易于制作的叶片，同时也能保证气动效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种重量轻，易于制作，结构简单，气动效率高的风力发电叶片。

本发明的技术方案是：

本发明之一种风力风电叶片，包括叶翼本体，所述叶翼本体由多块芯板拼接形成，所述芯板为平面板，所述叶翼本体的腔体内设有腹板，所述腹板的端部设有梁帽。

进一步，所述腹板的数量为1~2个。

进一步，所述腹板为芯板、波纹板、瓦楞板或平钢板。

进一步，所述腹板的上下两端均设有所述梁帽，所述梁帽为弧形或者弯折结构；所述腹板与梁帽之间形成工字梁结构或围合成一空腔结构。

进一步，所述梁帽设于叶翼本体的腔体内，或者梁帽与叶翼本体平齐设置。

进一步，所述相邻芯板的顶端和低端之间设有弧形板或所述梁帽。

进一步，所述相邻芯板的一侧端之间设有弧形板，另一侧端之间设有延伸出的补板。

本发明之另一种风力风电叶片，包括叶翼本体，所述叶翼本体由多块芯板拼接形成，所述芯板为平面板，所述叶翼本体的外部设有弧形结构的蒙皮，所述蒙皮与叶翼本体之间设有填充层。

进一步，所述叶翼本体的腔体内设有腹板，腹板的上下两端设有梁帽，所述梁帽直接与芯板连接。

进一步，所述梁帽为平面结构。

本发明的有益效果：一方面，叶翼本体更易制造，制造成本大大降低，且通过采用芯板，叶片体积越大，相比现有的弧形叶翼重量就越轻；另一方面 通过设置腹板和梁帽，能够大大提高叶翼本体的支撑强度，当将腹板设置成瓦楞板或波纹板时，能够防止叶片因热差而产生形变；再者，本发明通过设置叶翼本体、蒙皮和填充层的组合结构，能够使叶翼本体更易制作安装，且组合结构能够大大提高风能利用率。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是图2所示实施例2的A-A向剖视图；

图4是本发明实施例3的结构示意图；

图5是图4所示实施例3的B-B向剖视图；

图6是本发明实施例4的结构示意图；

图7是本发明实施例5的结构示意图；

图8是本发明实施例6的结构示意图；

图9是本发明实施例7的结构示意图；

图10是本发明实施例8的结构示意图。

附图标识说明：

1.叶翼本体；2.芯板；3.腹板；4.梁帽；5.弧形板；6.凸部；7.蒙皮；8.填充层。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示：一种风力风电叶片，包括叶翼本体1，叶翼本体1由多块芯板2拼接形成，芯板2为平面板，叶翼本体1的腔体内设有腹板3，腹板3的端部设有梁帽4。

本实施例中，芯板2包括上面板、下面板和设于两面板之间的夹芯层，夹芯层可以是瓦楞结构、蜂窝结构或者包括多个间隔排列的管体等。通过将叶翼本体设计成芯板结构，能够大大提高轻量化。芯板为平面板，而不是像现有的叶片一样设计成弧形结构，相比现有的曲面叶片而言，更易制造，且制造成本大大降低，可以说，本实施例采用了轻量化材料来制造叶片，同时又克服了材料本身在形状方面的限制。

本实施例中，叶翼本体1分成多段，每段优选采用四块芯板2拼接，且四块芯板2倾斜设置。腹板3为芯板，数量为一块，其高度方向的上下两端连接梁帽4，形成工字梁结构。梁帽4优选为弧形结构，与叶翼本体1平齐设置，即相邻芯板2的顶端和低端之间均连接梁帽4，且梁帽4与芯板2的上面板和下面板连接固定，使梁帽4本身作为叶翼本体1的一部分。腹板3与梁帽4之间焊接或螺接固定。相邻芯板2的一侧端之间设有弧形板5，另一侧端之间设有延伸出的补板。例如：相邻芯板的侧端不对齐，而是错位连接，延伸出的芯板尾端设有补板，补板为尖型或弧形结构的凸部6，通过设置凸部6，主要考虑到气动外形因素，既能提高气动效率，也能降噪。

本实施例中，芯板2为不锈钢材质，耐腐蚀，维护成本低，寿命极长，且芯板2可回收，环保性好。

通过设置芯板结构的腹板，能够提高支撑强度，且腹板与叶翼本体平齐设置，作为叶翼本体的一部分，既便于与腹板进行连接，又能保证叶翼本体的气动效率。

实施例2

如图2和图3所示：与实施例1的区别在于，腹板3为波纹板，波纹板为弧形的波浪结构。通过设置波纹板，能够防止叶翼本体因热膨胀而产生形变。例如叶翼本体在风力发电使用过程中，其正面温度会高于背面温度，从而因热差而发生形变，而通过波纹板的伸缩功能，能够解决该问题。

实施例3

如图4和图5所示：与实施例2的区别在于，腹板3为瓦楞板，瓦楞板的截面为梯形，瓦楞板也能解决形变问题，而且瓦楞板相比波纹板而言更易制造，制造成本大大降低。

实施例4

如图6所示：与实施例1的区别在于，腹板3为平钢板。平钢板最易制造，成本低。

实施例5

如图7所示：与实施例4的区别在于，梁帽4设于叶翼本体1的腔体内，相邻芯板2的顶端和低端之间设有弧形板5，梁帽4的顶点与叶翼本体1的内壁顶点焊接固定。将梁帽4设于叶翼本体1的腔体内，能够提高梁帽4的连接强度。

实施例6

如图8所示：与实施例1的区别在于，腹板3有两块，且腹板3为平钢板，两块平钢板与梁帽4的两端连接，使得腹板3与梁帽4之间围合成一空腔结构，即形成六边形结构。通过设置两块腹板3，能够进一步提高支撑强度。

实施例7

如图9所示：与实施例6的区别在于，梁帽4设于叶翼本体1的腔体内。

实施例8

如图10所示：一种风力风电叶片，包括叶翼本体1，叶翼本体1由多块芯板2拼接形成，芯板2为平面板，叶翼本体1的外部设有弧形结构的蒙皮7，蒙皮7与叶翼本体1之间设有填充层8。

本实施例通过在叶翼本体1的外部再加一层弧形结构的蒙皮7，能够使叶片整体为弧形结构，截面形状呈水滴状，不仅制造简单，提高叶片强度，也能提高风能利用率。

本实施例中， 填充层8优选为泡沫或岩棉材质。叶翼本体1的每段优选设置四块芯板2，且相邻芯板2的两个侧端可直接连接，无需设置弧形板。叶翼本体1的腔体内设有腹板3，腹板3的上下两端设有梁帽4，梁帽4优选为平面结构，相邻芯板2的顶端和低端直接与梁帽4连接，形成类六边形结构。由于设置弧形的蒙皮7，各芯板之间可无需设置弧形板，对于芯板的连接更简单。

综上所述，本发明一方面，叶翼本体更易制造，制造成本大大降低，且通过采用芯板，叶片体积越大，相比现有的弧形叶翼重量就越轻；另一方面 通过设置腹板和梁帽，能够大大提高叶翼本体的支撑强度，当将腹板设置成瓦楞板或波纹板时，能够防止叶片因热差而产生形变；再者，本发明通过设置叶翼本体、蒙皮和填充层的组合结构，能够使叶翼本体更易制作安装，且组合结构能够大大提高风能利用率。