叶片组件的加工方法、风力发电机的叶片组件及厂房
文献发布时间:2023-06-19 11:54:11
技术领域
本申请涉及风电发电领域,尤其涉及一种叶片组件的加工方法、风力发电机的叶片组件及厂房。
背景技术
随着风电发电技术的发展,风电项目中的风力发电机同水力机械一样,作为动力源替代人力、畜力,对生产力的发展起到重要作用。风力发电机包括:风轮结构。风轮结构中的多个叶片组件,以使风能能够转换成可用的机械能,且随后转换成电能。基于此,一般需要从供应商的固定厂房采购叶片组件,来供应风电项目。
但是,固定厂房与风电项目所在地之间的距离较远,长途运输叶片组件,会产生高额的运输费用,而且,在长途运输过程中,也会增加叶片组件损坏的风险。
发明内容
本申请提供一种叶片组件的加工方法、风力发电机的叶片组件及厂房。
本申请提供一种叶片组件的加工方法,其中,所述方法包括:
在风电项目的选定地点处,搭建可拆卸的厂房;
在所述厂房内,安装叶片组件的加工设备;
利用所述加工设备加工得到所述叶片组件,以完成对所述风电项目的所述叶片组件供货。
可选的,所述在所述厂房内,安装叶片组件的加工设备,包括:
在所述厂房内安装所述加工设备的叶片主梁模具、叶片腹板模具、叶片壳体模具以及所述叶片组件的工装设备;
所述利用所述加工设备加工得到所述叶片组件,包括:
使用所述叶片主梁模具生产所述叶片组件的叶片主梁;
使用所述叶片壳体模具生产所述叶片组件的叶片壳体;
使用所述叶片腹板模具生产所述叶片组件的叶片腹板;
使用所述工装设备组装所述叶片主梁、所述叶片壳体、所述叶片腹板及所述叶片组件的其余部件,加工得到所述叶片组件。
可选的,所述在所述厂房内,安装叶片组件的加工设备,包括:
在所述厂房内安装所述加工设备的叶片壳体模具以及所述叶片组件的工装设备;
所述利用所述加工设备加工得到所述叶片组件,包括:
使用所述叶片主梁模具生产所述叶片组件的叶片壳体;
使用所述工装设备组装所述叶片壳体及除所述叶片壳体以外的其他部件,加工得到所述叶片组件。
可选的,所述在风电项目的选定地点处,搭建可拆卸的厂房,包括:
在多个所述风电项目中第一风电项目的第一选定地点处,搭建所述厂房,以完成对所述第一风电项目的所述叶片组件供货;
拆卸所述第一选定地点处的所述厂房,得到所述厂房的组装件;
打包并运输所述厂房的组装件至所述多个风电项目中第二风电项目的第二选定地点;
在所述第二选定地点处,组装所述厂房的组装件,搭建所述厂房,以完成对所述第二风电项目的所述叶片组件供货。
可选的,所述在风电项目的选定地点处,搭建可拆卸的厂房,包括:
根据多个风电项目的分布地点,将多个风电项目划分为多个风电项目组,至少一个所述风电项目组包括至少两个所述风电项目;
在所述多个风电项目组中第一风电项目组的第三选定地点处,搭建所述厂房,以完成对所述第一风电项目组的所述叶片组件供货;
拆卸所述第三选定地点处的所述厂房,得到所述厂房的组装件;
打包并运输所述厂房的组装件至所述多个风电项目组中第二风电项目组的第四选定地点;
在所述第四选定地点处,组装所述厂房的组装件,搭建所述厂房,以完成对所述第二风电项目组的所述叶片组件供货。
可选的,所述在风电项目的选定地点处,搭建可拆卸的厂房,包括:
按照选址要求,在所述风电项目的风力发电机分布区域周围,确定所述选定地点,所述选址要求包括:所述风电项目所在地的自然条件;
在所述选定地点处,搭建厂房主体组件,形成所述厂房加工空间;
根据所述自然条件,为所述厂房加工空间,配备硬件设施。
可选的,所述根据所述自然条件,为所述厂房加工空间,配备硬件设施,包括:
根据所述自然条件中当地历年气温记录及当地历年湿度记录,在满足所述厂房的季节温度标准的条件下,在所述厂房内配备保温保湿设备。
可选的,所述根据所述自然条件,为所述厂房加工空间,配备硬件设施,包括:根据所述自然条件中当地历年降雪情况,确定是否在所述厂房的房顶上配置所述硬件设施中的融雪装置;
和/或,根据所述自然条件中当地历年风速信息及当地历年风向信息,确定是否在所述厂房上配置所述硬件设施中的升降系统。
本申请还提供一种风力发电机的叶片组件,其中,采用如上述叶片组件的加工方法加工得到。
本申请还提供一种厂房,用于实现如上叶片组件的加工方法。
根据本申请实施例提供的技术方案,在可拆卸的厂房内,利用加工设备加工得到叶片组件,以完成对风电项目的叶片组件供货。这样在风电项目的选定地点处,搭建可拆卸的厂房,进行叶片组件供货。不仅方便交付叶片组件,而且可以降低叶片组件的运输费用,进而可以降低在长途运输过程中叶片组件损坏的风险。
附图说明
图1所示为本申请的风力发电机的一个实施例的结构示意图;
图2所示为图1中叶片组件的一个实施例的结构示意图;
图3所示为本申请的叶片组件的加工方法的一个实施例的流程示意图;
图4所示为图2中可拆卸的厂房的搭建过程的一个实施例的流程示意图;
图5所示为图2中可拆卸的厂房的搭建过程的一个实施例的结构示意图;
图6所示为图2中可拆卸的厂房的搭建过程的又一个实施例的流程示意图;
图7所示为图2中可拆卸的厂房的搭建过程的又一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本说明书一个或多个实施例相一致的所有实施例。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书一个或多个实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是:在其他实施例中并不一定按照本说明书示出和描述的顺序来执行相应方法的步骤。在一些其他实施例中,其方法所包括的步骤可以比本说明书所描述的更多或更少。此外,本说明书中所描述的单个步骤,在其他实施例中可能被分解为多个步骤进行描述;而本说明书中所描述的多个步骤,在其他实施例中也可能被合并为单个步骤进行描述。
图1所示为本申请的风力发电机10的一个实施例的结构示意图。如图1所示,风力发电机10包括从支承表面11延伸的塔架12、安装在塔架12上的机舱13,以及组装至机舱13的风轮结构14。风轮结构14包括可旋转的轮毂15和至少一个叶片组件16,叶片组件16连接至轮毂15且从轮毂15向外延伸。在图1所示的实施例中,风轮结构14包括三个叶片组件16。在一些其他实施例中,风轮结构14可包括更多或更少的叶片组件16。多个叶片组件16可围绕轮毂15隔开,以促进使风轮结构14旋转,以使风能能够转换成可用的机械能,且随后转换成电能。
图2所示为图1中叶片组件16的一个实施例的结构示意图。在一些实施例中,叶片组件16可以包括:叶片壳体21、设置于叶片壳体21内部的叶片主梁25及叶片腹板23。其中,叶片壳体21主要起保持几何翼型的作用,利用气流通过其形状产生气动力,推动叶片组件16旋转。叶片壳体21可以包括:上壳体211和下壳体212,使用上壳体211和下壳体212构成叶片组件16的外部轮廓。
继续如图2所示,叶片腹板23与叶片主梁25连接,并且,叶片腹板23与叶片主梁25作为主要承载部件,承受叶片组件16的大部分载荷,可以称为叶片组件16的主体。叶片主梁25是叶片组件16运行转动过程中应力最集中的区域,需承受叶片组件16变形所产生的弯矩,是叶片组件16抗疲劳的主要部件。在一些实施例中,叶片腹板23可以包括:前缘腹板231和后缘腹板232。在一些实施例中,前缘腹板231和后缘腹板232靠近叶片主梁25部分具有弯曲,使其承受剪力和弯曲力矩达到最佳,用结构胶将其与叶片主梁25牢固的粘接在一起,形成盒式结构,共同提供叶片组件16的强度和刚度。
图3所示为本申请的叶片组件16的加工方法30的一个实施例的流程示意图。参见图3所示,本申请的监控方法包括步骤301~步骤303。
步骤301,在风电项目的选定地点处,搭建可拆卸的厂房。
其中,选定地点可以是根据选址要求,选择厂房的搭建地点。
在一些实施例中,上述步骤301进一步可以包括:按照选址要求,在风电项目的风力发电机分布区域周围,确定选定地点,其中,选址要求包括风电项目所在地的自然条件;在选定地点处,搭建厂房主体组件,形成厂房加工空间;根据自然条件,为厂房加工空间配备硬件设施。对此,按照选址要求,确定厂房的搭建地点,作为选定地点,并且根据自然条件,配备与自然条件相协调的硬件设施,以搭建出可拆卸的厂房。这样可以为不同自然条件下的风电项目,搭建厂房,并且所搭建的厂房可以适应不同的自然环境。进而,可以在不同的自然条件下,在厂房内加工得到叶片组件,完成给风电项目供货,不受外界自然条件的影响,提高了叶片组件的加工安全性和供货的可靠性。
在一些实施例中,选址要求可以包括:风电项目所在地的自然条件、选定地点与风电项目之间的距离、运输费用、地质条件和/或租赁费用等,但不限于此。在一些实施例中,尽量满足选定地点与风电项目之间的距离比较近,运输费用比较低和/或租赁费用尽比较低等选址要求,这样可以选择出成本更小的厂房搭建地点。在一些实施例中,基于地质条件以及对厂房的地面硬化需求,对地面进行硬化,在硬化后的地面上,搭建可拆卸的厂房。这样可以方便在不同地质条件下,改变地面硬化条件,来搭建可拆卸的厂房。
其中,厂房的组装件可以是指可以可重复利用的厂房构件。这样安装方便快捷,易拆易移易装,可供多次循环使用,施工污染少。在一些实施例中,厂房主体组件可以包括:可拆卸的厂房框架,比如门式刚架或篷式厂房,这样直接使用门式刚架或篷式厂房,能够一次性的搭建好厂房框架,可以快速搭建好简易的厂房框架,也方便拆卸后运输,节省其他类型板房不必要的人工建材成本。在一些实施例中,厂房主体组件还可以包括:与厂房框架连接的厂房壳体,比如搭建在门式刚架上的彩钢板;再比如,搭建在厂房框架上的篷布、保温板和/或保温棉,这样可以采用篷布、保温板和/或保温棉等作为厂房壳体,通过厂房框架和厂房壳体,可以形成一个封闭的厂房,后续可以在封闭的厂房内更好的加工叶片组件。
在一些实施例中,硬件设施可以使厂房满足不同自然条件的需求。硬件设施可以包括:保温保湿设备、融雪装置和/或升降系统。按照不同自然条件,为厂房选择适配这些硬件设施。进一步的,根据自然条件,采用如下步骤,为厂房加工空间配备硬件设施:
根据自然条件中当地历年气温记录及当地历年湿度记录,在满足厂房的季节温度标准的条件下,在厂房内配备保温保湿设备。
其中,保温保湿设备可以维持厂房的温度和湿度。这样可以通过保温保湿设备可以使厂房满足季节温度标准,提高了厂房的通用性。并且,方便为后续叶片组件的加工,提供基本的保障。
其中,季节温度标准可以是为了满足叶片组件的生产,对厂房的温度标准。比如,冬季温度≥15℃。
在一些实施例中,根据自然条件中当地历年降雪情况,确定是否在厂房的房顶上配置硬件设施中的融雪装置。当地历年降雪情况中的降雪量越大,则在厂房的房顶上配置硬件设施中的融雪装置的可能性越高。
其中,融雪装置可以消融厂房的房顶上的积雪。这样在当地历年降雪情况中的降雪量处于降雪量的下限值,不需要在厂房的房顶上配置硬件设施中的融雪装置。在当地历年降雪情况中的降雪量达到降雪量的上限值,确定在厂房的房顶上需要配置硬件设施中的融雪装置。这样可以根据当地历年降雪情况,进而更加准确地判断是否需要增加厂房融雪,提高冬季厂房的可靠性。
在一些实施例中,根据自然条件中当地历年风速信息及当地历年风向信息,确定是否在厂房上配置硬件设施中的升降系统。当地历年风速信息中的风速越大,则在厂房上配置硬件设施中的升降系统的可能性越高。
其中,升降系统可以用于调整厂房的高度。当地历年风速信息中的风速达到风速的上限值,以及满足当地历年风向信息中的风向要求,则需要在厂房上配置硬件设施中的升降系统;当地历年风速信息中的风速未达到风速的上限值,以及不满足当地历年风向信息中的风向要求,则不需要在厂房上配置硬件设施中的升降系统。这样能够在较大风速的情况下,通过提前配置的升降系统,降低厂房的高度,从而增强厂房的防御能力,进而提高厂房的稳定性和可靠性。
步骤302,在厂房内,安装叶片组件的加工设备。这样在厂房内需要加工叶片组件的什么部件,则在厂房内安装此部件对应的模具,以及工装设备。
步骤303,利用加工设备加工得到叶片组件,以完成对风电项目的叶片组件供货。
在一些实施例中,上述步骤302可以进一步包括:在厂房内安装加工设备的叶片主梁模具、叶片腹板模具、叶片壳体模具以及叶片组件的工装设备。上述步骤303进一步包括:使用叶片主梁模具生产叶片组件的叶片主梁;使用叶片壳体模具生产叶片组件的叶片壳体;使用叶片腹板模具生产叶片组件的叶片腹板;使用工装设备组装叶片主梁、叶片壳体、叶片腹板及叶片组件的其余部件,加工得到叶片组件。
其中,其余部件可以包括叶根挡板、用于防止雨水进入叶片组件的防雨罩、用于将叶片组件的雷电流泄放入地的防雷系统及气动附件等。
在一些实施例中,叶根挡板能够承受外力载荷,保证叶片组件在静止维修过程中的维修安全。
在一些实施例中,气动附件可以包括涡流发生器、失速贴条、人字带等,这些气动附件安装在叶片组件外表,其能够根据叶片组件气动特性,改善叶片组件气动性能,从而能够提高风力发电机的发电量。
这样在可拆卸的厂房内生产叶片主梁、叶片腹板及叶片壳体,其他部件例如叶根挡板、防雨罩、防雷系统、气动附件等从供应商或者其他厂房处采购,然后直接在厂房内组装部件,在厂房内加工的部件比较少,提高生产效率,方便快速加工得到叶片组件。
在另一些实施例中,上述步骤302可以进一步包括:在厂房内安装加工设备的叶片壳体模具以及叶片组件的工装设备。上述步骤303进一步包括:使用叶片主梁模具生产叶片组件的叶片壳体;使用工装设备组装叶片壳体及除叶片壳体以外的其他部件,加工得到叶片组件。
其中,其他部件可以包括:上述其余部件以及叶片主梁及叶片腹板等。其余部件已经在上述介绍过了,在此不再赘述。
这样除叶根挡板、防雨罩、防雷系统、气动附件等部件从供应商处采购或者从其他厂房处采购以外,叶片主梁及叶片腹板也可以从供应商或者从其他厂房处采购,在可拆卸的厂房内生产叶片壳体,对叶片壳体、叶片主梁、叶片腹板等部件进行后续处理,生产出叶片组件。这样在厂房内,方便使用叶片壳体模具,加工叶片壳体,这样在厂房内加工的部件比较少,提高生产效率,并且,也可以避免叶片壳体在运输过程的损失。
在本申请实施例中,在可拆卸的厂房内,利用加工设备加工得到叶片组件,以完成对风电项目的叶片组件供货。这样在风电项目的选定地点处,搭建可拆卸的厂房,进行叶片组件供货,不仅方便交付叶片组件,而且可以降低叶片组件的运输费用,进而可以降低在长途运输过程中叶片组件损坏的风险。
图4所示为图2中可拆卸的厂房的搭建过程500的一个实施例的流程示意图。在一些实施例中,在风电项目的选定地点处,采用如下步骤501至步骤504,搭建可拆卸的厂房:
步骤501,在多个风电项目中第一风电项目的第一选定地点处,搭建厂房,以完成对第一风电项目的叶片组件供货。
其中,第一风电项目可以是指任一风电项目。第一风电项目的确定方式是从多个风电项目中随机选择一个风电项目,确定为第一风电项目,也可以是按照预设顺序从多个风电项目中选择一个风电项目,确定为第一风电项目。其中,预设顺序可以是根据用户需求设置的。
图5所示为图2中可拆卸的厂房的搭建过程的一个实施例的结构示意图。多个风电项目分散分布,其中,多个风电项目包括:风电项目A、风电项目B、风电项目C、风电项目D、风电项目E、风电项目F、风电项目G及风电项目H。这样方便确定各风电项目42附近的选定地点,搭建的厂房41。
步骤502,拆卸第一选定地点处的厂房,得到厂房的组装件。
步骤503,打包并运输厂房的组装件至多个风电项目中第二风电项目的第二选定地点。
其中,第二风电项目也可以是指除第一风电项目之外的任一风电项目。第二风电项目的确定方式可以与第一风电项目的确定方式相同。在一些实施例中,第二风电项目可以是同一预设排序中,第一风电项目的下一风电项目,这样方便按照预设排序,依次移动厂房,从而完成风电项目的就近供货。比如,第一风电项目可以为图5中的风电项目A,第二风电项目可以图5中的风电项目B。
在一些实施例中,可以按照图中的风电项目A-F的顺序依次搭建厂房,运输厂房的组装件可以按照预设排序进行运输,比如按照如图5中的虚线表示的运输顺序,这样方便在此风电项目供货完成后,快速运输厂房的组装件到下一风电项目。
步骤504,在第二选定地点处,组装厂房的组装件,搭建厂房,以完成对第二风电项目的叶片组件供货。这样可以在风电项目的选定地点处,搭建可拆卸厂房,方便为风电项目生产叶片组件和就近供货,并且,方便在第一风电项目的叶片供货完成以后,快速运输厂房的组装件到第二风电项目。然后在第二风电项目的第二选定地点处,搭建厂房,以方便为第二风电项目生产叶片组件和就近供货,避免了从固定式厂房长途运输到风电项目的高额运费以及路上的不确定性风险。
图6所示为图2中可拆卸的厂房的搭建过程510的又一个实施例的流程示意图。在一些实施例中,在风电项目的选定地点处,采用如下步骤511至步骤515,搭建可拆卸的厂房。
步骤511,根据多个风电项目的分布地点,将多个风电项目划分为多个风电项目组,至少一个风电项目组包括至少两个风电项目。
其中,第一风电项目组可以是指任一风电项目组。第一风电项目组的确定方式是将多个风电项目中相邻多个风电项目进行划分,形成第一风电项目组。
步骤512,在多个风电项目组中第一风电项目组的第三选定地点处,搭建厂房,以完成对第一风电项目组的叶片组件供货。
在一些实施例中,第一风电项目组的第三选定地点可以是从多个风电项目中的选定地点处,优化出的最优选定地点。
步骤513,拆卸第三选定地点处的厂房,得到厂房的组装件。
步骤514,打包并运输厂房的组装件至多个风电项目组中第二风电项目组的第四选定地点。
其中,第二风电项目组也可以是指任一风电项目组,且与第一风电项目组属于不同的项目。第二风电项目组的确定方式可以与第一风电项目组的确定方式相同。
图7所示为图2中可拆卸的厂房的搭建过程的又一个实施例的结构示意图。第一风力风电项目组63比如包括风电项目A、风电项目B、风电项目E及风电项目F;第二风力风电项目组64比如包括风电项目C、风电项目D、风电项目G及风电项目H。这样可以确定第一风电项目组63附近的选定地点,搭建的厂房61,以及可以确定第二风电项目组64附近的选定地点,搭建的厂房62,图7中虚线可以表示运输路线,实线可以表示供货路线,从而方便在各风电项目组的选定地点处,快速搭建厂房。这样可以方便对风电项目A、风电项目B、风电项目E及风电项目F,集中完成叶片供货,再方便对风电项目C、风电项目D、风电项目G及风电项目H,集中完成叶片供货。
步骤515,在第四选定地点处,组装厂房的组装件,搭建厂房,以完成对第二风电项目组的叶片组件供货。这样可以在风电项目组的选定地点处,搭建可拆卸厂房,方便为风电项目组生产叶片组件和就近供货,并且,方便在第一风电项目组的叶片供货完成以后,快速运输厂房的组装件到第二风电项目组。然后在第二风电项目组的第四选定地点处,搭建厂房,以方便为第二风电项目组生产叶片组件和就近供货。从而可以完成一个风电项目组能够集中供货,节约了各风电项目的选定地点处厂房的拆卸和搭建时间,进而方便快速生产供货。并且,可以快速方便的转移厂房,实现风电项目组的生产叶片组件和就近供货,提高就近供货的效率,也不会耽误叶片组件的交付。
本申请实施例的一种风力发电机的叶片组件,采用上述叶片组件的加工方法加工得到。
本申请实施例的一种厂房,用于实现上述叶片组件的加工方法。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以允许本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。
- 叶片组件的加工方法、风力发电机的叶片组件及厂房
- 风电叶片腹板组件、风电叶片及风力发电机组