一种2.0mw碳纤维风力发电机叶片的制作方法

文档序号:5195808阅读:390来源:国知局
专利名称:一种2.0mw碳纤维风力发电机叶片的制作方法
技术领域
一种2. OMW碳纤维风力发电机叶片技术领域[0001]本实用新型涉及到一种风力发电机叶片,特别涉及一种2. OMW碳纤维风力发电机叶片。
背景技术
[0002]风力发电机叶片是接受风能的最主要部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能,是保证发电机组正常稳定运行的决定因素。[0003]目前商品化的大型风机叶片大多采用玻璃纤维增强材料制造,其主要是玻璃纤维增强聚酯树脂和玻璃纤维增强环氧树脂。但是,玻璃纤维密度较大,随着大功率发电机组的不断发展,玻璃纤维风机叶片的过重问题成为风力发电行业的瓶颈。[0004]叶片也是风机中成本最高的部件,虽然它的重量不到风机重量的15%。风叶类似于航空叶片,要求提高提升比,并且其提升特性不易受叶片表面污染和粗糙度影响。从结构考虑要求叶片有较厚的叶型。叶片要经受20年应用,以受风力造成的疲劳次数达108(也有以500万次作标准)。随着风机功率的增加,风叶尺寸也相应增加。在此背景下,开发既能降低重量,又能保证强度与刚度的新型叶片,成为业内研究的焦点。碳纤维在大型叶片中的应用已成为一种不可改变的趋势。目前,全球各大叶片制造商正在从原材料、工艺技术、 质量控制等各方面进行深入研究,以求降低成本,使碳纤维能在风力发电上得到更多的应用。实用新型内容[0005]为了克服现有技术中存在的技术问题,本实用新型提供一种2. OMW碳纤维风力发电机叶片,降低重量,同时又能保证强度与刚度。[0006]为了实现上述目的,本实用新型提供以下技术方案[0007]—种2. OMW碳纤维风力发电机叶片,所述叶片由贴合叶片模具的玻璃纤维布铺设而成,叶片壳体中间的两侧铺放有碳纤维主梁和玻璃纤维辅梁,所述碳纤维主梁和玻璃纤维辅梁之间填充轻木,碳纤维主梁和玻璃纤维辅梁采用双剪切腹板形成双工字结构。[0008]进一步的,所述叶片长度为39. 15m。[0009]本实用新型带来的有益效果是[0010]1、由于碳纤维提供了的足够的强度而减轻了传统叶片铺层时玻璃纤维过多过厚的因素,降低了叶片中树脂的用量,因而能减轻重量约2000Kg ;[0011]2、叶片无预弯,更方便运输,提高了气动效率,Cpmax最大值能达到0.49,增加了发电量;[0012]3、由于叶片刚度大,叶片运行时不易碰撞塔筒,安全性更高。

[0013]图1本实用新型截面结构示意图[0014]图2图1中A-A结构示意图[0015]图中标号为[0016]1-碳纤维主梁 2-玻璃纤维辅梁 3-轻木 4-双剪切腹板具体实施方式
[0017]下面对结合附图对本实用新型的较佳实施例作详细阐述,以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚明确的界定。[0018]如图1所示,一种2. OMW碳纤维风力发电机叶片的截面示意图,所述叶片由贴合叶片模具的玻璃纤维布铺设而成,在叶片壳体中间的两侧铺放碳纤维主梁1和玻璃纤维辅梁 2,主梁和辅梁之间用轻木3填充铺平,之后用玻璃纤维布覆盖整个叶片壳体后,利用真空灌注树脂制成半个叶片。待叶片在模具内预固化完成后,将预制成型的双剪切腹板4用胶黏剂分别固定在SS(SUCti0n side译为吸力面)面叶片壳体的碳纤维主梁1和玻璃纤维辅梁2上,并将PS (pressure side译为压力面)面叶片壳体翻转合在SS面上,使双剪切腹板 4的两端分别固定在PS/SS面的碳纤维主梁1和玻璃纤维辅梁2上,如图2所示。本实用新型实施例所述的碳纤维叶片的最大弦长为3. 2米。[0019]本实施例所述产品的性能及技术指标如下[0020]叶片长度39.15m ;叶片重量5900士50Kg ;[0021]切入风速2. 5m/s ;切出风速25. Om/s ;[0022]额定风速12. 5m/s ;极端风速59. 5m/s ;[0023]风轮直径80m ;叶片寿命20年;[0024]适用风力等级IEC II ;风能利用系数0. 48。[0025]以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式
之一,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
权利要求1.一种2. OMW碳纤维风力发电机叶片,其特征在于,所述叶片由贴合叶片模具的玻璃纤维布铺设而成,叶片壳体中间的两侧铺放有碳纤维主梁和玻璃纤维辅梁,所述碳纤维主梁和玻璃纤维辅梁之间填充轻木,碳纤维主梁和玻璃纤维辅梁采用双剪切腹板形成双工字结构。
2.根据权利要求1所述的一种2.OMW碳纤维风力发电机叶片,其特征在于,所述叶片长度为 39. 15m。
专利摘要本实用新型提供了一种2.0MW碳纤维风力发电机叶片,所述叶片由贴合叶片模具的玻璃纤维布铺设而成,叶片壳体中间的两侧铺放有碳纤维主梁和玻璃纤维辅梁,所述碳纤维主梁和玻璃纤维辅梁之间填充轻木,碳纤维主梁和玻璃纤维辅梁采用双剪切腹板形成双工字结构。本实用新型由于碳纤维提供了的足够的强度而减轻了传统叶片铺层时玻璃纤维过多过厚的因素,降低了叶片中树脂的用量,因而能减轻重量约2000Kg;同时叶片无预弯,更方便运输,提高了气动效率,Cpmax最大值能达到0.49,增加了发电量,另外,由于叶片刚度大,叶片运行时不易碰撞塔筒,安全性更高。
文档编号F03D11/00GK202326043SQ20112048352
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者吴杨建, 周忠平, 徐新华, 方平 申请人:南通东泰新能源设备有限公司
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