一种风力发电风机的叶片的制作方法

本实用新型涉及一种风力发电风机的叶片。

背景技术：

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，且蕴量极其巨大，风力发电作为当今新型能源产业之一，因其环保节能发展规模突飞猛进，目前我国全国范围内已具有风力发电机组数以万计，并仍然具有快速发展势头。风力发电机组的基本工作原理是通过风轮从风中吸收能量并利用空气动力学原理将风能转化成为转动能，然后通过发电机将转动能转化成为电能。其中风轮包含轮毂和叶片，叶片长度越长，则吸收的风能越多，机组发电量越高，但在吸收更多能量的同时产生的载荷也更大。

在大型风力发电机组技术进入中国的早期，由于技术新、风险大，以及受叶片的制造工艺不成熟的限制，风电场开发商普遍采用保守策略，选择长度相对较短的叶片，短叶片虽然发电量小，但给机组带来的载荷也小，因此机组安全得到了最大保障。随着产业的发展，我国企业对风力发电机组的运行载荷有了越来越深刻的认识，逐渐能够更加精确地计算载荷，因而在同级别风速的风电场逐渐开始选择更长的叶片，以吸收更多风能从而提高投资发电收益。

然而，已经采取保守策略而选择短叶片的风电场如果希望使用更长的叶片则需要重新采购叶片。这使得技术升级的成本过高，通常由于不具备技术升级的经济效益而无法进行。

有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种风力发电风机的叶片以实现提高风机发电量的目的。

为实现该目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种风力发电风机的叶片，叶片的叶根端面设有预埋螺栓，对应的变桨轴承内环端面上设有螺孔，叶片的叶根端面与变桨轴承内环端面相贴合并固定连接，所述叶片的叶根端面与变桨轴承内环端面之间设有延长节，延长节的两端分别设有预埋螺栓，令延长节的第一端与变桨轴承内环端面相贴合并固定连接，延长节的第二端经第一法兰与叶片的叶根端面相贴合并固定连接；所述第一法兰的两端分别设有第一螺孔和第二螺孔，第一螺孔与设于叶片的叶根端面的预埋螺栓相固定连接，第二螺孔设于第一螺孔所围成的环形外周，且呈贯穿设置，令设于延长节第二端的预埋螺栓穿过第二螺孔并与螺母相固定连接。

进一步地，设于延长节第二端的预埋螺杆外周轴向凹陷形成环状凹槽，第二螺孔的外周轴向凸出形成环状凸起，令设于延长节第二端的预埋螺杆插入至第二螺孔内部，环状凸起插入至环状凹槽内部并固定连接。

进一步地，所述环状凹槽的内壁面和环状凸起的外壁面上设有相对应的螺纹，以实现环状凸起与环状凹槽的固定连接。

进一步地，所述延长节的横断面呈圆环形，预埋螺栓设于延长节的端面上。

进一步地，所述延长节第一端的内径和外径分别等于叶片叶根端面的内径和外径，令延长节的第一端与变桨轴承内环端面相匹配连接。

进一步地，所述延长节第一端的内周和外周分别朝叶片叶根端面所在方向逐渐扩张以形成延长节的第二端，令设于延长节第二端端面的预设螺栓与第二螺孔相对应连接。

进一步地，所述延长节的第一端经第二法兰与变桨轴承内环端面相固定连接。

进一步地，所述第二法兰的两端分别设有第三螺孔和第四螺孔，第三螺孔与设于延长节的第一端的预埋螺栓相固定连接，第四螺孔经螺栓与变桨轴承内环端面相固定连接。

进一步地，所述第一法兰和第二法兰均为钢制材质构成。

进一步地，所述延长节与叶片的叶根材质相同，均为玻璃纤维环氧树脂材质。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过在叶片的叶根端面与变桨轴承内环端面之间安装延长节，增加了叶片的整体长度，增加了风轮扫风面积，吸收了更多风能，提升了发电量，且所述玻璃纤维环氧树脂材质的延长节重量较轻，适应原有轮毂及变桨轴承的设计强度。

2、本实用新型通过法兰将延长节与叶片的叶根相连接，降低了加工难度，且法兰具有足够的机械强度与弯扭刚度，可承受复杂的剪切、挤压、弯扭载荷作用，同时，所述法兰为平面法兰，降低了连接的复杂性，

3、当延长节较长时，需采用长螺栓连接，而长螺栓较重，本实用新型通过预埋螺栓避免了上述问题，降低了叶片整体的重量。

4、本实用新型所述法兰的结构在保证法兰与叶片的叶根端面相贴合连接的基础上，令设于延长节第二端的预埋螺栓穿过第二螺孔与螺母相固定连接，增强了连接的可靠性。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1示出了本实用新型所提供的延长节与第一法兰的连接结构示意图；

图2示出了本实用新型所提供的第一法兰的结构示意图；

图3示出了本实用新型所提供的叶片整体的结构示意图；

图4示出了本实用新型一实施例所提供的环状凸起的结构示意图；

图5示出了本实用新型另一实施例所提供的环状凸起的结构示意图；

其中各组成名称如下：

1——延长节，2——第一法兰，3——螺母，4——预埋螺栓，5——第二螺孔，6——第一螺孔，7——叶片，8——环状凸起。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-3所示，本实用新型的实施例介绍了一种风力发电风机的叶片，叶片7的叶根端面设有预埋螺栓4，对应的变桨轴承内环端面上设有螺孔，叶片7的叶根端面与变桨轴承内环端面相贴合并固定连接，所述叶片7的叶根端面与变桨轴承内环端面之间设有延长节1，延长节1的两端分别设有预埋螺栓4，令延长节1的第一端与变桨轴承内环端面相贴合并固定连接，延长节1的第二端经第一法兰2与叶片7的叶根端面相贴合并固定连接；所述第一法兰2的两端分别设有第一螺孔6和第二螺孔5，第一螺孔6与设于叶片7叶根端面的预埋螺栓4相固定连接，第二螺孔5设于第一螺孔6所围成的环形外周，且呈贯穿设置，令设于延长节1第二端的预埋螺栓4穿过第二螺孔5并与螺母3相固定连接。

本实用新型通过在叶片7的叶根端面与变桨轴承内环端面之间安装延长节1，增加了叶片7的整体长度，增加了风轮扫风面积，吸收了更多风能，提升了发电量。本实用新型通过法兰将延长节1与叶片7的叶根相连接，降低了加工难度，且法兰具有足够的机械强度与弯扭刚度，可承受叶根处复杂的剪切、挤压、弯扭载荷作用，同时，所述法兰为平面法兰，降低了连接的复杂性。当延长节1较长时，需采用长螺栓连接，而长螺栓较重，本实用新型通过预埋螺栓4避免了上述问题，降低了叶片整体的重量。本实用新型所述法兰的结构在保证法兰与叶片7的叶根端面相贴合连接的基础上，令设于延长节1第二端的预埋螺栓4穿过第二螺孔5与螺母3相固定连接，增强了连接的可靠性。

优选的，如图4所示，设于延长节1第二端的预埋螺杆4外周轴向凹陷形成环状凹槽，第二螺孔5的外周轴向凸出形成环状凸起8，令设于延长节1第二端的预埋螺杆4插入至第二螺孔5内部，环状凸起8插入至环状凹槽内部并固定连接。

上述设置增强了延长节1与第一法兰2连接的可靠性。

所述环状凹槽的内壁面和环状凸起8的外壁面上设有相对应的螺纹，以实现环状凸起8与环状凹槽的固定连接。

上述设置进一步增强了延长节1与第一法兰2连接的可靠性。

还可以，如图5所示，设于延长节1第二端的预埋螺杆4所围成的环形内周和/或外周轴向凹陷形成环状凹槽，第二螺孔5所围成的环形内周和/或外周轴向凸出形成环状凸起8，令设于延长节1第二端的预埋螺杆4插入至第二螺孔5内部，环状凸起8插入至环状凹槽内部并固定连接。

上述设置在增强了延长节1与第一法兰2连接可靠性的基础上，还易于实施。

上述环形凸起和环形凹槽的连接结构可应用于变桨轴承内环端面与延长节1之间、第一法兰2与叶片7的叶根端面之间。

所述延长节1的横断面呈圆环形，预埋螺栓4设于延长节1的端面上。

上述结构的延长节1重量较轻，从而降低了叶片整体的重量。

所述延长节1第一端的内径和外径分别等于叶片7叶根端面的内径和外径，令延长节1的第一端与变桨轴承内环端面相匹配连接。即延长节1第一端的尺寸与叶片7叶根端面的尺寸相同，且设于延长节1第一端的预埋螺栓4与设于叶片7叶根端面的预埋螺栓4的规格也相同。

所述延长节1第一端的内周和外周分别朝叶片7叶根端面所在方向逐渐扩张以形成延长节1的第二端，令设于延长节1第二端端面的预设螺栓与第二螺孔5相对应连接。

上述设置最大程度地减小了延长节1的重量，降低了叶片整体的重量。

优选的，所述延长节1的第一端经第二法兰与变桨轴承内环端面相固定连接。

本实用新型通过法兰将延长节1与变桨轴承内环端面相连接，降低了加工难度，且法兰具有足够的机械强度与弯扭刚度，可承受叶片整体叶根处复杂的剪切、挤压、弯扭载荷作用。

所述第二法兰的两端分别设有第三螺孔和第四螺孔，第三螺孔与设于延长节1的第一端的预埋螺栓4相固定连接，第四螺孔经螺栓与变桨轴承内环端面相固定连接。

所述第一法兰2和第二法兰均为钢制材质构成。

所述延长节1与叶片7的叶根材质相同，均为玻璃纤维环氧树脂材质。

上述材质的延长节1重量较轻，适应原有轮毂及变桨轴承的设计强度。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本实用新型的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。