一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片的制作方法

本技术涉及风力发电机，尤其涉及一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片。

背景技术：

1、常用的风力发电机叶片一般采用整体叶片结构，其具体长度根据不同情况而定，600千瓦风力发电机的叶片约20米，3兆瓦风力发电机的叶片可达44～59米，80米叶片的风力发电机叶片也得到较为广泛的使用。

2、例如，专利文献cn203822542u公开一种风力发电机叶片，其包括叶片内表面、叶片外表面和叶尖部，所述叶片内表面、叶片外表面和叶尖部具有阻燃涂层，叶片外表面和叶尖部具有耐腐蚀涂层、绝缘涂层和清洁涂层，风力发电机叶片采用材质含有竹增强复合材料材质，其通过阻燃涂层，有效阻止了火源燃烧传递至风力发电叶片，将火源与风力发电机叶片隔离，延长风力发电机叶片使用寿命，降低叶片的成本，通过在风力发电机叶片添加绝缘涂层、清洁涂层、耐腐蚀涂层，减小了处于恶劣环境中的风力发电机叶片被雷击、被腐蚀而导致损坏的可能性，同时清洁涂层的使用，防止了因为叶片上污染物的增加，降低了叶片的承受力，从而影响风力发电机正常的工作。

3、然而，这种叶片的长度较长，重量较大，可高达50吨，在运输及安装过程中需要使用专用运输车辆和设备进行操作，运输成本极高，甚至运费超过叶片本身的造价。因此，有必要对这种叶片进行结构优化，以克服上述缺陷。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，以降低运输及装配成本。

2、本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，包括：

4、叶片支承构件，该叶片支承构件通过连接件与风力发电机主体连接，可通过风力发电机主体带动其运转，叶片支承构件上具有安装空间；

5、叶片延伸构件，该叶片延伸构件与叶片支承构件形状适配，其可与叶片支承构件接合，形成叶片整体；

6、榫头配接构件，该榫头配接构件安装于叶片延伸构件中；

7、榫槽配接构件，该榫槽配接构件安装于叶片支承构件中，并与榫头配接构件形状适配，榫头配接构件可与榫槽配接构件相互配接，使叶片支承构件与叶片延伸构件连接；

8、周向限位构件，该周向限位构件安装于榫头配接构件中，并与榫槽配接构件形状适配，可对叶片支承构件及叶片延伸构件进行周向定位；

9、径向紧合构件，该径向紧合构件安装于叶片支承构件中，并与榫头配接构件及榫槽配接构件适配，可对榫头配接构件与榫槽配接构件进行紧合定位。

10、具体地，叶片支承构件包括：

11、支承端片，该支承端片为长条形，其固定端通过连接螺栓与风力发电机的主轴连接，其前部边缘的厚度大于其后部边缘的厚度，并采用复合材料制作，具备较高的强度和厚度，以承受整个叶片的载荷并传递给主轴。

12、叶片延伸构件包括：

13、延伸翼片，该延伸翼片为长条形，与支承端片形状适配，可安装于支承端片的接合端，其前部边缘的厚度大于其后部边缘的厚度，可与支承端片共同构成前缘厚后缘薄的叶片整体，其厚度和宽度逐步缩小，以减小气动损失和噪音。

14、榫头配接构件包括：

15、卡榫端头，该卡榫端头形成于延伸翼片的接合端，并沿延伸翼片的轴向向外侧伸出，其宽度及厚度小于延伸翼片的宽度及厚度。

16、榫槽配接构件包括：

17、卡榫槽口，该卡榫槽口形成于支承端片的接合端，并沿支承端片的轴向向向内部凹陷，其宽度及厚度小于支承端片的宽度及厚度，其形状与卡榫端头形状适配，卡榫端头可插入卡榫槽口内。

18、在本实用新型的一个实施例中，卡榫端头外壁与卡榫槽口内壁之间通过粘接剂连接固定。

19、周向限位构件包括：

20、限位凸棱，该限位凸棱设有一组，各限位凸棱分别形成于卡榫端头外壁，其沿径向向卡榫端头外侧凸出，并沿卡榫端头的轴向延伸，卡榫槽口内壁开设有与之适配的限位凹槽，卡榫端头插入卡榫槽口时，限位凸棱嵌于限位凹槽内，可对卡榫端头与卡榫槽口之间的配合状态进行周向限位。

21、径向紧合构件包括：

22、紧合栓杆，该紧合栓杆设有一组，各紧合栓杆分别沿支承端片的径向延伸，其贯穿支承端片后进入卡榫槽口内，并旋入卡榫端头中，使卡榫端头在卡榫槽口中紧合固定。

23、在本实用新型的一个实施例中，支承端片中开设有定位沉孔，卡榫端头中开设有与之位置对应的定位螺孔，紧合栓杆的头部置于定位沉孔内，与支承端片外壁齐平，其尾部通过螺纹旋入定位螺孔内。

24、本实用新型的优点在于：

25、该叶片将叶片整体分割形成支承端片及延伸翼片，并在支承端片的接合端开设卡榫槽口，卡榫槽口沿支承端片的轴向向向内部凹陷，其宽度及厚度小于支承端片的宽度及厚度，并在延伸翼片的接合端设置卡榫端头，卡榫端头沿延伸翼片的轴向向外侧伸出，其宽度及厚度小于延伸翼片的宽度及厚度，卡榫端头可插入卡榫槽口内并采用粘接剂连接固定，并在卡榫端头外壁设置沿轴向延伸的限位凸棱，卡榫端头插入卡榫槽口时，限位凸棱嵌于限位凹槽内，可对卡榫端头与卡榫槽口之间的配合状态进行周向限位，还设置紧合栓杆对其进行紧合固定，可根据需要对延伸翼片的数量进行设置，以便于进行运输及装配，降低运输成本。

技术特征：

1.一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，其特征在于，叶片支承构件包括：

3.根据权利要求2所述的一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，其特征在于，叶片延伸构件包括：

4.根据权利要求3所述的一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，其特征在于，榫头配接构件包括：

5.根据权利要求4所述的一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，其特征在于，榫槽配接构件包括：

6.根据权利要求5所述的一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，其特征在于：

7.根据权利要求5所述的一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，其特征在于，周向限位构件包括：

8.根据权利要求5所述的一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，其特征在于，径向紧合构件包括：

9.根据权利要求8所述的一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，其特征在于：

技术总结
本技术提出一种具有卡榫结构的分段式风力发电机叶片，其包括叶片支承构件、叶片延伸构件、榫头配接构件、榫槽配接构件、周向限位构件及径向紧合构件，该叶片将叶片整体分割形成支承端片及延伸翼片，并在支承端片的接合端开设卡榫槽口，卡榫槽口的宽度及厚度小于支承端片的宽度及厚度，并在延伸翼片的接合端设置卡榫端头，卡榫端头沿延伸翼片的轴向向外侧伸出，其宽度及厚度小于延伸翼片的宽度及厚度，卡榫端头可插入卡榫槽口内，并在卡榫端头外壁设置沿轴向延伸的限位凸棱，可对卡榫端头与卡榫槽口之间的配合状态进行周向限位，还设置紧合栓杆对其进行紧合固定，可根据需要对延伸翼片的数量进行设置，以便于进行运输及装配，降低运输成本。

技术研发人员：周子雄
受保护的技术使用者：嘉善大展铁路技术咨询服务部
技术研发日：20230928
技术公布日：2024/5/10