[实用新型]风力发电机组叶片组成部件、叶片及风力发电机组

说明书

本实用新型提供一种风力发电机组叶片组成部件及风力发电机组，所述风力发电机组叶片组成部件包括：上蒙皮和下蒙皮；中间加强层，设置在上蒙皮和下蒙皮之间，中间加强层中设置有若干封闭腔体。根据本实用新型的叶片通过采用中间加强层而具有更高的强度和刚度，并且能够减轻使用这种叶片组成部件的整个叶片的重量，从而有利于制造更大更长的叶片。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别涉及一种具有中空芯层结构的风力发电机组叶片组成部件、用于风力发电机组的叶片及包括该叶片的风力发电机组。

背景技术

随着风力发电机组的叶片设计技术的提高，大型化和轻量化已成为复合材料风电叶片的发展重要趋势。目前，大型复合材料的叶片主要是以玻璃钢复合材料作为增强材料，并且叶片的壳体和腹板设计为三明治芯层结构，芯材主要为Balsa轻木和PVC、PET泡沫等。三明治芯层结构既减轻了叶片重量，又起到增加刚度的作用。

另外，基于叶片大型化和轻量化发展，需要保证叶片有足够的刚度。而根据对玻璃纤维增强复合材料的分析，其强度和刚度已近乎达到了叶片设计的极限。如果使用高模量碳纤维作为生产叶片的原材料，则由于其价格昂贵，导致生产成本增高。

现有的叶片中，使用BALSA轻木或PVC、PET泡沫作为三明治芯层结构的芯材。BALSA轻木或PVC、PET等芯材虽然密度较小，但其强度、模量等性能都具有其局限；另外，使用泡沫制作叶片时，需要对芯材进行开槽打孔，使得芯材吸入大量的树脂，吸胶后的芯材密度通常可达200～350Kg/m³之间，大大增加了叶片的重量。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种叶片组成部件及包括该叶片组成部件的风力发电机组，叶片中通过包括这样的叶片组成部件，既能够降低叶片重量，又能够增加叶片的强度和刚度。

根据本实用新型的一方面，提供一种风力发电机组叶片组成部件，该叶片组成部件可包括：上蒙皮和下蒙皮；中间加强层，设置在上蒙皮和下蒙皮之间，中间加强层中设置有若干封闭腔体。

叶片组成部件可以为壳体、腹板和主梁中的至少一者。

中间加强层可以为三层夹心结构，包括芯层、覆盖芯层的上表面的上表板、覆盖芯层的下表面的下表板，芯层可具有蜂窝结构，上表板和下表板覆盖芯层的上表面和下表面，使蜂窝结构中的若干孔格成为封闭腔体。

芯层的蜂窝结构的孔格可具有六边形、四边形、三角形和圆形中的一种或一种以上的形状。

中间加强层可以为三层夹心结构，包括芯层、覆盖芯层的上表面的上表板、覆盖芯层的下表面的下表板，芯层可由基材形成，并且在基材中形成有若干个泡孔。

泡孔可具有球形或椭球形的形状。

上表板和下表板可通过热熔、焊接、胶接或直接模塑固定地结合在芯层的上表面和下表面上。

芯层可由硬性发泡材料、复合材料或金属材料形成。

硬性发泡材料可包括聚对苯二甲酸类塑料(PET)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、聚氨酯(PU)或聚苯乙烯泡沫(EPS)，复合材料可包括玻璃钢复合材料

上表板和下表板可由玻璃钢复合材料形成。

中间加强层的密度可以为50-500kg/m³。

根据本实用新型的另一方面，提供一种用于风力发电机组的叶片，所述叶片包括如上所述的风力发电机组叶片组成部件。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括如上所述的用于风力发电机组的叶片。