[实用新型]一种具有前缘梁结构的风电叶片

说明书

本实用新型公开了一种具有前缘梁结构的风电叶片，包括叶片本体，所述叶片本体包括设置在其壳体内的主梁、设置在其壳体内的前缘梁及设置在其内部的抗剪切腹板；所述主梁有两块且分布在所述叶片本体内部的最大弦长处的壳体背风面和迎风面，两块所述主梁之间通过设置抗剪切腹板连接；所述前缘梁设置有两块，均设置于所述叶片本体内部的最大弦长处与前缘处之间，且分别位于所述叶片本体的壳体迎风面和背风面。本实用新型风电叶片通过增设前缘梁，增加了所述叶片本体的刚度和抗弯曲性能；所述前缘梁为单向纤维铺层与树脂固化而成，能够更好的降低所述叶片的增重。

技术领域

本实用新型涉及风电叶片技术领域，尤其涉及一种具有前缘梁结构的风电叶片。

背景技术

风机叶片，是风力发电机的核心部件之一，它设计的好坏将直接关系到风机的性能以及效益，随着风机单机装机容量的增加，风机叶片的直径也不断上升。据数据统计显示，风机叶片直径每增大6％，风能利用率可增加约 12％。现有的2兆瓦风机叶片直径可达80m。然而风机叶片直径的增大要求叶片的刚度和抗弯曲性能的随之增大。

现有的风电叶片梁结构一般含有主梁和后缘梁，如图1所示，但是随着叶片的直径增大，特别是50m以上的叶片，叶片最大弦长处因为应力过大，导致叶片容易在此处发生破坏。传统的解决办法是增加叶片的增强材料铺层用量，随之带来的问题是叶片的总体重量因此增加，叶片的负载增加，发电效率降低，同时增加了叶片的制造成本。

因此，目前如何克服现有大叶片的抗屈曲能力弱的缺陷，以及减少叶片因应力过大造成的破坏是目前大叶片设计急需解决的问题，相应的叶片的梁结构也需要进行重新设计。

实用新型内容

针对上述现有技术中所存在的问题，提供了一种具有前缘梁结构的风电叶片。

本实用新型具有前缘梁结构的风电叶片，增设了前缘梁，前缘梁采用单向纤维作为增强材料，使风电叶片可以抵抗叶片直径增大带来的大应力，特别是叶片最大弦长处的屈曲变形，且减轻叶片重量。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种具有前缘梁结构的风电叶片，包括叶片本体，所述叶片本体包括设置在其壳体内的主梁、设置在其壳体内的前缘梁及设置在其内部的抗剪切腹板；所述主梁有两块且分布在所述叶片本体内部的最大弦长处的壳体背风面和迎风面，两块所述主梁之间通过设置抗剪切腹板连接；所述前缘梁设置有两块，均设置于所述叶片本体内部的最大弦长处与前缘处之间，且分别位于所述叶片本体的壳体迎风面和背风面

进一步地，所述前缘梁距离所述前缘处的长度小于100cm。

进一步地，所述前缘梁为单向纤维铺层与树脂固化而成，所述单向纤维铺层为单向纤维编织布。

进一步优选地，所述单向纤维编织布为普通模量纤维布或高模量纤维布。

进一步优选地，所述单向纤维编织布的面密度为600-3000g/m²。

进一步优选地，所述单向纤维铺层宽度为10-60cm。

进一步地，所述主梁为单向纤维铺层与树脂固化而成，所述单向纤维铺层为高模量玻璃纤维铺层、碳玻混编纤维铺层或碳纤维铺层。

进一步地，所述主梁为板状增强材料与树脂固化而成，所述板状增强材料为玻璃纤维拉挤板材、碳纤维拉挤板材或碳玻混编拉挤板材。

进一步优选地，还包括设置在所述叶片本体壳体内的后缘梁，所述后缘梁位于后缘处位置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：