用于风力发电机的叶片的主梁、叶片以及风力发电机组的制作方法

本技术涉及一种用于风力发电机的叶片的主梁，尤其涉及一种强度得到改善的用于风力发电机的叶片的主梁。

背景技术：

1、风力发电机组由叶片作为吸收风能的主要部件，因而受到较大的风载。随着风力发电机组兆瓦级的增大，叶片承受的载荷也越来越大，叶片的主要承载结构为一个或多个纵向延伸的翼梁，翼梁包括主梁及主梁之间的腹板，腹板通过粘接与主梁连接在一起。

2、在风力发电机组兆瓦级较小时，叶片尺寸也较小，这种情况下，叶片的主梁通常采用单轴向纤维布，通过真空灌注成型，需要对单轴向纤维布进行层叠铺放，工艺制造复杂。另外，采用单轴向纤维布制作的主梁，由于铺放单轴向纤维布的过程中单轴向纤维布会发生弯曲，所以不能充分发挥纤维在轴向上的性能。随着大兆瓦风力发电机组的发展，叶片长度也不断增加，对材料性能的要求也不断增加，风力发电机组的叶片的主梁逐渐采用更高性能的拉挤板制作，拉挤板(一种预制纤维复合材料)通过将纤维牵引并浸润树脂，然后固化而形成，从而纤维轴向平直度高，充分发挥纤维在轴向的性能，在风力发电机组的叶片上应用越来越广泛。

技术实现思路

1、提供本实用新型的用于风力发电机的叶片的主梁、叶片以及风力发电机组，以解决现有用于风力发电机的叶片的主梁的强度低的技术问题。

2、根据本实用新型的一方面，提供一种用于风力发电机的叶片的主梁，所述主梁由沿着宽度方向堆叠的多组拉挤板形成，并包括与所述叶片的叶根相邻的起始部和与所述叶片的叶尖相邻的终止部，其中，所述起始部和所述终止部中的至少一者包括：楔形部，所述楔形部的厚度在所述主梁的长度方向上朝向所述主梁的中部逐渐增大；增强层，包裹所述楔形部。

3、根据本实用新型，所述起始部和所述终止部中的所述至少一者还可包括主体部，所述主体部在所述主梁的长度方向上设置在所述楔形部的内侧，所述主体部的厚度恒定，所述增强层包裹所述主体部的至少一部分。

4、根据本实用新型，所述增强层可以为至少一层纤维织物，所述纤维织物为双轴或三轴纤维织物。

5、根据本实用新型，所述增强层可在所述主梁的宽度方向上围绕所述主体部的所述至少一部分和所述楔形部的外周包裹至少一圈。

6、根据本实用新型，所述增强层可在所述主梁的宽度方向上按照上下交替的方式缠绕所述多组拉挤板中的每组拉挤板，以分别包裹所述主体部的所述至少一部分以及所述楔形部至少一圈。

7、根据本实用新型，所述增强层可包括在所述主梁的长度方向上间隔开的至少两个增强层，所述至少两个增强层中相邻的两个增强层按照不同的上下交替的方式缠绕所述多组拉挤板中的每组拉挤板。

8、根据本实用新型，所述主梁还可包括位于所述起始部和所述终止部之间的中间部分，所述中间部分包括：中间楔形部，所述中间楔形部的厚度在所述叶片的长度方向上沿从所述叶片的叶根到叶尖的方向或从所述叶片的叶尖到叶根的方向逐渐增大；中间增强层，包裹所述中间楔形部和所述主梁的在所述主梁的厚度方向上与所述中间楔形部叠置的区域。

9、根据本实用新型，所述中间增强层可以为至少一层纤维织物，所述至少一层纤维织物在所述主梁的宽度方向上按照上下交替的方式缠绕所述多组拉挤板中的每组拉挤板，以分别包裹所述中间楔形部和所述主梁的在所述主梁的厚度方向上与所述中间楔形部叠置的区域至少一圈；或者，所述中间增强层可以为至少一层纤维织物，所述至少一层纤维织物在所述主梁的宽度方向上围绕所述中间楔形部和所述主梁的在所述主梁的厚度方向上与所述中间楔形部叠置的区域的外周包裹至少一圈。

10、根据本实用新型的另一方面，提供一种风力发电机的叶片，所述叶片包括：壳体；主梁，所述主梁设置在所述壳体内。

11、根据本实用新型的又一方面，提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括：塔架；机舱，设置在所述塔架的顶端；轮毂，与所述机舱可转动地连接；上述叶片，与所述轮毂可转动地连接。

12、根据本实用新型的主梁，由于起始部和终止部另外设置了增强层，所以能够有效缓解主梁在起始部和终止部的应力集中，从而防止主梁的拉挤板在起始部和终止部分层，增强主梁的强度。

13、根据本实用新型的主梁，由于增强层不仅包裹楔形部而且包裹与楔形部相邻的主体部的至少一部分，所以能够获得更好的强度加强的效果。

14、根据本实用新型的主梁，通过至少两个增强层交叉缠绕的方式对起始部和终止部进行约束，可在起始部和终止部的上下表面整体缠绕1圈以上增强层，从而增强起始部和终止部的强度。

15、根据本实用新型的主梁，在主梁的中间部分拉挤板厚度减薄的中间楔形部上设置有中间增强层。该中间增强层通过包裹单层或多层纤维织物形成，并且该包裹的单层或多层纤维织物与单轴向纤维织物混合使用，以使该中间楔形部的刚度过度平缓，从而增强主梁的强度。

技术特征：

1.一种用于风力发电机的叶片的主梁，所述主梁(1)由沿着宽度方向堆叠的多组拉挤板(21)形成，并包括与所述叶片的叶根相邻的起始部(11)和与所述叶片的叶尖相邻的终止部(12)，其特征在于，所述起始部(11)和所述终止部(12)中的至少一者包括：

2.如权利要求1所述的用于风力发电机的叶片的主梁，其特征在于，所述起始部(11)和所述终止部(12)中的所述至少一者还包括主体部(17)，所述主体部(17)在所述主梁(1)的长度方向上设置在所述楔形部(13)的内侧，所述主体部(17)的厚度恒定，所述增强层(15)包裹所述主体部(17)的至少一部分。

3.如权利要求2所述的用于风力发电机的叶片的主梁，其特征在于，所述增强层(15)为至少一层纤维织物，所述纤维织物为双轴或三轴纤维织物。

4.如权利要求2所述的用于风力发电机的叶片的主梁，其特征在于，所述增强层(15)在所述主梁(1)的宽度方向上围绕所述主体部(17)的所述至少一部分和所述楔形部(13)的外周包裹至少一圈。

5.如权利要求3所述的用于风力发电机的叶片的主梁，其特征在于，所述增强层(15)在所述主梁(1)的宽度方向上按照上下交替的方式缠绕所述多组拉挤板中的每组拉挤板，以分别包裹所述主体部(17)的所述至少一部分以及所述楔形部(13)至少一圈。

6.如权利要求5所述的用于风力发电机的叶片的主梁，其特征在于，所述增强层(15)包括在所述主梁(1)的长度方向上间隔开的至少两个增强层，所述至少两个增强层中相邻的两个增强层按照不同的上下交替的方式缠绕所述多组拉挤板中的每组拉挤板。

7.如权利要求1所述的用于风力发电机的叶片的主梁，其特征在于，所述主梁(1)还包括位于所述起始部(11)和所述终止部(12)之间的中间部分(18)，所述中间部分(18)包括：中间楔形部(19)，所述中间楔形部(19)的厚度在所述叶片的长度方向上沿从所述叶片的叶根到叶尖的方向或从所述叶片的叶尖到叶根的方向逐渐增大；中间增强层(20)，包裹所述中间楔形部(19)和所述主梁(1)的在所述主梁(1)的厚度方向上与所述中间楔形部(19)叠置的区域。

8.如权利要求7所述的用于风力发电机的叶片的主梁，其特征在于，所述中间增强层(20)为至少一层纤维织物，所述至少一层纤维织物在所述主梁(1)的宽度方向上按照上下交替的方式缠绕所述多组拉挤板中的每组拉挤板，以分别包裹所述中间楔形部(19)和所述主梁(1)的在所述主梁(1)的厚度方向上与所述中间楔形部(19)叠置的区域至少一圈；或者，

9.一种风力发电机的叶片，其特征在于，包括：

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

技术总结本技术提供一种用于风力发电机的叶片的主梁、叶片以及风力发电机组。用于风力发电机的叶片的主梁由沿着宽度方向堆叠的多组拉挤板形成，并包括与所述叶片的叶根相邻的起始部和与所述叶片的叶尖相邻的终止部，其中，所述起始部和所述终止部中的至少一者包括：楔形部，所述楔形部的厚度在所述主梁的长度方向上朝向所述主梁的中部逐渐增大；增强层，包裹所述楔形部。根据本技术的主梁，由于起始部和终止部另外设置了增强层，所以能够有效缓解主梁在起始部和终止部的应力集中，从而防止主梁的拉挤板在起始部和终止部分层，增强主梁的强度。技术研发人员：候凯,郝刘峰,王超受保护的技术使用者：北京金风科创风电设备有限公司技术研发日：20231129技术公布日：2024/7/11