主梁的制作方法、主梁、叶片以及风力发电机组与流程

本公开属于风力发电，尤其涉及一种主梁的制作方法、主梁、叶片以及风力发电机组。

背景技术：

1、随着风力发电机组的装置容量的不断增长，叶片也越来越长，以获得更大的扫风面积，获取更多的风能。然而，随着叶片长度的增加，叶片刚度下降，容易变形甚至断裂。主梁作为叶片的主要承载结构，为叶片提供抗弯和抗扭能力，是决定叶片的性能和制造成本的关键因素。拉挤板由于性能优良、结构稳定、加工工艺简单等优点，使用拉挤板来制造叶片主梁已经成为越来越多人的选择。由于玻纤拉挤板性能已经到了瓶颈，而高性能的碳纤维拉挤板价格又过于高昂，采用碳玻混拉挤板设计叶片主梁是当前用于百米级叶片开发的一个折中的解决方案。

2、当前碳玻混拉挤板主梁的防雷方案主要是静电屏蔽方案，静电屏蔽方案虽然可以屏蔽外部电场，如直接雷击，对屏蔽层内的碳玻混主梁结构的影响，但是无法屏蔽外部磁场的影响。在外部变化的磁场作用下，碳玻混拉挤板中的碳纤维层会产生电荷，由于碳玻混板中的碳纤维层都是独立存在，彼此之间并不导通，且电荷也没有接地的通道，因此这些电荷会逐渐累积，层与层之间会产生电势差，有可能发生碳玻混板中碳纤维层与碳纤维层之间的击穿，从而破坏碳玻混主梁结构，继而引发严重后果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种主梁的制作方法、主梁、叶片以及风力发电机组。

2、针对上述目的，本公开至少提供如下技术方案：

3、本公开一个方面，提供一种主梁的制作方法，所述主梁适用于风力发电机组的叶片，包括如下步骤：

4、准备拉挤板，所述拉挤板包括碳纤维，所述碳纤维沿所述拉挤板的宽度方向w延伸至端面；

5、将导电织物条包裹在所述拉挤板的宽度方向w的两侧，所述导电织物条与所述碳纤维电连接；

6、将多个所述拉挤板在所述主梁的宽度方向上相邻铺设并在所述主梁的厚度方向上铺设为多层，其中，在每层所述拉挤板上还铺设层间导电织物。

7、本公开一示例性实施例，所述主梁的制作方法还包括：铺设所述拉挤板步骤，将所述拉挤板的宽度方向w与所述主梁的宽度方向平行铺设，所述拉挤板沿其宽度方向w的两端形成有厚度从中部向边缘逐渐减小的过渡段，所述导电织物条在所述拉挤板厚度方向h的尺寸大于所述拉挤板的厚度，所述导电织物条沿所述拉挤板厚度方向h的端部贴合在所述过渡段的上表面或下表面。

8、可选地，所述主梁的制作方法还包括：所述碳纤维延伸至所述过渡段的上表面和下表面，铺设所述导电织物条并覆盖所述上表面或所述下表面的所述碳纤维。

9、进一步地，所述过渡段的所述上表面和所述下表面为斜面，所述斜面在所述拉挤板高度方向的尺寸为0.2mm-0.5mm，所述斜面在所述拉挤板宽度方向的尺寸为2mm-5mm。

10、本公开另一示例性实施例，所述导电织物条的在所述拉挤板的厚度方向h的两端形成为覆盖所述过渡段的上表面或所述下表面的翻折边，所述翻折边覆盖所述斜面的宽度尺寸至少为2mm。

11、可选地，在所述拉挤板的长度方向上间隔包裹所述导电织物条，每个所述导电织物条在所述拉挤板的长度方向上延伸长度大于80cm。

12、具体地，铺设所述层间导电织物并将所述层间导电织物沿所述主梁的宽度方向的两端弯折贴合在与其相邻层的所述拉挤板中最外侧的所述拉挤板的外侧面上。

13、进一步地，位于每层所述拉挤板最外侧的所述拉挤板的外侧面未包裹所述导电织物条。

14、本公开另一示例性实施例，在铺设所述拉挤板的步骤中，铺设n个所述拉挤板，将所述层间导电织物铺设在n个所述拉挤板的上方，并将m个所述拉挤板铺设在所述层间导电织物的上方，满足n+m＝z，z为每层所述拉挤板的数量。

15、可选地，所述拉挤板包括沿所述拉挤板的厚度方向交替层叠设置的碳纤维层和玻璃纤维层，在所述拉挤板的宽度方向上，所述碳纤维层的两侧分别相对于所述玻璃纤维层的两侧露出。

16、具体地，所述拉挤板包括碳纤拉挤板和玻纤拉挤板，所述碳纤拉挤板和所述玻纤拉挤板在所述拉挤板的厚度方向上交替层叠布置。

17、进一步地，将所述导电织物条布置在与叶片的防雷装置的等电位点对应的位置处。

18、本公开另一方面，提供一种主梁，所述主梁根据上述主梁的制作方法制成。

19、本公开另一方面，提供一种叶片，所述叶片适用于风力发电机组，所述叶片包括根据上述主梁的制作方法制成的主梁。

20、本公开另一方面，提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括轮毂，以及与所述轮毂连接的上述的叶片。

21、本公开提供的主梁的制作方法、主梁、叶片以及风力发电机组至少具有如下有益效果：通过在拉挤板的宽度方向的两端侧包裹导电织物条，且在相邻拉挤板层之间设置层间导电织物，使得层间导电织物、拉挤板以及导电织物条连接形成网状导电结构，电荷能在网状导电结构内连通，并通过接地线缆释放内部电荷，避免碳纤维层间击穿。

技术特征：

1.一种主梁的制作方法，其特征在于，所述主梁适用于风力发电机组的叶片，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的主梁的制作方法，其特征在于，所述主梁的制作方法还包括：

3.如权利要求2所述的主梁的制作方法，其特征在于，所述主梁的制作方法还包括：

4.如权利要求3所述的主梁的制作方法，其特征在于，所述过渡段(15)的所述上表面(16)和所述下表面(17)为斜面，所述斜面在所述拉挤板(1)高度方向的尺寸为0.2mm-0.5mm，所述斜面在所述拉挤板(1)宽度方向的尺寸为2mm-5mm。

5.如权利要求4所述的主梁的制作方法，其特征在于，所述导电织物条(2)的在所述拉挤板(1)的厚度方向h的两端形成为覆盖所述过渡段的上表面或所述下表面的翻折边(21)，所述翻折边(21)覆盖所述斜面的宽度尺寸至少为2mm。

6.如权利要求1所述的主梁的制作方法，其特征在于，在所述拉挤板(1)的长度方向上间隔包裹所述导电织物条(2)，每个所述导电织物条(2)在所述拉挤板(1)的长度方向上延伸长度大于80cm。

7.如权利要求1所述的主梁的制作方法，其特征在于，铺设所述层间导电织物(3)并将所述层间导电织物(3)沿所述主梁的宽度方向的两端弯折贴合在与其相邻层的所述拉挤板(1)中最外侧的所述拉挤板(1)的外侧面上。

8.如权利要求7所述的主梁的制作方法，其特征在于，位于每层所述拉挤板(1)最外侧的所述拉挤板(1)的外侧面未包裹所述导电织物条(2)。

9.根据权利要求1所述的主梁的制作方法，其特征在于，在铺设所述拉挤板(1)的步骤中，铺设n个所述拉挤板(1)，将所述层间导电织物(3)铺设在n个所述拉挤板(1)的上方，并将m个所述拉挤板(1)铺设在所述层间导电织物(3)的上方，满足n+m＝z，z为每层所述拉挤板(1)的数量。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的主梁的制作方法，其特征在于，所述拉挤板(1)包括沿所述拉挤板(1)的厚度方向交替层叠设置的碳纤维层(14)和玻璃纤维层(13)，在所述拉挤板(1)的宽度方向上，所述碳纤维层(14)的两侧分别相对于所述玻璃纤维层(13)的两侧露出。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的主梁的制作方法，其特征在于，所述拉挤板(1)包括碳纤拉挤板(11)和玻纤拉挤板(12)，所述碳纤拉挤板(11)和所述玻纤拉挤板(12)在所述拉挤板(1)的厚度方向上交替层叠布置。

12.根据权利要求1-9中任一项所述的主梁的制作方法，其特征在于，将所述导电织物条(2)布置在与叶片的防雷装置的等电位点对应的位置处。

13.一种主梁，其特征在于，所述主梁根据权利要求1至12中任一所述的主梁的制作方法制成。

14.一种叶片，其特征在于，所述叶片适用于风力发电机组，所述叶片包括根据权利要求1至12中任一所述的主梁的制作方法制成的主梁。

15.一种风力发电机组，其特征在于，包括轮毂，以及与所述轮毂连接的根据权利要求14所述的叶片。

技术总结本公开提供了一种主梁的制作方法、主梁、叶片以及风力发电机组，主梁的制作方法包括如下步骤：准备拉挤板，所述拉挤板包括碳纤维，所述碳纤维沿所述拉挤板的宽度方向W延伸至端面；将导电织物条包裹在所述拉挤板的宽度方向W的两侧，所述导电织物条与所述碳纤维电连接；将多个所述拉挤板在所述主梁的宽度方向上相邻铺设并在所述主梁的厚度方向上铺设为多层，其中，在每层所述拉挤板上还铺设层间导电织物，电荷能在层间导电织物、拉挤板以及导电织物条连接形成的网状导电结构内连通，便于电荷导出。技术研发人员：袁渊,胡慧峰,付磊受保护的技术使用者：江苏金风科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11