一种以预定风力卸压的磁吸式风电叶片的制作方法

1.本发明涉及一种风力发电叶片，特别是一种以预定风力卸压的磁吸式风电叶片。

背景技术：

2.现有的风电叶片通常采用玻璃钢等材质制成，且叶片整体采用模具加工形成，一方面使得制造工艺和模具加工成本较高，且需要将叶片壳体设计成曲面，设计难度大；另一方面，采用玻璃钢等材质重量大，不能把尺寸设计的更大，即叶片的体积越大，采用玻璃钢制出的叶片重量就越大。且现有的风电叶片都是采用大功率发电机发电，在微风状态下无法启动，而强风状态下为了防止强风将塔架或叶片吹断，又会对发电机进行强制断电。因此，现有的风电叶片只能在中风或较强风力作用下进行发电。
3.针对上述缺陷，本发明对叶片进行了全新的改进，将叶片本体设计成窗扇结构，能够在风力作用下通过弹簧自适应开合，在微风或中风发电时，窗扇关闭，实现风力发电，而遇到强风时，窗扇会摆脱磁力自动打开，进行卸压，从而保证发电机和塔架的安全，这样即使在强风状态下，发电机也无需强制断电，停止发电，而微风状态下发电机也能够开启。这样就能实现全年每小时发电，大大提高发电效率。
4.而发明人在设计过程中发现，窗扇有时会在微风或中风状态下就自动打开，导致发电效率降低，不能按照发明人的设想以预定风力打开，有时会存在不想让窗扇打开、窗扇却打开的状况发生，从而达不到理想状态。因此，本发明亟需设计一种能够以预定风力卸压的风电叶片。

技术实现要素：

5.本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种受力均匀的以预定风力卸压的磁吸式风电叶片。
6.本发明的技术方案是：一种以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，包括相对设置且分别绕轴转动的第一窗扇和第二窗扇；所述第一窗扇与第二窗扇相对的那一侧设有相互吸引的磁力件，当风压大于磁力件的磁力时，第一窗扇和第二窗扇摆脱磁力自动打开。
7.所述磁力件在相互吸引的那一面为弧形面。
8.所述第一窗扇上设有磁吸件，第二窗扇上设有磁性金属，磁性金属连接弹性件。
9.所述磁吸件包括第一座体，第一座体在面向磁性金属的那一侧为弧形面，弧形面包括上下设置的金属片以及位于上下金属片之间的磁片。
10.所述磁性金属包括与窗扇连接的第二座体，第二座体的主体结构为通过板体围合形成的空腔结构，在朝向磁吸件的那一面设有外凸成弧形的磁性金属片。
11.所述第二座体的空腔内设有弹簧，磁性金属片能够带动弹簧运动，通过磁性金属片与磁吸件吸合，使弹簧压缩；在风力作用下使弹簧回弹，顶开磁吸件。
12.所述第二座体空腔设有与磁性金属片连接的轴体，所述弹簧套设于轴体上；轴体的后侧连接有限位板，弹簧的一端与限位板连接限位，另一端与磁性金属片连接。
13.各窗扇均包括窗框和设于窗框上的页板，窗框由横向空心管和纵向空心管连接形成格栅结构，磁力件连接于纵向空心管上。
14.所述风电叶片包括叶茎部、叶框架和叶片本体；叶框架包括多个沿叶茎部间隔连接的横向桁架，各横向桁架的横杆上均连接多个窗扇，所有窗扇形成叶片本体。
15.所述窗扇通过拉力弹簧或扭力弹簧控制其自适应开合。
16.本发明的有益效果：（1）本发明通过设置磁力件，能够以预定风力打开，不会存在不想让窗扇打开、窗扇却打开的状况发生，只有当风压大于磁力件的磁力时，各窗扇才摆脱磁力自动打开，这样就能够使风压大于磁力件的磁力时，各窗扇才摆脱磁力自动打开，而遇到强风时，窗扇会摆脱磁力自动打开，进行卸压，从而保证发电机和塔架的安全。
17.（2）通过将磁力件产生磁力的那一面设计成弧形面，能够对相邻窗扇之间进行限位，防止窗扇之间错位吸合，从而保证各窗扇受力均匀，不会使骨架受到巨大的扭力。
18.（3）通过在磁力件上设置弹簧，能够便于窗扇快速摆脱磁力自动打开。
附图说明
19.图1是本发明实施例窗扇的结构示意图；图2是本发明实施例磁吸件的放大结构示意图；图3是本发明实施例磁性金属的放大结构示意图；图4是本发明实施例磁吸件与磁性金属相互吸引的结构示意图；图5是本发明实施例风电叶片的整体结构示意图。
20.附图标识说明：1.第一窗扇；2.第二窗扇；3. 叶茎部；4.叶框体；5.叶片本体；6.磁吸件；7.磁性金属；11.窗框；12.页板；41.横向桁架；61.第一座体；62.钢片；63.磁片；71.第二座体；72.空腔；73.磁性金属片；74.轴体；75.弹簧；76.限位板；111.横向空心管；112.纵向空心管。
具体实施方式
21.以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
22.如图1~图5所示：一种以预定风力卸压的风电叶片磁吸结构，包括相对设置且分别绕轴转动的第一窗扇1和第二窗扇2；第一窗扇1与第二窗扇2相对的那一侧设有相互吸引的磁力件，当风压大于磁力件的磁力时，第一窗扇和第二窗扇摆脱磁力自动打开。
23.具体地，每个窗扇均包括窗框11和设于窗框上的页板12，窗框是由横向空心管111和纵向空心管112焊接形成格栅结构，例如：两根纵向空心管与两根横向空心管焊接形成外框，外框内又通过纵向空心管和多个横向空心管焊接形成格栅结构，且外框内的纵向空心管不设置在外框的中部，而是偏离中部设置，以便于实现窗扇的偏心转动。本实施例的窗框11之所以采用空心管，一方面是因为空心管重量轻，节约材料；另一方面，由于本实施例的窗扇是用于风电叶片上，而且需要在风力作用下能够开合，因此需要一定的抗弯和抗扭强度，本实施例采用空心管，更优选地采用截面为圆形的空心管，是为了能够在用料最少、重量最轻的情况下获得最大的强度。
24.本实施例中，页板12可以是平面板也可以是瓦楞板，本实施例优选为瓦楞板，由于
为折弯结构，所以能够大大提高强度，从而抵御强风的冲击力。页板12可根据材质的不同与窗框以适配的方式连接，如金属材料可采用焊接，非金属材料可采用胶接。
25.本实施例中，一个风电叶片包括叶茎部3、叶框架4和叶片本体5，叶茎部3为桁架结构，叶框架4包括多个沿叶茎部3间隔连接的横向桁架41，横向桁架的横杆上连接至少两个窗扇，相邻横向桁架的间隔能够满足连接于它们之上的窗扇之间设有一定的间隙，以不阻碍窗扇转动为准。窗扇的偏心纵向空心管上设有转轴，横向桁架的横杆上设有铰座，窗扇与横向桁架的横杆之间偏心转动连接。多个窗扇偏心连接形成叶片本体5。
26.发明人在设计中发现，窗扇有时会在微风或中风状态下就自动打开，导致大材小用，不能按照发明人的设想以预定风力打开，有时会存在不想让窗扇打开、窗扇却打开的状况发生，从而达不到理想状态。因此，发明人想到在窗扇上设置磁力件，当风压大于磁力件的磁力时，各窗扇才摆脱磁力自动打开，如果没达到预定风力，则窗扇在磁力作用下不会打开。这样，就能使窗扇在微风或中风状态下窗扇关闭，实现风力发电，而遇到强风时，窗扇会摆脱磁力自动打开，进行卸压，从而保证发电机和塔架的安全。可以说，本发明的叶片结构无论是微风还是强风都能实现发电，而且强风状态下只需将窗扇打开就可继续发电，无需像现有技术那样强制将发电机断电来保护叶片。因此，本发明的叶片可以全球各地进行发电，没有位置限制，且微风可利用，强风自动卸压，可实现24小时实时发电。
27.本实施例磁力件的具体结构为：将磁力件安装于窗扇外框的纵向空心管112上，本实施例优选在纵向空心管112的上部、中部和下部均设置磁力件。例如：第一窗扇1外框一侧的纵向空心管上设置三个磁吸件6，另一侧的纵向空心管上设置三个磁性金属7，与第一窗扇相邻的第二窗扇2上也在相对应位置设置相对应的磁吸件或者磁性金属，能够保证相邻窗扇之间产生吸力。即窗扇的窗框一侧设置磁吸件，另一侧设置磁性金属，与其他相邻窗扇上的磁性金属或磁吸件相互吸引。
28.如图2所示：本实施例中，磁吸件6包括第一座体61，第一座体61与第一窗扇1的纵向空心管112连接的那一面为弧形面，与纵向空心管形状相适配卡合，通过焊接连成一体。第一座体6在面向磁性金属的那一侧也为弧形面，弧形面上包括上下设置的金属片，如钢片62，上下钢片62之间则设置磁片63，即磁片63位于上下钢片62之间。
29.如图3所示：磁性金属7包括第二座体71，第二座体71在与第二窗扇2的纵向空心管连接的那一面也为弧形面，与纵向空心管形状适配焊接；第二座体71的主体结构通过板体围合形成的一空腔72，在朝向磁吸件6的那一面设有外凸的磁性金属片73，磁性金属片73也为弧形，正好能够卡入第一座体带磁片的那一弧形面内，与磁片相互吸合。通过对第一座体与第二座体在产生吸力的那一面设计成弧形面，能够起到限位作用，使相邻窗扇之间刚好对准吸合，便于窗扇之间的定位，不会导致一高一低这种不均匀的现象发生，进而使各窗扇受力均匀。
30.其中，第二座体71的空腔内还设有与磁性金属片73连接的轴体74，轴体74上套设有弹簧75，轴体的后侧连接有限位板76，弹簧75的一端与限位板76连接，通过限位板限位，另一端与磁性金属片73连接。当磁性金属片73被第一座体的磁片63吸住时，弹簧75会在磁性金属片73的带动下产生压缩，当风力大于磁片63的磁力时，会将窗扇打开，此时弹簧慢慢回弹，使第一座体松开。可以说，通过设置弹簧，能够便于窗扇快速摆脱磁力自动打开。
31.本实施例中，各窗扇上也设置有扭力或拉力弹簧，能够使窗扇自适应开合，例如在
窗扇偏心转动的转动节点处设置扭力弹簧，当风力大于扭力弹簧的扭力以及磁性件的磁力时，就会使窗扇吹开；当风力小于扭力弹簧的扭力时，窗扇就会在扭力弹簧的作用下自动关闭，且关闭后窗扇的第一座体与另一窗扇的第二座体刚好在磁力作用下吸合，卡在弧形面内，使窗扇均匀受力，若不设置弧形面，很容易会形成巨大的扭力。
32.综上所述，本发明通过设置磁力件，一方面能够以预定风力打开，不会存在不想让窗扇打开、窗扇却打开的状况发生，只有当风压大于磁力件的磁力时，各窗扇才摆脱磁力自动打开，这样就能够使风压大于磁力件的磁力时，各窗扇才摆脱磁力自动打开，而遇到强风时，窗扇会摆脱磁力自动打开，进行卸压，从而保证发电机和塔架的安全；另一方面，通过将磁力件产生磁力的那一面设计成弧形面，能够对相邻窗扇之间进行限位，防止窗扇之间错位吸合，从而保证各窗扇受力均匀，不会使骨架受到巨大的扭力；再者，通过在磁力件上设置弹簧，能够便于窗扇快速摆脱磁力自动打开。

技术特征：

1.一种以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，包括相对设置且分别绕轴转动的第一窗扇和第二窗扇；其特征在于，所述第一窗扇与第二窗扇相对的那一侧设有相互吸引的磁力件，当风压大于磁力件的磁力时，第一窗扇和第二窗扇摆脱磁力自动打开。2.根据权利要求1所述以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，其特征在于，所述磁力件在相互吸引的那一面为弧形面。3.根据权利要求1所述以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，其特征在于，所述第一窗扇上设有磁吸件，第二窗扇上设有磁性金属，磁性金属连接弹性件。4.根据权利要求3所述以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，其特征在于，所述磁吸件包括第一座体，第一座体在面向磁性金属的那一侧为弧形面，弧形面包括上下设置的金属片以及位于上下金属片之间的磁片。5.根据权利要求3所述以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，其特征在于，所述磁性金属包括与窗扇连接的第二座体，第二座体的主体结构为通过板体围合形成的空腔结构，在朝向磁吸件的那一面设有外凸成弧形的磁性金属片。6.根据权利要求5所述以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，其特征在于，所述第二座体的空腔内设有弹簧，磁性金属片能够带动弹簧运动，通过磁性金属片与磁吸件吸合，使弹簧压缩；在风力作用下使弹簧回弹，顶开磁吸件。7.根据权利要求6所述以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，其特征在于，所述第二座体空腔设有与磁性金属片连接的轴体，所述弹簧套设于轴体上；轴体的后侧连接有限位板，弹簧的一端与限位板连接限位，另一端与磁性金属片连接。8.根据权利要求1所述以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，其特征在于，各窗扇均包括窗框和设于窗框上的页板，窗框由横向空心管和纵向空心管连接形成格栅结构，磁力件连接于纵向空心管上。9.根据权利要求8所述以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，其特征在于，所述风电叶片包括叶茎部、叶框架和叶片本体；叶框架包括多个沿叶茎部间隔连接的横向桁架，各横向桁架的横杆上均连接多个窗扇，所有窗扇形成叶片本体。10.根据权利要求8所述以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，其特征在于，所述窗扇通过拉力弹簧或扭力弹簧控制其自适应开合。

技术总结

一种以预定风力卸压的磁吸式风电叶片，包括相对设置且分别绕轴转动的第一窗扇和第二窗扇；所述第一窗扇与第二窗扇相对的那一侧设有相互吸引的磁力件，当风压大于磁力件的磁力时，第一窗扇和第二窗扇摆脱磁力自动打开。本发明能够以预定风力打开，不会存在不想让窗扇打开、窗扇却打开的状况发生，只有当风压大于磁力件的磁力时，各窗扇才摆脱磁力自动打开，这样就能够使风压大于磁力件的磁力时，各窗扇才摆脱磁力自动打开，而遇到强风时，窗扇会摆脱磁力自动打开，进行卸压，从而保证发电机和塔架的安全。塔架的安全。塔架的安全。