一种风电叶片后缘柔性小腹板的制作方法

1.本实用新型涉及风电叶片技术领域，特别涉及一种风电叶片后缘柔性小腹板。

背景技术：

2.风力发电需要通过风电叶片来实现。目前，随着风力发电功率的不断提高，捕捉风能的叶片也越做越大，对叶片承载要求也越来越高。在实际叶片运行时，后缘需要承受很大的压载荷，经常会出现叶片后缘区域承受摆振载荷结构稳定性不足的问题。传统的方法是在叶片的吸力面主梁和压力面主梁的后缘区域增设一个小腹板结构以解决此问题(如附图1所示)，但是因其结构设计不合理(小腹板结构呈“匚”字形结构)，小腹板结构在运行时经常会出现本体结构以及粘接破坏的情况。为此，本实用新型提出一种风电叶片后缘柔性小腹板，既能够解决叶片后缘结构稳定性问题，又能够解决小腹板粘接破坏的问题。

技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，提供一种风电叶片后缘柔性小腹板，本技术方案解决了上述背景技术中提出的现有技术中在吸力面主梁和压力面主梁的后缘区域增设一个小腹板结构，但是因其结构设计不合理(小腹板结构呈“匚”字形结构)，小腹板结构在运行时经常会出现本体结构以及粘接破坏的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
5.一种风电叶片后缘柔性小腹板，包括吸力面主梁、压力面主梁、前缘腹板、后缘腹板和后缘小腹板结构，前缘腹板、后缘腹板和后缘小腹板结构均呈“匚”字形结构，还包括后缘梁，所述吸力面主梁和压力面主梁的前缘尖端和后缘尖端均通过结构胶粘接，所述吸力面主梁和压力面主梁之间从前缘尖端至后缘尖端依次设置前缘腹板、后缘腹板和后缘小腹板结构，所述前缘腹板和后缘腹板的两端壁分别与吸力面主梁、压力面主梁内侧壁粘接，所述吸力面主梁、压力面主梁对应后缘小腹板结构的位置均包裹粘结后缘梁，所述后缘小腹板结构的两端壁与后缘梁粘接，在后缘小腹板结构叶根端的上端转角处和下端转角处均为圆弧角。
6.优选的，所述前缘腹板、后缘腹板、后缘小腹板结构和后缘梁均采用玻璃钢材料制成。
7.优选的，所述后缘梁距离吸力面主梁和压力面主梁之间后缘边线的位置为500-600mm。
8.优选的，所述后缘小腹板结构的中部位置沿长度方向开设有呈椭圆状的开口，后缘小腹板结构的开口尺寸满足b2＝a2+2*(h-a)2，其中，b为开口的长度方向尺寸，a为开口的高度方向尺寸，h为后缘小腹板结构叶根端高度。
9.优选的，所述圆弧角尺寸满足r＝2*(h-a)，其中，r为圆弧角的半径。
10.本实用新型的有益效果为：
11.本实用新型通过在吸力面主梁和压力面主梁的后缘区域增设后缘梁，后缘小腹板
结构粘接在后缘梁，优化了现有粘接方式，提高了叶片后缘结构的稳定性，同时，在后缘小腹板结构叶根端的上端转角处和下端转角处均为圆弧角，可大大增加后缘小腹板结构的弹性缓冲性能，解决了现有技术中小腹板结构在叶片运行时经常出现破损的问题，极大地提高了叶片结构的安全可靠性。
附图说明
12.图1为本实用新型背景技术中风电叶片后缘柔性小腹板的结构示意图；
13.图2为本实用新型实施例1风电叶片后缘柔性小腹板的结构示意图；
14.图3为本实用新型实施例1后缘小腹板结构的结构示意图；
15.图4为本实用新型实施例2后缘小腹板结构的结构示意图；
16.图5为本实用新型实施例2后缘小腹板结构叶根端局部的结构示意图；
17.图6为本实用新型实施例2后缘小腹板结构叶根端的侧视图。
18.附图标记：吸力面主梁1、压力面主梁2、前缘腹板3、后缘腹板4、后缘小腹板结构5、后缘梁6、圆弧角7、开口8。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.实施例1
21.参考附图2-3，一种风电叶片后缘柔性小腹板，包括吸力面主梁1、压力面主梁2、前缘腹板3、后缘腹板4和后缘小腹板结构5，前缘腹板3、后缘腹板4和后缘小腹板结构5均呈“匚”字形结构，还包括后缘梁6，吸力面主梁1和压力面主梁2的前缘尖端和后缘尖端均通过结构胶粘接，吸力面主梁1和压力面主梁2之间从前缘尖端至后缘尖端依次设置前缘腹板3、后缘腹板4和后缘小腹板结构5，前缘腹板3和后缘腹板4的两端壁分别与吸力面主梁1、压力面主梁2内侧壁粘接，吸力面主梁1、压力面主梁2对应后缘小腹板结构5的位置均包裹粘结后缘梁6，后缘小腹板结构5的两端壁与后缘梁6粘接，在后缘小腹板结构5叶根端的上端转角处和下端转角处均为圆弧角7。
22.在本实施例中，前缘腹板3、后缘腹板4和后缘小腹板结构5均呈“匚”字形结构，相较于现有技术中小腹板结构的两端壁仅具有弧形倒角结构而言，本实用新型根据叶片结构后缘几何尺寸和实际应用时的受力分析设计出柔性小腹板铺层结构形式，即在后缘小腹板结构叶根端的上端转角处和下端转角处均为圆弧角7，可大大增加后缘小腹板结构5的弹性缓冲性能，解决了现有技术中小腹板结构在叶片运行时经常出现破损的问题，极大地提高了叶片结构的安全可靠性。
23.在本实施例中，前缘腹板3、后缘腹板4、后缘小腹板结构5和后缘梁6均采用玻璃钢材料制成。
24.在本实施例中，吸力面主梁1和压力面主梁2主材为玻璃纤维增强环氧树脂，其中，吸力面主梁1和压力面主梁2之间粘接而成，中间由前缘腹板3、后缘腹板4和后缘小腹板结
构5支撑。
25.在本实施例中，在吸力面主梁1和压力面主梁2的后缘区域采用包裹式的方式增设后缘梁6，后缘小腹板结构5再粘接在后缘梁6上，增加了后缘小腹板与吸力面主梁1、压力面主梁2之间的粘接强度，优化了现有粘接方式，提高了叶片后缘结构的稳定性。
26.在本实施例中，后缘梁6距离吸力面主梁1和压力面主梁2之间后缘边线的位置为500-600mm。
27.实施例2
28.在本实施例中，后缘小腹板结构5的中部位置沿长度方向开设有呈椭圆状的开口8，后缘小腹板结构的开口8尺寸满足b2＝a2+2*(h-a)2，其中，b为开口8的长度方向尺寸，a为开口8的高度方向尺寸，h为后缘小腹板结构叶根端高度。
29.在本实施例中，若在后缘小腹板结构5的中部位置开设呈椭圆状的开口8时，需要后缘小腹板结构5的圆弧角7尺寸满足r＝2*(h-a)，其中，r为圆弧角7的半径，以保证后缘小腹板结构5的结构稳定性以及后缘小腹板结构5的弹性缓冲性能。
30.在本实施例中，除了在后缘小腹板结构5的上侧和下侧开设呈扇形状的开口8，又增设了一个呈椭圆状的开口8，进一步增加后缘小腹板结构5的弹性缓冲性能，进而极大地提高了叶片结构的安全可靠性。
31.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种风电叶片后缘柔性小腹板，包括吸力面主梁、压力面主梁、前缘腹板、后缘腹板和后缘小腹板结构，前缘腹板、后缘腹板和后缘小腹板结构均呈“匚”字形结构，其特征在于，还包括后缘梁，所述吸力面主梁和压力面主梁的前缘尖端和后缘尖端均通过结构胶粘接，所述吸力面主梁和压力面主梁之间从前缘尖端至后缘尖端依次设置前缘腹板、后缘腹板和后缘小腹板结构，所述前缘腹板和后缘腹板的两端壁分别与吸力面主梁、压力面主梁内侧壁粘接，所述吸力面主梁、压力面主梁对应后缘小腹板结构的位置均包裹粘结后缘梁，所述后缘小腹板结构的两端壁与后缘梁粘接，在后缘小腹板结构叶根端的上端转角处和下端转角处均为圆弧角。2.根据权利要求1所述的一种风电叶片后缘柔性小腹板，其特征在于，所述前缘腹板、后缘腹板、后缘小腹板结构和后缘梁均采用玻璃钢材料制成。3.根据权利要求1所述的一种风电叶片后缘柔性小腹板，其特征在于，所述后缘梁距离吸力面主梁和压力面主梁之间后缘边线的位置为500-600mm。4.根据权利要求1所述的一种风电叶片后缘柔性小腹板，其特征在于，所述后缘小腹板结构的中部位置沿长度方向开设有呈椭圆状的开口，后缘小腹板结构的开口尺寸满足b2＝a2+2*(h-a)2，其中，b为开口的长度方向尺寸，a为开口的高度方向尺寸，h为后缘小腹板结构叶根端高度。5.根据权利要求4所述的一种风电叶片后缘柔性小腹板，其特征在于，所述圆弧角尺寸满足r＝2*(h-a)，其中，r为圆弧角的半径。

技术总结

本实用新型涉及风电叶片技术领域，特别涉及一种风电叶片后缘柔性小腹板；包括吸力面主梁、压力面主梁、前缘腹板、后缘腹板和后缘小腹板结构，所述吸力面主梁、压力面主梁对应后缘小腹板结构的位置均包裹粘结后缘梁，所述后缘小腹板结构的两端壁与后缘梁粘接，在后缘小腹板结构叶根端的上端转角处和下端转角处均为圆弧角。本实用新型通过在吸力面主梁和压力面主梁的后缘区域增设后缘梁，后缘小腹板结构粘接在后缘梁，优化了现有粘接方式，提高了叶片后缘结构的稳定性，同时，在后缘小腹板结构叶根端的上端转角处和下端转角处均为圆弧角，可大大增加后缘小腹板结构的弹性缓冲性能，极大地提高了叶片结构的安全可靠性。地提高了叶片结构的安全可靠性。地提高了叶片结构的安全可靠性。