專利名稱：組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片，尤其是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī) 的葉片與輪轂連接的結(jié)構(gòu)裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)力機(jī)葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最關(guān)鍵的部件之一，葉片通過葉根連 接到輪轂上。由于葉片要承受較大、多變的風(fēng)力載荷，而且重力變化、 慣性力變化相當(dāng)復(fù)雜，所以，葉片、葉根的疲勞特性十分重要。為了 減輕葉片的重力，絕大多數(shù)葉片采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料、炭纖維增強(qiáng) 塑料等復(fù)合材料。葉片采用復(fù)合材料制造后，給葉片與輪轂的連接帶 來了困難。為了解決葉片與輪轂的連接問題，常采用兩種葉根結(jié)構(gòu)。
第一種是丹麥LM公司的螺紋件預(yù)埋式葉根，在葉片成型過程中， 直接將經(jīng)過特殊表面處理的螺紋件預(yù)埋在殼體中，避免了對(duì)葉片材料 結(jié)構(gòu)層的加工損傷，其缺點(diǎn)是每個(gè)螺紋件的定位必須準(zhǔn)確。第二種是 荷蘭CTC公司的鉆孔組裝式葉根，葉片成型后，用專用鉆床和工裝在 葉根部位鉆孔后，再將螺紋裝入。這種方式會(huì)在葉片根部的復(fù)合材料 結(jié)構(gòu)層上加工出幾十個(gè)孔，破壞了材料結(jié)構(gòu)的整體性，大大降低了葉 片根部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而且螺紋的垂直度不易保證，容易給現(xiàn)場(chǎng)組裝帶 來困難。
上述兩種葉根結(jié)構(gòu)還有一個(gè)共同的缺點(diǎn)。由于葉根連接螺紋、或者連接孔位于葉根圓周上，葉根直接安裝在槳葉軸承內(nèi)圈上，因此， 必須根據(jù)槳葉軸承強(qiáng)度和葉根強(qiáng)度最小者，確定葉根的連接尺寸。對(duì) 于不同的風(fēng)力發(fā)電機(jī)來說，風(fēng)輪額定轉(zhuǎn)速不同時(shí)，槳葉尺寸存在較大 差異，槳葉軸承的載荷決定了軸承的結(jié)構(gòu)和尺寸大小。當(dāng)軸承尺寸與 葉根尺寸不匹配時(shí)，必須增大葉根尺寸、或者軸承尺寸，才能保證葉 根與軸承的正常連接。無論增加葉根尺寸還是軸承尺寸，都會(huì)帶來風(fēng) 機(jī)重量和成本的增加。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是要提供一種組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置，該葉根允許槳葉 軸承和葉根各自根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定結(jié)構(gòu)尺寸，然后通過法蘭過渡連接 方式，協(xié)調(diào)軸承尺寸與葉根尺寸的變化和不同，也可以克服現(xiàn)有丹麥
LM公司的螺紋件預(yù)埋式葉根和荷蘭CTC公司的鉆孔組裝式葉根存在 的缺陷，降低成本。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置，包括法蘭，
其特點(diǎn)是法蘭外圓邊或內(nèi)圓邊的平面上沿圓周布設(shè)有多個(gè)階梯圓 柱，階梯圓柱上開有至少一個(gè)與葉根連接的階梯槽。
階梯圓柱的數(shù)量根據(jù)不同風(fēng)機(jī)功率的大小確認(rèn)，并在法蘭圓周上 均勻布置；階梯圓柱與法蘭沖壓成型或者壓鑄成型成一體；法蘭上沿 圓周均勻分布多個(gè)用于法蘭與槳葉軸承內(nèi)圈連接的螺栓孔；法蘭連接 方式和法蘭連接尺寸根據(jù)槳葉軸承和葉根結(jié)構(gòu)尺寸確定；法蘭與槳葉 澆鑄或注膠成一體。
本實(shí)用新型的有益效果是本發(fā)明采用預(yù)埋組合式法蘭葉根連接方式后，避免了槳葉軸承或葉根尺寸的增加，避免了在葉根上加工圓 孔，提高了葉根與槳葉軸承的連接精度，降低了槳葉成本。

圖l是外法蘭葉根剖視圖； 圖2是外法蘭結(jié)構(gòu)立體示意圖； 圖3是內(nèi)法蘭葉根剖視圖； 圖4內(nèi)法蘭結(jié)構(gòu)立體示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置，包括法 蘭3，階梯圓柱l。法蘭3外圓邊或內(nèi)圓邊的平面上沿圓周布設(shè)有若 干個(gè)階梯圓柱1，階梯圓柱1上開有至少一個(gè)與葉根2連接的階梯槽。
如圖l，圖2所示，為外法蘭預(yù)埋式組合法蘭葉根的結(jié)構(gòu)形式， 用于槳葉結(jié)構(gòu)尺寸小、軸承結(jié)構(gòu)尺寸大的場(chǎng)合。
如圖3，圖4所示，為內(nèi)法蘭預(yù)埋式組合法蘭葉根的結(jié)構(gòu)形式， 用于槳葉結(jié)構(gòu)尺寸大、軸承結(jié)構(gòu)尺寸小的場(chǎng)合。
如圖l，圖3所示，無論外法蘭還是內(nèi)法蘭預(yù)埋式組合法蘭葉根， 根據(jù)不同風(fēng)機(jī)功率的大小，幾十個(gè)(例如1.25麗風(fēng)機(jī)使用44個(gè))階 梯圓柱l在圓周上均勻布置，如圖2、圖4所示，并與葉根2上對(duì)應(yīng) 的階梯孔配合。階梯圓柱1與法蘭3固定連接，可以采用一次沖壓成 型、或者壓鑄成型制造方式，以保證階梯圓柱1與法蘭3的連接強(qiáng)度。 對(duì)于大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，階梯圓柱l可以采用多階梯結(jié)構(gòu)，以提高法蘭與槳葉的連接強(qiáng)度。法蘭3上沿圓周均勻分布10個(gè)以上、用于 法蘭與槳葉軸承內(nèi)圈連接使用的螺栓孔4。
本實(shí)用新型的組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置的制造過程為(1)沖壓成型、
或壓鑄成型，包括法蘭內(nèi)外圓柱面和沿圓周均勻分布的幾十個(gè)階梯圓
柱；(2)經(jīng)過機(jī)械加工完成法蘭3的兩個(gè)端面和外圓面；(3)加工螺 栓孔4; (4)將法蘭4放入模具，與槳葉一起注膠成型。上述制造過 程對(duì)法蘭毛坯精度要求降低，即使階梯圓柱1的尺寸、形狀和位置存 在較大的誤差，對(duì)葉根最終的精度也不會(huì)產(chǎn)生影響。
以1.25麗風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為例，采用本發(fā)明的預(yù)埋組合式法蘭葉 根連接方式后，如果法蘭采用鋁合金材料制造，連同階梯圓柱l的總 重量約為200kg，但避免了槳葉軸承或葉根尺寸的增加，避免了在葉 根上加工圓？L，提高了葉根與槳葉軸承的連接精度，槳葉成本不會(huì)增 加，反而還會(huì)降低。
權(quán)利要求1.一種組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置，包括法蘭(3)，其特征在于所述法蘭(3)外圓邊或內(nèi)圓邊的平面上沿圓周布設(shè)有多個(gè)階梯圓柱(1)，所述階梯圓柱(1)上開有至少一個(gè)與葉根連接的階梯槽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置，其特征在于所述階梯圓柱(1)在風(fēng)力機(jī)的功率大于1麗時(shí)的數(shù)量大于30個(gè)，并在法 蘭(3)圓周上均勻布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置，其特征在于 所述階梯圓柱(1)與法蘭(3)沖壓成型或者壓鑄成型成一體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力機(jī)預(yù)埋式法蘭葉根，其特征在于所述法蘭(3)上沿圓周均勻分布10個(gè)以上、用于法蘭與槳葉軸承內(nèi)圈 連接的螺栓孔(4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置，其特征在于所述法蘭其連接方式和連接尺寸由槳葉軸承和葉根結(jié)構(gòu)尺寸確定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置，其特征在于 所述法蘭(4)與槳葉澆鑄或注膠成一體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種組合式葉根結(jié)構(gòu)裝置，包括法蘭，其特點(diǎn)是法蘭外圓邊或內(nèi)圓邊的平面上沿圓周布設(shè)有若干個(gè)階梯圓柱，階梯圓柱上開有至少一個(gè)與葉根連接的階梯槽。本實(shí)用新型采用預(yù)埋組合式法蘭葉根連接方式后，避免了槳葉軸承或葉根尺寸的增加，避免了在葉根上加工圓孔，提高了葉根與槳葉軸承的連接精度，降低了槳葉成本。
文檔編號(hào)F03D1/06GK201292912SQ200820155829
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者珂 張, 張鎖懷, 張長(zhǎng)友, 陳舜青 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院