CN217462408U - 一种具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片及风力发电机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片及风力发电机，属于风力发电技术领域。叶尖小翼风电叶片包括叶片本体和防护层，叶片本体包括叶尖和叶根，叶尖处设有叶尖小翼；防护层设于叶尖小翼的外表面上，防护层用于给叶尖小翼的外表面提供保护作用。这种具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片能够叶片的叶尖前缘起到很好的保护作用，降低了叶尖小翼的损伤概率。

Description

一种具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片及风力发电机

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片及风力发电机。

背景技术

目前，在我国内陆地区，多数风电机组的生存环境相对恶劣，经常有风沙、雨雪，风电机组在运行过程中，叶片前缘处在受到风力的摩擦、砂砾的冲击、飞虫的冲击、阳光照射的老化等影响，一般在运行数年后，叶片前缘处会出现比较明显的腐蚀，轻者漆皮脱离，严重的还可能导致叶片开裂，由此改变了叶片的气动性能，使得叶片阻力增加升力下降，降低了风电机组发电功率，甚至影响机组运行安全。另外，对于沿海地区的风电机组，除了上述问题，叶片前缘还会受到盐雾腐蚀。安装有叶尖小翼叶片的风电机组，同样会遇到上述问题，且叶尖处的线速度最高，受到的磨损程度最大。因此，对叶尖小翼的前缘进行有效防护，是亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片及风力发电机，能够叶片的叶尖前缘起到很好的保护作用，降低了叶尖小翼的损伤概率。

第一方面，本申请实施例提供一种具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，叶尖小翼风电叶片包括叶片本体和防护层，叶片本体包括叶尖和叶根，叶尖处设有叶尖小翼；防护层设于叶尖小翼的外表面上，防护层用于给叶尖小翼的外表面提供保护作用。

在本方案中，通过在叶尖小翼的外表面设置有防护层，防护层可以叶片的叶尖前缘起到很好的保护作用，从而防止叶尖小翼在受到风力的摩擦、砂砾的冲击、飞虫的冲击、阳光照射的老化等影响，而影响叶尖小翼的使用寿命，该保护层能够延缓叶尖小翼前缘处受到的腐蚀，对前缘起到很好的保护作用，并且提高叶尖前缘的光洁度，使叶片阻力降低升力增加，降低因前缘腐蚀带来的发电量损失。同时还能保护叶片，使叶片降低损伤概率，延缓损坏时间，降低叶片的维修维护成本，保证了叶尖小翼的正常运行。

在一些实施例中，防护层涂设于所述叶尖小翼的外表面上，并延伸至叶片本体上至少部分区域。

上述技术方案中，为了保证对风电叶片的防护效果，可以将防护层覆盖延伸至叶片本体的外表面部分区域，从而使得叶片本体上的相应区域也不易被外界的砂砾、飞虫的冲击而导致叶片表面受损，对风电叶片起到很好的保护作用，保证了风电叶片的正常运行。

其中，防护层可以是多种材质，譬如，防护层可以是防护漆，也可以是聚氨酯薄膜等。

在一些实施例中，防护层设置为前缘防护漆，前缘防护漆涂设于叶尖小翼上，前缘防护漆用于对叶尖小翼上的外表面起到防护作用。

上述技术方案中，通过将防护层设置为前缘防护漆，将前缘防护漆涂敷在叶尖小翼的外表面，前缘防护漆是一种专用防护油漆，该前缘防护漆不但具有良好的弹性，还具有高硬度，当风沙或雨雾天气时，当风沙或者水汽颗粒与防护层接触时，由于叶尖小翼的外表面的前缘防护漆具有高弹性，可以提供一定的缓冲作用，从而对叶尖小翼起到一定的保护作用，并且前缘防护漆具有硬度高的特性，相应也增强了叶尖小翼的对风沙或雨雾颗粒的抵抗效果，降低了叶尖小翼的受损的概率，从而保证叶尖小翼的正常运行。

在叶尖小翼的外表面喷涂防护层时，需要保证前缘防护漆具备足够的厚度，这样就可以使得叶尖小翼可以有效抵御风沙、雨雾天气时在叶片运行过程中的侵害，从而提高了叶尖小翼的使用寿命。

在一些实施例中，前缘防护漆的厚度可以根据实际情况选用，譬如，在本实施例中，前缘防护漆的厚度可以选用为0.1mm～1mm。

在一些实施例中，防护层包括聚氨酯薄膜以及粘贴层，聚氨酯薄膜通过粘贴层粘贴于叶尖小翼的外表面上。

上述技术方案中，通过将防护层采用聚氨酯薄膜与粘贴层配合，聚氨酯薄膜具有良好的断裂伸长率，质地柔软，具有优异柔韧性和延展性，能够紧密的随粘贴层粘贴在经过处理的叶片表面之上。由于聚氨酯薄膜具有良好的回弹性能，因此叶尖小翼的外表面的聚氨酯薄膜能够将运动颗粒(雨滴、砂砾、飞虫等)对保护膜(防护层)的冲击力分散到附近区域，从而使得防护层具备优异的抗磨损性能，对叶尖小翼起到实质性的保护作用。

在一些实施例中，粘贴层设置为高耐候丙烯酸压敏胶。

上述技术方案中，通过将粘贴层设置为高耐候丙烯酸压敏胶，高耐候丙烯酸压敏胶不仅可以使得聚氨酯薄膜牢固的粘贴在叶尖小翼的外表面，而且高耐候丙烯酸压敏胶还具有良好的抗紫外线老化性能，使得防护层的抗紫外线能力更强，进而提高了叶尖小翼的耐候性能。

在一些实施例中，聚氨酯薄膜在叶尖小翼的外表面上的分布厚度呈波浪形渐变分布。

上述技术方案中，通过将聚氨酯薄膜在叶尖小翼的外表面上的分布厚度呈波浪形渐变分布，即叶尖小翼的外表面的防护层的外表面为波浪形，相比于将防护层采用为平面而言，运动颗粒与叶尖小翼上的曲面接触，增大了叶尖小翼与外界的运动颗粒的接触面积，从而降低了叶尖小翼单位面积所受到的压强，并且波浪形的防护层可以更好的将运动颗粒(雨滴、砂砾、飞虫等)对防护层的冲击力进行分散反射，进而了提高对叶尖小翼的保护作用。

其中，叶尖小翼上波浪形的防护层上的相邻曲面的分布间距可以根据实际情况而定，通常情况下，雨滴、砂砾、飞虫等仅能同时与一个曲面接触。

在一些实施例中，在叶尖小翼的外表面与粘贴层之间还设有界面层。

上述技术方案中，叶尖小翼的外表面与粘贴层之间还设有界面层，叶尖小翼的外表面光滑，因此界面层可以可以改善叶尖小翼的外表面的附着力，利于粘贴层的粘接，进而提高了防护层的粘贴效果，避免防护层出现掉落的现象。

其中，界面层可以采用玻璃纤维及液体灌注或手糊树脂组成。

第二方面，本申请实施例还提供了一种风力发电机，风力发电机包括发电机组以及前述的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，叶片本体通过叶根与发电机组连接。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的叶尖小翼的结构示意图；

图3为本申请一些实施例提供的叶尖小翼的剖视图；

图4为本申请一些实施例提供的叶尖小翼表面防护层的剖视图；

图5为本申请另一些实施例提供的叶尖小翼表面防护层的剖视图。

图标：10-叶片本体；11-叶根；12-叶尖；20-叶尖小翼；30-防护层；31-前缘防护漆；32-界面层；33-粘贴层；34-聚氨酯薄膜。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定相连，也可以是可拆卸相连，或一体地相连；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

第一方面，本申请实施例提供一种具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，请参阅图1至图5，叶尖小翼风电叶片包括叶片本体10和防护层30，叶片本体10包括叶尖12和叶根11，叶尖12处设有叶尖小翼20；防护层30设于叶尖小翼20的外表面上，防护层30用于给叶尖小翼20的外表面提供保护作用。

在本方案中，通过在叶尖小翼20的外表面设置有防护层30，防护层30可以叶片的叶尖12前缘起到很好的保护作用，从而防止叶尖小翼20在受到风力的摩擦、砂砾的冲击、飞虫的冲击、阳光照射的老化等影响，而影响叶尖小翼20的使用寿命，该保护层能够延缓叶尖小翼20前缘处受到的腐蚀，对前缘起到很好的保护作用，并且提高叶尖12前缘的光洁度，使叶片阻力降低升力增加，降低因前缘腐蚀带来的发电量损失。同时还能保护叶片，使叶片降低损伤概率，延缓损坏时间，降低叶片的维修维护成本，保证了叶尖小翼20的正常运行。

在一些实施例中，防护层30涂设于所述叶尖小翼20的外表面上，并延伸至叶片本体上至少部分区域。

上述技术方案中，为了保证对风电叶片的防护效果，可以将防护层30覆盖延伸至叶片本体的外表面部分区域，从而使得叶片本体上的相应区域也不易被外界的砂砾、飞虫的冲击而导致叶片表面受损，对风电叶片起到很好的保护作用，保证了风电叶片的正常运行。

其中，防护层30可以是多种材质，譬如，防护层30可以是防护漆，也可以是聚氨酯薄膜34等。

在一些实施例中，防护层30设置为前缘防护漆31，前缘防护漆31涂设于叶尖小翼20上，前缘防护漆31用于对叶尖小翼20上的外表面起到防护作用。

上述技术方案中，通过将防护层30设置为前缘防护漆31，将前缘防护漆31涂敷在叶尖小翼20的外表面，前缘防护漆31是一种专用防护油漆，该前缘防护漆31不但具有良好的弹性，还具有高硬度，当风沙或雨雾天气时，当风沙或者水汽颗粒与防护层30接触时，由于叶尖小翼20的外表面的前缘防护漆31具有高弹性，可以提供一定的缓冲作用，从而对叶尖小翼20起到一定的保护作用，并且前缘防护漆31具有硬度高的特性，相应也增强了叶尖小翼20的对风沙或雨雾颗粒的抵抗效果，降低了叶尖小翼20的受损的概率，从而保证叶尖小翼20的正常运行。

在叶尖小翼20的外表面喷涂防护层30时，需要保证前缘防护漆31具备足够的厚度，这样就可以使得叶尖小翼20可以有效抵御风沙、雨雾天气时在叶片运行过程中的侵害，从而提高了叶尖小翼20的使用寿命。

在一些实施例中，前缘防护漆31的厚度可以根据实际情况选用，譬如，在本实施例中，前缘防护漆31的厚度可以选用为0.1mm～1mm。

在一些实施例中，防护层30包括聚氨酯薄膜34以及粘贴层33，聚氨酯薄膜34通过粘贴层33粘贴于叶尖小翼20的外表面上。

上述技术方案中，通过将防护层30采用聚氨酯薄膜34与粘贴层33配合，聚氨酯薄膜34具有良好的断裂伸长率，质地柔软，具有优异柔韧性和延展性，能够紧密的随粘贴层33粘贴在经过处理的叶片表面之上。由于聚氨酯薄膜34具有良好的回弹性能，因此叶尖小翼20的外表面的聚氨酯薄膜34能够将运动颗粒(雨滴、砂砾、飞虫等)对保护膜(防护层30)的冲击力分散到附近区域，从而使得防护层30具备优异的抗磨损性能，对叶尖小翼20起到实质性的保护作用。

在一些实施例中，粘贴层33设置为高耐候丙烯酸压敏胶。

上述技术方案中，通过将粘贴层33设置为高耐候丙烯酸压敏胶，高耐候丙烯酸压敏胶不仅可以使得聚氨酯薄膜34牢固的粘贴在叶尖小翼20的外表面，而且高耐候丙烯酸压敏胶还具有良好的抗紫外线老化性能，使得防护层30的抗紫外线能力更强，进而提高了叶尖小翼20的耐候性能。

因此，在叶尖小翼20的外表面聚氨酯薄膜34和高耐候丙烯酸压敏胶的配合作用下，可以起到延缓叶尖小翼20前缘处受到的腐蚀，对叶尖12前缘起到很好的保护作用。同时还能提高叶片前缘的光洁度，使得叶片得阻力降低，且升力增加，降低了因叶片前缘腐蚀带来的发电量损失得问题。同时还能保护叶片，降低了叶片损伤得概率，延缓了叶片的损坏时间，降低了叶片的维修维护成本。

在一些实施例中，聚氨酯薄膜34在叶尖小翼20的外表面上的分布厚度呈波浪形渐变分布。

上述技术方案中，通过将聚氨酯薄膜34在叶尖小翼20的外表面上的分布厚度呈波浪形渐变分布，即叶尖小翼20的外表面的防护层30的外表面为波浪形，相比于将防护层30采用为平面而言，运动颗粒与叶尖小翼20上的曲面接触，增大了叶尖小翼20与外界的运动颗粒的接触面积，从而降低了叶尖小翼20单位面积所受到的压强，并且波浪形的防护层30可以更好的将运动颗粒(雨滴、砂砾、飞虫等)对防护层30的冲击力进行分散反射，进而了提高对叶尖小翼20的保护作用。

其中，叶尖小翼20上波浪形的防护层30上的相邻曲面的分布间距可以根据实际情况而定，通常情况下，雨滴、砂砾、飞虫等仅能同时与一个曲面接触。

在一些实施例中，在叶尖小翼20的外表面与粘贴层33之间还设有界面层32。

上述技术方案中，叶尖小翼20的外表面与粘贴层33之间还设有界面层32，叶尖小翼20的外表面光滑，因此界面层32可以可以改善叶尖小翼20的外表面的附着力，利于粘贴层33的粘接，进而提高了防护层30的粘贴效果，避免防护层30出现掉落的现象。

其中，界面层32可以采用玻璃纤维及液体灌注或手糊树脂组成。

第二方面，本申请实施例还提供了一种风力发电机，风力发电机包括发电机组以及前述的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，叶片本体10通过叶根11与发电机组连接。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，其特征在于，包括：

叶片本体，包括叶尖和叶根，所述叶尖处设有叶尖小翼；

防护层，设于所述叶尖小翼的外表面上，所述防护层用于给所述叶尖小翼的外表面提供保护作用。

2.如权利要求1所述的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，其特征在于，所述防护层涂设于所述叶尖小翼的外表面上，并延伸至所述叶片本体上至少部分区域。

3.如权利要求1所述的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，其特征在于，所述防护层设置为前缘防护漆，所述前缘防护漆涂设于所述叶尖小翼上，所述前缘防护漆用于对所述叶尖小翼上的外表面起到防护作用。

4.如权利要求3所述的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，其特征在于，所述前缘防护漆的厚度设置为0.1mm～1mm。

5.如权利要求1所述的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，其特征在于，所述防护层包括聚氨酯薄膜以及粘贴层，所述聚氨酯薄膜通过所述粘贴层粘贴于所述叶尖小翼的外表面。

6.如权利要求5所述的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，其特征在于，所述粘贴层设置为高耐候丙烯酸压敏胶。

7.如权利要求5所述的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，其特征在于，所述聚氨酯薄膜在所述叶尖小翼的外表面上的分布厚度呈波浪形渐变分布。

8.如权利要求5所述的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，其特征在于，在所述叶尖小翼的外表面与所述粘贴层之间还设有界面层。

9.一种风力发电机，其特征在于，包括发电机组以及如权利要求1-8中任一项所述的具有前缘防护功能的叶尖小翼风电叶片，所述叶片本体通过所述叶根与所述发电机组连接。

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