一种风力发电机组叶片壳体的芯材结构的制作方法

发动机及配件附件的制造及其应用技术1.本实用新型涉及风力发电机组叶片的技术领域，尤其是指一种风力发电机组叶片壳体的芯材结构。背景技术：2.风能是一种清洁可再生能源，当下随着国家能源结构转型的推进，新能源行业发展迅猛，风力发电已成为主要的新增电力机组的选择。同时，国家能源局要求风电平价上网发电，产业链对于降本增效的需求日益增加。而叶片作为风力发电机组的关键部件之一，其成本占据了20％～30％，如何降低叶片的成本和重量，是目前所有叶片厂家所关心的事情。3.芯材作为风力发电机组叶片的重要组成结构之一，其芯材性能至关重要，而决定芯材的性能有两个方面：一是芯材的类型，二是芯材的开槽方式。目前，市面上常用的叶片壳体芯材有：balsa(轻木)、pvc(聚氯乙烯)、hpe(高氯化聚乙烯)、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)以及san(苯乙烯-丙烯腈)等。而对于同一类型芯材，其芯材结构决定了芯材的力学性能。目前壳体芯材的加工方式为开槽和打孔，常规开槽方式一般为正面30mm×30mm的矩形深槽：槽宽1mm，留底2mm；正面打孔：孔间距20mm×20mm，孔径2mm。这种常规的开槽方式已在叶片壳体芯材上已使用很多年，尤其是在轻木上的使用。而近些年来，轻木的价格居高不下，且由于轻木是自然界生产的，其质量参差不齐，材料性能不太稳定，更有劣质的产品流入市场，所以低成本且性能稳定的泡沫芯材逐渐受到许多叶片厂家的关注，但泡沫芯材有两个缺点：一是其力学性能比轻木低，二是泡沫吸树脂多。所以，如果泡沫芯材还是采用常规的开槽方式，其性能很难达到我们想要的目标值，也就很难在叶片上应用。所以我们需要开发一种新型的开槽方式，使其材料性能能够大于常规开槽方式，并能在叶片上应用，最终实现叶片减重降本。技术实现要素：4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种风力发电机组叶片壳体的芯材结构，通过在芯材上开有特别设计的槽型，能提高芯材吸胶后的叶片轴向和芯材厚度方向的剪切性能，而叶片轴向和芯材厚度方向的剪切模量是芯材最为关键的力学性能，并且吸胶后的密度也会有所降低，而且芯材的性能越好，叶片壳体上芯材的用量也就会减少，最终能够降低叶片成本和叶片的重量。5.为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种风力发电机组叶片壳体的芯材结构，包括芯材本体，所述芯材本体的一侧面分别开设有与叶片轴向平行的横向深槽并横穿芯材本体，以及与横向深槽成15°～45°夹角的斜向深槽并斜穿芯材本体，所述横向深槽沿叶片弦向等距间隔分布并布满于整个侧面，所述斜向深槽沿叶片轴向等距间隔分布并布满于整个侧面；所述芯材本体的另一侧面通过横向浅槽和纵向浅槽划分形成有多个均匀分布的网格，所述横向浅槽平行于叶片轴向并横穿芯材本体，所述纵向浅槽平行于叶片弦向并纵穿芯材本体。6.优选的，两两相邻的横向深槽之间的间距为20mm～30mm，槽口径宽度为0.9mm～1.1mm，开槽深度为留底2mm。7.优选的，两两相邻的斜向深槽之间的间距为20mm～30mm，深槽的口径宽度为0.9mm～1.1mm，开槽深度为留底2mm。8.优选的，两两相邻的横向浅槽之间的间距为30mm，浅槽的口径宽度为2mm，浅槽的深度为3mm。9.优选的，两两相邻的纵向浅槽之间的间距为30mm，浅槽的口径宽度为2mm，浅槽的深度为3mm。10.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：11.1、采用斜向15°～45°的开槽方式，能提高芯材的叶片轴向和芯材厚度方向剪切模量，从而能够降低叶片成本。12.2、采用斜向15°～45°的开槽方式，芯材吸胶后的密度有所降低，能够减轻叶片重量。附图说明13.图1为本实施例中芯材结构的立体图。14.图2为本实施例中芯材结构的俯视图。15.图3为本实施例中芯材结构的仰视图。16.图4为本实施例中芯材结构的主视图。17.图5为本实施例中芯材结构的侧视图。具体实施方式18.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。19.参见图1至图5所示，图中x方向为叶片轴向，y方向为叶片弦向，z方向为芯材厚度方向，本实施例所提供的风力发电机组叶片壳体的芯材结构，包括芯材本体5，所述芯材本体5的一侧面分别开设有与叶片轴向平行的横向深槽1并横穿芯材本体5，以及与横向深槽1成15°～45°夹角α的斜向深槽2并斜穿芯材本体5，在本实施例夹角α取15°，所述横向深槽1沿叶片弦向等距间隔分布并布满于整个侧面，所述斜向深槽2沿叶片轴向等距间隔分布并布满于整个侧面；所述芯材本体5的另一侧面通过横向浅槽3和纵向浅槽4划分形成有多个均匀分布的网格，所述横向浅槽3平行于叶片轴向并横穿芯材本体5，所述纵向浅槽4平行于叶片弦向并纵穿芯材本体5。20.优选的，两两相邻的横向深槽1之间的间距a为20mm～30mm，在本实施例取30mm，槽口径宽度为0.9mm～1.1mm，开槽深度为留底2mm。21.优选的，两两相邻的斜向深槽2之间的间距b为20mm～30mm，在本实施例取30mm，深槽的口径宽度为0.9mm～1.1mm，开槽深度为留底2mm。22.优选的，两两相邻的横向浅槽3之间的间距d1为30mm，浅槽的口径宽度为2mm，浅槽的深度为3mm。23.优选的，两两相邻的纵向浅槽4之间的间距d2为30mm，浅槽的口径宽度为2mm，浅槽的深度为3mm。24.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。技术特征：1.一种风力发电机组叶片壳体的芯材结构，包括芯材本体5，其特征在于：所述芯材本体的一侧面分别开设有与叶片轴向平行的横向深槽并横穿芯材本体，以及与横向深槽成15°～45°夹角的斜向深槽并斜穿芯材本体，所述横向深槽沿叶片弦向等距间隔分布并布满于整个侧面，所述斜向深槽沿叶片轴向等距间隔分布并布满于整个侧面；所述芯材本体的另一侧面通过横向浅槽和纵向浅槽划分形成有多个均匀分布的网格，所述横向浅槽平行于叶片轴向并横穿芯材本体，所述纵向浅槽平行于叶片弦向并纵穿芯材本体。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片壳体的芯材结构，其特征在于：两两相邻的横向深槽之间的间距为20mm～30mm，槽口径宽度为0.9mm～1.1mm，开槽深度为留底2mm。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片壳体的芯材结构，其特征在于：两两相邻的斜向深槽之间的间距为20mm～30mm，深槽的口径宽度为0.9mm～1.1mm，开槽深度为留底2mm。4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片壳体的芯材结构，其特征在于：两两相邻的横向浅槽之间的间距为30mm，浅槽的口径宽度为2mm，浅槽的深度为3mm。5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片壳体的芯材结构，其特征在于：两两相邻的纵向浅槽之间的间距为30mm，浅槽的口径宽度为2mm，浅槽的深度为3mm。技术总结本实用新型公开了一种风力发电机组叶片壳体的芯材结构，包括芯材本体，芯材本体的一侧面分别开设有与叶片轴向平行的横向深槽并横穿芯材本体，以及与横向深槽成15技术研发人员：黎行豪 李军向 张靖 李秀海受保护的技术使用者：明阳智慧能源集团股份公司技术研发日：2022.01.06技术公布日：2022/7/12









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