本實用新型涉及風力發電技術領域，具體而言，涉及一種葉片及風力發電機。

背景技術：

目前，世界范圍的不可再生能源趨于枯竭，并且燃燒石油和煤炭造成的污染已經危及人類的生存，綠色能源的開發利用越來越被各個國家所重視。目前風力發電行業在世界范圍內已經開始了大規模的擴張。

隨著風電裝備朝著大型化發展，風機葉片作為風能捕獲的關鍵部件，其設計制造面臨著越來越多的困難，特別是隨著風機功率的增加，葉片的長度越來越長，如果繼續采用現有葉片的生產方式，會帶來制造工藝、材料成本及運輸方面的問題。因此將葉片分段制造，運輸到目的地后再行組裝成為了解決運輸問題的重要方法之一。

此外，隨著葉片的大型化，功率的不斷增加，葉片所承受的載荷也越來越大，對材料的力學性能以及葉片重量的要求也越來越高。傳統玻璃鋼葉片采用模具成型，能滿足氣動外形要求，但其力學性能相比高強鋼板稍顯不足，同時成本過高。在分段式葉片開發過程中，考慮將葉根段設計為鋼結構，但采用鋼板制造葉片的蒙皮因為載荷大，應力大，使得蒙皮氣動外形難以成型，而采用薄鋼板，則難以滿足承載要求。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種葉片及風力發電機，以改善現有技術中風機葉片的蒙皮安裝方式無法滿足實際需求的問題。

本實用新型實施例提供一種葉片，應用于風力發電機，所述葉片包括葉片本體、筒體、連接組件和多個蒙皮；

所述筒體設于所述葉片本體內，所述多個蒙皮通過所述連接組件連接于所述筒體，相鄰蒙皮之間沿所述葉片本體的展向存在間隔。

進一步地，所述連接組件包括多組翼型板，每組翼型板包括兩個翼型板；

所述多組翼型板設于所述筒體的外側、沿所述葉片本體的展向排列，相鄰兩個翼型板之間存在間隔，所述蒙皮蒙覆于相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板上以形成葉片氣動外形。

進一步地，所述連接組件還包括桁條，所述桁條穿插于所述翼型板之間，使所述翼型板相互之間通過所述桁條連接；

所述蒙皮蒙覆于所述桁條和相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板上。

進一步地，所述翼型板為中間具有通孔的環狀結構，多個所述翼型板套設于所述筒體的外周，兩兩翼型板之間沿所述葉片本體的展向存在間隔。

進一步地，所述翼型板的外形輪廓與所述葉片本體的葉素輪廓相匹配，所述翼型板的外輪廓連接有翻邊；

所述蒙皮的兩端分別與相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板上的翻邊連接，以蒙覆于相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板上。

進一步地，所述葉片本體為金屬結構，所述蒙皮采用薄板件制成，所述翻邊和翼型板采用金屬板制成。

進一步地，所述葉片還包括連接法蘭，所述連接法蘭設于所述筒體的端部。

進一步地，所述相鄰蒙皮之間的間隔處填充有彈性填充物。

本實用新型另一較佳實施例提供一種風力發電機，包括風機輪轂，所述風機輪轂上安裝有葉片，所述葉片包括葉片本體、筒體、連接組件和多個蒙皮；

所述筒體設于所述葉片本體內、與所述風機輪轂相連，所述多個蒙皮通過所述連接組件連接于所述筒體，相鄰蒙皮之間沿所述葉片本體的展向存在間隔。

進一步地，所述連接組件包括多組翼型板，每組翼型板包括兩個翼型板；

所述多組翼型板設于所述筒體的外側、沿所述葉片本體的展向排列，相鄰兩個翼型板之間存在間隔，所述蒙皮蒙覆于相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板上以形成葉片氣動外形；

所述連接組件還包括桁條，所述桁條穿插于所述翼型板之間，使所述翼型板相互之間通過所述桁條連接，所述蒙皮蒙覆于所述桁條和相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板上。

進一步地，所述翼型板為中間具有通孔的環狀結構，多個所述翼型板套設于所述筒體的外周，兩兩翼型板之間沿所述葉片本體的展向存在間隔。

進一步地，所述筒體的端部設有連接法蘭，所述筒體通過所述連接法蘭與所述風機輪轂相連。

與現有技術相比，本實用新型實施例提供的葉片及風力發電機，多個蒙皮通過連接組件連接于筒體，相鄰蒙皮之間沿葉片本體的展向存在間隔。該種蒙皮“斷開式”的安裝方式使得蒙皮之間在一定程度上相互獨立，多個蒙皮沒有連接成一個剛性整體。使得蒙皮所受的力難以在蒙皮之間傳遞，蒙皮只承受風壓和較小的彎矩，顯著降低了蒙皮所承受的載荷和應力，進而使得蒙皮的選材更為多樣，蒙皮氣動外形成型更簡單。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本實用新型較佳實施例提供的一種葉片的立體分解示意圖。

圖2為本實用新型較佳實施例提供的一種葉片本體的整體結構示意圖。

圖3為圖2中的A部分的放大示意圖。

圖4為圖2中的B部分的放大示意圖。

圖5為本實用新型較佳實施例提供的一種葉片的內部結構示意圖。

圖6為本實用新型較佳實施例提供的另一種葉片的立體分解示意圖。

圖7為本實用新型較佳實施例提供的另一種葉片的立體分解示意圖。

圖8為圖7中C部分的放大示意圖。

圖9為本實用新型較佳實施例提供的一種蒙皮的安裝示意圖。

圖10為圖9中D部分的放大示意圖。

主要元件符號說明

1-葉片，10-葉根，101-前緣，102-后緣，20-葉尖，30-連接件，40-螺栓孔；

11-葉片本體，12-筒體，13-連接組件，131-翼型板，132-桁條，133-翻邊，134-彈性填充物，135-鉚釘，14-蒙皮，15-連接法蘭。

具體實施方式

在過去10年中，中國風力發電得到快速發展，裝機容量從1990年的2萬千瓦增長到1999年的26.8萬千瓦，到2010年中國風力發電裝機容量超過500萬千瓦，中國正成為世界上風力發電最發達的國家之一。

在我國南方、西南方，多山地丘陵，給長葉片的運輸帶來了很大的挑戰。因此將葉片分段制造，運輸到目的地后再行組裝成為了解決該問題的重要方法之一。鑒于葉片的大型化，功率的不斷增加，葉片所承受的載荷也越來越大，對材料的力學性能以及葉片重量的要求也越來越高，傳統玻璃鋼葉片采用模具成型，能滿足氣動外形要求，但其力學性能相比高強鋼板稍顯不足，同時成本過高。在分段式葉片開發過程中，考慮將葉根段設計為鋼結構，但采用鋼板制造葉片的蒙皮存在著這樣的難度：因為載荷大，應力大，若采用厚鋼板，則蒙皮氣動外形難以成型，而采用薄鋼板，則難以滿足承載要求。

有鑒于此，發明人經過長期觀察和研究發現，用于風力發電機的葉片的蒙皮若采用“斷開式”的安裝方式，使相鄰蒙皮之間存在間隔，而非如現有技術般蒙皮連接成一剛性整體。可以使得蒙皮所受的力難以在蒙皮之間傳遞，從而降低蒙皮所承受的載荷和應力，進而可以使得蒙皮的選材更為多樣化。例如，采用“斷開式”的安裝方式，蒙皮可以采用薄板件制成，蒙皮氣動外形成型更簡單。

下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本實用新型的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

請參閱圖1，本實用新型實施例提供了可用于風力發電機的一種葉片1，包括葉片本體11、筒體12、連接組件13和多個蒙皮14。

其中，所述筒體12設于所述葉片本體11內，所述多個蒙皮14通過所述連接組件13連接于所述筒體12，相鄰蒙皮14之間沿所述葉片本體11的展向存在間隔。

請一并參閱圖2，葉片本體11可以為二段式結構，分別為葉根10和葉尖20，葉根10和葉尖20可拆卸連接。葉根10包括前緣101和后緣102，前緣101的邊緣相對較平直，后緣102的邊緣向上彎曲度相對較大。

請一并參閱圖3，其為圖2中的A部分的放大示意圖。葉根10與葉尖20通過連接件30可拆卸地連接。其中葉根10與葉尖20相連接的一端設有連接法蘭15。連接法蘭15上布置有多個螺栓孔40，連接件30可以為與連接法蘭15上的螺栓孔40螺接的螺栓，以將葉根10和葉尖20連接起來。

請一并參閱圖4，其為圖2中的B部分的放大示意圖。葉根10在其遠離葉尖20的一端也設有連接法蘭15，該連接法蘭15用于與風機輪轂連接。

需要說明的是，本實施例中的葉片本體11并不限于包括上述的葉根10和葉尖20的兩段式結構。在本實用新型的其他實施例中，葉片本體11還可依據實際需要，分為三段或三段以上的結構，每段之間可以通過連接法蘭15依次連接以形成分段式的葉片1。

本實施例中，所述筒體12設于所述葉片本體11的葉根10。所述筒體12、連接組件13和蒙皮14等共同構成了所述葉片本體11的葉根10。

請再參閱圖1，為了確保風作用于葉片1上的作用力能夠通過蒙皮14可靠地傳遞至筒體12，并最終作用于風機輪轂。所述連接組件13包括桁條132和多組翼型板。

其中，每組翼型板包括兩個翼型板131，所述多組翼型板設于所述筒體12的外側、沿所述葉片本體11的展向排列。每組翼型板中的兩個翼型板131間沿葉片本體11的展向相隔一定的距離，相鄰兩組翼型板之間沿葉片本體11的展向相隔一定的距離。

所述桁條132穿插于所述翼型板131之間，使所述翼型板131相互之間可通過所述桁條132連接。

所述蒙皮14蒙覆于所述桁條132和相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板131上以形成葉片1的氣動外形。其中，蒙皮14可以通過鉚釘、點焊或者螺栓與桁條132及翼型板131連接。如此，風作用于葉片1上的作用力可通過蒙皮14傳遞給翼型板131，再由翼型板131傳遞到筒體12，并最終作用于風機輪轂上。

為了更清楚地闡述本實用新型實施例中蒙皮的安裝方式，假設存在A組翼型板和B組翼型板，A組翼型板和B組翼型板相鄰，A組翼型板包括翼型板A1和翼型板A2，B組翼型板包括翼型板B1和翼型板B2。其中，翼型板A1、翼型板A2、翼型板B1和翼型板B2沿所述葉片本體11的展向順次排列。那么，上述相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板131是指翼型板A2和翼型板B1。相應地，蒙皮14蒙覆于翼型板A2和翼型板B1上。

應理解，在其它實施例中，蒙皮14的蒙覆或安裝方式不限于上述方式，只要能夠實現蒙皮14間的間隔設置即可。

請參閱圖5，本實用新型實施例中，所述翼型板131可以為中空的環狀結構，以套設于所述筒體12的外周。

本實用新型實施例中，所述翼型板131的外形輪廓與所述葉片本體11對應位置處的葉素輪廓一致，多個翼型板131的頂端連線形成流暢的葉片1的后緣102。對應地，多個翼型板131的底端連線形成葉片1的前緣101。多個翼型板131沿著筒體12的展向依次間隔套設于筒體12的外周。其中，翼型板131可以通過焊接的方式與筒體12連接。

請參閱圖6、圖7和圖8，為了便捷、可靠地將蒙皮14與翼型板131進行連接，可選地，所述翼型板131的外輪廓連接有翻邊133。所述蒙皮14的兩端分別與相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板131上的翻邊133連接，以蒙覆于相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板131上。

如此，相鄰蒙皮14在相鄰處分別連接在同組內的不同翼型板131的翻邊133上。可選地，其中一個蒙皮14延伸至相鄰蒙皮14所連接的翻邊133上，并與該相鄰蒙皮14之間留設間隙，請參閱圖9和圖10。根據實際情況，該間隙可靈活設置，例如2.5～3.5mm，可優選3mm，從而實現多個蒙皮14間的“斷開式”安裝。

本實施例中，相鄰蒙皮14之間的間隙處還可以填充彈性填充物134，如密封膠等。需說明的是，蒙皮14安裝在翻邊133上，蒙皮14與翻邊133之間沒有間隙，附圖中所示的蒙皮14與翻邊133之間的間隙僅為讀圖方便。

可選地，桁條132沿葉片本體11的弦向按一定的間距布置，使得蒙皮14的兩端與翻邊133連接后，蒙皮14的前緣101和后緣102兩側及蒙皮14的中間連接在桁條132上。

組裝時，可以采用鉚釘135連接蒙皮14與翻邊133，以及連接蒙皮14與桁條132，并在鉚接的過程中將蒙皮14成型固定。相應地，翻邊133、桁條132和蒙皮14上可以開設相應的鉚釘孔。

蒙皮14所承受的載荷可以通過翼型板131傳遞到筒體12上，而在不同蒙皮14之間無法傳遞或只有微小的載荷傳遞，從而使得蒙皮14所承受的載荷大大減少，因而可以采用薄板件如厚度約為1～3mm的薄金屬板制成蒙皮14，不需要使用模具，其成型更加簡單。同時，蒙皮14采用薄板件后，所占的空間少，故作為主要承載部件的筒體12的截面可以進一步做大，進而顯著增強承載能力，以滿足承載要求。

本實用新型實施例中，所述葉片本體11可以采用金屬結構，所述翻邊133和翼型板131可以采用薄板(如厚度約為3～8mm的薄金屬板)制成。

本實用新型另一較佳實施例提供了一種風力發電機，包括風機輪轂(圖中未示出)，所述風機輪轂上安裝有上述葉片1，所述葉片1包括葉片本體11、筒體12、連接組件13和多個蒙皮14。所述筒體12設于所述葉片本體11內、與所述風機輪轂相連，所述多個蒙皮14通過所述連接組件13連接于所述筒體12，相鄰蒙皮14之間沿所述葉片本體11的展向存在間隔。

葉片1與風機輪轂的連接方式有多種，例如：將筒體12通過連接法蘭15與風機輪轂連接。由于安裝了上述的葉片1，因而該風力發電機也具有相同的技術效果。

本實用新型較佳實施例提供的風力發電機中，所述連接組件13包括桁條132和多組翼型板。

每組翼型板包括兩個翼型板131，所述多組翼型板設于所述筒體12的外側、沿所述葉片本體11的展向排列。每組翼型板中的兩個翼型板131間沿葉片本體11的展向相隔一定的距離，相鄰兩組翼型板之間沿葉片本體11的展向相隔一定的距離。

所述桁條132穿插于所述翼型板131之間，使所述翼型板131相互之間通過所述桁條132連接。所述蒙皮14蒙覆于所述桁條132和相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板131上以形成葉片1氣動外形。

其中，蒙皮14可以通過鉚釘、點焊或者螺栓與桁條132及翼型板131連接。如此設置后，風作用于葉片1上的力通過蒙皮14傳遞給翼型板131，再由翼型板131傳遞到筒體12，并最終作用于輪轂上。

所述翼型板131為中間具有通孔的環狀結構，多個所述翼型板131套設于所述筒體12的外周，兩兩翼型板131之間沿所述葉片本體11的展向存在間隔。

可選地，在相鄰蒙皮14之間的間隔處填充彈性填充物134，如彈性密封膠等。

本實用新型實施例提供的葉片1及風力發電機，葉片1由筒體12、連接法蘭15、翼型板131、桁條132、蒙皮14等組成。筒體12是主要承載部件，位于葉片本體11內，在筒體12外側環繞若干翼型板131，翼型板131的外輪廓與葉片本體11相應位置處的葉素輪廓一致，翼型板131沿著葉片1展向有序排列。每組翼型板中有兩個翼型板131，相鄰翼型板131之間存在間隔。每個蒙皮14的兩端分別與相鄰兩組的兩個相鄰的翼型板131相連接，相鄰蒙皮14在相鄰處分別連接在同組內的不同翼型板131上，使得相鄰蒙皮14之間留設間隙。間隙之間涂彈性較佳的彈性密封膠。這種設計方式有效避免了蒙皮14之間力的連續傳遞，蒙皮14受力較小，因而蒙皮14可以采用薄板件制成，便于成型。蒙皮14采用薄板件后，所占的空間少，故作為主要承載部件的筒體12的截面可以進一步做大，進而顯著增強承載能力，以滿足實際要求。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接。可以是機械連接，也可以是電連接。可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。