一种风机叶片叶根预埋螺栓套结构及预埋螺栓套的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电设备领域，特别涉及一种风机叶片叶根预埋螺栓套结构及预埋螺栓套。


背景技术：

2.叶根联接结构是风电叶片与风轮轮毂联接的唯一关键部件，作用于叶片上的载荷通过叶根联接螺栓传递到轮毂上，因此必须保证叶根联接结构的可靠性，才能确保风电机组运行的安全性。目前常用的叶根联接结构为预埋螺栓套结构，例如可参考中国专利cn211230697u，该专利公开了一种风机叶片叶根预埋螺套，该螺套为锥形套结构，横截面为圆形，外壁由多段连续的圆弧构成波浪纹型结构，该预埋螺套抗拉拔力高，能够避免其叶尖螺套端周围玻璃钢层应力集中，能够有效降低叶根螺栓在和连接系数，提高叶根螺栓静力和疲劳安全性能，提高叶根连接安全可靠等级，保证风机安全性。但是，该专利未注重叶根螺栓所承受的应力，未考虑其使用寿命，不能起到提高叶根螺栓使用寿命的效果。中国专利cn211692725u公开了一种预埋螺栓套，该预埋螺栓套外表面为波浪型结构，横截面为圆形，未设置沉头孔结构，该预埋螺栓套可以增加与叶片的牢固度，进而保证叶根处的连接强度。相应地，该专利未注重叶根螺栓所承受的应力，未考虑其使用寿命，不能起到提高叶根螺栓使用寿命的效果。


技术实现要素：

3.本实用新型的发明目的在于：针对上述所存在的问题，提供一种风机叶片叶根预埋螺栓套结构及预埋螺栓套，本实用新型主要通过在叶根径向上增大预埋螺栓套的截面尺寸的方式，来增加预埋螺栓套的刚度，进而改善叶根联接螺栓的受力情况，降低叶根联接螺栓在叶片侧的应力幅值，叶根联接螺栓的使用寿命可提高20％以上，技术效果明显，对叶根联接结构的设计具有很好的指导意义。
4.本实用新型采用的技术方案如下：一种风机叶片叶根预埋螺栓套结构，包括埋设于预埋孔内的预埋螺栓套，预埋孔设于叶片的叶根处，预埋孔的形状与预埋螺栓套形状相匹配，叶片的叶根处通过叶根联接螺栓与变桨轴承连接，所述预埋螺栓套的两端分别朝向叶片的叶尖和叶根，构成预埋螺栓套的螺套叶尖端和螺套叶根端，预埋螺栓套的螺套叶根端与变桨轴承接触，预埋螺栓套的螺套叶尖端伸入预埋孔内，预埋螺栓套的横截面形状为非圆形。
5.在本实用新型中，预埋螺栓套内设有贯穿的安装孔，位于螺套叶根端的安装孔为圆柱形螺纹过孔，位于螺套叶尖端的安装孔为圆锥形沉头孔，沉头孔的最大直径端朝向叶尖方向。
6.在本实用新型中，所述圆锥形沉头孔内安装有堵头。
7.在本实用新型中，所述预埋螺栓套的横截面形状可以为矩形。
8.作为一种替代方案，所述预埋螺栓套的横截面形状为椭圆形。
9.作为一种替代方案，所述预埋螺栓套的横截面形状为类矩形。
10.本实用新型还包括一种用于风机叶片叶根连接的预埋螺栓套，所述预埋螺栓套的横截面形状为非圆形，预埋螺栓套内部设有安装孔，所述安装孔贯穿预埋螺栓套。
11.进一步，所述预埋螺栓套的横截面形状为矩形、类矩形或椭圆形。
12.进一步，所述预埋螺栓套的一端设置有用于安装堵头的圆锥形沉头孔，所述沉头孔的最大直径端位于预埋螺栓套的端面处。
13.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型主要通过在叶根径向上增大预埋螺栓套的截面尺寸的方式，来增加预埋螺栓套的刚度，进而改善叶根联接螺栓的受力情况，降低叶根联接螺栓在叶片侧的应力幅值，叶根联接螺栓的使用寿命可提高20％以上，技术效果明显，对叶根联接结构的设计具有很好的指导意义。
附图说明
14.图1是本实用新型的一种风机叶片叶根预埋螺栓套结构示意图；
15.图2是本实用新型的一种预埋螺栓套结构示意图；
16.图3是本实用新型的第二种预埋螺栓套结构示意图；
17.图4是本实用新型的第三种预埋螺栓套结构示意图。
18.图中标记：1为叶片，101为叶尖，102为叶根，103为预埋孔，2为轮毂，3为变桨轴承，4为预埋螺栓套，401为螺套叶尖端，402为螺套叶根端，403为圆柱形螺纹过孔，404为圆锥形沉头孔，405为堵头，5为叶根法兰。
具体实施方式
19.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
20.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.如图1所示，一种风机叶片叶根预埋螺栓套结构，包括设于预埋孔103内的预埋螺栓套4，预埋孔102设于叶片1的叶根102处，预埋螺栓套4的两端分别朝向叶片1的叶尖101和叶根102，构成预埋螺栓套4的螺套叶尖端401和螺套叶根端402，预埋螺栓套4内设有贯穿的安装孔，位于螺套叶根端402的安装孔为圆柱形螺纹过孔403，位于螺套叶尖端401的安装孔为圆锥形沉头孔404，圆锥形沉头孔404的最大直径端朝向叶尖101方向，圆锥形沉头孔404内安装有堵头405，以防止叶根102灌注时，树脂流入螺纹孔内。预埋螺栓套4的螺套叶根端402与变桨轴承3接触，叶片1的叶根102处通过叶根法兰5与变桨轴承3接触，并通过叶根联接螺栓(图中未画出)与变桨轴承3连接，进而实现与轮毂2装配连接。
22.如图2所示，预埋螺栓套4的横截面设置为矩形，对应预埋孔103的孔形也为矩形，相比于常规螺栓套，该新型螺栓套的横向截面积更大，因此具有更高的轴向刚度，能够有效改善叶根联接螺栓的受力情况，降低叶根联接螺栓在叶片侧的应力幅值，叶根联接螺栓的使用寿命可提高20％以上，技术效果明显。
23.作为一种替代地实施方式，如图3所示，所述预埋螺栓套4的横截面设置为椭圆形，相比于常规横截面为圆形的预埋螺栓套，椭圆形的横截面积更大，其也能起到增加螺栓套
轴向刚度的作用，进而实现提高叶根联接螺栓使用寿命的目的。
24.作为另一种替代地实施方式，如图4所示，所述预埋螺栓套4的横截面设置为类矩形结构，在图4中，预埋螺栓套4的两个相对的侧面被设置成矩形平面，另外两个相对的侧面被设置成圆弧面，相应地，该横截面形状相比于常规横截面为圆形形状来说，该横截面积更大，其也能起到增加螺栓套轴向刚度的作用，进而实现提高叶根联接螺栓使用寿命的目的。
25.在本实用新型中，本实用新型主要通过在叶根102径向上增大预埋螺栓套4截面尺寸的方式，来增加预埋螺栓套4的刚度，进而有效降低叶根联接螺栓的应力，提高叶根联接螺栓的使用寿命。
26.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种风机叶片叶根预埋螺栓套结构，包括埋设于预埋孔内的预埋螺栓套，预埋孔设于叶片的叶根处，预埋孔的形状与预埋螺栓套形状相匹配，叶片的叶根处通过叶根联接螺栓与变桨轴承连接，其特征在于，所述预埋螺栓套的两端分别朝向叶片的叶尖和叶根，构成预埋螺栓套的螺套叶尖端和螺套叶根端，预埋螺栓套的螺套叶根端与变桨轴承接触，预埋螺栓套的螺套叶尖端伸入预埋孔内，预埋螺栓套的横截面形状为非圆形。2.如权利要求1所述的风机叶片叶根预埋螺栓套结构，其特征在于，预埋螺栓套内设有贯穿的安装孔，位于螺套叶根端的安装孔为圆柱形螺纹过孔，位于螺套叶尖端的安装孔为圆锥形沉头孔，沉头孔的最大直径端朝向叶尖方向。3.如权利要求2所述的风机叶片叶根预埋螺栓套结构，其特征在于，所述圆锥形沉头孔内安装有堵头。4.如权利要求2或3所述的风机叶片叶根预埋螺栓套结构，其特征在于，所述预埋螺栓套的横截面形状为矩形。5.如权利要求2或3所述的风机叶片叶根预埋螺栓套结构，其特征在于，所述预埋螺栓套的横截面形状为椭圆形。6.如权利要求2或3所述的风机叶片叶根预埋螺栓套结构，其特征在于，所述预埋螺栓套的横截面形状为类矩形。7.一种用于风机叶片叶根连接的预埋螺栓套，其特征在于，所述预埋螺栓套的横截面形状为非圆形，预埋螺栓套内部设有安装孔，所述安装孔贯穿预埋螺栓套。8.如权利要求7所述的用于风机叶片叶根连接的预埋螺栓套，其特征在于，所述预埋螺栓套的横截面形状为矩形、类矩形或椭圆形。9.如权利要求8所述的用于风机叶片叶根连接的预埋螺栓套，其特征在于，所述预埋螺栓套的一端设置有用于安装堵头的圆锥形沉头孔，所述沉头孔的最大直径端位于预埋螺栓套的端面处。

技术总结
本实用新型公开了一种风机叶片叶根预埋螺栓套结构及预埋螺栓套，包括埋设于预埋孔内的预埋螺栓套，预埋孔设于叶片的叶根处，预埋孔的形状与预埋螺栓套形状相匹配，叶片的叶根处通过叶根联接螺栓与变桨轴承连接，其特征在于，所述预埋螺栓套的两端分别朝向叶片的叶尖和叶根，构成预埋螺栓套的螺套叶尖端和螺套叶根端，预埋螺栓套的螺套叶根端与变桨轴承接触，预埋螺栓套的螺套叶尖端伸入预埋孔内，预埋螺栓套的横截面形状为非圆形。本实用新型主要通过在叶根径向上增大预埋螺栓套的截面尺寸的方式，来增加预埋螺栓套的刚度，进而降低叶根联接螺栓在叶片侧的应力幅值，其使用寿命可提高20％以上，对叶根联接结构的设计具有很好的指导意义。好的指导意义。好的指导意义。


技术研发人员：张俊 王小青 钟贤和 黄永东 邓杰 羊森林 李松林
受保护的技术使用者：东方电气风电股份有限公司
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/5/25