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水平轴风电叶片变形装置的设计

2014-04-24 11:46
PokerJoker
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  3首架样机的设计

  现已经基本完成变形装置样机(80米直径1500千瓦额定风速13米/秒的水平轴式风电变形叶片)工程CAD图、工艺和安装设计,计划在三个月内按此设计完成样机试制、风电现场改装,开始发电试验。变形装置分五个部分:①副叶片;②副叶片升降驱动系统;③副叶片定位和限位系统;④除冰雪系统;⑤电器控制系统。

  3.1副叶片

  这是可围绕着主叶片部分身段的薄板环套,长度近8米,变形后最大宽3.15米,可在近主叶尖段增加迎风面积10.8平方米,其主体用规格为0.6毫米×1米不锈钢板制成,为能够随主叶片弯曲而分成8段,只有相邻段副叶片前后沿,分别通过连接条相固定铆接。

  3.2副叶片升降驱动系统

  主要由绞车(特制的卷扬机)、钢绳和相关的几组定滑轮装置(其装配草图见附件2.1、2.2)构成。绞车架由穿过主叶片根部壁面的几条螺栓固定。钢绳由直径11毫米拉回钢绳和6毫米拉去钢绳两部分连接而成;为了减少对主叶片气动效率的影响,拉回钢绳定滑轮位于主叶片尖约11米处,并且与钢绳一起全都安装在主叶片前沿旁;为了减轻绞车架所受的力矩,拉回钢绳在绞筒和绞车架之间沿着绞车架面伸出。经计算,对于主叶片任一断面,主叶片装上副叶片风速8米/秒时的最大弯矩,是未装副叶片13米/秒时的弯矩的80%,所以本样机副叶片的升降时刻,定为风速约6米/秒以下时升,约8米/秒时降。

  为安装拉回钢绳定滑轮,主叶片前沿旁边开了一条纵向槽(见附件2.2),这是安装变形装置对主叶片创伤最大之处。经计算,该槽对所处叶片截面安全系数的减少约0.5%,因而该槽对主叶片强度的影响还是可忽略不计。

  3.3副叶片限位和定位系统

  该系统是为了解决好副叶片在主叶片的不同位置时和升降过程中相对于主叶片的展开、收拢和晃动问题。

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