风力发电机叶片材料 【技术领域】
本发明涉及一种风力发电机叶片材料,属于风力发电设备技术领域。
背景技术
随着世界能源危机的日益严重,以及公众对于改善生态环境要求的呼声日益高涨,风能作为一种清洁的可再生能源日益受到各国政府的重视。目前,全世界约有50个国家颁布了支持可再生能源发展的相关法律法规,对风电发展起到了至关重要的作用,风力发电产业正逐步发展成为初具规模的新兴产业。
目前,各国正加快对风力发电机组地研究步伐,不断推出新的技术装备。风力发电机组是由叶片、传动系统、发电机、储能设备、塔架及电器系统等组成的发电装置。叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证风力发电机组正常稳定运行的决定性因素。恶劣的环境和长期不停地运转,对叶片的要求有:比重轻且具有最佳的疲劳强度和机械性能,能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验;叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常,传递给整个发电系统的负荷稳定性好;耐腐蚀、紫外线照射和雷击的性能好;发电成本较低,维护费用最低。
风力发电机叶片材料的强度和刚度是决定风力发电机组性能优劣的关键。目前,风力发电机叶片所用材料已由木质、帆布等发展为金属(铝合金)、玻璃纤维增强复合材料(玻璃钢)等,风力发电机叶片采用这些材料时,多用手糊工艺制造成型,这样制得的风力发电机叶片质量大,不耐疲劳,而且还容易遭受雷击,并且叶片的成型速度也慢,各个叶片之间的品质也难以保证均一。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种风力发电机叶片材料。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种风力发电机叶片材料,主要由下列重量份的原料组成:
尼龙 668~70重量份;
碳纤维 29~31重量份。
上述技术方案中的有关内容解释如下:
上述方案中,还包括0.7~1.3重量份的色粉。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:
1、本发明使用的碳纤维的密度比玻璃纤维小约30%,强度大40%,尤其是模量高3~8倍,制得的叶片是玻璃纤维复合材料叶片刚度的2倍以上。
2、本发明制采用的碳纤维具有高抗疲劳特性,使得添加有碳纤维的尼龙1013B(尼龙6)制成叶片后也具有优良的抗疲劳特性。
3、本发明使用碳纤维后,叶片质量的降低和刚度的增加改善了叶片的空气动力学性能,减少对塔架和轮轴的负载,从而使风机的输出功率更平滑更均衡,提高能量效率。
4、本发明使用碳纤维后,利用碳纤维的导电性能,可有效地避免雷击对叶片造成的损伤。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例一:一种风力发电机叶片材料,原料配方如下:
尼龙 63.4千克;
碳纤维 1.5千克。
成型工艺:将尼龙6(尼龙1013B)加热至熔融状态后,加入碳纤维,再混合均匀,然后通过多流道注入模具内,保模一段时间后即可开模取出叶片,叶片的表面经过表面处理后即得成品。
实施例一:一种风力发电机叶片材料,原料配方如下:
尼龙 63.45千克;
碳纤维 1.5千克;
色粉 0.05。
上述方案中,还包括0.7~1.3重量份的。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。