15兆瓦风力发电机风轮叶片doc.docx
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15兆瓦风力发电机风轮叶片doc
报告编号：
2012210001362B
科技查新报告
项目名称：
1.5兆瓦风力发电机风轮叶片
委托人：
中复连众（沈阳）复合材料有限公司
委托日期：
2012年07月25日
查新机构（盖章）：
辽宁省科学技术情报研究所
查新完成日期：
2012年08月10日
中华人民共和国科学技术部
二○○○年制
查新项目
名称
中文：
1.5兆瓦风力发电机风轮叶片
英文：
查新机构
名称
辽宁省科学技术情报研究所
通讯地址
沈阳市高新技术产业开发区浑南二路8号
邮政编码
110181
负责人
孙玉茹
电话23931010传真23944061
E-mail：
chaxin0318@
联系人
金波
电话：
23931010-615
E-mail：
jinbo8008@
一、查新目的
申报市局级科技成果鉴定（奖励）。
二、查新项目的科学技术要点
随着国际风电技术的不断发展，风力机单机容量已经进入兆瓦级，国外风力发电机以1.5兆瓦为主流机型。
目前国内1.5MW叶片生产厂家主要通过技术引进获得叶片制造能力，国内的设计技术与国外差距较大。
本课题的研究是在引进国外技术的基础上，根据国内风电产业发展的需要，在气动翼型优化设计、成型工艺等技术领域进行改进，逐步开发出1.5MW风力发电机叶片，达到国际先进水平。
三、查新点与查新要求
查新点：
1.采用真空灌注成型工艺，减少叶片内部气泡含量，提高强度；
2.采用三明治（玻璃纤维增强环氧树脂-PVC芯材-玻璃纤维增强环氧树脂）夹芯结构提高叶片的韧性，降低叶片重量。
查新要求：
国内有无相同或同类研究。
四、文献检索范围及检索策略
国内联机检索：
数据库：
中国科技期刊数据库1989-2012
中国科学技术成果库（CSTAD）1986-2012
国家科技成果信息网1991-2012
中国专利文献数据库1985-2012
中国学位论文数据库（CDDB）1989-2012
中国学术会议论文数据库1989-2012
国家科技图书文献服务中心（NSTL）1990-2012
中国科技经济新闻数据库1989-2012
中国知网（CNKI）1989-2012
中国标准网
检索策略：
1.风力*发电机*风轮*叶片*（真空灌注+三明治+夹芯+复合层）
2.风力发电机*叶片*（环氧树脂+玻璃纤维）
3.（MW+兆瓦）*风力*发电机*叶
五、检索结果
经国内文献检索，查出相关文献11篇（文献1、2是期刊论文、文献3～10是专利、文献11是科技成果）。
1
风力发电机组叶片材料综述
Researchoffanbladematerial
绍了木质叶片、合金钢叶片、铝合金叶片,以及目前主要使用的玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料,概述了风机叶片材料的研究及使用情况.阐述了随着风机的大型化,碳纤维增强乙烯基树脂因具有性价比高、工艺性能好等优点,将逐步取代目前普遍采用的碳纤维增强环氧树脂材料.
作者：
陈亚君吴国庆倪红军曹阳茅靖峰陈立新ChenYajunWuGuoqingNiHongjunCaoYangMaoJingfengChenLixin
作者单位：
陈亚君,吴国庆,倪红军,曹阳,茅靖峰,ChenYajun,WuGuoqing,NiHongjun,CaoYang,MaoJingfeng（南通大学机械工程学院,南通,226019）
陈立新,ChenLixin（通州市四安镇球墨铸铁有限公司,南通,226300）
刊名：
化工新型材料PKU
英文刊名：
NEWCHEMICALMATERIALS
年，卷（期）：
201038（9）
分类号：
TQ13
关键词：
风力机叶片复合材料
机标分类号：
TM3TK8
机标关键词：
风力发电机组叶片材料fanblade碳纤维增强玻璃纤维复合材料碳纤维复合材料环氧树脂材料乙烯基树脂铝合金叶片使用情况工艺性能风机性价比合金钢取代木质
基金项目：
江苏省专项引导资金项目，江苏省科技支撑计划项目，南通大学研究生科技创新计划项目
2
风力发电机组风轮的叶片材料
介绍了风力机叶片的材料,分析了各种叶片材料的特点,介绍了国内外风力机叶片的发展概况及发展趋势,提出了我国的差距和未来发展的建议.通过对叶片材料的特性分析比较,可以发现叶片的发展趋势为重量更轻,使用寿命更长,造价更低廉.现在使用的风力机叶片大部分都是采用玻璃纤维增强材料.其它候选材料包括碳纤维增强塑料、混合复合材料、WindStrandTM增强材料等.随着风力机风轮直径的增大,叶片生产材料必然向着强度更大,抗疲劳特性更好的方向发展.在对造价更低、性能更为可靠的材料的追求之下,还会出现其他更加优异的材料.
作者：
王丽丽田德王海宽许明胡学敏魏玉通
作者单位：
王丽丽,王海宽,许明,胡学敏,魏玉通（内蒙古农业大学机电工程学院）
田德（内蒙古农业大学机电工程学院;华北电力大学可再生能源学院）
刊名：
农村牧区机械化
英文刊名：
NONGCUNMUQUJIXIEHUA
年，卷（期）：
2009
（2）
分类号：
S2
关键词：
风力发电叶片材料
机标分类号：
TM3TK8
机标关键词：
风力发电机组风轮纤维增强材料风力机叶片叶片材料发展趋势碳纤维增强塑料混合复合材料抗疲劳特性造价未来发展使用寿命生产材料分析比较国内外重量直径性能特点强度
基金项目：
DOI：
3
一种风力发电机的风轮叶片
本实用新型公开了一种风力发电机，尤其涉及一种风力发电机的风轮叶片，它属于风力发电设备技术领域。
一种风力发电机的风轮叶片，它是由空气外壁壳体与加强筋连接在一起构成，加强筋分为三组，设置在空气外壁壳体内的前缘、中部和后缘，空气外壁壳体的截面由前向后趋于减小。
本实用新型风轮叶片从叶根至叶尖的截面随空气外壁壳体翼型的变化而逐渐趋于减小，空气外壁壳体的两端面与三组加强筋连接成一个整体。
本实用新型结构的风轮叶片增强了叶片的整体强度，可使风力发电机组平稳运行，能够满足在极端载荷下安全运行，有效的延长叶片的使用寿命。
申请（专利）号:
CN200920013117.8
申请日期:
2009-4-21
公开（公告）日:
2010-1-6
公开（公告）号:
CN201377382
主分类号:
F03D1/06（2006.01）I,F,F03,F03D,F03D1
分类号:
F03D1/06（2006.01）I,F03D3/06（2006.01）I,F,F03,F03D,F03D1,F03D3,F03D1/06,F03D3/06
申请（专利权）人:
沈阳瑞祥风能设备有限公司
发明（设计）人:
谭福阳,马俊
主申请人地址:
110179辽宁省沈阳市浑南新区世纪路22号B座
专利代理机构:
辽宁沈阳国兴专利代理有限公司
代理人:
王钢
国别省市代码:
辽宁;21
主权项:
1、一种风力发电机的风轮叶片，其特征在于它是由空气外壁壳体（5）与加强筋连接在一起构成，加强筋分为三组，设置在空气外壁壳体（5）内的前缘、中部和后缘，空气外壁壳体（5）的截面由前向后趋于减小。
法律状态:
授权
4
风力发电机新型风轮及叶片制做方法
一种风力发电机新型风轮及叶片制做方法，风轮由轮毂、叶片、撑杆、钢丝绳组成；当风轮装用两叶片时，两撑杆和两叶片间隔排列，并成直角用螺栓安装在轮毂上，外端用钢丝绳把四个端头拴接成环形体，本结构容易加大叶片长度，增加扫风面积，提高风轮的整体刚性，减少震动；叶片制做是把三种不同直径的管材通过支架焊接成叶片骨架，用薄板包成机翼形状并焊接在骨架上；本风轮风能转换率高，成本低，易加工，重量轻，抗风强。
申请（专利）号:
CN200910209852.0
申请日期:
2009-11-8
公开（公告）日:
2010-6-30
公开（公告）号:
CN101761447A
主分类号:
F03D1/06（2006.01）I,F,F03,F03D,F03D1
分类号:
F03D1/06（2006.01）I,F,F03,F03D,F03D1,F03D1/06
申请（专利权）人:
朱永发
发明（设计）人:
朱永发
主申请人地址:
030001山西省太原市青年路新南一条26号
专利代理机构:
""
代理人:
国别省市代码:
山西;14
主权项:
一种风力发电机新型风轮及叶片制做方法，其特征是：
该新型风轮由轮毂、叶片、撑杆、轴头套、钢丝绳和钢丝绳卡组成；叶片和撑杆间隔均匀排列，里端通过法兰盘用螺栓安装在轮毂上，外端用钢丝绳把叶片和撑杆拴接成环形体；当新型风轮安装在水平轴上时，即可以把风能转换为风轮的旋转动能。
法律状态:
实质审查的生效
5
蜂窝板壳箱梁结构风力发电机风轮叶片
蜂窝板壳箱梁结构风力发电机风轮叶片。
本发明涉及风力发电机的风轮叶片，特别是兆瓦级大型风力发电机的风轮叶片。
在本风轮叶片中，由高强度高刚度蜂窝板壳构成叶片的主体轮廓，预先成形好的型材支撑体连接在蜂窝板壳上，进一步增强蜂窝薄壳的刚性，利用流线型分流头与三角挠流尾翼将上下蜂窝薄壳连接，构成全封闭箱梁结构的叶片。
本发明结构简单，制作方便，重量轻，绿色环保，生产成本低，强度及刚度更高。
申请（专利）号:
CN200910094041.0
申请日期:
2009-1-19
公开（公告）日:
2009-7-8
公开（公告）号:
CN101476548
主分类号:
F03D11/02（2006.01）I,F,F03,F03D,F03D11
分类号:
F03D11/02（2006.01）I,F,F03,F03D,F03D11,F03D11/02
申请（专利权）人:
昆明理工峰潮科技有限公司
发明（设计）人:
孙勇,鼓明军
主申请人地址:
650106云南省昆明市高新区昌源中路碧鸡花园A-D栋3单元302号
专利代理机构:
昆明今威专利代理有限公司
代理人:
赵云
国别省市代码:
云南;53
主权项:
1、蜂窝板壳箱梁结构风力发电机风轮叶片，其特征是：
采用蜂窝板壳体构成叶片的中空主体轮廓。
法律状态:
实质审查的生效
6
可生产出样板的风力发电机叶片的真空灌输工艺
本发明涉及一种可生产出样板的风力发电机叶片的真空灌输工艺，该真空灌输工艺包括：
将上半叶片和下半叶片模具清理、上脱模剂、依次铺设下层玻璃纤维层、竹材、PVC泡沫、上层玻璃纤维层及脱模材料层；脱模材料层上铺设样板玻璃纤维层；样板玻璃纤维层上均铺设脱模布和真空膜等形成成型腔；经抽真空、保压、灌入环氧树脂固化后，形成上半叶片、下半叶片成品；上半叶片和下半叶片模具经加热、固化、冷却、起模，取出样板。
本发明可为技术人员及质量检验人员提供可查询追踪的依据，便于在不破坏叶片成品的前提下分析叶片的力学性能，只需对叶片样板进行各方面的性能测试即可，减小了取材和测试的难度，不影响叶片的强度性能，并且测试结果可以代表叶片的真实性能。
申请（专利）号:
CN200910264260.9
申请日期:
2009-12-29
公开（公告）日:
2010-7-7
公开（公告）号:
CN101767458A
主分类号:
B29C70/34（2006.01）I,B,B29,B29C,B29C70
分类号:
C70/54,B29L31/08
申请（专利权）人:
无锡天奇竹风科技有限公司
发明（设计）人:
韩淑华,魏志军,张霞
主申请人地址:
214187江苏省无锡市惠山区洛社镇洛藕路
专利代理机构:
无锡市大为专利商标事务所32104
代理人:
殷红梅
国别省市代码:
江苏;32
主权项:
一种可生产出样板的风力发电机叶片的真空灌输工艺，其特征是：
该真空灌输工艺包括如下步骤：
a、在上半叶片模具和下半叶片模具内表面真空吸尘后，用棉布擦拭上半叶片模具和下半叶片模具的内表面；b、用棉布蘸取脱模剂在上半叶片模具和下半叶片模具的内表面各擦拭1～3遍；c、在上半叶片模具和下半叶片模具内先铺设下层玻璃纤维层，在下层玻璃纤维层上铺设竹材，再在竹材上铺设PVC泡沫，PVC泡沫上铺设上层玻璃纤维层，最后在上层玻璃纤维层上铺设脱模材料层；d、在上半叶片模具和下半叶片模具内的脱模材料层上铺设样板玻璃纤维层3～5层；e、在上半叶片模具和下半叶片模具内样板玻璃纤维层上均铺设脱模布、导注网、导胶管和真空膜，用胶粘带将真空膜的边缘与对应模具的内腔密封形成成型腔；f、抽真空使成型腔内真空度达到-0.09Mpa～-0.08MPa，保压30分钟，确保成型腔不漏气；g、灌入环氧树脂，上半叶片模具和下半叶片模具均加热到65～75℃并保温6～8小时进行预固化；h、揭去脱模布、导注网、导胶管和真空膜，即在上半叶片模具内形成上半叶片成品，在下半叶片模具内形成下半叶片成品，同时取下样板；i、将下半叶片成品需要粘结的地方涂环氧树脂胶，然后将上半叶片成品连同上半叶片模具翻转、合在下半叶片成品上，形成叶片成品，将脱下的样板放入叶片成品的内部空腔内；j、上半叶片模具和下半叶片模具均加热到70～75℃并保温8～10小时进行后固化；k、后固化完成后，上半叶片模具翻转打开，和下半叶片模具冷却至20～30℃，将叶片起模，同时拿出样板，标记、记录并保存样板。
法律状态:
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7
一种大型风力发电机组风轮叶片及其成型方法
本发明公开一种大型风力发电机组风轮叶片（简称：
风电叶片），该风电叶片为薄壳结构，由两半壳体粘接组合而成；在叶片的两壳体内分别设置有从叶根延伸至叶尖的大梁，在两大梁之间粘接有一主抗剪腹板，从而构成“工”形结构；在两壳体之间靠后缘侧设有一与主抗剪腹板平行的后缘抗剪腹板，上、下两端分别与两壳体粘接。
本发明还公开这种风轮叶片的成型方法，该方法包括大梁、叶根增强层、壳体采用真空灌注（RIM）工艺一次成型。
由于采用上述一体成型技术解决方案，避免了复合材料二次成型带来的质量缺陷，提高了制造风电叶片的结构强度和使用寿命，并显著提高了生产效率，降低了制造成本。
申请（专利）号:
CN200910191857.5
申请日期:
2009-12-11
公开（公告）日:
2010-6-23
公开（公告）号:
CN101749194A
主分类号:
F03D11/00（2006.01）I,F,F03,F03D,F03D11
分类号:
申请（专利权）人:
重庆通用工业（集团）有限责任公司
发明（设计）人:
钟方国,董静军,宋厚利,李明星,黎江,卓文
主申请人地址:
401336重庆市南岸区机电路18号
专利代理机构:
重庆弘旭专利代理有限责任公司50209
代理人:
周韶红
国别省市代码:
重庆;85
主权项:
一种大型风力发电机组风轮叶片，为薄壳结构，由压力面（15）和吸力面（16）两半壳体粘接组合而成，压力面（15）和吸力面（16）的前缘（6）通过前缘连接角（9）连接，压力面和吸力面的后缘（3）通过后缘连接角（14）连接，其特征在于：
在叶片的压力面（15）和吸力面（16）壳体内分别设置有从叶根
（1）延伸到叶尖（4）的大梁（11），两大梁（11）对应截面中心连线垂直于叶片截面弦线，该垂点距叶片前缘最前端顶点距离为弦线长度的29％；在压力面（15）和吸力面（16）的两大梁之间粘接有一主抗剪腹板（12），从而构成“工”形结构；在压力面（15）和吸力面（16）之间靠后缘（3）一侧设有一后缘抗剪腹板（13），该后缘抗剪腹板（13）与主抗剪腹板（12）平行，上、下两端分别与压力面（15）和吸力面（16）粘接。
法律状态:
实质审查的生效
8
风力发电机叶片用的环氧树脂体系制备方法
本发明公开一种风力发电机叶片用的环氧树脂体系制备方法，包括树脂部分和固化剂部分，两部分分别制备，设置一个树脂部分流水生产线，连续制备树脂部分；设置一个固化剂部分流水生产线，连续制备固化剂部分。
树脂部分流水生产线包括数量与原料种类一致的多条原料输送通道、一个静态混合器和一个控制系统，所有原料输送通道的出口并联在静态混合器的入口；每一条原料输送通道由依次连接的原料容器、输送泵、加热器、流量计、调节阀组成。
固化剂部分流水生产线与树脂部分流水生产线相同，不同之处在于固化剂部分流水生产线对加热器的需要可有可无。
本发明对整个生产过程能实现全程自动化、连续化的操控，生产效率高、质量稳定、计量精确、便于操作。
申请（专利）号:
CN200910216286.6
申请日期:
2009-11-19
公开（公告）日:
2010-6-16
公开（公告）号:
CN101735428A
主分类号:
C08G59/18（2006.01）I,C,C08,C08G,C08G59
申请（专利权）人:
东方电气集团东方汽轮机有限公司
发明（设计）人:
肖毅,杨青海,蔡义军,刘宝成,胡星
主申请人地址:
618000四川省德阳市高新技术产业园区金沙江西路666号
专利代理机构:
成都蓉信三星专利事务所51106
代理人:
刘克勤
国别省市代码:
四川;51
主权项:
一种风力发电机叶片用环氧树脂体系制备方法，该环氧树脂体系包括树脂部分和固化剂部分，两部分分别制备，其特征在于：
设置一个树脂部分流水生产线，连续制备树脂部分；设置一个固化剂部分流水生产线，连续制备固化剂部分。
法律状态:
9
一种芳纶纤维/环氧树脂复合材料的制备方法
本发明涉及一种芳纶纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，该种材料用于风力发电机转子叶片。
首先对芳纶纤维进行马来酸酐接枝改性处理；然后将处理后的芳纶纤维同环氧树脂复合，进行机械共混，控制芳纶纤维的重量百分比为混合粉料的10～20％，再将混合粉料放入不锈钢模具中压制成型，经过高温烧结制成马来酸酐接枝改性芳纶纤维/环氧树脂复合材料。
其中所述马来酸酐改性剂的组分为：
马来酸酐、乙醇、乙二胺四乙酸，本发明工艺方法简单，成本低，对环境无污染，制得的复合材料具有很好的力学性能。
申请（专利）号:
CN200910048983.5
申请日期:
2009-4-9
公开（公告）日:
2009-9-23
公开（公告）号:
CN101538398
主分类号:
C08L63/00（2006.01）I,C,C08,C08L,C08L63
分类号:
06M14,C08L63/00,B29C35/02,D06M14/16
申请（专利权）人:
上海第二工业大学
发明（设计）人:
李健,周洲
主申请人地址:
201209上海市浦东新区金海路2360号
专利代理机构:
上海东创专利代理事务所
代理人:
宁芝华
国别省市代码:
上海;31
主权项:
1、一种芳纶纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：
A）首先对芳纶纤维进行马来酸酐接枝改性处理；B）将处理后的芳纶纤维按重量百分比10-20％同80-90％的环氧树脂进行机械共混；C）将混合后的粉料放入平板硫化机模具中成型：
先将炉温升至110℃，保持60分钟，对预成型坯料进行预塑，压力控制在10-15MPa，再以60℃/小时的速度升温至190℃-220℃，保温1小时，使模压料成型，D）然后采用随炉降温的方式降温到80℃后将压力去掉，将模压成型后的复合材料连同模具一起取出，冷却至室温，获得复合材料。
法律状态:
公开，实质审查的生效
10
兆瓦级风力发电机玻璃钢叶片制作方法
本发明涉及风力发电机叶片加工技术领域，尤其是一种兆瓦级风力发电机玻璃钢叶片制作方法。
具有的步骤为：
材料及工艺准备；模具准备；主梁帽制作；叶片迎风面和背风面壳体制作；叶片根部平台和叶片加强筋制作；叶片定位筋制作；加强筋在背风面或迎风面上的安装、防雷电缆的安装；合模处理，粘合背风面和迎风面、合模后固化；脱模；后处理；叶片表面油漆处理；叶片配重处理；根部螺栓安装。
本发明机械化程度高，产品质量性能稳定，生产效率高，材料浪费低，劳动强度小。
申请（专利）号:
CN200710023457.4
申请日期:
2007-6-5
公开（公告）日:
2007-10-24
公开（公告）号:
CN101058236
主分类号:
B29D31/00（2006.01）I,B,B29,B29D,B29D31
申请（专利权）人:
江苏新誉风力发电设备有限公司,常州轨道车辆牵引传动工程技术研究中心
发明（设计）人:
周立成,何雪生,徐建东,殷聂生,蒋杰,董晓明,何明,戚红宇
主申请人地址:
213011江苏省常州市武进区遥观镇钱家工业园18号
专利代理机构:
常州市维益专利事务所
代理人:
王凌霄
国别省市代码:
江苏;32
主权项:
1.一种兆瓦级风力发电机玻璃钢叶片制作方法，其特征是：
具有前期制作迎风面和背风面壳体的模具，以及加强筋、主梁帽、根部平台的模具，再用高强环氧胶将用上述模具制成的叶片壳体背风面、迎风面、叶片加强筋、叶片根部平台、防雷电缆、防雷接受器按叶片结构要求胶结到一起，并进行玻璃纤维和环氧树脂补强，然后进行根部打孔处理和表面油漆处理，并进行叶片衡重的过程，具体方法步骤如下：
一）材料及工艺准备，包括增强材料裁剪、基体材料混合粘度及凝胶时间测定、夹芯材料切割、真空导入过程所需要的各种材料准备；二）模具准备；三）主梁帽制作；四）叶片迎风面和背风面壳体制作；五）叶片根部平台和叶片加强筋制作；六）叶片定位筋制作；七）加强筋在背风面或迎风面上的安装，同时在加强筋上安装防雷电缆，并与尖部防雷接受盘联接；八）合模处理，包括放置叶片定位筋—预合模—胶结面清理—涂高强合模树脂--合模后固化；九）脱模，清除叶片表面辅助材料；十）后处理，包括叶片表面打磨处理、叶片根部打孔处理，以及叶片胶结面用基体材料和增强材料补强处理、根部平台安装；十一）叶片表面油漆处理；十二）叶片配重处理；十三）根部螺栓安装。
法律状态:
公开，实质审查的生效，发明专利申请公布后的视为撤回
11
成果名称：
兆瓦级（MW）风力机复合材料叶片研究限制使用：
国内
省市：
中图分类号：
TM315
成果类别：
应用技术成果公布年份：
2007
关键词：
叶片风力发电机
成果简介：
风力发电机组的关键部件之一是复合材料叶片，属于高技术产品，涉及航空技术，复合材料及加工技术、模具技术等高技术。
在国外叶片是专业化生产的，集中在几家专业公司生产。
最著名的叶片公司是丹麦的LM公司，是世界上唯一一家全球叶片生产商。
全世界正在运行的风机叶片中三分之一以上都是LM的产品。
目前国外一些大整机制造商也进行叶片制造，如Vestas、Nordex、Games、GE等著名公司。
由于叶片是高科技含量、高附加值产品，价格约占机组的20%左右。
为了控制叶片技术，垄断中国市场，外商不转让叶片技术。
他们采用在中国独资设叶片厂的战略，避免技术外流。
目前已在中国设立了数家外资叶片厂。
在此背景下，上海市科委设立了新能源科技攻关专项，并批准该项目实施。
总体目标是研制一套1MW变速变距风力机样机叶片，与相应
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