【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及新能源發電設備，尤其涉及一種具備除冰功能的風電葉片。
技術介紹
1、風電產業是我國的新興產業之一，進入冬季風力發電機易發生葉片覆冰問題，覆冰會使葉片重量增加、形成不平衡載荷，導致風機發電量降低、葉片損傷等，對風機的發電效率與使用壽命造成影響，葉片轉動時拋冰也會對附近人員財產造成安全隱患。現有解決覆冰問題的方案有：一、涂抹防冰涂料；二、熱力除冰。防冰涂料在一定程度上可以減少冰凍的發生，?但并不能徹底防止冰凍，當遇到嚴寒天氣時，涂料會失去防冰效果。熱力除冰需要熔化大量的冰塊，耗電較多。
2、現有技術中，申請公布號cn117846901a的專利技術專利提供了一種風電發電用葉片除冰裝置及除冰方法，包括：設置于風葉外側的清冰機構和與清冰機構呈一一對應關系設置的傳動機構。在外護筒內側設置有功能機構，在功能機構上的馬達與傳動組件的作用下，能夠對傳動機構和風扇進行同步驅動，通過傳動機構能夠對清冰機構在風葉外側進行升降，轉動的風扇能夠對風筒內部進行吹風，使得蓄熱腔內部的熱氣能夠通過連通機構輸送至清冰機構中，對風葉外壁進行熱風融冰。清冰機構上的斜吹端向外環內部進行吹風時，風力會對曲面塊進行推動，使得轉環能夠在外環上進行轉動，從而帶動刷毛進行公轉，配合著熱風融化能夠更好的對風葉外壁上的結冰進行摩擦去除，大大提高除冰效率。
3、在實現本專利技術過程中，專利技術人發現現有技術中至少存在如下問題：1、熱力除冰的方式需要熔化大量的冰塊，耗電量大；2、專利技術中的轉環能夠在外環上轉動，從而對風葉上的結冰進行摩擦去除，使用了
技術實現思路
1、本專利技術針對現有技術的不足，研制一種具備除冰功能的風電葉片，該風電葉片可對附著在葉片表面的水滴、薄冰進行清理，能耗小，實用性強。
2、本專利技術解決技術問題的技術方案為：本專利技術的實施例提供了一種具備除冰功能的風電葉片，包括葉片主體，葉片主體為中空殼體，所述風電葉片還包括驅水圈、破冰繩、擋塊，驅水圈為環形，驅水圈套在葉片主體上，葉片主體沿長度方向分為多段連續的工作區，每段工作區設置一個驅水圈，破冰繩為鋼絲繩，破冰繩設置多根，破冰繩的兩端分別固定在工作區的兩端，工作區的兩端分別設置多個擋塊，驅水圈設置在破冰繩的下方；驅水圈包括圈體、趕水圈，趕水圈的橫截面為內寬外窄的梯形，趕水圈設置在圈體內側，趕水圈的內側面與葉片主體的表面貼合。
3、圈體為實心金屬圈。風力發電機包括一風輪，風輪包括多個葉片主體，葉片主體的根部靠近風輪中心，風電葉片在豎直面內圍繞風輪中心轉動，風輪每轉動一圈，葉片主體從風輪的底部轉到頂部，再從風輪的頂部轉回底部。靠近葉片主體根部的一端為工作區的頂部，遠離葉片主體根部的一端為工作區的底部。
4、作為優化，所述工作區的分段按照葉片主體橫截面的外形變化進行，葉片主體橫截面的外形變化大的區域，工作區的長度短；葉片主體橫截面的外形變化小的區域，工作區的長度長。風力發電機的葉片最大轉速通常不超過每分鐘30轉，每個葉片旋轉一周的時長大于2秒，趕水圈從工作區一端運動至另一端的時長大于1秒。自由落體1秒下降4.9米，要保證趕水圈能夠穿過整個工作區，工作區的長度不能超過4.9米，同時考慮到趕水過程中要克服摩擦力，設置工作區的最大長度為2米。
5、作為優化，所述葉片主體包括葉根、??主梁帽、??腹板、?蒙皮、葉尖，??腹板設置在??主梁帽內部，葉根和??主梁帽區域橫截面的外形變化大，葉根和??主梁帽區域的工作區長度定為1米；?蒙皮和葉尖區域橫截面的外形變化小，?蒙皮和葉尖區域的工作區長度定為2米。?
6、作為優化，所述風電葉片還包括拉繩、收繩器，收繩器在工作區的兩端分別設置多個，收繩器包括轉軸、發條盒，轉軸的下端連接發條盒中的發條，發條盒固定在葉片主體中，拉繩的一端連接轉軸的上端、另一端連接圈體。當驅水圈位于工作區的中間時，工作區兩端發條盒中發條的上緊程度相同，都處于半滿狀態或小于半滿的狀態。
7、作為優化，所述收繩器還包括保護殼，保護殼包裹轉軸，保護殼連接發條盒，拉繩從保護殼側面穿出。
8、作為優化，所述收繩器還包括電機，電機安裝在葉片主體中，電機的輸出軸連接轉軸。
9、作為優化，所述風電葉片還包括加熱電纜，加熱電纜設置在葉片主體的殼體中，加熱電纜設置在葉片主體的殼體外側。葉片主體主要由復合材料制成，玻璃纖維是關鍵原材料之一。玻璃纖維的熱導率較低，具有較弱的導熱能力，通過將加熱電纜設置在葉片主體的殼體外側，可快速將熱量傳遞給冰塊，減少熱量的損耗。
10、作為優化，所述加熱電纜設置在葉片主體迎風面的兩側。
11、作為優化，所述葉片主體的相鄰工作區之間也設置有加熱電纜，工作區的中部也設置有加熱電纜，加熱電纜圍繞葉片主體設置一圈。
12、
技術實現思路
中提供的效果僅僅是實施例的效果，而不是專利技術所有的全部效果，上述技術方案具有如下優點或有益效果：
13、1．葉片主體從底部轉動到頂部的過程中，趕水圈在葉片主體與自身重力的作用下，從工作區的底部滑動至頂部；葉片主體從頂部轉動到底部的過程中，趕水圈在自身重量的作用下，從工作區的頂部滑落至底部。該過程中趕水圈可將附著在葉片主體的表面的水滴、薄冰趕到一起，水滴、薄冰在自身重力下落到地面。破冰繩附著在葉片主體的表面，通過將驅水圈設置在破冰繩的下方，驅水圈運動過程中還會頂起破冰繩，從而對冰層進行破碎。通過設置破冰繩為鋼絲繩，鋼絲繩是將力學性能和幾何尺寸符合要求的鋼絲按照一定的規則捻制在一起的螺旋狀鋼絲束。相較與傳統的尼龍繩，鋼絲繩具備更高的強度，相同強度要求下，直徑更小，降低了自重，同時鋼絲繩不吸水，冰塊很難附著在破冰繩上，驅水圈的通過也會與破冰繩發生摩擦，將破冰繩上的包裹的冰層進行清理；同時鋼絲繩具備一定的剛性，在驅水圈運動至下方前就會提前小范圍運動，延長了破冰時間，降低了破冰難度。該風電葉片可對附著在葉片表面的水滴、薄冰進行清理，能耗小，實用性強。
14、2．通過限制工作區的長度，葉片主體的每段工作區中橫截面的變化可以忽略，趕水圈在自身彈性的作用下，可保持趕水圈的內側面與葉片主體的表面始終貼合。
15、3．通過設置拉繩、收繩器，驅水圈運動方向前方的發條放松，運動方向后方的發條上緊，運動方向后方的發條會阻礙驅水圈的運動，可對驅水圈的運動進行緩沖，避免速度過快撞擊設備造成損壞。
16、4．通過設置電機，可收回拉繩固定驅水圈的位置，實現了清理動作的可控，在溫暖天氣時停止清理動作，減少對葉片發電工作的影響。需要驅水圈對葉片表面的水滴、薄冰進行清理時，電機斷電不工作，不會影響發條盒的工作；當不需要驅水圈對葉片表面的水滴、薄冰進行清理時，給工作區一端的電機通電，電機轉動將全部拉繩收回，驅水圈被限制運動。
17、5．葉片主體旋轉時，覆冰的著力點集中在葉片主體迎風面的兩側，通過在葉片主體迎風面的兩側設置加熱電纜，可通過加熱電纜熔化冰塊，將覆冰從重本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種具備除冰功能的風電葉片，包括葉片主體（1），葉片主體（1）為中空殼體，其特征是：所述風電葉片還包括驅水圈（2）、破冰繩（3）、擋塊（4），驅水圈（2）為環形，驅水圈（2）套在葉片主體（1）上，葉片主體（1）沿長度方向分為多段連續的工作區，每段工作區設置一個驅水圈（2），破冰繩（3）為鋼絲繩，破冰繩（3）設置多根，破冰繩（3）的兩端分別固定在工作區的兩端，工作區的兩端分別設置多個擋塊（4），驅水圈（2）設置在破冰繩（3）的下方；驅水圈（2）包括圈體（21）、趕水圈（22），趕水圈（22）的橫截面為內寬外窄的梯形，趕水圈（22）設置在圈體（21）內側，趕水圈（22）的內側面與葉片主體（1）的表面貼合。
2.根據權利要求1所述的一種具備除冰功能的風電葉片，其特征是，所述工作區的分段按照葉片主體（1）橫截面的外形變化進行，葉片主體（1）橫截面的外形變化大的區域，工作區的長度短；葉片主體（1）橫截面的外形變化小的區域，工作區的長度長。
3.根據權利要求2所述的一種具備除冰功能的風電葉片，其特征是，所述葉片主體（1）包括葉根（11）、?主梁帽（12）、?腹板（
4.根據權利要求1所述的一種具備除冰功能的風電葉片，其特征是，所述風電葉片還包括拉繩（5）、收繩器（6），收繩器（6）在工作區的兩端分別設置多個，收繩器（6）包括轉軸（61）、發條盒（62），轉軸（61）的下端連接發條盒（62）中的發條，發條盒（62）固定在葉片主體（1）中，拉繩（5）的一端連接轉軸（61）的上端、另一端連接圈體（21）。
5.根據權利要求4所述的一種具備除冰功能的風電葉片，其特征是，所述收繩器（6）還包括保護殼（63），保護殼（63）包裹轉軸（61），保護殼（63）連接發條盒（62），拉繩（5）從保護殼（63）側面穿出。
6.根據權利要求4所述的一種具備除冰功能的風電葉片，其特征是，所述收繩器（6）還包括電機（64），電機（64）安裝在葉片主體（1）中，電機（64）的輸出軸連接轉軸（61）。
7.根據權利要求1所述的一種具備除冰功能的風電葉片，其特征是，所述風電葉片還包括加熱電纜（7），加熱電纜（7）設置在葉片主體（1）的殼體中，加熱電纜（7）設置在葉片主體（1）的殼體外側。
8.根據權利要求7所述的一種具備除冰功能的風電葉片，其特征是，所述加熱電纜（7）設置在葉片主體（1）迎風面的兩側。
9.根據權利要求8所述的一種具備除冰功能的風電葉片，其特征是，所述葉片主體（1）的相鄰工作區之間也設置有加熱電纜（7），工作區的中部也設置有加熱電纜（7），加熱電纜（7）圍繞葉片主體（1）設置一圈。
...【技術特征摘要】
1.一種具備除冰功能的風電葉片，包括葉片主體（1），葉片主體（1）為中空殼體，其特征是：所述風電葉片還包括驅水圈（2）、破冰繩（3）、擋塊（4），驅水圈（2）為環形，驅水圈（2）套在葉片主體（1）上，葉片主體（1）沿長度方向分為多段連續的工作區，每段工作區設置一個驅水圈（2），破冰繩（3）為鋼絲繩，破冰繩（3）設置多根，破冰繩（3）的兩端分別固定在工作區的兩端，工作區的兩端分別設置多個擋塊（4），驅水圈（2）設置在破冰繩（3）的下方；驅水圈（2）包括圈體（21）、趕水圈（22），趕水圈（22）的橫截面為內寬外窄的梯形，趕水圈（22）設置在圈體（21）內側，趕水圈（22）的內側面與葉片主體（1）的表面貼合。
2.根據權利要求1所述的一種具備除冰功能的風電葉片，其特征是，所述工作區的分段按照葉片主體（1）橫截面的外形變化進行，葉片主體（1）橫截面的外形變化大的區域，工作區的長度短；葉片主體（1）橫截面的外形變化小的區域，工作區的長度長。
3.根據權利要求2所述的一種具備除冰功能的風電葉片，其特征是，所述葉片主體（1）包括葉根（11）、?主梁帽（12）、?腹板（13）、?蒙皮（14）、葉尖（15），?腹板（13）設置在?主梁帽（12）內部，葉根（11）和?主梁帽（12）區域橫截面的外形變化大，葉根（11）和?主梁帽（12）區域的工作區長度定為1米；?蒙皮（14）和葉尖（15）區域橫截面的外形變化小，?蒙皮（14）和葉尖（15）區域的工作區長度定為2米。
【專利技術屬性】
技術研發人員：張玉環，趙原，劉紅梅，
申請(專利權)人：山東華寧電伴熱科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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