本发明涉及风电叶片防雷系统领域，具体的说是一种风电叶片根部用防雷组件及其安装方法。
背景技术：
风能作为可再生洁净能源，风力发电也越来越受到国内外的关注。随着风电技术的发展，风机的高度随着轮毂高度和叶轮直径增大不断升高，风机遭受雷击的风险也越来越大。其中，遭受雷击损坏的风机部件维修人工费、停工期减少发电量等费用非常昂贵。因此，这就对风电叶片的防雷击技术提出了更高的要求。
一般地，风电叶片的基础防雷装置主要包括叶尖部的铝尖、叶身中部的接闪器和叶片根部的不锈钢防雷环，叶片尖部铝尖和中部的接闪器在合模工序安装，由于它们体积较小，安装固定较为方便，不锈钢防雷环一般是使用胶粘剂直接粘接到叶片根部外表面的，这种直接粘接的情况在机组运行中容易出现胶粘剂开裂现象，进而会发生防雷环的脱落，最终导致整个风电叶片防雷系统被破坏。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种风电叶片根部用防雷组件及其安装方法，在保证导雷性的同时能够保证防雷组件简单牢固的粘接于叶片根部壳体的外表面上。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种风电叶片根部用防雷组件，包括防雷环、帽型玻璃钢垫圈、连接耳和碳刷，所述防雷环分别与连接耳、碳刷相连接，连接耳远离防雷环的一端与叶片中部起导雷作用的铜质导线相连接，所述碳刷远离防雷环的一端与叶片轮毂相连，铜质导线通过连接耳将雷电传导至防雷环上，防雷环接收的雷电经碳刷传导至叶片轮毂；所述帽型玻璃钢垫圈的下端面与叶片根部相粘接，所述帽型玻璃钢垫圈是由两个完全一致的半帽型玻璃钢垫圈拼装而成的，所述防雷环是由两个相对设置的半圆环焊接而成的，两个半圆环分别固定于对应的半帽型玻璃钢垫圈上，利用螺栓依次穿过半圆环、半帽型玻璃钢垫圈后与螺母螺纹连接以将半圆环和半帽型玻璃钢垫圈相连接，所述螺栓顶部不冒出防雷环。
进一步地，所述半帽型玻璃钢垫圈从上至下依次包括小径半圆环部、半圆筒部和大径半圆环部，小径半圆环部的外径、半圆筒部的内径和大径半圆环部的内径均相等，所述小径半圆环部上设有供螺栓穿过的通孔，所述大径半圆环部底部与叶片根部通过胶粘剂相粘接。
进一步地，所述小径半圆环部底部设有一块弧形垫板，所述螺栓依次穿过半圆环、小径半圆环部、弧形垫板后与螺母螺纹连接。
进一步地，所述连接耳呈折线形，连接耳远离防雷环的一端与铜质导线端部的铜鼻子通过紧固件相连接。
进一步地，各个半圆环上均设有至少一个供螺栓穿过的内沉孔。
进一步地，所述螺栓为内六角沉头螺栓。
进一步地，所述防雷环的材质为不锈钢。
一种风电叶片根部用防雷组件的安装方法，包括如下步骤：
步骤一、将半圆环置于小径半圆环部的顶部，四周对齐后使用钻孔工具穿过内沉孔在小径半圆环部上开设通孔，将螺栓依次穿过内沉孔、通孔并拧紧螺母以将半圆环和半帽型玻璃钢垫圈紧固成为一体，采用上述方法将另一个半圆环和半帽型玻璃钢垫圈紧固成为一体；
步骤二、在两个半帽型玻璃钢垫圈底部涂覆胶粘剂，将两个半帽型玻璃钢垫圈以无缝隙或基本无缝隙的状态粘接到叶片根部，待胶粘剂固化后，将两个半圆环焊接在一起形成防雷环，焊接处打磨平整光滑；
步骤三、将连接耳焊接到防雷环的侧面，叶片中部伸出的铜质导线1端部安装有铜鼻子，使用紧固件将铜鼻子和连接耳固定，最后将碳刷与防雷环相连接即可。
有益效果：
1、本发明中的防雷组件包括防雷环、帽型玻璃钢垫圈、连接耳和碳刷，（1）叶片中部的铜质导线通过连接耳将雷电传导至防雷环上，防雷环接收的雷电经碳刷传导至叶片轮毂、主轴、塔筒，最后通过引下线将雷电引入大地，通过该防雷组件能够简单的将雷电传导至地面；（2）使用螺栓将防雷环固定到帽型玻璃钢垫圈上，将防雷环和帽型玻璃钢垫圈作为一体粘接到叶片根部壳体外表面，有效地提高了防雷组件的安装质量，避免了防雷组件的脱落，工艺操作相对方便。同时防雷环的随型性可以有效的控制；（3）螺栓顶部不冒出防雷环，使得碳刷与防雷环的接触时，不会与螺栓发生干涉，避免了碳刷的损伤。
2、本发明中的防雷组件结构简单、适用性强，只要涉及到叶片根部防雷的机构均可利用该防雷组件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中防雷组件的正视图。
图2是防雷环的结构示意图。
图3是帽型玻璃钢垫圈的结构示意图。
图4是弧形垫板的结构示意图。
图示标记，1、铜质导线，2、铜鼻子，3、紧固件，4、连接耳，5、防雷环，6、螺栓，7、帽型玻璃钢垫圈，8、弧形垫板，9、螺母，10、碳刷，11、叶片根部，12、内沉孔，13、通孔。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
一种风电叶片根部用防雷组件，请参考图1，该防雷组件包括防雷环5、帽型玻璃钢垫圈7、连接耳4和碳刷10，所述防雷环5分别与连接耳4、碳刷10相连接，连接耳4远离防雷环5的一端与叶片中部起导雷作用的铜质导线1相连接，所述碳刷10远离防雷环5的一端与叶片轮毂相连，铜质导线1通过连接耳4将雷电传导至防雷环5上，防雷环5接收的雷电经碳刷10传导至叶片轮毂；所述帽型玻璃钢垫圈7的下端面与叶片根部11相粘接，请参考图3，所述帽型玻璃钢垫圈7是由两个完全一致的半帽型玻璃钢垫圈拼装而成的，两个半帽型玻璃钢垫圈是采用真空灌注工艺成型的，请参考图2，所述防雷环5是由两个相对设置的半圆环焊接而成的，将防雷环5的设置成两个半圆环，可以使防雷环5的随型性得到有效控制。两个半圆环分别固定于对应的半帽型玻璃钢垫圈上，利用螺栓6依次穿过半圆环、半帽型玻璃钢垫圈后与螺母9螺纹连接以将半圆环和半帽型玻璃钢垫圈相连接，所述螺栓6顶部不冒出防雷环5，使得碳刷10与防雷环5的接触时，不会与螺栓6发生干涉，能够保证碳刷10和防雷环5的良好接触。
请参考图2，所述半帽型玻璃钢垫圈从上至下依次包括小径半圆环部、半圆筒部和大径半圆环部，小径半圆环部的外径、半圆筒部的内径和大径半圆环部的内径均相等，所述小径半圆环部上设有供螺栓6穿过的通孔13，所述大径半圆环部底部与叶片根部11通过胶粘剂相粘接。由于叶片根部11的材质也为玻璃钢，帽型玻璃钢垫圈7和叶片根部11之间使用胶粘剂粘接后粘接牢固，通过控制胶粘剂厚度，可以保证该防雷组件与叶片根部11之间不会发生胶粘剂开裂现象。
请参考图1和图4，所述小径圆环部底部设有一块弧形垫板8，所述螺栓6依次穿过半圆环、小径半圆环部、弧形垫板8后与螺母9螺纹连接。
其中，所述连接耳4呈折线形，连接耳4远离防雷环5的一端与铜质导线1端部的铜鼻子2通过紧固件3相连接。
各个半圆环上均设有至少一个供螺栓6穿过的内沉孔12。详细地，请参考图2，各个半圆环上内沉孔12的数量均为两个。
详细地，所述螺栓6为内六角沉头螺栓。
其中，所述防雷环5的材质为不锈钢。
如图1所示，该防雷组件的安装方法为：
步骤一、将半圆环置于小径半圆环部的顶部，四周对齐后使用钻孔工具穿过内沉孔12在小径半圆环部上开设通孔13，将螺栓6依次穿过内沉孔12、通孔13并拧紧螺母9以将半圆环和半帽型玻璃钢垫圈紧固成为一体，采用上述方法将另一个半圆环和半帽型玻璃钢垫圈紧固成为一体；
步骤二、在两个半帽型玻璃钢垫圈底部涂覆胶粘剂，将两个半帽型玻璃钢垫圈以无缝隙或基本无缝隙的状态粘接到叶片根部11，待胶粘剂固化后，将两个半圆环焊接在一起形成防雷环5，焊接处打磨平整光滑；
步骤三、将连接耳4焊接到防雷环5的侧面，叶片中部伸出的铜质导线1端部安装有铜鼻子2，使用紧固件3将铜鼻子2和连接耳4固定，最后将碳刷10与防雷环5相连接即可。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非随本发明作任何形式上的限制。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种风电叶片根部用防雷组件，其特征在于：包括防雷环(5)、帽型玻璃钢垫圈(7)、连接耳(4)和碳刷(10)，所述防雷环(5)分别与连接耳(4)、碳刷(10)相连接，连接耳(4)远离防雷环(5)的一端与叶片中部起导雷作用的铜质导线(1)相连接，所述碳刷(10)远离防雷环(5)的一端与叶片轮毂相连，铜质导线(1)通过连接耳(4)将雷电传导至防雷环(5)上，防雷环(5)接收的雷电经碳刷(10)传导至叶片轮毂；所述帽型玻璃钢垫圈(7)的下端面与叶片根部(11)相粘接，所述帽型玻璃钢垫圈(7)是由两个完全一致的半帽型玻璃钢垫圈拼装而成的，所述防雷环(5)是由两个相对设置的半圆环焊接而成的，两个半圆环分别固定于对应的半帽型玻璃钢垫圈上，利用螺栓(6)依次穿过半圆环、半帽型玻璃钢垫圈后与螺母(9)螺纹连接以将半圆环和半帽型玻璃钢垫圈相连接，所述螺栓(6)顶部不冒出防雷环(5)。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片根部用防雷组件，其特征在于：所述半帽型玻璃钢垫圈从上至下依次包括小径半圆环部、半圆筒部和大径半圆环部，小径半圆环部的外径、半圆筒部的内径和大径半圆环部的内径均相等，所述小径半圆环部上设有供螺栓(6)穿过的通孔(13)，所述大径半圆环部底部与叶片根部(11)通过胶粘剂相粘接。
3.根据权利要求2所述的一种风电叶片根部用防雷组件，其特征在于：所述小径半圆环部底部设有弧形垫板(8)，所述螺栓(6)依次穿过半圆环、小径半圆环部、弧形垫板(8)后与螺母(9)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种风电叶片根部用防雷组件，其特征在于：所述连接耳(4)呈折线形，连接耳(4)远离防雷环(5)的一端与铜质导线(1)端部的铜鼻子(2)通过紧固件(3)相连接。
5.根据权利要求1所述的一种风电叶片根部用防雷组件，其特征在于：各个半圆环上均设有至少一个供螺栓(6)穿过的内沉孔(12)。
6.根据权利要求1所述的一种风电叶片根部用防雷组件，其特征在于：所述螺栓(6)为内六角沉头螺栓。
7.根据权利要求1所述的一种风电叶片根部用防雷组件，其特征在于：所述防雷环(5)的材质为不锈钢。
8.根据权利要求2所述的一种风电叶片根部用防雷组件的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将半圆环置于小径半圆环部的顶部，四周对齐后使用钻孔工具穿过内沉孔(12)在小径半圆环部上开设通孔(13)，将螺栓(6)依次穿过内沉孔(12)、通孔(13)并拧紧螺母(9)以将半圆环和半帽型玻璃钢垫圈紧固成为一体，采用上述方法将另一个半圆环和半帽型玻璃钢垫圈紧固成为一体；
步骤二、在两个半帽型玻璃钢垫圈底部涂覆胶粘剂，将两个半帽型玻璃钢垫圈以无缝隙或基本无缝隙的状态粘接到叶片根部(11)，待胶粘剂固化后，将两个半圆环焊接在一起形成防雷环(5)，焊接处打磨平整光滑；
步骤三、将连接耳(4)焊接到防雷环(5)的侧面，叶片中部伸出的铜质导线(1)端部安装有铜鼻子(2)，使用紧固件(3)将铜鼻子(2)和连接耳(4)固定，最后将碳刷(10)与防雷环(5)相连接即可。
技术总结