BR112020002158B1 - Pá de rotor segmentada para uma turbina eólica e método para juntar uma pluralidade de segmentos de pá de rotor - Google Patents

Abstract

Trata-se de uma montagem de junta (32) para juntar os segmentos (25, 26) da pá de rotor (20) de uma pá de rotor (20) de turbina eólica que inclui um membro estrutural fêmea (36) preso dentro de um primeiro segmento (25) de pá de rotor. O membro estrutural fêmea (36) inclui os primeiros orifícios de broca (37) nos lados opostos do mesmo que são alinhados em uma direção no sentido do cordão. Adicionalmente, a montagem de junta (32) inclui um membro estrutural macho (34) que se estende de forma longitudinal a partir de uma face da extremidade de um segundo segmento (26) de pá de rotor. Assim sendo, o membro estrutural macho (34) é recebido dentro do membro estrutural fêmea (36) do primeiro segmento (25) de pá de rotor de modo que o primeiro e segundo segmentos (25, 26) de pá de rotor sejam alinhados e conectados. O membro estrutural macho (34) inclui os segundos orifícios de broca (39) nos lados opostos do mesmo. Adicionalmente, os segundos orifícios de broca (39) são alinhados com os primeiros orifícios de broca (37). Inclusive, a montagem de junta (32) inclui, pelo menos, um pino de extensão no sentido do cordão (38) que se estende através dos primeiros e segundos orifícios da broca (37, 39) de modo que junte os primeiros e segundos segmentos (25, 26) da pá do rotor.(...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se, em geral, a pás de rotores de turbinas eólicas e, mais particularmente, a montagens de juntas para pás de rotores de turbinas eólicas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] A energia eólica é considerada uma das fontes de energia mais limpas e ecologicamente corretas disponíveis atualmente, e as turbinas eólicas ganharam maior atenção nesse contexto. Uma turbina eólica moderna inclui, tipicamente, uma torre, um gerador, uma caixa de engrenagens, uma nacela e uma ou mais pás de rotor. As pás de rotor capturam a energia cinética do vento com o uso de princípios conhecidos de aerofólios e transmitem a energia cinética na forma de energia rotacional, de modo que gire o eixo que acopla as pás de rotor a uma caixa de engrenagens, ou se uma caixa de engrenagem não for usada diretamente no gerador. O gerador, então, converte a energia mecânica em energia elétrica que pode ser implantada em uma rede de serviços públicos.

[003] A construção de uma pá de rotor moderna, em geral, inclui componentes de revestimento ou carcaça, tampas de longarina e uma ou mais almas de cisalhamento, que se estendem entre as tampas de longarina. O revestimento, tipicamente fabricado a partir de camadas de compostos de fibra e um material de núcleo leve, forma o formato aerodinâmico da parte externa do aerofólio da pá de rotor. Adicionalmente, as tampas de longarina fornecem um aumento da resistência da pá de rotor, integrando-se um ou mais elementos estruturais, que funcionam ao longo do comprimento da pá de rotor em ambos os lados da parte interna da pá de rotor. A alma de cisalhamento (ou almas de cisalhamento) inclui componentes estruturais em forma de viga que funcionam, essencialmente, de forma perpendicular entre as tampas de longarina superior e inferior e se estendem sobre a porção interna da pá de rotor entre os revestimentos externos. As tampas de longarina são, tipicamente, construídas a partir de compostos reforçados de fibra de vidro, embora algumas pás maiores possam incluir tampas de longarina construídas a partir de compostos reforçados de fibra de carbono.

[004] O tamanho, o formato e o peso das pás de rotor são fatores que contribuem para a eficiência energética das turbinas eólicas. Um aumento no tamanho da pá de rotor aumenta a produção de energia de uma turbina eólica, enquanto uma diminuição no peso também aumenta a eficiência de uma turbina eólica. Além disso, à medida que o tamanho das turbinas eólicas aumenta, particularmente, o tamanho das pás do rotor, o mesmo acontece com os respectivos custos de fabricação, transporte e montagem das turbinas eólicas. Os benefícios econômicos do aumento do tamanho das turbinas eólicas devem ser ponderados em relação a esses fatores.

[005] Uma estratégia conhecida para reduzir os custos de pré- moldagem, transporte e montagem das turbinas eólicas, que têm pás de rotor de tamanhos crescentes, é fabricar as pás de rotor em segmentos de pás. Os segmentos de pá podem ser montados para formar a pá de rotor depois que, por exemplo, os segmentos de pá individuais forem transportados para uma localização de montagem. Por exemplo, algumas pás de rotor incluem juntas soldadas ou aparafusadas. Uma dessas juntas aparafusadas inclui um pino de extensão no sentido do cordão que prende um membro de alma de cisalhamento macho ou um membro de longarina dentro de um membro de alma de cisalhamento fêmea de modo que una os segmentos adjacentes da pá.

[006] No entanto, certos problemas são associados ao pino de extensão no sentido do cordão. Por exemplo, o carregamento do bordo da junta sem o contato do pino é indeterminado. Adicionalmente, é um desafio fornecer uma junta adequada dentro do espaço limitado do aerofólio. Ademais, é difícil unir as conexões entre os segmentos da pá no campo. Inclusive, pode ser problemático montar os materiais estruturais no formato de aerofólio para sustentar as cargas e conseguir montar a junta. Ainda assim, há outros problemas com as pás de rotor segmentadas que incluem maximizar a eficiência estrutural da estrutura da junta e ainda manter a massa da junta o mais baixo possível.

[007] Desse modo, é necessária uma montagem de junta para uma pá de rotor segmentada que solucione os problemas mencionados acima. Consequentemente, a presente invenção é direcionada a uma montagem de junta para pás de rotor de turbina eólica que têm uma altura aumentada do membro da alma de cisalhamento macho, localmente, na localização do pino de extensão no sentido do cordão.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[008] A presente invenção fornece um projeto de pá de rotor de turbina eólica que soluciona as considerações discutidas acima. As realizações e as vantagens adicionais da invenção podem ser apresentadas, em parte, na seguinte descrição, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser compreendidos por meio da prática da invenção.

[009] Em uma realização, a presente invenção é direcionada a uma pá de rotor segmentada para uma turbina eólica. A pá de rotor inclui um primeiro segmento de pá de rotor que tem um membro estrutural fêmea com os primeiros orifícios de broca nos lados opostos dos mesmos que são alinhados em uma direção no sentido do cordão. A pá de rotor também inclui um segundo segmento de pá de rotor que tem um membro estrutural macho que se estende a partir do mesmo e através do membro estrutural fêmea, de modo que o primeiro e segundo segmentos de pá de rotor sejam alinhados e conectados. Adicionalmente, o membro estrutural macho inclui os segundos orifícios de broca nos lados opostos dos mesmos que são alinhados com os primeiros orifícios de broca. A pá de rotor também inclui pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão que se estende através dos primeiros e segundos orifícios da broca de modo que una os primeiros e segundos segmentos da pá de rotor. Ademais, o membro estrutural macho tem uma altura que aumenta a partir da raiz de pá da pá de rotor em direção a pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão.

[010] Em uma realização, a altura aumenta para uma altura máxima em pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão. Em outra realização, a pá de rotor inclui pelo menos uma abertura definida entre uma superfície lateral externa do membro estrutural macho e uma superfície lateral interna do membro estrutural fêmea. Em tais realizações, a altura máxima do membro estrutural macho fecha a abertura no pino de extensão no sentido do cordão. Em certas realizações, a altura do membro estrutural macho diminui a partir da altura máxima em direção à ponta de pá da pá de rotor.

[011] Em realizações adicionais, a pá de rotor inclui, adicionalmente, pelo menos um pino de extensão no sentido da extensão que se estende através dos membros estruturais machos ou fêmeas, ou ambos, de modo que prenda a pluralidade de segmentos de pá de rotor a um anel raiz de pá de rotor.

[012] Em realizações adicionais, o membro estrutural macho entra em contato com o membro estrutural fêmea somente no pelo menos um pino de extensão no sentido da extensão e no pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão. Em várias realizações, a pá de rotor pode incluir, adicionalmente, pelo menos uma bucha para receber cada um do pelo menos um pino de extensão no sentido da extensão e do pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão.

[013] Em outra realização, a presente invenção é direcionada a uma montagem de junta para unir uma pluralidade de segmentos de pá de rotor de uma pá de rotor de uma turbina eólica. A montagem de junta inclui um membro estrutural fêmea preso dentro de um primeiro segmento de pá de rotor. O membro estrutural fêmea inclui os primeiros orifícios de broca nos lados opostos dos mesmos que são alinhados em uma direção no sentido do cordão. Adicionalmente, a montagem de junta inclui um membro estrutural macho que se estende de forma longitudinal a partir de uma face da extremidade de um segundo segmento de pá de rotor. Assim sendo, o membro estrutural macho é recebido dentro do membro estrutural fêmea do primeiro segmento de pá de rotor de modo que o primeiro e segundo segmentos de pá de rotor sejam alinhados e conectados. O membro estrutural macho inclui os segundos orifícios de broca nos lados opostos dos mesmos. Adicionalmente, os segundos orifícios de broca são alinhados com os primeiros orifícios de broca. Inclusive, a montagem de junta inclui pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão que se estende através dos primeiros e segundos orifícios da broca de modo que una os primeiros e segundos segmentos da pá de rotor. Ademais, o membro estrutural macho tem uma altura que aumenta a partir da raiz de pá da pá de rotor em direção a pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão. Deve- se compreender que a montagem da junta pode incluir, adicionalmente, qualquer uma das características e/ou realizações adicionais descritas no presente documento.

[014] Ainda em outra realização, a presente invenção é direcionada a um método para unir uma pluralidade de segmentos de pá de rotor de uma pá de rotor. O método inclui fornecer um primeiro segmento de pá de rotor que tem um membro estrutural fêmea preso no mesmo. O método também inclui fornecer um segundo segmento de pá de rotor que tem um membro estrutural macho que se estende a partir do mesmo. Adicionalmente, o membro estrutural macho tem uma altura que aumenta a partir da raiz de pá da pá de rotor em direção a uma localização intermediária. Assim sendo, o método inclui inserir um membro estrutural macho no membro estrutural fêmea de modo que alinhe os primeiros orifícios de broca nos lados opostos do membro estrutural fêmea com os segundos orifícios de broa nos lados opostos do membro estrutural macho. Inclusive, o método inclui inserir pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão através dos primeiros e segundos orifícios da broca alinhados de modo que una os primeiros e segundos segmentos da pá de rotor em uma junta.

[015] Em uma realização, o método também inclui alinhar a localização intermediária do membro estrutural macho com a junta. Por exemplo, em uma realização, a localização intermediária corresponde à altura máxima do membro estrutural macho. Deve-se compreender que o método pode incluir, adicionalmente, qualquer uma das etapas, características e/ou realizações adicionais descritas no presente documento.

[016] Esses e outros recursos, realizações e vantagens da presente invenção irão se tornar mais bem compreendidos em referência à seguinte descrição e às reivindicações anexas. As figuras anexas, que são incorporadas e constituem uma parte desta especificação, ilustram as realizações da invenção e, junto com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[017] Uma descrição completa e capacitante da presente invenção, que inclui o melhor modo da mesma, direcionada a um técnico no assunto, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às Figuras anexas, nas quais: - A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de uma turbina eólica, de acordo com a presente invenção; - A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de uma pá de rotor segmentada da turbina eólica, de acordo com a presente invenção; - A Figura 3 ilustra uma vista em corte transversal no sentido da extensão de uma realização de uma montagem de junta de uma pá de rotor segmentada, de acordo com a presente invenção; - A Figura 4 ilustra uma vista em corte transversal de uma realização de um segmento de pá de rotor que tem um membro estrutural fêmea preso entre as tampas de longarina opostas da pá de rotor, de acordo com a presente invenção; - A Figura 5 ilustra uma vista em corte transversal de uma realização do membro estrutural macho que se encaixa dentro de um membro estrutural fêmea, de acordo com a presente invenção; - A Figura 6 ilustra uma vista em corte transversal de uma realização de uma montagem de junta, de acordo com a presente invenção; - A Figura 7 ilustra uma vista em corte transversal no sentido da extensão de uma realização de uma pá de rotor, de acordo com a construção convencional, que ilustra, particularmente, um membro estrutural macho colocado dentro de um membro estrutural fêmea; - A Figura 8 ilustra um perfil de desvio da pá de rotor convencional da Figura 7; - A Figura 9 ilustra uma vista em corte transversal no sentido da extensão de uma pá de rotor, de acordo com a presente invenção, que ilustra, particularmente, um membro estrutural macho colocado dentro de um membro estrutural fêmea; - A Figura 10 ilustra um perfil de desvio da pá de rotor da Figura 9; e - A Figura 11 ilustra um fluxograma de uma realização de um método para unir uma pluralidade de segmentos de pás de rotor, de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[018] Agora, será feita referência, em detalhe, às realizações da invenção, a um ou mais exemplos que estão ilustrados nas figuras. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da invenção, sem limitação da invenção. Na verdade, será evidente para técnicos no assunto que várias modificações e realizações podem ser feitas na presente invenção, sem que se afaste do escopo da invenção. Por exemplo, as características ilustradas ou descritas como parte de uma realização podem ser usadas com outra realização para produzir uma realização adicional continuada. Portanto, a presente invenção destina-se a cobrir as tais modificações e realizações que se encontram dentro do escopo das reivindicações anexas e equivalentes das mesmas.

[019] Agora, referindo-se às figuras, a Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de uma turbina eólica 10. Conforme mostrado, a turbina eólica 10 inclui, em geral, uma torre 12, uma nacela 14 montada na torre 12 e um rotor 16 acoplado à nacela 14. O rotor 16 inclui um cubo giratório 18 e pelo menos uma pá de rotor 20 acoplada e que se estende para fora a partir do cubo 18. Por exemplo, na realização ilustrada, o rotor 16 inclui três pás de rotor 20. No entanto, em uma realização alternativa, o rotor 16 pode incluir mais ou menos do que três pás de rotor 20. Cada pá de rotor 20 pode ficar separada sobre o cubo 18 para facilitar o giro do rotor 16 para possibilitar que a energia cinética do vento seja transferida em energia mecânica útil e, subsequentemente, em energia elétrica. Por exemplo, o cubo 18 pode ser acoplado, de forma giratória, a um gerador elétrico (não mostrado) posicionado dentro da nacela 14 para permitir que a energia elétrica seja produzida.

[020] Em referência, agora, à Figura 2, uma vista em perspectiva de uma das pás de rotor 20 da turbina eólica 10 da Figura 1 é ilustrada. Conforme mostrado, a pá de rotor 20 inclui uma raiz de pá 22, que é usada para montar a pá de rotor 20 ao cubo 18 e uma ponta de pá 24 oposta à raiz de pá 22. Adicionalmente, conforme mostrado, a seção do corpo da pá de rotor 20 inclui uma pluralidade de segmentos de pás individuais 25, 26 alinhada em uma ordem de extremidade a extremidade, a partir da raiz de pá 22 à ponta de pá 24. Mais especificamente, conforme mostrado, a pá de rotor 20 inclui pelo menos um primeiro segmento de pá de rotor 25 e um segundo segmento de pá de rotor 26. Assim sendo, cada um dos segmentos de pá individuais 25, 26 podem ser unicamente configurados de forma que a pluralidade de segmentos 25, 26 defina a pá de rotor completa 20 que tem o perfil, o comprimento e as outras características desejadas da pá projetada. Desse modo, a pá de rotor 20 pode ter um formato contínuo que dá à mesma um contorno curvo a partir da raiz de pá 22 à ponta de pá 24. Alternativamente, a pá de rotor segmentada 20 pode ter um formato não-contínuo. Adicionalmente, as faces da extremidade longitudinal dos segmentos da pá individuais 25, 26 podem ter um perfil de modo que se alinhem com a face da extremidade de um segmento de pá adjacente.

[021] Ademais, conforme mostrado na Figura 4, cada um dos segmentos de pá individuais 25, 26 pode ser formado a partir de um primeiro componente de carcaça 21 e um segundo componente de carcaça 23. Tais componentes de carcaça 21, 23 podem ser formados individualmente e unidos nos bordos de ataque e fuga da pá de rotor 20. Cada um dos componentes de carcaça individuais 21, 23 pode incluir um revestimento interno e um externo e pode ser construído, por exemplo, a partir de um material fibroso seco. Ademais, cada um dos componentes de carcaça 21, 23 podem incluir um material de núcleo ensanduichado entre os revestimentos internos e externos. Esse material de núcleo pode ser, por exemplo, um material leve, como madeira balsa, espuma de poliestireno extrudado ou similares, conforme é conhecido na técnica.

[022] Em outras realizações, a pá de rotor 22 também pode incluir qualquer tipo de componentes estruturais internos ou outras almas de sustentação entre os componentes de carcaça superior e inferior 21, 23 dos segmentos de pá 25, 26. Por exemplo, como mostrado nas Figuras 3, 4 e 6, a pá de rotor 20 pode incluir tampas de longarina 28, 30 que se estendem substancialmente ao longo de todo o comprimento longitudinal da pá de rotor 20 e estão ligadas a um revestimento ou a uma superfície interna da pá de rotor 20. Adicionalmente, como mostrado, as tampas de longarina 28, 30 podem ter um formato e uma curvatura que correspondem essencialmente ao formato e à curvatura dos revestimentos internos dos respectivos componentes de carcaça 21, 23, ou qualquer alma interna adicional aderida às superfícies internas do revestimento.

[023] Particularmente, em referência às Figuras 3, 6 e 8, a pá de rotor 20 também pode incluir uma montagem de junta 32, formada por um membro estrutural macho rígido que se estende longitudinalmente (por exemplo, no sentido da extensão) 34 que se estende através de um membro estrutural fêmea 36. Por exemplo, em uma realização, o membro estrutural macho 34 pode fazer parte de uma alma de cisalhamento da pá de rotor 20, bem como parte das tampas de longarina da mesma 28, 30. Adicionalmente, como mostrado, o membro estrutural fêmea 36 também pode fazer parte da alma de cisalhamento. Assim, como mostrado, a montagem de junta 32 fornece integridade estrutural à pá de rotor 20 (isto é, agindo-se como a alma de cisalhamento entre as tampas de longarina opostas 28, 30) e une os segmentos adjacentes de pá de rotor 26 em conjunto, como descrito no presente documento.

[024] Mais especificamente, como mostrado na Figura 3, o primeiro segmento de pá de rotor 25 inclui o elemento estrutural fêmea 36 no mesmo. Adicionalmente, como mostrado nas Figuras 3 e 4, o membro estrutural fêmea 36 define uma passagem interna 45. Além disso, como mostrado, o membro estrutural fêmea 36 tem um certo perfil chaveado que corresponde ou que é compatível com o perfil de corte transversal do membro estrutural macho 34. Adicionalmente, o membro estrutural fêmea 36 pode ser aderido aos revestimentos internos dos componentes do revestimento 21, 23 e às tampas de longarina 28, 30 com uso de qualquer material adesivo ou método de ligação adequado. Por exemplo, o membro estrutural fêmea 36 pode ser fixado diretamente nas superfícies internas do revestimento dos componentes de revestimento 21, 23 ou pode ser fixado a uma alma separada que é aderida às superfícies internas do revestimento para maior sustentação e rigidez. Além disso, como mostrado particularmente na Figura 3, o membro estrutural macho 34 se estende a partir de uma face de extremidade 35, o segundo segmento de pá 26 e tem um perfil de corte transversal particular que geralmente corresponde ao formato de corte transversal da passagem interna 45 do elemento estrutural fêmea 36.

[025] Deve ser entendido que os membros estruturais macho e fêmea 34, 36 podem assumir vários formatos e várias configurações. Por exemplo, como mostrado geralmente nas Figuras 3 e 5 a 6, o elemento estrutural macho 34 corresponde a uma estrutura semelhante a uma viga e uma estrutura de viga de caixa oca, respectivamente. De maneira semelhante, como mostrado nas Figuras 3, 4 e 6, a passagem interna 45 do membro estrutural fêmea 36 tem um perfil de corte transversal geralmente em forma de caixa que corresponde ao perfil do membro estrutural macho 34. Mais especificamente, como mostrado, o membro estrutural macho 34 pode ter uma configuração quadrada ou retangular oca, com as tampas de longarina 28, 30 definidas por lados opostos da estrutura de viga de caixa. Em realizações alternativas, como mostrado na Figura 5, o membro estrutural macho 34 pode ter uma estrutura de viga oca, com paredes côncavas ou convexas que se estendem entre as tampas das longarinas 28, 30.

[026] Os membros estruturais macho e fêmea 34, 36 podem ser formados de qualquer material adequado usado convencionalmente como almas de cisalhamento internas para pás de turbinas eólicas. Por exemplo, os membros estruturais macho e/ou fêmea 34, 36 podem ser formados de uma matriz reforçada com fibra de carbono ou um polímero reforçado com fibra de vidro ou outro material leve e forte.

[027] Em referência agora às Figuras 4 e 6, o membro estrutural fêmea 36 também pode incluir os primeiros orifícios de broca 37 em lados opostos dos mesmos. Mais especificamente, como mostrado, os primeiros orifícios de broca 37 podem ser alinhados em um sentido do cordão. Da mesma forma, como mostrado nas Figuras 3, 5 e 6, o membro estrutural macho 34 inclui segundos orifícios de broca 39 nos seus lados opostos, que estão alinhados com os primeiros orifícios de broca 37.

[028] Além disso, como mostrado na Figura 6, pelo menos uma abertura 40 é definida entre uma superfície lateral externa 46 do elemento estrutural macho 34 e uma superfície lateral interna 44 do elemento estrutural fêmea 36. Além disso, como mostrado, a montagem de junta 32 inclui pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão 38, que se estende através dos primeiro e segundo orifícios de broca 37, 39, de modo a unir os primeiro e segundo segmentos de pá de rotor 25, 26 em conjunto, em uma junta 33.

[029] Particularmente, em referência à Figura 8, a pá de rotor 20 também pode incluir pelo menos um pino de extensão, na direção da extensão 48, que se estende através de um ou de ambos os membros estruturais macho e fêmea 34, 36, de modo a fixar a pluralidade de segmentos de pá de rotor 26 ao anel de raiz 35 da pá de rotor 20. Mais especificamente, como mostrado, cada junta 33 pode incluir adicionalmente pelo menos uma bucha 41 para receber os pinos de extensão na direção da extensão 48 e os pinos de extensão no sentido do cordão 38.

[030] Em referência, agora, às Figuras 7 e 9, as vistas em corte transversal de uma pá de rotor segmentada, de acordo com a construção convencional e de acordo com a presente invenção, são ilustradas, respectivamente. Como mostrado na Figura 7, o membro estrutural macho 34 tem uma altura constante desde a raiz da pá 22 até o pino de extensão no sentido do cordão 38. Assim, para montagens de juntas convencionais, a forma desviada do membro estrutural macho 34 entra em contato com o membro estrutural fêmea 36 entre os pinos 38, 48, que diminuem a abertura nas bordas das buchas 41 para os pinos 38, 48.

[031] Em contraste, como mostrado na Figura 9, o membro estrutural macho 34 tem uma altura 43 que aumenta a partir da raiz da pá 22, da pá do rotor 20, em direção ao pino de extensão no sentido do cordão 38. Mais especificamente, como mostrado, a altura 43 do membro estrutural macho 34 aumenta até uma altura máxima no pino de extensão no sentido do cordão (ou nos pinos de extensão no sentido do cordão) 38. Em tais realizações, como mostrado, a altura máxima do elemento estrutural macho 34 fecha a abertura 40 no pino de extensão no sentido do cordão 38. Ainda, referindo-se à Figura 8, a altura 43 do elemento estrutural macho 34 da presente invenção também pode diminuir a partir da altura máxima no pino de extensão no sentido do cordão 38, em direção à ponta da pá 24, da pá do rotor 20.

[032] Devido à altura de aumento localizada do membro estrutural macho 34, o membro estrutural macho 34 pode entrar em contato com o membro estrutural fêmea 36 apenas nos locais dos pinos 38, 48. Em outras palavras, o membro estrutural macho 34 pode ser dimensionado de modo que seu perfil desviado (Figura 10), dentro do membro estrutural fêmea 36, seja pequeno o suficiente para que os membros 34, 36 não façam contato fora dos pinos que restringem os membros 34, 36 em conjunto. Devido à disposição, no entanto, não há diferença no desvio nos pinos 38, 48 entre o membro estrutural fêmea 36 e o membro estrutural macho 34. Isso permite que a altura 43 do membro estrutural macho 34 aumente localmente pelo menos no pino de extensão 38 no sentido do cordão, criando, assim, mais espaço de cabeça para o pino 38 ocupar.

[033] Como tal, a presente invenção fornece muitas vantagens não presentes no estado da técnica. Por exemplo, a montagem de junta 32 da presente invenção fornece aumento de espaço para o pino de extensão no sentido do cordão (ou pinos de extensão no sentido do cordão) 38. Adicionalmente, o elemento estrutural macho 34 é mais eficiente para a mesma quantidade de material. Além disso, a montagem de junta 32 da presente invenção permite pontas de pá mais longas.

[034] Em referência agora à Figura 11, um diagrama de fluxo de uma realização de um método 100, para unir uma pluralidade de segmentos de pá de rotor 26, é ilustrado. Assim, como mostrado em 102, o método 100 inclui fornecer um primeiro segmento de pá de rotor 25 que tem um membro estrutural fêmea 36 preso no mesmo. Como mostrado em 104, o método inclui fornecer um segundo segmento de pá de rotor 26 que tem um membro estrutural macho 34 com uma altura 43 que aumenta a partir da raiz da pá 22, da pá de rotor 20, em direção a um local intermediário 31. Como mostrado em 106, o método 100 inclui inserir o membro estrutural macho 34 no membro estrutural fêmea 36, de modo a alinhar os primeiros orifícios de broca 37 nos lados opostos do elemento estrutural fêmea 36, com os segundos orifícios de broca 39 nos lados opostos do elemento estrutural macho 36. Assim, como mostrado em 108, o método 100 inclui inserir pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão 38, através dos primeiro e segundo orifícios de broca alinhados 37, 39, de modo a unir os primeiro e segundo segmentos de pá de rotor 25, 26 em uma junta 33.

[035] Em uma realização, o método 100 também inclui alinhar a localização intermediária 31 do elemento estrutural macho 34 com a junta 33. Por exemplo, como mostrado na Figura 8, a localização intermediária 31 corresponde à altura máxima do elemento estrutural macho 34.

[036] Esta descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, o que inclui o melhor modo, e também para permitir que qualquer técnico no assunto pratique a invenção, o que inclui a fabricação e o uso de dispositivos ou sistemas e a realização de métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorrem aos técnicos no assunto. Tais outros exemplos pretendem estar dentro do escopo das reivindicações, se incluírem elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças substanciais das linguagens literais das reivindicações.

Claims (11)

1. PÁ DE ROTOR (20) SEGMENTADA PARA UMA TURBINA EÓLICA (10), que compreende: um primeiro segmento (25) de pá de rotor (20) que compreende um membro estrutural fêmea (36), sendo que o membro estrutural fêmea (36) compreende os primeiros orifícios de broca (37) nos lados opostos dos mesmos, os primeiros orifícios de broca (37) alinhados em uma direção do sentido do cordão; caracterizado por compreender adicionalmente: um segundo segmento (26) de pá de rotor (20) que compreende um membro estrutural macho (34) que se projeta a partir do mesmo, sendo que o membro estrutural macho (34) se estende de forma longitudinal através do membro estrutural fêmea (36) de modo que os primeiros e os segundos segmentos da pá de rotor (25, 26) sejam alinhados e conectados, o membro estrutural macho (34) compreende os segundos orifícios de broca (39) nos lados opostos dos mesmos, os segundos orifícios de broca (39) alinhados com os primeiros orifícios de broca (37); e, pelo menos, um pino de extensão no sentido do cordão (38) se estende através dos primeiros e segundos orifícios de broca (37, 39) de modo que junte os primeiros e segundos segmentos da pá de rotor (25, 26), sendo que o membro estrutural macho (34) compreende uma altura (43) que aumenta a partir da raiz de pá (22) da pá de rotor (20) em direção a, pelo menos, um pino de extensão no sentido do cordão (38).

2. PÁ DE ROTOR (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela altura (43) aumentar para uma altura máxima (43) em, pelo menos, um pino de extensão no sentido do cordão (38).

3. PÁ DE ROTOR (20), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por compreender, adicionalmente, pelo menos uma abertura (40) definida entre a superfície lateral externa (46) do membro estrutural macho (34) e uma superfície lateral interna (44), em que a altura máxima (43) do membro estrutural macho (34) fecha a abertura (40) no pino de extensão no sentido do cordão (38).

4. PÁ DE ROTOR (20), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pela altura (43) do membro estrutural macho (34) diminuir a partir da altura máxima (43) em direção à ponta de pá (24) da pá de rotor (20).

5. PÁ DE ROTOR (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por compreender, adicionalmente, pelo menos, um pino de extensão no sentido da extensão (48) que se estende através de, pelo menos, um dos membros estruturais macho (34) ou um dos membros estruturais fêmea (36), de modo que prenda a pluralidade de segmentos de pás de rotor (20) a um anel raiz da pá de rotor (20).

6. PÁ DE ROTOR (20), de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo membro estrutural macho (34) entrar em contato com o membro estrutural fêmea (36) somente no, pelo menos, um pino de extensão no sentido da extensão (48) e no, pelo menos, um pino de extensão no sentido do cordão (38).

7. PÁ DE ROTOR (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por compreender, adicionalmente, pelo menos uma bucha (41) para receber cada um do pelo menos um pino de extensão no sentido da extensão (48) e do pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão (38).

8. MÉTODO (100) PARA JUNTAR UMA PLURALIDADE DE SEGMENTOS DE PÁ DE ROTOR (20), que compreende a etapa de: fornecer (102) um primeiro segmento (25) de pá de rotor (20) que tem um membro estrutural fêmea (36) preso no mesmo; caracterizado por compreender adicionalmente as etapas de: fornecer (104) um segundo segmento (26) de pá de rotor (20) que tem um membro estrutural macho (34) que se estende a partir do mesmo, sendo que o membro estrutural macho (34) tem uma altura (43) que aumenta a partir da raiz de pá (22) da pá de rotor (20) em direção a uma localização intermediária (31); inserir (104) o membro estrutural macho (34) no membro estrutural fêmea (36) de modo que alinhe os primeiros orifícios de broca (37) nos lados opostos do membro estrutural fêmea (36) com os segundos orifícios de broca (39) nos lados opostos do membro estrutural macho (34); e, inserir (108) pelo menos um pino de extensão no sentido do cordão (38) através dos primeiros e segundos orifícios de broca (37, 39) alinhados, de modo que junte os primeiros e segundos segmentos (25, 26) da pá de rotor (20) na junta (33).

9. MÉTODO (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender alinhar a localização intermediária (31) do membro estrutural macho (34) com a junta (33), sendo que a localização intermediária (31) corresponde à máxima altura (43) do membro estrutural macho (34).

10. MÉTODO (100), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por pelo menos uma abertura (40) ser definida entre a superfície lateral externa (46) do membro estrutural macho (34) e uma superfície lateral interna (44), em que a altura máxima (43) do membro estrutural macho (34) fecha a abertura (40) na junta (33).

11. MÉTODO (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela altura (43) do membro estrutural macho (34) diminuir a partir da altura máxima (43) em direção à ponta de pá (24) da pá de rotor (20).