CN102197217A - 具有集成根部的多面板风力涡轮机叶片 - Google Patents

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Abstract

一种具有空气动力学外形的风力涡轮机多面板叶片，由至少一个在压力侧的下壳体(17)和一个在进口侧的上壳体(19)以及两个预制的内部大梁(11、13)组成，随着这些内部大梁(11、13)装配这些下和上壳体(17、19)，其中，这些下和上壳体(17、19)和这些预制的内部大梁(11、13)分别包括一些延长段(31、33、35、37)，其构造成能装配形成叶片的根部。叶片还可以包括一前壳体(15)，其随着最近的大梁(11)装配到靠近下和上壳体(17、19)的机翼前缘。

Description

具有集成根部的多面板风力涡轮机叶片
技术领域
本发明总体涉及风力涡轮机叶片，尤其是涉及具有集成根部的多面板叶片。
背景技术
风力涡轮机包括一转子，其支撑一个或多个径向延伸来获取风的动能的叶片并引起连接到发电机的传动系旋转运动来产生电能。
由风力涡轮机所产生的能量的数量取决于叶片转子扫描表面，其接受风的作用且因此增长的叶片的长度通常意味着风力涡轮机发电量的增加。
为了便于风力涡轮机叶片的生产，建议叶片分成几个面板来单独生产，随后装配形成叶片。随后是这些已知建议的一部分。
EP 1 184 566 A1描述了由一个、两个或多个纵切面组成的风力涡轮机叶片，每个切面组成一个由纵向碳纤维管形成的中心元件，一系列横向碳纤维或玻璃纤维筋装配在碳纤维管上，连接到这个中心区域且碳纤维或玻璃纤维罩连接到在这些筋上。
WO 01/46582 A2描述了具有多个分开的元件的风力涡轮机叶片，这些元件连接到传动箱横梁并由垫圈分开，允许这些分开的元件相互之间运动来将这些分开的元件所在的叶片区域的牵引力减到最小。
在现有技术中，叶片根部与组成叶片其他部分的面板分开生产，后来在共同固化过程或使用粘合剂装配。
在工业上，对于具有较大的转子叶片的风力涡轮机的当今趋势是需要新的叶片设计，这些设计首先符合大尺寸叶片提出的运输和质量条件，其次符合着眼于获得最大的机械化程度的生产过程提出的条件。
发明内容
本发明的目的是提供一风力涡轮机叶片的结构，其允许预制包括叶片根部的部件。
本发明的另一目的是提供一种风力涡轮机的结构，其明显地有助于自动化生产。
本发明的这些或其他目的通过提供具有空气动力学外形的风力涡轮机多面板叶片来获得，叶片由至少一个在压力侧的下壳体和在进口侧的上壳体以及两个预制的内部大梁组成。这些下和上壳体装配到这些内部横梁上，其中，这些下和上壳体以及这些预制的内部横梁分别包括一些延长段，形状构造成能装配形成叶片根部。
在一个优选实施例中，叶片还包括前壳体，其装配到最接近与下和上壳体一起的机翼前缘的大梁上。随着这种结构的获得促使这些延长段的过度区域塑造成圆截面根部区域。
本发明的其他特征和优点可以通过下面的关于附图的详细描述来得出。
附图说明
图1是根据本发明的风力涡轮机叶片的透视图。
图2a、2b和2c是三个叶片实施例沿图1中的A-A面的横截面视图。
图3是根据本发明的优选实施例的组成叶片的预制件在装配前的透视图。
图4是图3中的叶片沿B-B面的横截面视图。
图5是图3中的叶片沿C-C面的横截面视图。
具体实施方式
众所周知，在技术上，多面板叶片有几个优点：
-它允许使用不同的材料和/或生产过程和/或根据需要的叶片的每个部件的结构，使叶片的成本优化。
-它使质量控制更容易。
-它允许叶片生产者根据不同的标准组织生产和分包任何部件的生产(如果需要)。
图1显示了典型的风力涡轮机叶片的空气动力学外形，图2a、2b和2c显示了三个可能的多面板结构。
在图2a和2b所示的结构中，叶片部件是两个C形大梁11、13，其副翼设计成便于壳体的单独的进出装配更容易，前壳体15和下和上两个壳体17、19以及图2c的情况下叶片部件是两个大梁11、13和下和上两个壳体17、19。
在图2a和2b所示的结构中，装配的面板一方面三个壳体15、17、19连续，其外表面成形为叶片空气动力学的外形，另一方面，三个壳体15、17、19连接到靠近机翼前缘的大梁11且下和上壳体17、19仍连接到大梁13.
在图2c所示的结构中，面板装配一方面下和上壳体17、19连续，其外表面成形为叶片的空气动力学的外形，另一方面，下和上壳体17、19仍连接到两个大梁11、13。
根据本发明(适用于提到的多面板结构和其他结构，其中下和上壳体17、19还装配到两个大梁11、13)，大梁11、13和上和下壳体17、19包括一些可以装配组成叶片根部的成形的延长段31、33、37、39，其具有第一过渡段和第二圆形段。
因此，如图4和5所示，对应于图2a和2b所示的任何叶片，这些延长段31、33、37、39的结构包括组成叶片根部过度段的第一面31′、33′、37′、39′和带有适于组成叶片根部圆形部分的圆形段的第二面31″、33″、37″、39″。
装配这些延长段31、33、37、39可以采用装配壳体15、17、19和大梁11、13相同的技术(而在这种情况下，这些边缘的结构应该是相同类型)或其他任何适合的技术。
相对于传统的卡入或共同固化到叶片的其他部分上的根部结构，这种集成的根部结构的优点中，下面的值得一提：
由于所有部件采用阴模制成，能更好的控制根部区域的几何形状。
改进组成叶片的不同部件的装配(直接来源于前一段提到的更大的尺寸控制)。
由于更好的控制装配部件的尺寸，结束阶段(剩余材料的切削、磨光、重做)花费更少的时间。
加强了结构：在组分材料上，集成根部的结构允许从叶片的端部到根部具有连续的加强纤维，从而促进通过该结构的压力正确的传递。
尽管本发明已经就实施例做了完整的描述，但因该清楚可以引入在其范围内的修改，不限于上述实施例而是由下面的权利要求所限制。

Claims (5)

1.一种具有空气动力学外形的风力涡轮机多面板叶片，由至少一个在压力侧的下壳体(17)和一个在进口侧的上壳体(19)以及两个预制的内部大梁(11、13)组成，与这些内部大梁(11、13)一起装配这些下和上壳体(17、19)，其特征在于，这些下和上壳体(17、19)和这些预制的内部大梁(11、13)分别包括一些延长段(31、33、35、37)，其构造成能装配形成叶片的根部。
2.根据权利要求1所述的具有空气动力学外形的风力涡轮机多面板叶片，其特征在于，还具有一前壳体(15)，其随着最近的大梁(11)装配到靠近下和上壳体(17、19)的机翼前缘。
3.根据权利要求1-2任一所述的具有空气动力学外形的风力涡轮机多面板叶片，其特征在于，这些延长段(31、33、35、37)的结构包括组成叶片根部过度段的第一面(31′、33′、37′、39′)和带有适于组成叶片根部圆形部分的圆形段的第二面(31″、33″、37″、39″)。
4.根据权利要求1-3任一所述的具有空气动力学外形的风力涡轮机多面板叶片，其特征在于，这些延长段(31、33、35、37)采用粘合剂装配。
5.根据权利要求1-4任一所述的具有空气动力学外形的风力涡轮机多面板叶片，其特征在于，这些延长段(31、33、35、37)采用铆钉结合装配。
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