CN102374113A - 风力涡轮机转子叶片接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及风力涡轮机转子叶片接头，具体而言，涉及一种用于由多个叶片节段(50)形成的转子叶片(22)的叶片节段(50)，其具有翼展(76)和翼弦(78)。叶片节段(50)包括具有在前缘(66)与后缘(68)之间延伸的压力侧(52)和吸入侧(64)的外壳节段(84)，该外壳节段(84)还具有梢端(80)和根端(82)。该叶片节段(50)还包括至少一个接头部分(100)，该接头部分在梢端(80)或根端(82)的其中一个处从外壳节段(84)突出并限定沿大致翼展向延伸的结合表面(112)。接头部分(100)允许使用相配合的接头部分(100)将叶片节段(50)联接到相邻的叶片节段(50)上。

Description

风力涡轮机转子叶片接头
技术领域
本公开内容总体涉及风力涡轮机转子叶片，且更具体地涉及用于结合风力涡轮机转子叶片中的叶片节段的叶片接头。
背景技术
风力被认为是当前可获得的最清洁、最为环境友好的能源之一，并且风力涡轮机在这方面已日益引起注意。现代风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或更多转子叶片。转子叶片利用公知的翼面原理(foil principle)捕获风的动能。转子叶片传输呈旋转能形式的动能以便转动将转子叶片联接到齿轮箱上或如果未使用齿轮箱则直接联接到发电机上的轴。发电机然后将机械能转换成可被调配给公用电网的电能。
转子叶片的尺寸、形状和重量是对风力涡轮机的能效有贡献的因素。转子叶片尺寸的增加增加了风力涡轮机的能量产出，而重量减轻也进一步提高了风力涡轮机的效率。此外，随着转子叶片尺寸增大，需要格外注意转子叶片的结构完整性。目前，现有和正在开发的大型商业风力涡轮机能够发出约1.5兆瓦到约12.5兆瓦的功率。这些更大型的风力涡轮机可具有直径大于90米的转子叶片组件。另外，转子叶片形状的改进促进了从叶片的叶根到叶梢具有大致弧形轮廓的正向扫掠形转子叶片的制造，从而提供了改善的空气动力学性能。因此，增加转子叶片尺寸、减轻转子叶片重量并提高转子叶片强度同时也改善转子叶片空气动力学性能的努力有助于风力涡轮机技术和采用风能作为备选能源的不断发展。
随着风力涡轮机的尺寸、特别是转子叶片的尺寸增加，风力涡轮机的制造、运输和组装的相应成本也增加。增加的风力涡轮机尺寸的经济效益必须权衡这些因素。例如，预制、运输和架设具有在90米范围内的转子叶片的风力涡轮机的成本可能显著影响较大风力涡轮机的经济优势。
一种用于降低预制、运输和架设具有尺寸增加的转子叶片的风力涡轮机的的成本的已知策略是采用叶片节段来制造转子叶片。叶片节段可在例如单独的叶片节段被运输到架设地点之后进行组装以形成转子叶片。然而，用于将叶片节段连接在一起的已知装置和设备可能具有各种缺点。例如，许多已知的装置由于叶片节段在组装期间需要相对于彼此进行的较大的翼展方向移动而导致对准困难，并且在组装之后对相邻的叶片节段的检查可能比较困难。此外，可能难以将例如粘合材料涂敷到已知装置上。例如，已知装置可能导致难于观察和检查粘合材料在相邻的叶片节段之间的注入或灌注。另外，已知的连接装置一般不允许在转子叶片已形成之后拆卸，从而阻碍去除单独的叶片节段以便进行检查、维护、更换或升级。
因此，需要一种风力涡轮机转子叶片设计，其特别适合用于较大型的风力涡轮机，且其在不牺牲风力涡轮机的结构刚性和能量效率的情况下最小化风力涡轮机的相关运输和组装成本。更具体而言，需要一种用于风力涡轮机转子叶片节段的叶片接头，其简化了将叶片节段组装成转子叶片，允许将叶片节段更精确地组装成转子叶片，并允许在组装之后如需要或希望的那样拆卸单独的叶片节段。
发明内容
本发明的多个方面和优点将在以下说明中进行部分论述，或可从说明而变得显而易见，或可通过实施本发明来获知。
在一个实施例中，公开了一种用于由多个叶片节段形成的转子叶片的叶片节段，该叶片节段具有翼展和翼弦。该叶片节段包括具有在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸入侧的外壳节段，该外壳节段还具有梢端和根端。该叶片节段还包括在梢端或根端的其中一个处从外壳节段突出并限定大致沿翼展方向延伸的结合表面的至少一个接头部分。该接头部分允许使用相配合的接头部分将叶片节段联接到相邻的叶片节段上。
参考以下说明和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并连同说明一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在参照附图的说明书中针对本领域的普通技术人员阐述了本发明的完整和能够实现的公开内容，在附图中：
图1是示例性风力涡轮机的透视图；
图2是根据公开内容的多个方面的分段风力涡轮机转子叶片的透视图；
图3是转子叶片的一部分的透视图，示出了本公开内容的接头部分的一个实施例；
图4是图3的转子叶片的截面图，示出了两个结合的叶片节段；
图5是转子叶片的一部分的透视图，示出了本公开内容的接头部分的另一个实施例；
图6是图5的转子叶片的截面图，示出了两个结合的叶片节段；
图7是转子叶片的一部分的俯视图，示出了两个结合的叶片节段的一个实施例；以及，
图8是转子叶片的一部分的俯视图，示出了两个结合的叶片节段的另一个实施例。
零部件列表
10风力涡轮机
12塔架
14支撑表面
16机舱
18转子
20可旋转的轮毂
22转子叶片
24叶片叶根部分
26负荷传递区域
28风向
30旋转轴线
32桨距调节系统
34变浆轴线
36控制系统
38偏航轴线
40处理器
50叶片节段
51第一叶片节段
52第二叶片节段
54叶梢
56叶根
62压力侧
64吸入侧
66前缘
68后缘
72翼展
74翼弦
76节段翼展
78节段翼弦
80梢端
82根端
84外壳节段
100接头部分
102台阶
104第一梢端
106第二梢端
108第一根端
110第二根端
112结合表面
120接头特征
122凸接头特征
124凹接头特征
126厚度
128厚度
130第一连接点
132第二连接点
134第一连接点
136第二连接点
140结合材料
142注射管
150机械紧固件
152第一机械紧固件
154第二机械紧固件
具体实施方式
现将详细说明本发明的实施例，其一个或多个实例在附图中示出。各实例作为对本发明的说明提供，而并非对本发明的限制。事实上，对本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的前提下，可在本发明中做出各种改型和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可与另一实施例一起使用以产生再一实施例。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的此类改型和变型。
图1是示例性风力涡轮机10的透视图。在该示例性实施例中，风力涡轮机10为水平轴线风力涡轮机。备选地，风力涡轮机10可为竖直轴线风力涡轮机。在该示例性实施例中，风力涡轮机10包括从支撑表面14例如地面、平台或基础延伸的塔架12、安装在塔架12上的机舱16和联接到机舱16上的转子18。转子18包括可旋转的轮毂20和联接到轮毂20上并从轮毂20向外延伸的至少一个转子叶片22。在该示例性实施例中，转子18具有三个转子叶片22。在一备选实施例中，转子18包括多于或少于三个的转子叶片22。在该示例性实施例中，塔架12由钢管制成，以在支撑表面14与机舱16之间限定空腔(图1中未示出)。在一备选实施例中，塔架12为具有任何适当高度的任何适当类型的塔架。
转子叶片22在轮毂20周围隔开，以有利于旋转的转子18使动能能够从风转换成可用的机械能，并随后转换成电能。通过在多个负荷传递区域26将叶根部分24联接到轮毂20上而使转子叶片22与轮毂20相匹配。负荷传递区域26具有轮毂负荷传递区域和叶片负荷传递区域(两者在图1中均未示出)。对转子叶片22引起的负荷经由负荷传递区域26被传递至轮毂20。在一个实施例中，转子叶片22具有范围为从约15米(m)至约91m的长度。备选地，转子叶片22可具有使风力涡轮机10能够如文中所述起作用的任何适当长度。例如，转子长度的其它非限制性的实例包括10m或以下、20m、37m或大于91米的长度。当风从方向28冲击转子叶片28时，转子18围绕旋转轴线30旋转。当转子叶片22旋转并承受离心力时，转子叶片22也承受各种力和力矩。由此，转子叶片22可能从中性位置即未偏离的位置偏离和/或旋转到偏离位置。此外，转子叶片22的桨距角或叶片桨距，即决定转子叶片22相对于风向28的投影的角度，可由桨距调节系统32改变，以通过调节至少一个转子叶片22相对于风矢量的角位置而控制风力涡轮机10所生成的负荷和动力。示出了对于转子叶片22的变浆轴线34。在风力涡轮机10的运行期间，桨距调节系统32可改变转子叶片22的叶片桨距使得转子叶片22移至顺桨位置，从而至少一个转子叶片22相对于风矢量的投影提供了朝风矢量定向的转子叶片22的最低表面积，这有利于降低转子18的转速，或可对风矢量呈现转子叶片22的更大表面积，从而有利于转子18的停转。
在该示例性实施例中，各转子叶片22的叶片桨距由控制系统36单独控制。备选地，对于所有转子叶片22的叶片桨距可由控制系统36同时控制。此外，在该示例性实施例中，随着方向28改变，可围绕偏航轴线38控制机舱16的偏航方向，以相对于方向28定位转子叶片22。
在该示例性实施例中，控制系统36示出为集中在机舱16内，然而，控制系统36可为遍及风力涡轮机10、支撑表面14上、风场内和/或在远程控制中心的分布式系统。控制系统36包括配置成执行文中所述的方法和/或步骤的处理器40。此外，文中所述的许多其它构件包括处理器。如文中所用，术语“处理器”并不局限于在本领域中称为计算机的集成电路，而是宽泛地指控制器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其它可编程电路，并且这些术语在文中可互换地使用。应当理解的是，处理器和/或控制系统还可包括存储器、输入通道和/或输出通道。
参照图2，示出了根据本公开内容的转子叶片22的一个实施例。转子叶片22可包括从叶梢54至叶根56以端对端的次序对齐的多个单独的叶片节段50。各单独的叶片节段50可独特地构造成使得多个叶片节段50限定具有设计的空气动力学轮廓、长度和其它期望特性的完整转子叶片22。例如，各叶片节段50可具有对应于相邻的叶片节段50的空气动力学轮廓的空气动力学轮廓。因此，叶片节段50的空气动力学轮廓可形成转子叶片22的连续空气动力学轮廓。
一般而言，转子叶片22且因此叶片节段50可包括在前缘66与后缘68之间延伸的压力侧62和吸入侧64(参看图4和6)。另外，转子叶片22可具有翼展72和翼弦74。此外，各叶片节段50可具有节段翼展76和节段翼弦78，以及梢端80和根端82。
在示例性实施例中，转子叶片22可是弯曲的。转子叶片22的弯曲可使得转子叶片22必须沿大致振翼方向(flapwise direction)和/或沿大致沿边方向(edgewise direction)弯曲。振翼方向是基本垂直于穿过转子叶片22的最宽侧的截面的横向轴线的方向。备选地，振翼方向可构成为空气动力学升力沿其作用在转子叶片22上的方向(或反方向)。沿边方向垂直于振翼方向。转子叶片22的振翼向曲率也称为预弯曲，而沿边向曲率也称为扫掠。因此，弯曲的转子叶片22可以是预弯曲和/或扫掠形。弯曲可使得转子叶片22能够在风力涡轮机10的运行期间更好地承受振翼向负荷和沿边向负荷，并且还可在风力涡轮机10的运行期间提供转子叶片22与塔架12的间隙。
现参照图3至8，本公开内容的各个单独的叶片节段50可包括外壳节段80。外壳节段80可具有总体空气动力学轮廓，例如与转子叶片22和相邻的叶片节段50的空气动力学外形大致相对应的空气动力学轮廓。因此，外壳节段80可包括叶片节段50的压力侧62、吸入侧64、前缘66、后缘68、梢端80和根端82。
在一些实施例中，外壳节段80可为整体式外壳。在备选实施例中，外壳节段80可由多个外壳构件形成。这些外壳构件可单独形成并在例如前缘66和后缘68处结合在一起。外壳节段80可包括内、外蒙皮并且可例如由干纤维材料构成。另外，外壳节段80可包括夹置在内、外蒙皮之间的芯核材料。该芯核材料可为例如轻质材料，如巴沙木、挤压聚苯乙烯泡沫等。
各单独的叶片节段50还可包括多个翼梁帽(未示出)。翼梁帽可沿翼展方向(定义为转子叶片的翼展72和叶片节段50的翼展76的方向)至少部分地延伸穿过外壳节段80并且可在翼弦方向(定义为转子叶片的翼弦74和叶片节段50的翼弦78的方向)上具有宽度。内部抗剪腹板(未示出)可在翼梁帽之间延伸穿过外壳节段80，使得翼梁帽和内部抗剪腹板总体形成结构件，该结构件可为例如I形或箱形结构件。翼梁帽和内部抗剪腹板通常可向单独的叶片节段50提供结构刚性。翼梁帽可具有基本对应于外壳节段80的形状和曲率的形状和曲率，使得翼梁帽的空气动力学轮廓对应于外壳节段80的空气动力学轮廓。翼梁帽通常可由碳纤维增强的基质或玻璃纤维增强的聚合物或其它坚固、轻质的材料形成。
各个叶片节段50可包括接头部分100，或多个接头部分100。应当理解的是，本公开内容的接头部分100可由任何适当的材料如文中公开的任何轻质材料形成。还应当理解的是，本公开内容的接头部分100可使用任何适当的成型技术形成。另外，应当理解的是，接头部分100或如下所述的各个部分可由例如翼梁帽和/或内部抗剪腹板形成，也可由叶片节段50的任何其它适当的内部或外部结构形成。
一般而言，接头部分100可从外壳节段80突出，以在叶片节段50的梢端80或根端82的其中一个处限定大致翼展向台阶102。另外，如果需要的话，接头部分100可从外壳节段80突出，以在叶片节段50的梢端80和根端82二者处限定大致翼展向台阶102。例如，在示例性实施例中，转子叶片22可包括第一叶片节段51和第二叶片节段52。各叶片节段51、52可包括从叶片节段51、52的外壳节段80突出的接头部分100。包括叶根56的叶片节段51或52可在叶片节段50的梢端80处限定大致翼展向台阶102，而包括叶梢54的叶片节段51或52可在叶片节段50的根端82处限定大致翼展向台阶102。然而，在备选的示例性实施例中，转子叶片22可包括多于第一叶片节段51和第二叶片节段52的叶片节段50。因此，不包括转子叶片22的叶梢54或叶根56的那些叶片节段50可在叶片节段50的梢端80和根端82二者处限定大致翼展向台阶102。
台阶102可为大致翼展向台阶102。例如，台阶102可将梢端80和/或根端82分隔成第一端和第二端。例如，如图3和5中所示，一个叶片节段的梢端80可由台阶102分隔成第一梢端104和第二梢端106，而根端82可由台阶102分隔成第一根端108和第二根端110。第一梢端104和第二梢端106可由台阶102在大致翼展方向上彼此隔开，而第一根端108和第二根端110可由台阶102在大致翼展方向上彼此隔开。端部104、106、108、110可总体视为沿翼弦向延伸的结合表面，该结合表面可与下述本公开内容的翼展向结合表面相结合地操作，以将叶片节段50联接到相邻的叶片节段50上。
应当理解的是，端部104、106、108、110不需要精确地平行于翼弦74和/或翼弦76延伸并与翼展72和/或翼展76垂直相对。例如，端部104、106、108、110可相对于翼展72、76和/或翼弦74、78的轴线成角度或旋转。
还应当理解的是，台阶102不需要精确地沿翼展72和/或翼展76的方向并垂直于翼弦74和/或76的方向延伸。例如，台阶102可相对于翼展72、76和/或翼弦74、78的轴线成角度或旋转。
沿大致翼展向延伸的结合表面112可由接头部分100限定。例如，结合表面112可被限定在台阶102上。如下所述，结合表面112可构造成与相邻的叶片节段50的配合结合表面112联接。例如，结合表面112可为沿大致翼展向延伸的表面，当相邻的叶片节段50被联接在一起时，该表面接触相邻的叶片节段50的配合结合表面112。结合表面112可为大致平坦的，和/或可包括限定在接头特征上的部分，如下所述。因此，各叶片节段50的一个或多个接头部分100可允许使用配合接头部分100将叶片节段50联接到相邻的叶片节段50上。此外，在该示例性实施例中，结合表面112和接头部分100可允许相邻的叶片节段50沿大致翼弦方向结合，使得叶片节段50沿翼弦74和/或翼弦78的方向靠拢。然而，另外或备选地，结合表面112和接头部分100可允许相邻的叶片节段50沿大致翼展方向结合，使得叶片节段50沿翼展72和/或翼展76的方向靠拢。
应当理解的是，结合表面112不需要精确地沿翼展72和/或翼展76的方向延伸或精确地与翼弦74和/或翼弦78垂直相对。例如，结合表面112相对于翼展72、76和/或翼弦74、78的轴线成角度或旋转。
各叶片节段50的接头部分100通常都可部分地限定前缘66或后缘68的其中一个。例如，如图3至8中所示，在一个实施例中，叶片节段50如第二叶片节段52可包括部分地限定前缘66的接头部分100。在此实施例中，接头部分100也可至少部分地限定压力侧62和吸入侧64从前缘66延伸的部分。在另一个实施例中，叶片节段50如第一叶片节段51可包括部分地限定后缘68的接头部分100。在此实施例中，接头部分100也可至少部分地限定压力侧62和吸入侧64从后缘68延伸的部分。一般而言，当叶片节段50包括部分地限定前缘66的接头部分100时，相邻的配合叶片节段50可包括部分地限定后缘68的接头部分100，且反之亦然。因此，一般而言，当相邻的叶片节段50被联接在一起时，配合接头部分100可对叶片节段50和转子叶片22的一部分共同形成在前缘66与后缘68之间延伸的压力侧62和吸入侧64。
例如，如图3和4中所示，相邻的叶片节段50可联接在一起使得叶片节段50的平结合表面112大致相接触，从而将叶片节段50联接在一起。然而，在如图5至8所示的另外的示例性实施例中，叶片节段50可包括与接头部分100相关联的接头特征120。
叶片节段50的接头特征120可相对于结合表面112沿大致垂直的方向突出，并且可至少部分地限定结合表面112。例如，在示例性实施例中，该垂直方向可为大致翼弦方向。然而，应当理解的是，接头特征120不需要相对于结合表面112精确垂直地延伸。例如，接头特征120可与垂直方向成角度延伸。因此，本公开内容旨在涵盖沿任何方向(包括垂直于结合表面112的方向分量)延伸的接头特征120。
在一个实施例中，接头特征120可为凸接头特征122。凸接头特征122可大致垂直于结合表面112从接头部分100突出。此外，结合表面112可至少部分地限定为凸接头特征122的外部大致沿翼展向延伸的表面。备选地，接头特征120可为凹接头特征124。凹接头特征124可大致垂直于结合表面112突出到接头部分100中，并且可在其中限定空腔以接纳相邻的叶片节段50的凸接头特征122。另外，结合表面112可至少部分地限定为凹接头特征122的内部大致沿翼展向延伸的表面。因此，当叶片节段50包括凸接头特征122时，相邻的叶片节段54通常刚可包括配合凹接头特征124。
接头特征120还可具有厚度。如果接头特征120为凸接头特征122，则该厚度通常可为凸接头特征122在例如压力侧62与吸入侧64之间延伸的厚度126，如图5中所示。如果接头特征120为凹接头特征124，则该厚度通常可为在例如压力侧62与吸入侧64之间延伸的由凹接头特征124限定的空腔的厚度128，如图5中所示。在一些实施例中，厚度126、128可呈锥形。例如，厚度126、128可沿翼展方向贯穿接头部分100(包括整个接头部分100或其任意部分)呈锥形。
在示例性实施例中，叶片节段50的梢端80和/或根端82可限定多个连接点，例如第一连接点130和第二连接点132或多个第一连接点130和第二连接点132。连接点通常可限定在梢端80和/或根端82中以容纳穿过其中的机械紧固件，使得叶片节段50可连接到相邻的叶片节段50上。另外，相邻的叶片节段50的第一连接点130和第二连接点132可定位成使得当相邻的叶片节段50被联接在一起时，第一连接点130和第二连接点132大致匹配，使得机械紧固件可穿过其中设置。
限定在叶片节段50的梢端80和/或根端82中的连接点如第一连接点130和第二连接点132可允许机械紧固件沿大致翼展方向延伸穿过其中，如下所述。另外，如图3、5、7和8中所示，第一连接点130和第二连接点132可沿大致翼展方向彼此间隔开。例如，第一连接点130和第二连接点132的其中一个可限定在第一梢端104或第一根端108上，而第一连接点130和第二连接点132的其中另一个可限定在第二梢端106或第二根端110上。该间距可通过在设置在第一连接点130和第二连接点132中的机械紧固件中形成剪力而有益地转换转子叶片22中在相邻的叶片节段50之间形成的边缘向弯曲力矩。
另外或备选地，叶片节段50的结合表面112可限定多个连接点，例如第一连接点134和第二连接点136或多个第一连接点134和第二连接点136。连接点通常可限定在结合表面112中，以容纳穿过其中的机械紧固件，使得叶片节段50可连接到相邻的叶片节段50上。另外，相邻的叶片节段50的第一连接点134和第二连接点136可定位成使得当相邻的叶片节段50联接在一起时，第一连接点134和第二连接点136大致配合，使得机械紧固件可穿过其中设置。
限定在叶片节段50的结合表面112中的连接点如第一连接点134和第二连接点136可允许机械紧固件例如沿大致翼弦方向延伸穿过其中，如下所述。另外，如图5和7中所示，第一连接点134和第二连接点136可沿着结合表面112在大致翼展方向上彼此间隔开。该间距可通过在设置在第一连接点130和第二连接点132中的机械紧固件中形成张力/压缩力而有益地转换转子叶片22中在相邻的叶片节段50之间形成的边缘向弯曲力矩。
当相邻的叶片节段50被联接在一起而形成转子叶片22时，叶片节段50可固定在一起。在一个实施例中，如图6中所示，叶片节段50可粘合在一起。一般而言，叶片节段50可利用任何适当的粘合技术粘合在一起，例如注射或灌注粘合，并且包括例如利用粘合膏或灌注树脂的任何粘合技术。例如，如图6中所示，结合材料140可经插入叶片节段50的其中一个的注射管注入相邻的叶片节段50之间。粘合材料140通常可覆盖叶片节段50的接头部分100，从而将相邻的叶片节段50的接头部分100粘合在一起。有利地，本公开内容的接头部分100可允许将粘合材料140注入相邻的叶片节段50之间的工人容易且有效地从转子叶片22外部目测检查粘合材料140和相邻的叶片节段50的粘合。例如，工人可通过确认粘合材料140在接头部分100之间渗漏到转子叶片22的外部而简单地确认结合材料140已经大致覆盖接头部分100。因此，不需要用于检查相邻的叶片节段之间的结合的检查孔和其它各种装置。
另外或备选地，可使用在相邻的叶片节段50之间延伸的一个或多个机械紧固件150连接叶片节段50。机械紧固件150可为例如螺母和螺栓组合，如图4中所示，或可为销和套管组合、钉子、螺钉、铆钉或任何其它适当的机械紧固件。
机械紧固件150可包括例如第一机械紧固件152和第二机械紧固件154或多个第一机械紧固件152和第二机械紧固件154。第一机械紧固件152和第二机械紧固件154可设置在第一连接点130、134和第二连接点132、136中，如上所述。此外，在一些实施例中，第一机械紧固件152和第二机械紧固件154可沿大致翼展方向彼此隔开。此间距可通过在设置在连接点130、132、134、136中的机械紧固件中形成各种力而有益地转换转子叶片22中在相邻的叶片节段50之间形成的边缘向弯曲力矩。
如上所述，在一些实施例中，机械紧固件150的一部分可沿大致翼展方向延伸穿过相邻的叶片节段50的梢端80和根端82，如图7和8中所示。当各个机械紧固件150沿大致翼展方向彼此进一步隔开时，转子叶片22中形成的边缘向弯曲力矩可通过在机械紧固件150中形成剪力而在相邻的叶片节段50之间转换。此外，在一些实施例中，机械紧固件150的一部分可沿大致翼弦方向延伸穿过相邻的叶片节段50的结合表面112，如图8中所示。当各个机械紧固件150沿大致翼展方向彼此进一步隔开时，转子叶片22中形成的边缘向弯曲力矩可通过在机械紧固件150中形成张力/压缩力而在相邻的叶片节段50之间转换。
有益地，本公开内容的接头部分100和叶片节段50可简化将相邻的叶片节段50组装成转子叶片22并允许将叶片节段50更精确地组装成转子叶片22。例如，本公开内容的叶片节段50可能要求相邻的叶片节段50沿翼展方向相对于彼此的移动较小以便精确组装，从而降低组装误差的可能性。此外，可通过简单地检验在相邻的叶片节段50的接头部分100处的接口以确定例如相邻的叶片节段50的前缘66和后缘68彼此齐平来完成对于精确组装的转子叶片22的检查。另外，本公开内容的接头部分100和叶片节段50可允许在组装之后如需要或希望的那样拆卸单独的叶片节段50。
此书面描述使用了包括最佳模式在内的实例来公开本发明，并且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造并利用任何装置或系统并且执行任何所结合的方法。本发明可取得专利权的范围通过权利要求来限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例包括并未不同于权利要求的文字语言所描述的结构元件，或者它们包括与权利要求的文字语言无实质性区别的等同结构元件，则认为此类其它实例包含在权利要求的保护范围内。

Claims (15)

1.一种用于由多个叶片节段(50)形成的转子叶片(22)的叶片节段(50)，所述叶片节段(50)具有翼展(76)和翼弦(78)，所述叶片节段(50)包括：
具有在前缘(66)与后缘(68)之间延伸的压力侧(62)和吸入侧(64)的外壳节段(84)，所述外壳节段(84)还具有梢端(80)和根端(82)；以及，
至少一个接头部分(100)，其在所述梢端(80)或所述根端(82)的其中一个处从所述外壳节段(84)突出并限定沿大致翼展向延伸的结合表面(112)，
其中所述接头部分(100)允许使用相应的配合接头部分(100)将所述叶片节段(50)联接到相邻的叶片节段(50)上。
2.根据权利要求1所述的叶片节段(50)，其特征在于，所述接头部分(100)限定大致翼展向台阶(102)，所述台阶(102)限定所述结合表面(112)。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的叶片节段(50)，其特征在于，所述叶片节段(50)还包括与所述接头部分(100)相关的接头特征(120)，所述接头特征(120)相对于所述结合表面(112)大致垂直地突出。
4.根据权利要求3所述的叶片节段(50)，其特征在于，所述接头特征(120)是从所述接头部分(100)突出的凸接头特征(122)。
5.根据权利要求3所述的叶片节段(50)，其特征在于，所述接头特征(122)是突出到所述接头部分(100)中的凹接头特征(124)。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的叶片节段(50)，其特征在于，所述接头特征(120)具有厚度(126，128)，并且其中所述厚度(126，128)沿所述翼展方向贯穿所述接头特征(120)呈锥形。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的叶片节段(50)，其特征在于，所述梢端(80)或所述根端(82)的其中一个限定第一连接点(130)和第二连接点(132)，所述第一连接点(130)和第二连接点(132)在大致翼展方向上彼此隔开。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的叶片节段(50)，其特征在于，所述结合表面(112)限定第一连接点(130)和第二连接点(132)，所述第一连接点(130)和第二连接点(132)在大致翼展方向上彼此隔开。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的叶片节段(50)，其特征在于，所述叶片节段(50)还包括从所述外壳节段(84)突出的多个接头部分(100)，所述多个接头部分(100)的其中一个从所述梢端(80)突出且所述多个接头部分(100)的其中一个从所述根端(82)突出，所述多个接头部分(100)中的每一个都限定沿大致翼展向延伸的结合表面(112)。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的叶片节段(50)，其特征在于，所述接头部分(100)部分地限定所述前缘(66)。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的叶片节段(50)，其特征在于，所述接头部分(100)部分地限定所述后缘(68)。
12.一种具有翼展(72)和翼弦(74)的转子叶片(22)，所述转子叶片(22)包括：
第一叶片节段(51)和第二叶片节段(52)，所述第一叶片节段(51)和第二叶片节段(52)中的每一个都包括：
具有在前缘(66)与后缘(68)之间延伸的压力侧(52)和吸入侧(64)的外壳节段(84)，所述外壳节段(84)还具有梢端(80)和根端(82)；以及，
至少一个接头部分(100)，其在所述梢端(80)或所述根端(82)的其中一个处从所述外壳节段(84)突出并限定沿大致翼展方向延伸的结合表面(112)，
其中所述第一叶片节段(51)和第二叶片节段(52)中的每一个的所述接头部分(100)都允许将所述第一叶片节段(51)和第二叶片节段(52)联接在一起。
13.根据权利要求12所述的转子叶片(22)，其特征在于，所述接头部分(100)每一个都限定大致翼展向台阶(102)，所述台阶(102)限定所述结合表面(112)。
14.根据权利要求12-13中任一项所述的转子叶片(22)，其特征在于，所述转子叶片(22)还包括与所述接头部分(100)中的每一个相关的接头特征(120)，所述接头特征(120)相对于所述结合表面(112)大致垂直地突出。
15.根据权利要求14所述的转子叶片(22)，其特征在于，所述第一叶片节段(51)的所述接头特征(120)是从所述第一叶片节段(51)的接头部分(100)突出的凸接头特征(122)，并且其中所述第二叶片节段(52)的所述接头特征(120)是突出到所述第二叶片节段(52)的所述接头部分(100)中的凹接头特征(124)。
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