CN102828898B - 风力涡轮机叶片 - Google Patents

风力涡轮机叶片 Download PDF

Info

Publication number
CN102828898B
CN102828898B CN201210199523.4A CN201210199523A CN102828898B CN 102828898 B CN102828898 B CN 102828898B CN 201210199523 A CN201210199523 A CN 201210199523A CN 102828898 B CN102828898 B CN 102828898B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pitching
bolt
ring
blade
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210199523.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102828898A (zh
Inventor
P·格雷伯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Envision Energy Jiangsu Co Ltd
Original Assignee
Envision Energy Denmark ApS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Envision Energy Denmark ApS filed Critical Envision Energy Denmark ApS
Publication of CN102828898A publication Critical patent/CN102828898A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102828898B publication Critical patent/CN102828898B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • F03D7/0228—Adjusting blade pitch of the blade tips only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10—Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/60—Assembly methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/302—Segmented or sectional blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05B2260/301—Retaining bolts or nuts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/79—Bearing, support or actuation arrangements therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明描述了一种具有桨距系统联接件的风力涡轮机叶片，采用该桨距系统联接件允许该联接件的固定件，如螺栓，从叶片外部紧固。这不需要相对困难和昂贵的外部维护操作来紧固俯仰联接件螺栓。该联接件设置为，呈现第一和第二内部轴承表面，俯仰联接件的螺栓可靠着该轴承表面紧固。该联接件可包括内叶片段的成型的端部，和/或桨距系统可包括额外的螺栓套管，以辅助这种设置。

Description

风力涡轮机叶片
技术领域
本发明涉及内叶片段和外叶片段至部分变桨距风力涡轮机叶片的桨距系统的固定，特别涉及螺栓连接方式的固定。
背景技术
在某些风力涡轮机叶片设计中，期望能够俯仰一些或所有风力涡轮机叶片主体，以控制风力涡轮机运行。这种俯仰通过使用桨距系统来实现，该桨距系统设于期望俯仰的涡轮机片段之间。
参见图1，联接安装在风力涡轮机叶片中的桨距系统的横断面的示范性实施例，用50表示。图1中仅示出桨距系统50的横断面的一侧。可以理解的是，整个桨距系统50在完整的圆周上延伸，在邻近的叶片段之间构成可俯仰的联接。
桨距系统50包括第一和第二同心的俯仰环(pitch ring)52，54，该俯仰环52，54通过至少一个轴承跑道56彼此联接。第一俯仰环52是外俯仰环，其具有比第二俯仰环54更大的直径，该第二俯仰环54位于第一俯仰环52圆周之内。跑道56中的轴承允许桨距系统的第一俯仰环52相对第二俯仰环54转动。
图1中，第一俯仰环52联接至第一叶片段58；螺栓60延伸穿过第一俯仰环52，并且牢固的容置于第一叶片段58的端部内；螺母62应用至螺栓60的自由端，以靠着第一俯仰环52和第一叶片段58上的底层末端表面紧固。同样地，第二俯仰环54联接至第二叶片段64；螺栓66延伸穿过第二俯仰环54，并且牢固地容置于第二叶片段64的端部内；螺母68应用至螺栓66的自由端，以靠着第二俯仰环54和第二叶片段64上的底层末端表面紧固。因此，第二叶片段64可相对于第一叶片段58可转动的俯仰。
由于图1中仅示出桨距系统50的横截面的一侧，因此，可以理解的是，多个螺栓60，66和螺母62，68绕桨距系统50的圆周设置。
作为桨距系统50的所述构造的结果，多个螺母和螺栓中的一组螺母和螺栓位于叶片外部——这种情况下，是第一组螺母和螺栓60，62。这种构造对于完全俯仰的风力涡轮机转子叶片是标准布置(其中，俯仰环设于转子叶片的根端)，例如美国专利No.6,783,326中所见。同样地，在风力涡轮机叶片外部的一组螺栓和螺母的布置也用于部分变桨距转子叶片，其中，桨距系统位于第一叶片段和第二叶片段之间的整个转子叶片的经度上的一点上。
然而，这种布置的一个问题是，第一俯仰环52的螺栓连接的维护，需要在正确位置接入外部叶片，以使工人进行适当的维护操作，例如，紧固螺栓连接。由于叶片转动必须固定和安全地停止，这种外部叶片接入导致相当多的维护时间和成本。进一步，部分变桨距涡轮机的情形下，维护时，必须将门架或起重提升平台设在邻近叶片的俯仰连接位的位置。在离岸涡轮机的情形下，由于任何外部维护操作易受天气造成的延误等因素影响，这种维护操作需要额外的成本。由于在风力涡轮机的使用期内必须定期进行维护操作，如螺栓紧固，对于风力涡轮机而言，这种维护操作涉及到的成本为相当高的操作费用。
国际专利申请WO2005/019642，公开了一种风力涡轮机叶片桨距系统，并且示出可转动的安装于轮毂的叶片。叶片和轮毂之间的连接件通过俯仰驱动盘制成。该驱动盘通过延伸入叶片的螺栓安装于叶片。轮毂和驱动盘之间设有其他的螺栓系统，这些螺栓系统延伸贯穿驱动盘和轮毂壁。该公开文本也包括叶片的两个部分之间的桨距系统的实施例。但未给出这些螺栓是如何紧固的信息。同样，国际专利申请WO2011/056121公开了一种在叶片的两个部分之间设有桨距系统的风力涡轮机。其中该桨距系统包括联接至可旋转的外环的内环。该申请并没有公开内叶片部件和外叶片部件是如何分别连接至两个环的。
欧洲专利申请EP1741940公开了一种风力涡轮机，其在转子轮毂和风力涡轮机叶片之间具有桨距系统，其中至少一组螺栓可从风力涡轮机叶片的外部接入。在另一实施例中，螺栓和螺母都可从外部接入。在这个技术方案中，风力涡轮机叶片通过内紧固动作和外紧固动作固定至桨距系统。
本发明的目的是改进现有技术的体系。特别地，目的是提供一种风力涡轮机叶片，能够克服上述概括的问题，并且导致相关的维护成本降低。
发明内容
这个目的通过一种方法实现，其中，部分变桨距风力涡轮机叶片的内、外叶片段穿过桨距系统通过紧固动作彼此紧固，该紧固动作仅从叶片内部进行，通常叶片至少35米长，其中，该叶片具有大致中空的叶片主体。相关的桨距系统设于内、外叶片段之间，内叶片段通过紧固动作紧固至桨距系统，该紧固动作仅从叶片内部进行，例如，从内叶片段的内部。同样地，外叶片段可通过紧固动作紧固至桨距系统，该紧固动作也仅从叶片内部进行。
优选地，一种叶片和方法包括以下详细的构造细节和步骤。提供一种部分变桨距风力涡轮机叶片，其具有大致中空主体、内叶片段、外叶片段以及设于内、外叶片段之间的桨距系统，该桨距系统用于相对于内叶片段俯仰外叶片段。桨距系统包括第一和第二俯仰环(pitchrings)，第二俯仰环可相对于第一俯仰环转动。内叶片段包括根末端和第一俯仰末端；设置第一俯仰末端，通过第一组多个紧固件联接至第一俯仰环；第一组多个紧固件具有用于固定第一组紧固件的第一装置，设置该第一装置，使得仅第一装置的固定将第一俯仰末端紧固至第一俯仰环；第一装置仅能够从风力涡轮机叶片内部接入，并且设置为，通过仅从风力涡轮机叶片内部而来的第一装置将内叶片段紧固至第一俯仰环。外叶片段包括第二俯仰末端和尖端；设置第二俯仰末端，以通过第二组多个紧固件联接至桨距系统的第二俯仰环；第二组多个紧固件具有用于紧固第二组紧固件的第二装置，设置第二装置，使得第二装置的固定将第二俯仰末端紧固至第二俯仰环；其中，第二装置仅能够从风力涡轮机叶片的内部接入。该方法包括：通过固定所述第二装置将第二俯仰末端紧固至第二俯仰环，所述第二装置仅从所述风力涡轮机叶片的内部接入。进一步，该方法包括：通过固定所述第一装置将第一俯仰末端紧固至第一俯仰环，所述第一装置仅从所述风力涡轮机叶片的内部接入。
因此，一旦内、外叶片段和桨距系统用紧固件紧固，产生恰当的接触，则不需要从叶片外部进行紧固动作。
这种情形中，术语“固定”意味着仅从叶片主体内部进行的固定动作。例如，术语“固定”意思是用螺母或不用螺母，靠着表面紧固螺栓。
典型地，第一组多个紧固件包括多个第一螺栓和第一螺母，其中，第一装置是与螺栓相结合的第一螺母。通常地，螺栓是具有外螺纹的直形部件，螺栓的一个末端被紧固至叶片段，而另一个末端通过螺母固定。可选择地是，紧固件包括具有螺栓头的螺栓，用于紧固的装置是螺栓头，该螺栓头需要用合适的机器转动，以便通过转动动作将带有螺栓头的螺栓固定至相应的具有内螺纹的螺丝孔中。相应地，第二组多个紧固件包括第二螺栓和第二螺母，第二装置是第二螺母。
例如，第一俯仰末端包括内叶片段的内部上的第一轴承表面，其中，第一轴承表面紧靠着第一俯仰环，通过第一紧固件紧固至第一俯仰环。可能地，第一俯仰末端具有内凸缘，该内凸缘包括第一轴承表面，桨距系统的第一俯仰环通过第一组多个紧固件紧固至该内凸缘的第一轴承表面。
在紧固件是螺栓和螺母的情形下，可选择地，第一螺栓延伸穿过第一俯仰环并且进入第一俯仰末端。这种方式下，第一装置和第一轴承表面可随后设于第一俯仰环的相对的两侧。例如，内凸缘包括多个盲孔，盲孔从内凸缘的第一轴承表面延伸进入凸缘处的风力涡轮机叶片主体，其中，第一组多个螺栓延伸穿过第一俯仰环进入盲孔。
一些实施例中，提供了具有大致中空主体的部分变桨距风力涡轮机叶片，该叶片包括：
具有第一和第二俯仰环的桨距系统，第二俯仰环可相对于第一俯仰环转动；
具有根末端和俯仰末端的内叶片段，内叶片段的俯仰末端通过第一组多个螺栓联接至桨距系统的第一俯仰环；和
具有俯仰末端和尖端的外叶片段，外叶片段的俯仰末端通过第二组螺栓联接至桨距系统的第二俯仰环，外叶片段可相对于内叶片段俯仰，
其中，叶片呈现出设于叶片主体内部上的第一轴承表面和第二轴承表面，设置叶片，使得第一组多个螺栓的第一末端和第二组多个螺栓的第一末端都从风力涡轮机叶片的内部接入，其中，第一组多个螺栓可靠着第一轴承表面紧固，第二组多个螺栓可靠着第二轴承表面紧固，使得第一和第二组多个螺栓可从风力涡轮机叶片主体内部紧固。
由于螺栓可从叶片内部紧固，不需要在叶片外部进行相对复杂的紧固操作(例如，为操作者在叶片外部提供门架，以在俯仰连接位处定位)。通过应用紧固力矩至第一组多个螺栓的第一末端和第二组多个螺栓的第一末端，将螺栓紧固在叶片中的恰当位置，该紧固力矩从叶片主体的内部施加。这种紧固动作可通过拧紧末端的螺母或转动螺栓头，在末端进行，使螺栓头靠着表面紧固。
轴承表面可以理解为，指叶片组件的表面，螺栓可靠着该表面紧固。可以理解的是，螺栓可直接靠着这一表面紧固，或靠着夹紧在该轴承表面的元件的表面紧固，例如，俯仰环，因此，紧固力通过该元件传递至底层轴承表面。由于轴承表面设于叶片内部，这允许进行内部紧固操作。
优选地，内叶片段的俯仰末端成型为，呈现第一轴承表面，第一组多个螺栓的末端靠着该第一轴承表面紧固，例如，使用螺母或螺栓头紧固。
内叶片段，其通常包括外表面，一组螺栓靠着该外表面紧固，该内叶片段特别成型，使得螺栓的紧固末端定位于叶片主体内部。
优选地，内叶片段包括设于内叶片段的俯仰末端的内凸缘，其中，桨距系统的第一俯仰环栓接至内凸缘。
设置螺栓，使得它们从叶片内部，靠着内凸缘紧固，或靠着安装至凸缘的俯仰环紧固。
例如，凸缘成直角的从内叶片段主体的内表面凸出，朝向内叶片段的中心纵轴。
有利地，第一轴承表面正交于内叶片段的纵轴。
可选择地，叶片包括多个设于内凸缘中的盲孔，盲孔从内凸缘的内轴承表面延伸进入凸缘处的风力涡轮机主体。第一组多个螺栓延伸穿过第一俯仰环进入盲孔，其中，第一组多个螺栓用于靠着第一俯仰环紧固，以将第一俯仰环固定至内凸缘的内轴承表面。
这个实施例中，桨距系统和螺栓的紧固末端都设于内叶片段的内部，桨距系统安装至凸缘的内轴承表面。这里，桨距系统可向上带动，穿过内叶片段的内部，以安装在这个位置，或者桨距系统可设置为若干部分(以通过内叶片段的俯仰末端)。
这种情形下，螺栓可包括锚杆段，以将螺栓固定在凸缘中的恰当位置，并且进一步包括螺母或其他合适的元件，该元件可在螺栓的螺纹段上调整，使其靠着俯仰环紧固，以将俯仰环固定在螺母和凸缘的内轴承表面之间。优选地，内轴承表面是凸缘的表面，该表面设于内叶片段的俯仰末端处，面朝内叶片段的根末端。
下面，描述若干可替代的技术方案。
第一可替代的实施例中，叶片包括多个设于内凸缘中的贯穿孔，该贯穿孔从内凸缘的内轴承表面延伸至内凸缘的外表面，其中，第一组多个螺栓延伸穿过内凸缘的贯穿孔和第一俯仰环，以将第一俯仰环安装至内凸缘，使得第一组多个螺栓的末端靠着内凸缘的内轴承表面紧固，以将第一俯仰环固定至内凸缘。
这个实施例覆盖了俯仰环可使用螺母和螺栓的组合栓接至凸缘的每个侧面的情况。俯仰环可安装至凸缘的内轴承表面，或安装至凸缘的外表面(也就是，凸缘远离内叶片段根片段的表面)。
多个螺栓可包括多个螺栓联接件，用于将内、外叶片段固定至桨距系统。螺栓可包括螺栓头，优选地设于螺栓联接件的外部表面侧，以及设于螺栓联接件的内部表面侧的螺纹部，设置螺栓，以与相应的可调节的螺母联接，该螺母设于螺纹部上，以将螺栓紧固在恰当位置。设置螺栓头，使得它们靠着外表面自固定，以防止任何从外部来的紧固动作。
特别地，第一组多个螺栓的第一末端设置为与相应的第一组多个螺母联接，其中，第一组多个螺母用于靠着内凸缘的内表面支撑，以将第一俯仰环固定至内凸缘，其中，第一组多个螺母可从风力涡轮机叶片的内部紧固。
进一步可替代的实施例中，内叶片段在俯仰末端变尖，以在俯仰末端提供倾斜内壁，其中，第一俯仰环安装至内叶片段的俯仰末端处的大致中空的风力涡轮机叶片主体的末端表面，其中，第一组多个螺栓适用于，靠着该倾斜内壁紧固。
这个实施例中，内叶片段包括相对窄的俯仰末端。末端表面是内叶片段主体的表面，该表面面朝沿着叶片段的纵轴远离叶片段的根末端的方向。
可选择地，叶片进一步包括螺栓套管，该螺栓套管具有大致楔形的横截面，该横截面具有倾斜表面，其中，螺栓套管的倾斜表面适用于，紧靠内叶片段的俯仰末端的倾斜内壁，其中，螺栓套管呈现出平坦的内部轴承表面，第一组多个螺栓的末端可靠着该轴承表面紧固。
这个实施例使用楔形套管，允许将螺栓固定至内叶片段的俯仰末端处的倾斜的内表面。
螺栓套管可设置为若干片段(使得套管容易在叶片段的末端内放置定位)。进一步的特征包括但不限于以下的任何合适的组合：其中，外叶片段的俯仰末端成型为相对窄的直径；其中，内叶片段的俯仰末端与桨距系统的第一(或外)俯仰环的直径大致相等；其中，第二(或内)俯仰环安装至外叶片段的俯仰末端的末端表面；其中，优选地，外叶片段的俯仰末端比内叶片段的俯仰末端窄；其中，第一和第二俯仰环是同心的，第一俯仰环具有比第二俯仰环大的直径。
进一步可选择的实施例中，桨距系统包括从第一俯仰环凸出的圆形螺栓套管，该圆形螺栓套管适用于联接内叶片的俯仰末端，其中，圆形螺栓套管呈现套管内部轴承表面，设置第一组螺栓，靠着套管内部轴承表面紧固，以将第一俯仰环固定至内叶片段的俯仰末端。
这个实施例中，桨距系统适用于提供合适的用于螺栓的轴承表面，该轴承表面位于整个叶片的内部，使得俯仰连接位处的所有螺栓从叶片的内部紧固。
例如，叶片包括至少一个设于内叶片段的俯仰末端的联接凸出，圆形螺栓套管设置为与至少一个联接凸出联接，其中，第一组多个螺栓设置为，延伸穿过圆形螺栓套管和至少一个联接凸出，形成螺栓联接件，以将第一俯仰环固定至内叶片段的俯仰末端。
通过适用桨距系统，为螺栓提供改变的轴承表面，本发明的系统可在标准的部分变桨距叶片中实施，对于现有的叶片段的设计，不需要做明显的改动。
联接凸出可从内叶片段的俯仰末端处的末端表面凸出，可设置圆形螺栓套管，以在联接凸出设置的直径内匹配。可替代的是，圆形螺栓套管可具有至少一个孔，该孔限定在圆形螺栓套管的表面，以容置至少一个联接凸出，反之亦然。
可以理解的是，进一步的一连串孔可限定在圆形螺栓套管中和至少一个联接凸出处，当内叶片段联接至第一俯仰环时，这些孔对准，呈现出贯穿孔或盲孔，以容置第一组多个螺栓，从而将俯仰环固定至叶片段。
可替代的实施例中，圆形螺栓套管可安装在至少一个联接凸出设置的直径周围，随后至少一个联接凸出呈现出内轴承表面，第一组多个螺栓靠着该轴承表面紧固。
可选择地，这种构造中使用第一组多个螺栓，呈现交叉螺栓类型的螺栓联接件，也就是，其中，第一组多个螺栓的螺栓轴正交于叶片的纵轴。这呈现出正交螺栓设置，其中，将桨距系统联接至外叶片段的第二组螺栓，具有大致平行于叶片中心纵轴的螺栓轴。设置第一组螺栓，使得第一组螺栓的螺栓轴在叶片的中心轴的横向方向。这可能提供了更紧凑的螺栓设置，第一组和第二组螺栓的可调整的端部邻近彼此设置，但在正交方向作用。
联接凸出可包括联接套管，或多个凸出件。同样，联接凸出可与内叶片段的俯仰末端一体成型，或者可以是至少一个独立的元件，该元件容置在叶片段的主体中(例如，其可包括可膨胀的锚杆元件，以将至少一个独立的元件固定至叶片段)。
进一步的特征中，在俯仰连接位周围可设置空气动力学外壳或导流罩，以降低由于锥形片段、邻近叶片段之间的不连续部以及螺栓联接件等等而造成的空气动力学损失。
还提供一种部分变桨距风力涡轮机，包括根据任何以上描述的创造性的实施例的部分变桨距风力涡轮机叶片。这种风力涡轮机可包括风力涡轮机塔架、设于塔架顶部的机舱、设于机舱处的转子轮毂以及至少两个设于转子轮毂上的部分变桨距风力涡轮机叶片。该涡轮机是岸上或离岸涡轮机。
附图说明
现在将描述本发明的实施例，仅通过举例的方式，并参考相应地附图，其中：
图1是现有技术的俯仰连接位联接件的一部分的放大的横截面图；
图2是双叶片部分变桨距风力涡轮机的立体图；
图3是根据本发明的第一实施例的俯仰连接位联接件的放大的横截面图；
图4(a)和图4(b)示出根据本发明的第二实施例的两种类型的俯仰连接位联接件的放大的横截面图；和
图5是根据本发明的第三实施例的俯仰连接位联接件的放大的横截面图。
具体实施方式
参见图2，部分变桨距双叶片风力涡轮机总体上用10表示。风力涡轮机10包括风力涡轮机塔架12，设于塔架12顶部的机舱14，设于机舱14处的转子轮毂16。第一和第二部分变桨距转子叶片18，20设于转子轮毂16相对的两侧。图2中，示出塔架12设于风力涡轮机基体22上，该基体22可包括任何合适的风力涡轮机基座。可以理解的是，虽然示出的实施例描述了本发明用于岸上风力涡轮机，但本发明同样可应用于离岸环境中的风力涡轮机。
第一和第二部分变桨距转子叶片18，20各自包括叶片主体，该叶片主体具有安装于转子轮毂16的根末端18a，20a和远部尖端18b，20b。转子叶片18，20分别包括设于根末端18a，20a的内叶片段24，26和设于远部尖端18b，20b的外叶片段28，30。转子叶片18，20进一步包括桨距系统(图2中未示出)，该桨距系统与内叶片段24，26和外叶片段28，30之间的连接位处的每个叶片接触设置。
桨距系统用于相对于内叶片段24，26俯仰外叶片段28，30。图2中，示出转子叶片18未俯仰(也就是，外叶片段28，30以0度的桨距角俯仰)。可以理解的是，内叶片段24，26和外叶片段28，30包括大致圆形的末端片段，以联接相应的圆形的桨距系统。
参见图3，俯仰连接位联接件的第一实施例，其设于内叶片段24(或26)和外叶片段28(或30)之间的连接位处，该俯仰连接位联接件总体上用100表示(图3中，示出的联接件用于内、外叶片段24a，28a)。该实施例中，内叶片段24a的俯仰末端(用102表示)包括内凸缘或肩部104，其绕俯仰末端102的内圆周延伸，具有外部端面103。凸缘104呈现出内轴承表面106，其设于叶片主体的内部。内凸缘104中限定一连串的盲孔(轮廓用108表示)，盲孔108开设在内轴承表面106上。第一组多个螺栓110固定容置于盲孔108内，第一组多个螺栓110的自由螺纹端110a完全从内轴承表面106凸出，至内叶片段24a的内部。
外叶片段28a中，该片段的俯仰末端(用114表示)的端面115中，进一步限定了一连串盲孔112。第二组多个螺栓116固定地容置于盲孔112内。第二组多个螺栓116的自由螺纹端116a完全从外叶片段28a的俯仰端面115凸出。
俯仰连接位联接件100进一步包括桨距系统118，该桨距系统118包括通过至少一个轴承跑道124联接在一起的第一外俯仰环120和第二内俯仰环122。第一和第二俯仰环120，122是同心的，第一外俯仰环120具有比第二内俯仰环122大的直径。第二内俯仰环122用于在第一外俯仰环120的直径内转动或俯仰。第一和第二俯仰环120，122设有一连串孔(未示出)，联接多个用于安装的螺栓。
设置桨距系统118，使得外俯仰环120的外部直径大致与邻近俯仰末端102的内叶片段24a的内部无凸缘直径相等，并且内部凸缘104设置为，从内叶片段24a的内部无凸缘表面延伸，使得凸缘104在俯仰末端102呈现出圆形结构，与第一外俯仰环106的轮廓相应。因此，内部凸缘104从内叶片段24a的内部表面延伸，在内叶片段24a的俯仰末端102呈现出开口，具有比第一外俯仰环120更小的直径。
设置桨距系统118，使得第一俯仰环120与第一组多个螺栓110联接，该第一组多个螺栓110设于内叶片段24a的俯仰末端表面106处，并且使得第二俯仰环122与第二组多个螺栓116联接，该第二组多个螺栓116设于外叶片段28a的俯仰末端表面115处。
由于内叶片段的俯仰末端102处的开口直径小于桨距系统118的外直径，如果桨距系统118设置为单个的单一装置，这牵涉到将该桨距系统向上传送，穿过内叶片段24a的内部，进入靠着内叶片段24a的俯仰末端102处的内轴承表面106的位置。可替代地，如果桨距系统118可设置有至少两个用于组装的部件，则可按片段穿过打开的俯仰末端102传输，使桨距系统118在内叶片段24a的内部定位，然后在内叶片段24a的内部重新组装。
一旦桨距系统118在适当的位置与螺栓110，116联接，第一组多个螺母126设于第一组多个螺栓110的自由螺纹端110a上，第二组多个螺母128设于第二组多个螺栓116的自由螺纹端116a上。第一组螺母126可靠着第一俯仰环120紧固，随后靠着内部轴承表面106紧固，而第二组螺母128可靠着第二俯仰环122紧固，随后靠着外叶片段28a的俯仰末端表面115紧固。这将桨距系统118靠着内叶片段24a和外叶片段28a固定，使得叶片段可相对彼此俯仰。
通过将内叶片段24a的俯仰末端102处的凸缘104定位，内部轴承表面106呈现在叶片的内部，第一组螺母126和相应的螺栓110可靠着内部轴承表面106紧固(也就是，将第一俯仰环120靠着表面106夹紧)。由于该紧固动作可从叶片内部进行，因此，不需要从叶片外部进行的相对复杂的紧固维护操作，并且相应的叶片的维护成本降低。第二组螺母128可靠着外叶片段28a的俯仰末端表面115的内部表面紧固(也即是，将第二俯仰环122靠着表面115夹紧)。可替代地，螺栓/螺母组合可有带有螺栓头的螺栓替换，该螺栓可从叶片内部转动，虽然这种实施例通常不受欢迎。
虽然图3示出的实施例采用了设于内部凸缘104的内轴承表面106上的盲孔108，可以理解的是，也可采用其他实施方式。例如，在内部凸缘104中限定一连串贯穿孔，该贯穿孔从内轴承表面106延伸至凸缘104的外部端面103，该外部端面103设于内叶片段24a的俯仰末端102处。该实施例中，图3示出的螺栓110可用多个具有螺栓头和螺纹自由端的螺栓替代，这些螺栓设置在贯穿孔中，使螺栓头设于叶片外部，靠着凸缘104的外部端面103作用，该外部端面103设于内叶片段24a的俯仰末端102处，并且使得螺纹自由末端设置在叶片内部，如图3中螺栓110的自由末端110a所示。因此，这个实施例中的螺母也可靠着凸缘104的内轴承表面106紧固，以允许从叶片内部进行必要的紧固操作。这种情况下，优选地，螺栓头靠着外部表面自固定，从而不需要从叶片外部进行紧固操作。
图4(a)和4(b)示出可选择的实施例，在凸缘中使用贯穿孔替代盲孔。通过使用贯穿孔，桨距系统118可安装至凸缘104的外部端面103，该外部端面103设于内叶片段24a的俯仰末端102处，也即是，当在位于内部的螺母上进行紧固操作时，第一外俯仰环120有效地在使用的一组螺栓的螺栓头和凸缘104的外部端面103之间夹紧。这种构造意味着，桨距系统118不需要从叶片根端传送穿过内叶片段24a，以定位在安装位置，这是一个优点。
图4(a)的实施例中，俯仰连接位联接件，设于内叶片段24(或26)和外叶片段28(或30)之间的连接位处，总体上用200表示(图4(a)中，示出的联接件用于内、外叶片段24b，28b)。在这种俯仰连接位联接件200中，内叶片段24b变尖或变窄至相对窄的内叶片段24b的俯仰末端(用202表示)，俯仰末端202呈现出内叶片段24b的平坦末端表面206。俯仰末端部处的内叶片段24b的变尖或变窄呈现出倾斜的内叶片段24b的内部轴承表面208。内叶片段24b的俯仰末端202处限定了多个贯穿孔210，孔201从平坦末端表面206延伸至倾斜的内部轴承表面208。
图4(a)的实施例中，外叶片段28b在外叶片段28b的俯仰末端(用214表示)变尖或变窄，形成相对窄的俯仰末端214，该俯仰末端214具有平坦末端表面217，该表面217具有比内叶片段24b的俯仰末端202更小的直径。
外叶片段28b中，片段28b的俯仰末端214的末端表面217中限定了一连串盲孔212。第一组多个螺栓216固定容置在盲孔212中，第二组多个螺栓216的自由螺纹端216a完全从外叶片段28b的俯仰末端214凸出。
俯仰连接位联接件200进一步包括桨距系统218，桨距系统218包括通过至少一个轴承跑道224联接在一起的第一外俯仰环220和第二内俯仰环222。第一和第二俯仰环220，222是同心的，第一外俯仰环220具有比第二内俯仰环222更大的直径。第二内俯仰环222用于在第一外俯仰环220的直径内转动或俯仰。第一和第二俯仰环220，222设有一连串孔(未示出)，用于联接多个安装螺栓。
设置桨距系统218，使得第一外俯仰环220具有与内叶片段24b的相对窄的俯仰末端202的直径大致相等的直径，使得桨距系统218的外俯仰环220与内叶片段24b的平坦末端表面206对齐定位。进一步设置桨距系统218，使得第二内俯仰环222具有与内叶片段28b的俯仰末端214的直径大致相等的直径，使得桨距系统218的内俯仰环与外叶片段28b的俯仰末端214的末端表面217对齐定位。
设置桨距系统218，使得第二内俯仰环222邻近外叶片段28b的俯仰末端214的末端表面217，第二俯仰环222与外叶片段28b的第一组多个螺栓216联接。进一步设置桨距系统218，使得第一外俯仰环220邻近内叶片段24b的平坦的末端表面206，其中，限定在第一外俯仰环220上的多个孔与限定在末端表面206上的多个贯穿孔210对准。
设置多个带头部的螺栓226，延伸穿过多个限定在第一外俯仰环220上的孔和多个限定在末端表面206上的贯穿孔210。设置螺栓226，使得螺栓的头端226a邻近桨距系统218的第一外俯仰环220，螺栓226的自由螺纹端226b延伸进入内叶片段24b的内部。
为了提供平坦的内部轴承表面，以将多个带头部的螺栓226固定在恰当的位置，联接件进一步包括螺栓套管228，设于内叶片段24b的内部。螺栓套管228包括具有大致楔形的横截面的圆形套管主体，呈现出第一倾斜表面230和一对平坦表面232，234。一连串贯穿孔236从倾斜表面230延伸，穿过螺栓套管228至平坦表面232前面。
定位螺栓套管228，使得螺栓套管228的第一倾斜表面230邻近内叶片段的内部轴承表面208，其中，螺栓套管228的孔236与多个限定在内叶片段24b的末端表面206上的贯穿孔210对齐。因此，带头部的螺栓226延伸穿过螺栓套管228的孔236，使得螺栓226的自由螺纹末端226b完全从螺栓套管228的第一平坦表面232凸出。
为了固定桨距系统联接件220，第一组多个螺母237设于第一组多个螺栓216的自由螺纹端216a上，第二组多个螺母238设于多个带头部的螺栓226的自由螺纹端226b上。第一组螺母237可靠着第二内俯仰环222紧固，随后靠着外叶片段28b的俯仰末端214的末端表面217紧固，从而靠着末端表面217固定第二俯仰环222。
类似地，第二组螺母238可靠着螺栓套管228的第一平坦表面232紧固，这为带头部的螺栓226提供了平坦的内部轴承表面。靠着螺栓套管228紧固第二组螺母238，会将套管228靠着内叶片段24b的倾斜的内部轴承表面208紧固，夹紧力随后通过结构转移，使得紧固螺母用于将螺栓226的头端226a靠着第一外俯仰环220紧固，将俯仰环220靠着内叶片段24b的俯仰末端202处的平坦末端表面206夹紧。
这样将桨距系统218靠着内叶片段24b和外叶片段28b固定，使得叶片段相对于彼此俯仰。由于倾斜的内部轴承表面208呈现出困难表面(difficult surface)，有效地将螺母靠着紧固，楔形螺栓套管228的使用在内叶片段24b的内部上提供了平坦的轴承表面，靠着该轴承表面紧固螺栓226。这反过来使得桨距系统联接件200的内部紧固，不需要从叶片外部进行相对复杂的紧固维护操作。
为了减少桨距系统联接件200区域内的空气动力学损失，在俯仰连接位处设置至少一个外壳或空气动力学导流罩240，设置该外壳，以覆盖相对尖的内、外叶片段24b，28b的俯仰末端202，214。外壳240可设置为两段——第一段用于内叶片段24b的俯仰末端202，第二段用于外叶片段28b的俯仰末端214——使得当外叶片段28b相对于内叶片段24b俯仰时，外壳结构240可俯仰。外壳240成型为，在俯仰连接位提供连贯的空气动力学叶片型面，以防止由于桨距系统联接件200的形状而发生的涡流或尖端损失。
可以理解的是，可使用其他桨距系统联接件结构。例如，参考图4(b)，可替代的桨距系统联接件用201表示，设置在内叶片段24b和外叶片段28c之间。(为了简化，与图4(a)的桨距系统联接件200的组件等同的图4(b)的桨距系统联接件201的组件，用相同的标号，并且在本实施例中未做特别地描述。)图4(b)的例子中，外叶片段28c不包括如图4(a)的相对窄的俯仰末端214。恰恰相反，外叶片段28c在俯仰末端大致未变尖，并且包括俯仰末端215，该俯仰末端215具有与桨距系统218的第二内俯仰环222相同的直径。这种构造导致内叶片段24的空气动力学型面和外叶片段28c的空气动力学型面之间有相对大的跳跃部和不连续性。
这种构造中，叶片可包括外壳或导流罩240a，用于桥接两个叶片型面之间的空隙，为俯仰连接位区域内的整个长度的叶片提供相对连贯的空气动力学叶片型面。
参见图5，示出本发明进一步可选择的实施例。设于内叶片段24(或26)和外叶片段28(或30)之间的连接位的俯仰连接位联接件，总体用300表示。(图5中，示出的联接件与内、外叶片段24d，28d相关)。在俯仰连接位联接件300的这个实施例中，俯仰连接位处的内、外叶片段24d，28d未变尖，内叶片段24d的俯仰末端302具有比外叶片段28d的俯仰末端304相对更大的直径。
内叶片段24d的俯仰末端302的末端表面303中限定了第一组多个盲孔306，外叶片段28d的俯仰末端304的末端表面305中限定了第二组多个盲孔308。
多个联接锚杆310固定容置在第一组多个盲孔306内，这些盲孔306设于内叶片段24b的俯仰末端302的端部表面303上。锚杆310包括从俯仰末端302的末端表面303凸出的自由末端310a，每个锚杆310具有限定在锚杆310的自由末端310a中的贯穿孔(图5中未示出)，每个贯穿孔的开口朝向内叶片段24d的中心纵轴。
多个螺栓312固定容置在第二组多个盲孔308内，这些盲孔308设于内叶片段24d的俯仰末端302的端部表面303上，多个螺栓312的自由螺纹端312a完全从外叶片段28d的俯仰末端304的表面305凸出。
俯仰连接位联接件300进一步包括桨距系统314，该桨距系统314包括通过至少一个轴承跑道320连接在一起的第一外俯仰环316和第二内俯仰环318。第一和第二俯仰环316，318是同心的，第一外俯仰环316具有比第二内俯仰环318更大的直径。第二内俯仰环318用于在第一外俯仰环316的直径内转动或俯仰。
第二俯仰环318设有一连串贯穿孔(未示出)，用于与多个安装螺栓联接。
桨距系统314进一步包括从第一外俯仰环316凸出至第一末端322a的圆形螺栓套管或凸缘322，螺栓套管322具有内表面324和外表面326，该内表面324面朝穿过桨距系统314中心的中心纵轴的方向，该外表面326面朝远离中心纵轴的方向。
螺栓套管322的自由末端322a的末端表面上限定了一连串盲孔328，螺栓套管322进一步包括相应的一连串贯穿孔330，该贯穿孔330从外表面326延伸至内表面324，贯穿孔330正交于盲孔328。设置贯穿孔330，使得每个贯穿孔330与一个盲孔328相交。
设置桨距系统314，使得第一外俯仰环316和螺栓套管322具有与内叶片段24d的俯仰末端302的直径大致相等的直径。因此，螺栓套管322的自由末端322a可对齐内叶片段24d的俯仰末端302的末端表面303定位，联接锚杆310的自由末端310a容置在盲孔328内，该盲孔328设于螺栓套管322上。
进一步设置桨距系统314，使得第二内俯仰环318具有与外叶片段28d的俯仰末端304的直径大致相等的直径，使得桨距系统314的内俯仰环318可对齐外叶片段28d的俯仰末端304的末端表面305定位，从外叶片段28d的俯仰末端304凸出的螺栓312的自由末端312a，延伸穿过设于第二内俯仰环318上的孔。
多个螺母332应用至第二组多个螺栓312的自由螺纹端312a，螺母332靠着第二内俯仰环318紧固，以将桨距系统314固定至外叶片段28d。
为了将桨距系统314固定至内叶片段24d，一连串带头部的螺栓334穿过螺栓套管322的贯穿孔330，螺栓334与设于联接锚杆310的自由末端310a中的孔联接。带头部的螺栓334包括头端334a和自由螺纹端334b。螺栓334设置为，使得头端334a支撑在螺栓套管322的外表面，自由螺纹端334b完全从螺栓套管322的内表面324凸出。
一连串螺母336设于螺栓334的自由螺纹端334b上，螺母336用于靠着螺栓套管322的内表面324紧固。靠着内表面324紧固螺母336，用于将螺栓334固定在螺栓套管322上的恰当位置，由于螺栓334与从内叶片段24d凸出的联接锚杆310相交，这反过来将桨距系统314的第一外俯仰环316固定至内叶片段24d的俯仰末端302。
由于设于螺栓套管322中的螺栓334大致与设于外叶片段28d的俯仰末端304中的螺栓312正交，导致交叉螺栓类型的联接，应用至每组螺栓334，312的螺母336，332可靠着内轴承面紧固(也就是，分别靠着螺栓套管322的内表面324；以及第二俯仰环318和外叶片段28d的俯仰末端304的末端表面305紧固)。这种方式中，将桨距系统314固定至内、外叶片段24d，28d螺栓312，334可从叶片内部紧固，提供更高效和更经济的维护操作。特别地，螺栓334可成锥形，使得螺母336的紧固拉动螺栓334的锥形部分穿过限定在锚杆310的自由末端310a中的贯穿孔(未示出)，从而朝螺栓套管322拉动内叶片段24d。
可以理解的是，如之前的实施例，联接件也可包括设于俯仰连接位处的适当的外壳或导流罩338，以在从内叶片段24d至外叶片段28d的叶片空气动力学型面中提供相对平滑的过渡。
可以理解的是，本实施例的变化可以预见，例如，联接锚杆310可由单个的单一联接套管替代，该联接套管绕内叶片段24d的俯仰末端302的圆周延伸，使得联接套管容置于绕螺栓套管322圆周限定的相应通道中。附加地或可选择地，虽然图5的实施例示出联接锚杆310容置于设于螺栓套管328的主体内的孔322中，可以理解的是，螺栓套管322可设定尺寸，以匹配围绕在联接锚杆310限定的圆周边缘的外部，或在该圆周内，或锚杆310可设定尺寸，以将设于套管322的末端表面322a上的至少一个凸出，容置于限定在锚杆310上的适当的通道中。
本实施例的一个优点是，由于改进桨距系统，附加了螺栓套管，可应用新型联接技术，而不需要对现有的叶片设计作实质性的修改。进一步，虽然螺栓套管可设置为桨距系统的一体部分，可以理解的是，通过将适当的螺栓套管附接至桨距系统的至少一个俯仰环，可相对简单地改进现有的桨距系统。
部分变桨距风力涡轮机叶片的俯仰联接件片段的适用，为联接片段的螺栓提供了第一和第二内部轴承表面，使得螺栓从叶片的内部紧固。这不需要相对复杂的、定期进行的外部紧固操作，降低了涉及到部分变桨距风力涡轮机维护的工作量和相关的成本。
本发明不限于本文描述的实施例，可在不脱离本发明的范围内修改和适用。
下面，一些实施例以相互依存的各种情形来描述。
情形：
情形1、至少35米长的、具有大致中空主体的部分变桨距风力涡轮机叶片，该叶片包括：
具有第一和第二俯仰环的桨距系统，所述第二俯仰环可相对于所述第一俯仰环转动；
具有根末端和俯仰末端的内叶片段，所述内叶片段的俯仰末端通过第一组多个螺栓联接至所述桨距系统的第一俯仰环；和
具有俯仰末端和尖端的外叶片段，所述外叶片段的俯仰末端通过第二组多个螺栓联接至所述桨距系统的第二俯仰环，所述外叶片段可相对于所述内叶片段俯仰，
其中，所述叶片呈现设于所述叶片段主体内部的第一轴承表面和第二轴承表面，设置所述叶片，使得所述第一组多个螺栓的第一末端和所述第二组多个螺栓的第一末端可从所述风力涡轮机叶片的内部接入，其中，所述第一组多个螺栓可靠着所述第一轴承表面紧固，所述第二组多个螺栓可靠着所述第二轴承表面紧固，使得所述第一和第二组多个螺栓可从风力涡轮机叶片主体内部紧固。
情形2、如情形1所述的叶片，其中，所述内叶片段的俯仰末端成型为，呈现所述第一轴承表面，所述第一组多个螺栓可靠着该第一轴承表面紧固。
情形3、如情形2所述的叶片，其中，所述内叶片段包括设于所述内叶片段的俯仰末端处的内凸缘，其中，所述桨距系统的第一俯仰环栓接至所述内凸缘。
情形4、如情形3所述的叶片，其中，所述叶片包括多个设于所述内凸缘中的盲孔，所述盲孔从所述内凸缘的内轴承表面延伸进入所述凸缘处的风力涡轮机叶片主体中，所述第一组多个螺栓延伸穿过所述第一俯仰环进入所述盲孔，其中，所述第一组多个螺栓用于靠着所述第一俯仰环紧固，以将所述第一俯仰环固定至所述内凸缘的内轴承表面。
情形5、如情形3所述的叶片，其中，所述叶片包括多个设于所述内凸缘中的贯穿孔，所述贯穿孔从所述内凸缘的内轴承表面延伸至所述内凸缘的外表面，其中，所述第一组多个螺栓延伸穿过所述内凸缘的贯穿孔和所述第一俯仰环，以将所述第一俯仰环安装至所述内凸缘，使得所述第一组多个螺栓的末端可靠着所述内凸缘的内轴承表面紧固，以将所述第一俯仰环固定至所述内凸缘。
情形6、如情形2所述的叶片，其中，所述内叶片段在所述俯仰末端处变尖，以在所述俯仰末端处提供倾斜的内壁，其中，所述第一俯仰环在所述内叶片段的俯仰末端处安装至大致中空的风力涡轮机叶片主体的末端表面，其中，所述第一组多个螺栓适用于，靠着所述倾斜内壁紧固。
情形7、如情形6所述的叶片，其中，所述叶片进一步包括螺栓套管，所述螺栓套管具有大致楔形的横截面，该楔形横截面具有倾斜表面，其中，所述螺栓套管的倾斜表面适用于，邻近所述内叶片段的俯仰末端的倾斜内壁，其中，所述螺栓套管呈现平坦的内部轴承表面，所述第一组多个螺栓的末端可靠着该内部轴承表面紧固。
情形8、如情形1所述的叶片，其中，所述桨距系统包括从所述第一俯仰环凸出的圆形螺栓套管，所述圆形螺栓套管适用于，与所述内叶片段的俯仰末端联接，其中所述圆形螺栓套管呈现套管内部轴承表面，设置所述第一组多个螺栓，以靠着所述套管内部轴承表面紧固，以将所述第一俯仰环固定至所述内叶片段的俯仰末端。
情形9、如情形8所述的叶片，其中，所述叶片包括设于所述内叶片段的俯仰末端处的至少一个联接凸出，所述圆形螺栓套管设置为，与至少一个联接凸出联接，其中，设置所述第一组多个螺栓，以延伸穿过所述圆形螺栓套管和所述至少一个联接凸出，形成螺栓连接，以将所述第一俯仰环固定至所述内叶片段的俯仰末端。
情形10、部分变桨距风力涡轮机，包括之前所述任何情形的部分变桨距风力涡轮机叶片。

Claims (11)

1.一种在至少35米长的部分变桨距风力涡轮机叶片(18，20)中安装桨距系统的方法，所述叶片(18，20)具有大致中空的叶片主体，该叶片主体具有内叶片段(24，26)和外叶片段(28，30)，在所述内叶片段(24，26)和外叶片段(28，30)之间设有桨距系统，该桨距系统用于相对于所述内叶片段(24，26)俯仰所述外叶片段(28，30)，其特征在于，其中，所述桨距系统包括第一俯仰环(120)和第二俯仰环(122)，所述第二俯仰环(122)可相对于所述第一俯仰环(120)俯仰；
其中，所述叶片包括具有根末端(18a，20a)和第一俯仰末端(102)的内叶片段(24，26)；所述第一俯仰末端(102)通过第一组多个紧固件(110，126)设置用于联接至第一俯仰环(120)；所述第一组多个紧固件(110，126)具有用于固定所述第一组多个紧固件(110，126)的第一装置(126)，设置所述第一装置(126)，使得所述第一装置(126)的固定将第一俯仰末端(102)紧固至第一俯仰环(120)；以及，
其中，叶片进一步包括具有第二俯仰末端(114)和尖端(18b，20b)的外叶片段(28，30)；第二俯仰末端(114)通过第二组多个紧固件(116，128)设置用于联接至所述桨距系统的第二俯仰环(122)；所述第二组多个紧固件(116，128)具有用于固定所述第二组多个紧固件(116，128)的第二装置(128)，设置所述第二装置(128)，使得所述第二装置(128)的固定将第二俯仰末端(114)紧固至第一俯仰环(122)；其中，第二装置(128)仅从所述风力涡轮机叶片(18，20)的内部接入；
其中，通过相对于所述第一俯仰环(120)转动所述第二俯仰环(122)，所述外叶片段(28，30)可相对于内叶片段(24，26)俯仰；
所述方法包括将所述内叶片段(24，26)和外叶片片段(28,30)紧固至所述桨距系统；所述紧固的完成包括通过仅从所述风力涡轮机叶片(18，20)的内部固定所述第二装置(126)，将所述第二俯仰末端(114)紧固至所述第二俯仰环(122)；以及通过仅从所述风力涡轮机叶片(18，20)的内部固定所述第一装置(116)，将所述第一俯仰末端(102)紧固至所述第一俯仰环(120)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一俯仰末端(102)包括所述内叶片段(24，26)的内部上的第一轴承表面(106)，其中，所述方法包括将所述第一轴承表面(106)紧靠所述第一俯仰环(120)，并且通过固定所述第一装置(126)紧固所述第一轴承表面(106)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一组多个紧固件(110，126)包括第一螺栓(110)和第一螺母(126)，其中，所述第一装置是所述第一螺母(126)；其中，所述第一螺栓(110)延伸穿过所述第一俯仰环(120)，并且进入所述第一俯仰末端(102)；以及其中，所述第一装置(126)和所述第一轴承表面(106)设于所述第一俯仰环(120)相对的两侧，用于靠着所述第一轴承表面(106)夹紧所述第一俯仰环(120)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一组多个紧固件(110，126)包括第一螺栓(110)和第一螺母(126)，其中，所述第一装置是第一螺母(126)；其中，所述第二组多个紧固件(116，128)包括第二螺栓(116)和第二螺母(128)，以及其中，所述第二装置是第二螺母(128)，其中，所述第一装置(126)和第二装置(128)的固定包括分别紧固第一螺母和第二螺母。
5.至少35米长的部分变桨距风力涡轮机叶片(18，20)，用于根据之前任一权利要求所述的方法，所述叶片(18，20)具有大致中空的叶片主体，所述叶片包括：
具有第一俯仰环(120)和第二俯仰环(122)的桨距系统，所述第二俯仰环(122)可相对于所述第一俯仰环(120)转动；
具有根末端(18a，20a)和第一俯仰末端(102)的内叶片段(24，26)；所述内叶片段(24，26)的第一俯仰末端(102)通过第一组多个紧固件(110，126)联接至所述桨距系统的第一俯仰环(120)；所述第一组多个紧固件(110，126)具有用于固定所述第一组多个紧固件(110，126)的第一装置(126)，设置所述第一装置(126)，使得所述第一装置(126)的固定将所述内叶片段(24，26)紧固至所述第一俯仰环(120)；和
具有第二俯仰末端(114)和尖端(18b，20b)的外叶片段(28，30)，所述外叶片段(28，30)的第二俯仰末端(114)通过第二组多个紧固件(116，128)联接至所述桨距系统的第二俯仰环(122)；所述第二组多个紧固件(116，128)具有用于固定所述第二组紧固件(116，128)的第二装置(128)，设置所述第二装置(128)，使得所述第二装置(128)的固定将所述内叶片段(24，26)紧固至所述第二俯仰环(122)；其中，所述第二装置(128)仅从所述风力涡轮机叶片(18，20)的内部接入；
其中，通过相对于所述第一俯仰环(120)转动所述第二俯仰环(122)，所述外叶片段(28，30)可相对于所述内叶片段(24，26)俯仰；
其特征在于，所述叶片设置为，仅通过固定所述第一装置(126)，将所述内叶片段(24，26)紧固至所述第一俯仰环(120)，其中，所述第一装置(126)仅从所述风力涡轮机叶片(18，20)的内部接入。
6.根据权利要求5所述的叶片，其特征在于，所述第一俯仰末端(102)包括所述内叶片段(24，26)的内部上的第一轴承表面(106)，其中，所述第一轴承表面(106)邻近所述第一俯仰环(120)，并且通过所述第一组多个紧固件(110，126)，所述第一轴承表面(106)被紧固至所述第一俯仰环(120)。
7.根据权利要求6所述的叶片，其特征在于，所述第一俯仰末端(102)具有内凸缘(104)，所述内凸缘(104)包括第一轴承表面(106)，其中，通过第一组多个紧固件(110，116)，将所述桨距系统的第一俯仰环(120)紧固至所述内凸缘(104)的第一轴承表面(106)。
8.根据权利要求6所述的叶片，其特征在于，所述第一轴承表面(106)正交于所述内叶片段(24，26)的纵轴。
9.根据权利要求6，7或8所述的叶片，其特征在于，所述第一组多个紧固件(110，126)包括第一螺栓(110)和第一螺母(126)，其中，所述第一装置是第一螺母(126)；其中，所述第一螺栓(110)延伸穿过所述第一俯仰环(120)，并且进入所述第一俯仰末端(102)；其中，所述第一装置(126)和所述第一轴承表面(106)设置在所述第一俯仰环(120)的相对的两侧，用于靠着所述第一轴承表面(106)夹紧所述第一俯仰环(120)。
10.根据权利要求7所述的叶片，其特征在于，所述第一组多个紧固件(110，126)包括第一螺栓(110)和第一螺母(126)，其中，所述第一装置是第一螺母(126)；其中，所述第一装置(126)和所述第一轴承表面(106)设置在所述第一俯仰环(120)的相对的两侧，用于靠着所述第一轴承表面(106)夹紧所述第一俯仰环(120)；其中，所述内凸缘(104)包括多个盲孔(108)，该盲孔(108)从所述内凸缘(104)的第一轴承表面(106)延伸进入所述内凸缘(104)处的风力涡轮机叶片主体，其中，所述第一螺栓(110)延伸穿过所述第一俯仰环(120)，进入所述盲孔(108)。
11.根据权利要求5所述的叶片，其特征在于，所述第一组多个紧固件(110，126)包括第一螺栓(110)和第一螺母(126)，其中，所述第一装置是所述第一螺母(126)；其中所述第二组多个紧固件(116，128)包括第二螺栓(116)和第二螺母(128)，其中，所述第二装置是所述第二螺母(128)。
CN201210199523.4A 2011-06-15 2012-06-15 风力涡轮机叶片 Active CN102828898B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201170303A DK177296B1 (en) 2011-06-15 2011-06-15 A Wind Turbine Blade
DKPA201170303 2011-06-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102828898A CN102828898A (zh) 2012-12-19
CN102828898B true CN102828898B (zh) 2015-04-22

Family

ID=46229358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210199523.4A Active CN102828898B (zh) 2011-06-15 2012-06-15 风力涡轮机叶片

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9051917B2 (zh)
EP (1) EP2535559A3 (zh)
CN (1) CN102828898B (zh)
CA (1) CA2779321A1 (zh)
DK (1) DK177296B1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3150848B1 (en) * 2014-05-29 2021-09-01 Nabrawind Technologies SL Screwed connection for a modular blade
DK3040551T3 (en) * 2015-01-05 2018-04-30 Siemens Ag Coupling device in the field of wind turbines
EP3064768B8 (en) * 2015-03-04 2019-06-19 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S A wind turbine rotor blade and a method for mounting a wind turbine rotor blade
CN105863956B (zh) * 2016-05-24 2018-10-26 白银中科宇能科技有限公司 一种风电叶片连接装置
DE102017008782A1 (de) * 2017-09-20 2019-03-21 Senvion Gmbh System und Verfahren zur Überwachung einer Flanschverbindung einer Windenergieanlage
EP3933146A1 (en) * 2020-07-01 2022-01-05 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Stud system for connecting flanges
CN113719406A (zh) * 2021-06-29 2021-11-30 上海电气风电集团股份有限公司 应用于风力发电的叶片组件及安装方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4575309A (en) * 1983-05-25 1986-03-11 James Howden & Company Ltd. Wind turbines
EP1741940A1 (fr) * 2005-07-08 2007-01-10 Defontaine Palier à roulements tonneaux
CN101451491A (zh) * 2007-12-06 2009-06-10 通用电气公司 多段式风力涡轮机转子叶片及结合该叶片的风力涡轮机

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10140793A1 (de) 2001-08-20 2003-03-06 Gen Electric Einrichtung zum Verstellen des Rotorblattes eines Rotors einer Windkraftanlage
AU2003264087A1 (en) 2003-08-21 2005-03-10 General Electric Company Wind turbine blade pitch change by means of electric stepping motor
DK1989439T3 (da) * 2006-02-28 2014-04-14 Vestas Wind Sys As Vindmøllerotor og fremgangsmåde til at styre mindst én vinge af en vindmøllerotor
US7713028B2 (en) * 2006-11-27 2010-05-11 Ning Liao Turbine blade assembly
DE102007041649A1 (de) * 2007-09-03 2009-03-05 Daubner & Stommel GbR Bau-Werk-Planung (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Matthias Stommel, 27777 Ganderkesee) Rotorblatt, Windenergieanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
SE0950727A1 (sv) 2009-10-02 2011-04-03 Aegir Konsult Ab Vindturbin med turbinblad
ES2379618B1 (es) * 2009-12-16 2013-03-26 Acciona Windpower, S.A. Rodamiento de pala de aerogenerador y aerogenerador que hace uso del mismo.
US8591187B2 (en) * 2011-12-06 2013-11-26 General Electric Company System and method for detecting loads transmitted through a blade root of a wind turbine rotor blade

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4575309A (en) * 1983-05-25 1986-03-11 James Howden & Company Ltd. Wind turbines
EP1741940A1 (fr) * 2005-07-08 2007-01-10 Defontaine Palier à roulements tonneaux
CN101451491A (zh) * 2007-12-06 2009-06-10 通用电气公司 多段式风力涡轮机转子叶片及结合该叶片的风力涡轮机

Also Published As

Publication number Publication date
DK177296B1 (en) 2012-10-15
EP2535559A2 (en) 2012-12-19
US20120321471A1 (en) 2012-12-20
EP2535559A3 (en) 2013-08-14
CA2779321A1 (en) 2012-12-15
US9051917B2 (en) 2015-06-09
CN102828898A (zh) 2012-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102828898B (zh) 风力涡轮机叶片
CN101518842B (zh) 毂部倾斜齿轮修补方法
US7481624B2 (en) Butt connection for hollow profile members
US7993103B2 (en) Wind turbine blades and methods of attaching such blades to a hub
US20130302169A1 (en) Rotor assembly for an axial turbine
US8123485B2 (en) Rotor hub of a wind energy plant
EP2783110B1 (en) A wind turbine blade having a conductive root bushing
US9850674B1 (en) Vertical joint assembly for wind turbine towers
JP4220547B2 (ja) ローターブレード接合部
US9273732B2 (en) Bearing with a supporting element and method of supporting a first ring of a bearing
US20140377072A1 (en) Root stiffener for a wind turbine rotor blade
US9523348B2 (en) Rotor blade assembly with shim plate for mitigation pitch bearing loads
EP2697048B1 (en) Wind turbine blade with elongated fastening members in the root region thereof
US20180347547A1 (en) Wind turbine tower reinforcement system
US20130205686A1 (en) Tower and wind turbine generator having the same
CN104822936A (zh) 具有紧固装置的风力涡轮机叶片
US10781796B2 (en) Clamping apparatus for positioning a main bearing of a wind turbine during an installation and/or repair procedure
EP2863054B1 (en) Wind turbine tower comprising a reinforced opening
US20140377078A1 (en) Root stiffener for a wind turbine rotor blade
US20150198142A1 (en) Segmented rotor hub
US20230366371A1 (en) Wind turbine blade assembly and methods
AU2013211248B2 (en) Rotor blade for a turbine
US10502195B2 (en) Clamping apparatus for securing a main bearing of a wind turbine during an installation and/or repair procedure
US20140140845A1 (en) An axial turbine for a tidal power plant and a method for the assembly thereof
CN205559177U (zh) 风力发电机组的分段叶片及风力发电机组

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: ENVISION ENERGY (JIANGSU) CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: ENVISION ENERGY DENMARK APS

Effective date: 20130410

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; TO: 214443 WUXI, JIANGSU PROVINCE

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130410

Address after: 214443, 3, Shen Zhuang Road, Lingang New Town, Jiangyin, Jiangsu

Applicant after: Envision Energy (Jiangsu) Co., Ltd.

Address before: Denmark Silkeborg

Applicant before: Envision Energy (Denmark) APS

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant