CN103104410B - 具有展向偏置接头的多段式风力涡轮机转子叶片及其组装方法 - Google Patents
具有展向偏置接头的多段式风力涡轮机转子叶片及其组装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103104410B CN103104410B CN201210390251.6A CN201210390251A CN103104410B CN 103104410 B CN103104410 B CN 103104410B CN 201210390251 A CN201210390251 A CN 201210390251A CN 103104410 B CN103104410 B CN 103104410B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- side shell
- shell component
- blade
- tie
- sections
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 28
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 2
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002864 sequence alignment Methods 0.000 description 1
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
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
-
- 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
- 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
-
- 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
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)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明涉及及公开一种风力涡轮机叶片和组装方法，该风力涡轮机叶片包括第一叶片段和第二叶片段，叶片段中的每一个都具有压力侧壳体构件、吸力侧壳体构件、和内部支承结构。第一叶片段和第二叶片段具有相应的相邻端部，所述相邻端部具有能够在弦向接头处联接的互补的接头部段。接头部段中的每一个都包括接头外形，该接头外形从压力侧壳体构件向吸力侧壳体构件沿展向方向偏置，使得接头部段能够沿其相应的接头外形彼此联接并且沿展向方向位于彼此上方。还进一步公开了组装所述风力涡轮机叶片段的方法。
Description
技术领域
本发明总体涉及风力涡轮机转子叶片，并且更具体地涉及用于连接的接头以及组装所述风力涡轮机转子叶片中的叶片段的方法。
背景技术
风能被认为是目前可获得的最清洁、最具环境友善性的能源之一，并且风力涡轮机在这方面已不断获得关注。现代的风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱、以及一个或多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼型原理捕获风的动能。转子叶片对呈旋转能量形式的动能进行传递以使轴转动，该轴将转子叶片联接至齿轮箱，或者如果未使用齿轮箱，则将转子叶片直接联接至发电机。发电机接着将机械能转化为可以配置于公用电网的电能。
转子叶片的尺寸、形状、和重量是有助于风力涡轮机的能量效率的因素。转子叶片尺寸的增加使得风力涡轮机的产能增加，而重量的减小也使得风力涡轮机的效率提高。此外，随着转子叶片尺寸增加，需要特别关注转子叶片的结构完整性。目前，现有的和发展中的大型商业风力涡轮机能够产生从大约1.5兆瓦特至大约12.5兆瓦特的电力。这些较大的风力涡轮机可以具有直径大于90米的转子叶片组件。此外，转子叶片形状方面的发展促进了前掠形(forward swept-shaped)转子叶片的制造，该前掠形转子叶片具有自叶片的根部至尖端的大体弓形的轮廓，从而提供了改进的空气动力学特性。因此，在增加转子叶片尺寸、减小转子叶片重量、以及增加转子叶片强度、同时还改进转子叶片空气动力学特性方面的努力有助于风力涡轮机技术的持续发展以及采用风能作为备选能源。
随着风力涡轮机尺寸增加，尤其是转子叶片尺寸的增加，相应的制造、运输、和组装风力涡轮机的成本也增加。必须将增加的风力涡轮机尺寸的经济利益与这些因素进行权衡。例如，预形成、运输、和安装所具有的转子叶片处于90米范围内的风力涡轮机的成本可以显著影响较大的风力涡轮机的经济优势。
一种已知的用于降低预形成、运输、和安装所具有的转子叶片尺寸增加的风力涡轮机的成本的策略是以叶片段来制造转子叶片。在例如单独的叶片段被运输至安装位置后，可以对叶片段进行组装以形成转子叶片。然而，已知的接头设计和组装方法可能具有多种缺点。例如，许多接头设计需要将一个叶片段轴向插入到另一个叶片段中，这是耗时的并且需要多个对准夹具和止动件。
因此，存在对用于分段式风力涡轮机转子叶片的改进的接头设计的需要，该接头设计使得能够通过复杂度较低的对准夹具和方法进行简单得多的组装。
发明内容
本发明的各个方面以及优点将会在下文的描述中进行部分阐述，或者是通过描述可以显而易见的，或者是可以通过实施本发明而获知。
根据本发明各个方面，一种风力涡轮机叶片包括第一叶片段和第二叶片段，叶片段中的每一个都具有压力侧壳体构件、吸力侧壳体构件、和内部支承结构。第一叶片段和第二叶片段包括相应的端部，所述端部具有在弦向接头处可联接的互补的接头部段。接头部段中的每一个都具有接头外形，该接头外形自压力侧壳体构件至吸力侧壳体构件沿偏置展向方向延伸，使得接头部段沿展向方向位于彼此上方。
在特定实施例中，偏置接头外形自压力侧壳体构件至吸力侧壳体构件是交错的并且包括至少一条联接线，该至少一条联接线沿展向方向与压力侧壳体构件或吸力侧壳体构件大体平行。
在其它实施例中，第一叶片段和第二叶片段包括前缘和后缘，并且接头外形包括至少一条联接线，该至少一条联接线从前缘向后缘弦向偏置。接头外形可以包括多个平行联接线和弦向偏置联接线。
交错的接头外形可以在本发明的范围和精神内广泛变化。例如，在一个实施例中，内部支承结构包括沿压力侧壳体构件和吸力侧壳体构件的翼梁缘条，并且平行联接线包括翼梁缘条中的一个翼梁缘条的展向延伸超过其相应的压力侧壳体构件或吸力侧壳体构件的暴露部段。吸力侧壳体构件或压力侧壳体构件中相对的壳体构件的部段沿接头部段展向延伸超过其相应的翼梁缘条。
在另一个实施例中，内部支承结构包括跨越在翼梁缘条之间的抗剪腹板，平行联接线包括抗剪腹板的暴露的边缘部段，该暴露的边缘部段在压力侧壳体构件或吸力侧壳体构件中的一个壳体构件处展向延伸超过相应的翼梁缘条。单独的平行联接线包括相对的翼梁缘条的部段，该部段在吸力侧壳体构件或压力侧壳体构件中相对的壳体构件处展向延伸超过抗剪腹板。
在某些实施例中，接头外形可以包括抗剪腹板的自一个翼梁缘条展向延伸至相对的翼梁缘条的成角度的面。备选地，抗剪腹板的暴露的面可以限定沿接头部段展向延伸的平行联接线。在又一个实施例中，接头外形包括接头部段内的抗剪腹板的暴露的大体竖直的面。
在又一个实施例中，第一叶片段和第二叶片段包括前缘和后缘，接头外形包括从前缘向后缘弦向偏置的至少一条联接线。这些联接线例如可以被限定在第一叶片段以及第二叶片段的压力侧壳体构件和吸力侧壳体构件的弦向边缘处。在其它实施例中，内部支承结构包括沿压力侧壳体构件和吸力侧壳体构件的翼梁缘条，弦向偏置联接线被限定在相应叶片段的压力侧壳体构件翼梁缘条和吸力侧壳体构件翼梁缘条的弦向边缘处。
本发明还包括用于通过至少两个叶片段组装风力涡轮机叶片的各种方法实施例，其中叶片段中的每一个都具有压力侧、吸力侧、内部支承结构、以及具有接头部段的相应端部。接头部段具有接头外形，该接头外形从压力侧壳体构件向吸力侧壳体构件沿展向方向偏置。该方法包括以端靠端取向对准叶片段并且接着通过相对移动使接头部段移动成配合构造，所述相对移动包括使相邻的叶片段的相应接头部段重叠。重叠的接头部段随后移动成彼此接合并且在弦向接头处沿相应的接头外形联接，使得联接的接头外形沿展向方向位于彼此上方。
可以通过各种方式使接头部段移动成配合构造。例如，叶片段中的一个叶片段可以保持固定，而使另一个叶片段沿轴向进入适当位置处并且接着降低到固定叶片段上，使得重叠的接头部段相接合。轴向移动可以与降低移动组合，或者两个移动可以在分立的步骤中完成。
该方法可以包括沿一条或多条联接线联接相应的接头部段，所述联接线沿展向方向与压力侧壳体构件或吸力侧壳体构件大体平行。
叶片段中的内部支承结构可以包括沿压力侧壳体构件和吸力侧壳体构件的翼梁缘条，该方法进一步包括在平行联接线处联接接头部段，所述平行联接线包括翼梁缘条中的一个翼梁缘条的展向延伸超过其相应的壳体构件的暴露部段、以及吸力侧壳体构件或压力侧壳体构件中相对的壳体构件的展向延伸超过其相应的翼梁缘条的部段。
在进一步的方法实施例中，内部支承结构包括跨越在翼梁缘条之间的抗剪腹板，并且该方法进一步包括在平行联接线处联接接头部段，所述平行联接线包括抗剪腹板的在压力侧壳体构件或吸力侧壳体构件中的一个壳体构件处展向延伸超过相应的翼梁缘条的暴露部段、以及相对的翼梁缘条的在吸力侧壳体构件或压力侧壳体构件中相对的壳体构件处展向延伸超过抗剪腹板的部段。接头部段还可以沿抗剪腹板的自一个翼梁缘条展向延伸至相对的翼梁缘条的成角度的面联接。
其它的实施例可以包括沿平行联接线或者沿接头部段内的抗剪腹板的暴露的大体竖直的面联接接头部段，该平行联接线包括抗剪腹板的在接头部段内展向延伸的暴露部段。
其它的方法实施例可以包括沿相应的接头外形的至少一个部段联接接头部段，该至少一个部段也从叶片段的前缘向后缘弦向偏置。例如，沿压力侧壳体构件和吸力侧壳体构件的弦向偏置的边缘，或者沿翼梁缘条的弦向偏置的边缘。
参照下文的描述以及所附权利要求，本发明的这些和其它的特征、方面以及优点将变得更好理解。结合在本说明书中并且构成本说明书一部分的附图显示了本发明的实施例并且与描述一起用于对本发明的原理进行解释。
附图说明
参照附图，在说明书中阐述了对于本领域普通技术人员而言包括本发明的最佳模式的本发明的完整和可能公开，在附图中：
图1是示例性风力涡轮机的透视图；
图2是根据本发明的一个实施例的风力涡轮机转子叶片的透视图；
图3是示出了根据本发明的一个实施例的相邻叶片段之间的接头的各个方面的部分剖视图；
图4是如图3中所示的未组装的接头的横截面图；
图5是处于组装状态并且沿图2中所示的线截取的图4的接头的横截面图；
图6是根据本发明的另一个实施例的接头的备选实施例的横截面图；
图7是接头设计的又一个不同实施例的横截面图；以及
图8是示出了根据本发明的另一个实施例的相邻叶片段之间的接头的各个方面的部分剖视图。
附图标记列表：
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的实施例，其中的一个或多个示例示于附图中。每个示例都以对发明进行解释的方式给出，并不对本发明构成限制。实际上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够在不偏离本发明的范围或者精神的前提下对本发明进行多种改型和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或者进行描述的特征能够用于另一个实施例，从而产生又一个实施例。因此，期望的是，本发明覆盖落入所附权利要求及其等同形式的范围内的这些改型以及变型。
图1示出了传统构造的风力涡轮机10。风力涡轮机10包括塔架12，塔架12上安装有机舱14。多个转子叶片16安装至转子毂18，转子毂18接着连接至主凸缘，主凸缘使主转子轴转动。风力涡轮机发电部件和控制部件容纳在机舱14内。图1的视图仅仅用于说明性目的，从而将本发明置于示例性的使用领域中。应当理解，本发明并不限于任何特定类型的风力涡轮机构造。
参照图2，示出了根据本发明的转子叶片16的一个实施例。转子叶片16包括自叶片尖端22至叶片根部24以端靠端展向顺序对准的至少两个单独的叶片段20。可以设置多个叶片段20，如图2中所示。单独的叶片段20中的每一个都可以独特地构造，使得多个叶片段20限定了具有经过设计的空气动力学外形、长度、和其它期望特性的完整的转子叶片16。例如，叶片段20中的每一个叶片段20所具有的空气动力学轮廓都可以与相邻的叶片段20的空气动力学轮廓相对应。因此，叶片段20的空气动力学轮廓可以形成转子叶片16的连续的空气动力学轮廓。
通常，转子叶片16、并且因此每个叶片段20都包括在前缘36与后缘38之间延伸的压力侧壳体构件32和吸力侧壳体构件34。另外，转子叶片16可以具有翼展42和翼弦44。翼弦44可以沿转子叶片16的整个翼展42发生改变。因此，当地弦长46可以被限定在转子叶片16或其任何叶片段20上的任何展向位置处。
图2至图7示出了弦向接头40的各种实施例，弦向接头40用于连接转子叶片(图1)的相邻的叶片段20，例如用于连接如各种实施例中所示的第一叶片段58和第二叶片段64。应当理解，第一叶片段58和第二叶片段64可以是任何合适的相邻的叶片段20。例如，在一些实施例中，第一叶片段58可以从叶片尖端22延伸并且第二叶片段54可以从叶片根部24延伸，或者反之亦然。在其它实施例中，第一叶片段或第二叶片段可以是中间叶片段。本发明并不限于涡轮机叶片内的任何数量的叶片段、或者任何数量的接头40。
图3是相邻的叶片段(即第一叶片段58与第二叶片段64)之间的接头40的部分剖视图。已经从第二叶片段64去掉了吸力侧壳体构件34的一部分，以展示下面交错的接头40。如本领域技术人员易于理解的，任何形式的内部支承结构50在壳体构件32、34之间展向延伸。在图3中所示的实施例中，内部支承结构50包括抗剪腹板56，抗剪腹板56跨越在吸力侧翼梁缘条54与压力侧翼梁缘条52之间。
第一叶片段58和第二叶片段64包括相应的相邻端部，所述相邻端部具有联接在一起以限定弦向接头40的互补的接头部段60、66。接头部段60、66中的每一个都具有展向偏置接头外形62、68(图4)，展向偏置接头外形62、68自压力侧壳体构件32至吸力侧壳体构件34沿基本展向方向延伸(或者反之亦然)。针对叶片段中的每一个，这些展向接头部段60、66在压力侧壳体构件32与吸力侧壳体构件34之间由沿展向方向的偏置长度35(图4)限定，如能够通过图3和图4易于理解的。由于展向接头部段60、66并未完全被叶片壳体构件32、34封闭或围绕并且因此能够从基本横向于展向方向的方向进入，因此内部支承结构50“暴露”在这些展向接头部段60、66内。通过该方式，可以将单独的叶片段58、64合在一起，以便沿基本横向于展向方向的移动线70(图4)在接头40处联接单独的叶片段58、64。例如，在某些实施例中，叶片段中的一个可以保持固定，而另一个叶片段基本降低到固定叶片段上，而不使一个叶片段的任何部件轴向插入到另一个叶片段的吸力侧壳体构件34与压力侧壳体构件32之间。沿横向方向将接头部段60、66基本合在一起，使得接头外形62、68沿相配合的接头部段60、66在展向方向上基本位于彼此上方。
图4示出了上文所讨论的某些概念。第一叶片段58设置有抗剪腹板56，抗剪腹板56跨越在吸力侧翼梁缘条54与压力侧翼梁缘条52之间。翼梁缘条54的暴露部段74沿展向方向延伸超过吸力侧壳体构件34。同样地，抗剪腹板56的暴露的边缘部段78沿展向方向延伸超过翼梁缘条54。抗剪腹板56具有延伸至压力侧翼梁缘条52的面80。在图4的实施例中，该面80沿展向方向成角度。压力侧翼梁缘条52的部段74是暴露的并且沿展向方向延伸超过抗剪腹板56。同样地，压力侧壳体构件32的部段76是暴露的并且延伸超过翼梁缘条52。因此能够理解，第一叶片段58具有自吸力侧壳体构件34的边缘沿展向方向延伸至压力侧壳体构件32的边缘的接头部段60。在这些边缘之间，接头外形62由内部支承结构构件限定，主要是翼梁缘条54、52和抗剪腹板面78、80。由于接头外形62随着横贯各种结构构件的各种展向暴露的长度而以阶梯形改变方向，因此接头外形62在某些实施例中可以是“交错的”，如图3和图4所示。
仍然参照图4，能够易于理解，第二叶片段64具有互补的接头部段66和相应的接头外形68，使得当段58、64沿大体横向方向合在一起(如由箭头70所示)时，接头外形62和68彼此相配合并且接合，如图5中所示，其中示出了处于联接状态的图4的段58、64。
应当理解，接头外形62、68可以使用任何合适的联接机构或方法相联接，其中包括粘合剂、粘结材料、机械紧固件、以及上述的任何组合。本发明并不受到用于沿接头外形62、68将相应的部件联接在一起的特定类型或机构的限制。
如上所述，图5示出了处于联接状态的图4的叶片段58、64。接头外形62、68在该实施例中是交错的并且限定了至少一条联接线72，该至少一条联接线72与压力侧壳体构件32或吸力侧壳体构件34大体平行。能够从图5看到，该特定实施例中提供了这些大体平行的联接线72中的四条联接线72。平行联接线72沿各种内部结构构件的暴露表面被限定，例如，平行联接线中的一条联接线被限定在第二叶片段64的吸力侧壳体构件34与第一叶片段58的吸力侧翼梁缘条54之间。第二大体平行联接线72被限定在叶片段的吸力侧上相同部件之间。另外的大体平行的联接线72被限定在抗剪腹板56的暴露边缘78(图4)与翼梁缘条74的暴露的面(图4)之间。
图5示出了处于联接状态的图4的接头40。接头外形62、68的相应的成角度的抗剪腹板面80限定了成角度(展向)的联接线。
应当易于理解，任何形式的接合外形都可以被限定在限定接头40的各种结构部件的配合边缘或表面之间。例如，参照图4，倒角表面86可以被限定在抗剪腹板的相对的面80上。任何其它类型的相互接合的结构也都可以被限定在其它表面中的任何表面上。例如，任何形式的凸/凹接合结构、对准结构等都可以设置在配合表面中的任何表面上，以提供部件之间更稳固的对准和界面。
图6示出了与图5相似的实施例，除了暴露的抗剪腹板面80具有交错的外形，该交错的外形包括位于相应的抗剪腹板面80的大体竖直的腿部之间的额外的平行联接线82。还应当理解，在另外的实施例中，中间联接线82可以以展向角度布置，并且不必与压力侧壳体构件32或吸力侧壳体构件34平行。
图7的实施例与图6的实施例相似，除了抗剪腹板56的相应的暴露的面部段80被限定成跨越在翼梁缘条之间的大体竖直的面，以限定基本竖直的抗剪腹板粘结线84。
图8的视图与图3相似并且示出了接头40的实施例，其中接头部段60、66的相应的交错的接头外形62、68还结合了沿一个或多个联接线部段73的弦向偏置方位。在这些部段73中，接头并不是自前缘36至后缘38沿真正的翼弦轴线定向的，而是以边缘36、38之间的量75相对于翼弦轴线成角度或偏置，如图8中所示。例如，沿相邻的叶片段58、66的压力侧壳体构件32和吸力侧壳体构件34的边缘77的联接线部段73以量75弦向偏置。同样地，沿相邻的段58、66的翼梁缘条54和沿相邻的段58、66的翼梁缘条52的边缘79的联接线部段73具有弦向偏置方位。
本发明还包括用于通过至少两个叶片段58、64组装风力涡轮机叶片16的各种方法实施例，其中叶片段中的每一个都具有压力侧壳体构件32和吸力侧壳体构件34，以及任何形式的内部支承结构，其中内部支承结构包括翼梁缘条52、54和跨越在翼梁缘条之间的抗剪腹板56。参照图4和图5，该方法包括将叶片段58、64定位成使得叶片段的相应接头部段60、66以端靠端取向大体对准，以便随后联接接头部段。移动叶片段，使得展向偏置接头部段60、66位于彼此上方。接着使重叠的(展向)接头部段彼此实现配合接合，并且随后通过任何合适的联接方法沿接头部段联接重叠的(展向)接头部段。这是通过叶片段之间的相对移动的任何组合实现的。例如，在方法实施例中的一个方法实施例中，可以首先通过完全的轴向移动使叶片段展向对准，叶片段中的一个叶片段在另一个叶片段上方隔开，使得接头部段沿展向方向重叠。叶片段中的一个叶片段可以在该过程中保持固定。接着可以通过将叶片段中的一个叶片段降低到另一个叶片段上而使对准的重叠接头部段实现接合。
在备选的方法实施例中，移动叶片段从而轴向对准并且将一个叶片段降低到另一个叶片段上的过程可以在相同的连续移动中实现。
各种方法实施例都可以包括沿至少一条联接线联接相应的接头部段，该至少一条联接线沿展向方向与压力侧壳体构件或吸力侧壳体构件大体平行。相应的接头部段可以沿多个这些平行联接线联接，所述平行联接线在相应的接头部段内限定了不同的内部支承构件的各种暴露表面之间的界面。
如上文所讨论的，内部支承结构可以沿压力侧壳体构件和吸力侧壳体构件包括翼梁缘条，其中该方法包括在平行联接线处联接接头部段，所述平行联接线所包括的翼梁缘条的暴露部段在叶片的压力侧和吸力侧中的每一侧处展向延伸超过其相应的压力侧壳体构件或吸力侧壳体构件。同样地，该方法可以包括在平行联接线处联接接头部段，所述平行联接线所包括的抗剪腹板的暴露边缘部段在叶片的压力侧和吸力侧处展向延伸超过相应的翼梁缘条。
如上文参照图8所讨论的，该方法可以包括沿相应的接头外形的至少一个部段联接接头部段，所述至少一个部段也从叶片段的前缘向后缘弦向偏置。例如，某些实施例可以包括沿弦向偏置的压力侧壳体构件和吸力侧壳体构件的边缘联接接头部段，或者沿弦向偏置的翼梁缘条的边缘联接接头部段。
方法实施例的各种组合可以包括沿如上文所讨论的任何表面在相应的接头部段内联接接头外形。
本书面描述使用示例对本发明进行了公开(其中包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实施本发明(其中包括制造和使用任何装置或系统并且执行所包含的任何方法)。本发明的可专利范围通过权利要求进行限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其它的示例。如果这种其它的示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果这种其它的示例包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等同结构元件，则期望这种其它的示例落入权利要求的范围中。
Claims (19)
1.一种风力涡轮机叶片，所述风力涡轮机叶片包括：
第一叶片段和第二叶片段，所述叶片段中的每一个都具有压力侧壳体构件、吸力侧壳体构件和内部支承结构；
所述第一叶片段和所述第二叶片段包括相应的相邻端部，所述相邻端部具有能够在弦向接头处联接的互补的接头部段；并且
所述接头部段中的每一个都包括展向偏置接头外形，所述展向偏置接头外形自所述压力侧壳体构件至所述吸力侧壳体构件沿单一展向方向延伸，使得相应的所述接头外形沿展向方向位于彼此上方，而无需将其中一个叶片段轴向插入到另一叶片段中；
所述接头外形自所述压力侧壳体构件至所述吸力侧壳体构件是交错的，并且包括至少一条联接线，所述至少一条联接线沿展向方向与所述压力侧壳体构件或所述吸力侧壳体构件大体平行；
所述接头外形包括多个平行的所述联接线，所述内部支承结构包括沿所述压力侧壳体构件和所述吸力侧壳体构件的翼梁缘条，平行的所述联接线包括所述翼梁缘条中的一个翼梁缘条的展向延伸超过其相应的压力侧壳体构件或吸力侧壳体构件的暴露部段、以及所述吸力侧壳体构件或压力侧壳体构件中相对的壳体构件的展向延伸超过其相应的所述翼梁缘条的部段。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述内部支承结构包括在所述压力侧壳体构件与所述吸力侧壳体构件之间延伸的抗剪腹板，所述接头外形包括所述抗剪腹板的于压力侧壳体构件与吸力侧壳体构件之间展向延伸的成角度的面。
3.根据权利要求2所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述抗剪腹板的所述面进一步包括联接线，所述联接线沿展向方向与所述压力侧壳体构件或所述吸力侧壳体构件大体平行。
4.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述内部支承结构包括在所述压力侧壳体构件与所述吸力侧壳体构件之间延伸的抗剪腹板，所述接头外形包括所述接头部段内的所述抗剪腹板的暴露的大体竖直的面。
5.根据权利要求4所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述竖直的面包括倒角表面。
6.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述第一叶片段和所述第二叶片段包括前缘和后缘，所述接头外形包括至少一条联接线，所述至少一条联接线从所述前缘向所述后缘弦向偏置。
7.根据权利要求6所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述弦向偏置联接线被限定在所述第一叶片段以及所述第二叶片段的所述压力侧壳体构件和所述吸力侧壳体构件的弦向边缘处。
8.根据权利要求6所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述弦向偏置联接线被限定在沿着翼梁缘条的弦向边缘处。
9.根据权利要求6所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述弦向偏置联接线被限定在沿着翼梁缘条的弦向边缘处并且限定在所述第一叶片段以及所述第二叶片段的所述压力侧壳体构件和所述吸力侧壳体构件的弦向边缘处。
10.一种风力涡轮机叶片，所述风力涡轮机叶片包括：
第一叶片段和第二叶片段，所述叶片段中的每一个都具有压力侧壳体构件、吸力侧壳体构件和内部支承结构；
所述第一叶片段和所述第二叶片段包括相应的相邻端部，所述相邻端部具有能够在弦向接头处联接的互补的接头部段；并且
所述接头部段中的每一个都包括展向偏置接头外形，所述展向偏置接头外形自所述压力侧壳体构件至所述吸力侧壳体构件沿单一展向方向延伸，使得相应的所述接头外形沿展向方向位于彼此上方，而无需将其中一个叶片段轴向插入到另一叶片段中；
所述接头外形自所述压力侧壳体构件至所述吸力侧壳体构件是交错的，并且包括至少一条联接线，所述至少一条联接线沿展向方向与所述压力侧壳体构件或所述吸力侧壳体构件大体平行；
所述接头外形包括多个平行的所述联接线，所述内部支承结构包括沿着压力侧壳体构件和吸力侧壳体构件的翼梁缘条以及跨越在所述翼梁缘条之间的抗剪腹板，平行的所述联接线包括所述抗剪腹板的在所述压力侧或所述吸力侧中的一侧处展向延伸超过相应的所述翼梁缘条的暴露部段、以及相对的所述翼梁缘条的在所述吸力侧或所述压力侧中相对的一侧处展向延伸超过所述抗剪腹板的部段。
11.根据权利要求10所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述接头外形包括所述抗剪腹板的于压力侧壳体构件与吸力侧壳体构件之间展向延伸的成角度的面。
12.根据权利要求11所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述抗剪腹板的所述面进一步包括联接线，所述联接线沿展向方向与所述压力侧壳体构件或所述吸力侧壳体构件大体平行。
13.根据权利要求10所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述接头外形包括所述接头部段内的所述抗剪腹板的暴露的大体竖直的面。
14.根据权利要求13所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述竖直的面包括倒角表面。
15.根据权利要求10所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述第一叶片段和所述第二叶片段包括前缘和后缘，所述接头外形包括至少一条联接线，所述至少一条联接线从所述前缘向所述后缘弦向偏置。
16.根据权利要求15所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述接头外形包括多个所述弦向偏置联接线。
17.根据权利要求15所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述弦向偏置联接线被限定在所述第一叶片段以及所述第二叶片段的所述压力侧壳体构件和所述吸力侧壳体构件的弦向边缘处。
18.根据权利要求15所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述弦向偏置联接线被限定在沿着翼梁缘条的弦向边缘处。
19.根据权利要求15所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述弦向偏置联接线被限定在沿着翼梁缘条的弦向边缘处并且限定在所述第一叶片段以及所述第二叶片段的所述压力侧壳体构件和所述吸力侧壳体构件的弦向边缘处。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/272,327 US8918997B2 (en) | 2011-10-13 | 2011-10-13 | Method for assembling a multi-segment wind turbine rotor blade with span-wise offset joints |
| US13/272315 | 2011-10-13 | ||
| US13/272327 | 2011-10-13 | ||
| US13/272,315 | 2011-10-13 | ||
| US13/272,327 | 2011-10-13 | ||
| US13/272,315 US8517689B2 (en) | 2011-10-13 | 2011-10-13 | Multi-segment wind turbine rotor blade with span-wise offset joints |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103104410A CN103104410A (zh) | 2013-05-15 |
| CN103104410B true CN103104410B (zh) | 2016-11-23 |
Family
ID=47990842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210390251.6A Active CN103104410B (zh) | 2011-10-13 | 2012-10-15 | 具有展向偏置接头的多段式风力涡轮机转子叶片及其组装方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103104410B (zh) |
| DE (1) | DE102012109748A1 (zh) |
| DK (1) | DK178203B1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201410429D0 (en) * | 2014-06-11 | 2014-07-23 | Lm Wp Patent Holding As | A tip system for a wild turbine blade |
| DK3727807T3 (da) | 2017-12-21 | 2022-03-07 | Vestas Wind Sys As | Modulopbygget vindmøllevinge og fremgangsmåde til fremstilling deraf |
| US10830207B2 (en) * | 2018-08-28 | 2020-11-10 | General Electric Company | Spar configuration for jointed wind turbine rotor blades |
| WO2021007068A1 (en) * | 2019-07-08 | 2021-01-14 | General Electric Company | A segmented rotor blade for a wind turbine and methods for joining the same |
| CN114526193B (zh) * | 2022-03-22 | 2024-04-12 | 中材科技风电叶片股份有限公司 | 风电叶片主承力结构连接接头和风力发电机组 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101463795A (zh) * | 2007-12-19 | 2009-06-24 | 通用电气公司 | 多段式风力涡轮机叶片和用于组装该叶片的方法 |
| CN101876292A (zh) * | 2009-04-28 | 2010-11-03 | 通用电气公司 | 分段式风力涡轮机叶片 |
| CN102031997A (zh) * | 2009-10-01 | 2011-04-27 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | 风轮机叶片 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20206942U1 (de) * | 2002-05-02 | 2002-08-08 | REpower Systems AG, 22335 Hamburg | Rotorblatt für Windenergieanlagen |
| JP2005147086A (ja) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | 水平軸風車のブレード |
| US7998303B2 (en) * | 2009-05-28 | 2011-08-16 | General Electric Company | Method for assembling jointed wind turbine blade |
| US7997874B2 (en) * | 2010-08-19 | 2011-08-16 | General Electric Company | Wind turbine rotor blade joint |
-
2012
- 2012-10-11 DK DK201200629A patent/DK178203B1/en active
- 2012-10-12 DE DE102012109748A patent/DE102012109748A1/de active Pending
- 2012-10-15 CN CN201210390251.6A patent/CN103104410B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101463795A (zh) * | 2007-12-19 | 2009-06-24 | 通用电气公司 | 多段式风力涡轮机叶片和用于组装该叶片的方法 |
| CN101876292A (zh) * | 2009-04-28 | 2010-11-03 | 通用电气公司 | 分段式风力涡轮机叶片 |
| CN102031997A (zh) * | 2009-10-01 | 2011-04-27 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | 风轮机叶片 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102012109748A1 (de) | 2013-04-18 |
| DK201200629A (en) | 2013-04-14 |
| CN103104410A (zh) | 2013-05-15 |
| DK178203B1 (en) | 2015-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103104410B (zh) | 具有展向偏置接头的多段式风力涡轮机转子叶片及其组装方法 | |
| CN101876292B (zh) | 分段式风力涡轮机叶片 | |
| CN102112733B (zh) | 分段的转子叶片伸出部 | |
| ES2910416T3 (es) | Inserto de pala para una pala de rotor de un aerogenerador | |
| CN101392720B (zh) | 用于连接涡轮叶片的系统和方法 | |
| CN102454539B (zh) | 用于风力涡轮机的转子叶片节段的接头设计 | |
| RU2593859C2 (ru) | Лопасть для ветряной турбины и способ сборки лопасти | |
| CN106286115A (zh) | 模块化风力涡轮转子叶片和其组装方法 | |
| US8517689B2 (en) | Multi-segment wind turbine rotor blade with span-wise offset joints | |
| EP2881580B1 (en) | Spar assembly for a wind turbine rotor blade | |
| CN102465828B (zh) | 用于风力涡轮机中转子叶片的降噪装置 | |
| US8918997B2 (en) | Method for assembling a multi-segment wind turbine rotor blade with span-wise offset joints | |
| CN103016258B (zh) | 带有根部幕帘的风力涡轮转子叶片组件 | |
| CN102454538A (zh) | 用于风力涡轮机的转子叶片的扩展组件 | |
| JP7427656B2 (ja) | ジョイント風力タービンロータブレード用のスパー構成 | |
| CN103448903A (zh) | 联接机翼表面结构的方法及机翼组件 | |
| BR102016014944B1 (pt) | Método para armar uma pá de rotor modular e aparelho de fixação para armar uma pá de rotor modular | |
| JP2013526681A (ja) | トラス結合領域を持つセグメント化風力タービン羽根および関連するシステムならびに方法 | |
| CN112867864A (zh) | 用于接合的风力涡轮机叶片的梁帽构造 | |
| US20140363303A1 (en) | Wind turbine blade with biplane section | |
| WO2020068543A1 (en) | Jointed wind turbine blade with noise reduction tape | |
| WO2020068542A1 (en) | Method to reduce noise and vibration in a jointed wind turbine blade, and associated wind turbine blade | |
| EP3894689B1 (en) | Segmented rotor blade having maximized overall pre-bend via an increased pre-bend in a blade tip segment thereof | |
| EP3643913B1 (en) | Sail device | |
| CN201206528Y (zh) | 一种主翼随风向变动转角的风车叶片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240228 Address after: Danish spirit Patentee after: LM Wind Power A/S Country or region after: Denmark Address before: New York, United States Patentee before: General Electric Co. Country or region before: U.S.A. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240704 Address after: Barcelona, Spain Patentee after: Ge renewable energy Spain Ltd. Country or region after: Spain Address before: Danish spirit Patentee before: LM Wind Power A/S Country or region before: Denmark |