CN106907292B - 风力涡轮机转子叶片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力涡轮机转子叶片。在一个实施例中，转子叶片包括尖端、根部和在该尖端与该根部之间延伸的主体。该主体具有界定压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面。该主体还界定了内侧部分、外侧部分和在该内侧部分与该外侧部分之间的弯曲部分。该弯曲部分被界定成使该外侧部分相对于该内侧部分向外延伸。该弯曲部分被加强以减少弯曲部分在转子叶片偏转期间张开。

Description

风力涡轮机转子叶片

本申请为2011年12月15日提交的专利申请“风力涡轮机转子叶片”（申请号：201110437091.1，申请人：通用电气公司）的分案申请。

技术领域

本发明总体涉及风力涡轮机转子叶片，并且更具体地涉及具有提供各种塔架间隙优势的特征的转子叶片。

背景技术

风力被认为是目前可获得的最清洁、最环保能源之一，并且就此点使风力涡轮机获得越来越多的关注。现代风力涡轮机通常包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼片原理（foil principle）捕获风的动能。转子叶片将转动能形式的用于使联接转子叶片的轴旋转的动能传递至齿轮箱，或者在不使用齿轮箱的情况下直接传递至发电机。然后，发电机将机械能转换成可以运用到公用电网的电能。

通常，转子叶片的设计受到与塔架相距的间隙阈值距离的限制。例如，在风力涡轮机运行期间，转子叶片可能会朝着塔架偏转。为了降低转子叶片与塔架碰触并损坏风力涡轮机的危险，各认证规定要求，转子叶片设计成当转子叶片偏转时占用不超过例如约三分之二的静间隙距离。通常，静间隙距离是叶片尖端和塔架之间的非偏转距离。

这样，要求的间隙阈值距离限制了通常已知的转子叶片的设计和性能。针对该限制的已知现有技术的方案包括，例如，将整体的翼弦向曲线结合在远离塔架的转子叶片中，调节倾斜角，使毂呈锥形，和/或使转子叶片的根部处呈锥形。然而，在这些现有技术的转子叶片的极度偏转过程中，转子叶片的动作通常类似于梁，尽管存在翼弦向弯曲部，但转子叶片的尖端会“张开”并且可能会撞击塔架。

因此，需要用于风力涡轮机的改进的转子叶片。具体地，一种具有在提高转子叶片性能的同时能维持合适的塔架间隙的改进特征的转子叶片将会是有优势的。

发明内容

本发明的方面和优点将在下面的说明中部分地进行阐明，或者可以通过说明变得显而易见，或者可以通过本发明的实施而认识到。

在一个实施方式中，公开一种用于风力涡轮机的转子叶片。该转子叶片包括尖端、根部以及在尖端和根部之间延伸的主体。该主体具有界定了压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面。该主体还界定了内侧部分、外侧部分和在内侧部分与外侧部分之间的弯曲部分。弯曲部分被界定成使外侧部分相对于内侧部分向外延伸。弯曲部分被加强以减少弯曲部分在转子叶片偏转期间张开。

所述弯曲部分界定了一个小于或者等于约20度的弯曲角，或者一个小于或者等于约15度的弯曲角。所述弯曲部分具有一个在所述转子叶片的跨度的约50%与约100%之间的跨度方向位置，或者具有一个在所述转子叶片的跨度的约60%与约95%之间的跨度方向位置。所述主体的所述内侧部分大致向外弯曲，所述外侧部分大致向外弯曲。

进一步地，所述弯曲部分限定了一个弯曲角和一个跨度方向位置，其中，一个尖端距离由所述尖端和所述内侧部分界定，并且其中，所述弯曲角和所述跨度方向位置被构造成使所述尖端距离在约5米与约1米之间的范围内，或者所述弯曲角和所述跨度方向位置被构造成使所述尖端距离在约3米与约1米之间的范围内。所述弯曲部分可被构造成使所述外侧部分在所述转子叶片的设计最大偏转期间大致平行于塔架。所述弯曲部分界定了一个曲率半径，并且其中，所述曲率半径在约1600毫米与约3000毫米之间的范围内，或者所述曲率半径可在约1750毫米与约2500毫米之间的范围内。所述转子叶片还包括多个至少部分地延伸贯穿所述弯曲部分、并且被构造成加强所述弯曲部分的内部长条梁。所述转子叶片还包括一个设置在所述内侧部分与所述外侧部分之间的连接套筒，所述连接套筒至少部分地界定所述弯曲部分、并且被构造成加强所述弯曲部分。

本发明还提供一种风力涡轮机，包括：多个转子叶片，所述多个转子叶片中的至少一个包括：一个尖端；一个根部；以及一个主体，其在所述尖端与所述根部之间延伸并且具有界定压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面，所述主体还界定了内侧部分、外侧部分、和在所述内侧部分与所述外侧部分之间的弯曲部分，所述弯曲部分被界定成使所述外侧部分相对于所述内侧部分向外延伸，其中，所述弯曲部分被加强以减少所述弯曲部分在所述转子叶片偏转期间张开。

所述弯曲部分界定了一个小于或者等于约20度的弯曲角。进一步地，所述弯曲部分界定了一个弯曲角和一个跨度方向位置，其中，一个尖端距离由所述尖端和所述内侧部分界定，并且其中，所述弯曲角和所述跨度方向位置被构造成使所述尖端距离在约5米与约1米之间的范围内。所述弯曲部分界定了一个曲率半径，并且其中，所述曲率半径在约1600毫米与约3000毫米之间的范围内。所述转子叶片还包括多个至少部分地延伸贯穿所述弯曲部分、并且被构造成加强所述弯曲部分的内部长条梁。所述转子叶片还包括一个设置在所述内侧部分与所述外侧部分之间的连接套筒，所述连接套筒至少部分地界定了所述弯曲部分并且被构造成加强所述弯曲部分。

参照下面的说明和权利要求将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点。包含在该说明书中并构成该说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与说明一起用于解释本发明的原理。

附图说明

在该说明书中参照附图阐明了本发明的包括其最佳方式并对本领域普通技术人员进行指导的完整和可能的公开内容，在附图中：

图1示出常规风力涡轮机的透视图；

图2是根据本发明的一个实施例的转子叶片的侧视图；

图3是图2所示的根据本发明的一个实施例的转子叶片的局部放大图；

图4是根据本发明的一个实施例的转子叶片的侧视图，具体示出处于非偏转/卸载位置以及处于偏转/加载位置的转子叶片，并且将这些位置与常规转子叶片的位置进行比较；

图5是根据本发明的一个实施例的一个包括各种加强特征的转子叶片沿图2中线5--5的横剖视图；

图6是根据本发明的另一个实施例的一个包括各种加强特征的转子叶片沿图2中线6--6的横剖视图；

图7是根据本发明的另一个实施例的包括各种加强特征的转子叶片的透视图；以及，

图8是根据如图7所示的实施例的一个包括各种加强构件的转子叶片沿图7中线8--8的横剖视图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施方式，在附图中示出其一个或多个示例。提供各示例以解释本发明，不是限定本发明。实际上，对本领域技术人员而言显而易见的是，在不背离本发明的范围或者精神的前提下能够对本发明做出各种改变和变型。例如，作为一个实施例的一部分所显示或者描述的特征能够与另一个实施例一起使用以产生又一个实施方式。因此，可以确定的是，本发明覆盖落入权利要求的范围内的这些改变和变型以及它们的等同物。

图1所示为一种常规构造的风力涡轮机10。风力涡轮机10包括塔架12，机舱14安装在塔架12上。多个转子叶片16安装在转子毂18上，转子毂18又与旋转主转子轴的主凸缘连接。风力涡轮机的发电和控制部件容纳在机舱14内。为了说明性的目的，提供图1的视图，仅将本发明置于用途的示例性领域中。应理解的是，本发明并不局限于任何具体类型的风力涡轮机构造。

在风力涡轮机10的运行期间，风从方向20冲击转子叶片16（参见图2），致使转子叶片16绕着旋转轴线旋转。当转子叶片16旋转并遭受离心力时，转子叶片16还遭受各种力和弯曲力矩。因此，转子叶片16会从一个中间的或者非偏转位置偏转至一个偏转或者加载位置，由此减小叶片16与塔架12之间的塔架间隙。为了监测叶片16的位置并且降低塔架撞击的可能性，可以建立预定塔架间隙阈值22（图2和图4）。这样，如果叶片16中的一个或多个偏转超过该塔架间隙阈值22，可以采取校正动作（例如调节叶片16的桨距或者改变机舱14的倾斜角）以增加塔架12与叶片（可以是多个）16之间的间隔。如在本说明书中使用的，术语“塔架间隙阈值”通常对应于与塔架12相距的最小距离，转子叶片16在风力涡轮机10的运行期间被维持在该阈值处，从而降低塔架撞击的可能性。这样，应理解的是塔架间隙阈值22可以因风力涡轮机与风力涡轮机之间的不同而改变，这取决于例如转子叶片的长度、转子叶片的柔性/刚性、和/或风力涡轮机的预期运行条件。进一步地，应理解的是，可以基于风力涡轮机10的各个认证规则来改变塔架间隙阈值22。例如，认证规则可以要求塔架间隙阈值22大约为转子叶片16的静间隙距离的三分之一。如在本说明书中使用的，术语“静间隙距离”通常指的是塔架12与转子叶片上的在偏转期间最靠近塔架12的点之间的非偏转距离。

现在参照图2，所示为用于风力涡轮机10的转子叶片16的一个实施例的侧视图。如图所示，转子叶片16包括用于将叶片16安装在毂18（图1）上的根部32。转子叶片16还包括设置在叶片16的与根部32相对的端部处的尖端34。转子叶片16的主体40基本上在根部32与尖端34之间延伸，并且具有界定压力侧42和吸力侧44的表面，压力侧42和吸力侧44在前缘46与后缘48（参见图5至图8）之间延伸。

图2还示出转子叶片16的跨度50。如本领域已知的是，跨度50通常是转子叶片16从根部32至尖端34的长度。照这样，根部32可以限定0%的跨度，尖端34可以限定100%的跨度。应理解的是，转子叶片16通常可以具有任何合适的跨度50。例如，在一个实施例中，转子叶片40可以具有从约15米至约91米的范围的跨度，例如，从约20米至约85米，或者从约40米至约55米，以及所有在15米至91米之间的其它子范围。然而，其它非限制性示例可以包括小于15米或者大于91米的跨度。

如上面所公开的，根据本发明的转子叶片16最好包括在允许提高性能的同时能维持塔架间隙阈值22的改进的特征。这样，根据本发明的转子叶片16可以界定内侧部分62、外侧部分64和位于内侧部分62与外侧部分64之间的弯曲部分66。通常，弯曲部分66可以界定并分隔内侧部分62和外侧部分64。因此，内侧部分62可以是主体40的在根部32与弯曲部分66之间延伸的部分，外侧部分64可以是主体40的在弯曲部分66与尖端34之间延伸的部分。如下将述，弯曲部分66可以使尖端34远离塔架12移动。进一步地，如下所述，可以加强弯曲部分66以减少或者消除弯曲部分在转子叶片16的偏转期间/过程张开。这样，弯曲部分66可以有利地代表最接近塔架12的点。这有利地允许例如将压力侧或者吸力侧小翼增加至转子叶片16上，或者可以允许转子叶片16设计成在维持所需塔架间隙阈值的同时变得更小且更轻。

内侧部分62和外侧部分64均可以是大致线性的，或者在示例性实施例中大致是弯曲的。转子叶片16的弯曲（例如内侧部分62和外侧部分64的弯曲）需要沿大致翼弦方向和/或沿大致翼面方向弯曲转子叶片16。翼弦方向（flapwise direction）通常解释为气动提升作用在转子叶片16上的方向（或者相反的方向）。换句话说，内侧部分62或者外侧部分64沿翼弦方向的弯曲通常解释为远离塔架12向外弯曲或者朝向塔架12向内弯曲。如果风力涡轮机10是上风向涡轮机，向外弯曲指的是沿压力侧42的方向弯曲，而向内弯曲指的是沿吸力侧44的方向弯曲。如果风力涡轮机10是下风向涡轮机，向外弯曲指的是沿吸力侧44的方向弯曲，而向内弯曲指的是沿压力侧42的方向弯曲。翼面方向（edgewise direction）通常垂直于翼弦方向。换句话说，内侧部分62或者外侧部分64沿翼面方向的弯曲通常解释为沿前缘46的方向或者沿后缘48的方向弯曲。转子叶片16的翼弦向弯曲还被称作预弯曲，而翼面向弯曲还被称作扫掠（sweep）。这样，弯曲的转子叶片16可以是预弯曲和/或扫掠。弯曲使转子叶片16在风力涡轮机10的运行期间能够更好地承受翼弦向和翼面向负载，并且在一些实施例中，在风力涡轮机10运行期间可以为转子叶片16提供与塔架12相距的一定间隙和塔架间隙阈值22。

进一步地，在内侧部分62与外侧部分64之间界定的弯曲部分66可以界定成，外侧部分64相对于内侧部分62向外延伸。例如，如果风力涡轮机10是上风向涡轮机，那么弯曲部分66可以界定成，外侧部分64相对于内侧部分62沿叶片16的压力侧42的方向向外延伸。如果风力涡轮机10是下风向涡轮机，那么弯曲部分66可以界定成，外侧部分64相对于内侧部分62沿叶片16的吸力侧44的方向向外延伸。这样，如图2所示，其示出一个上风向涡轮机，外侧部分64可以相对于内侧部分62从弯曲部分66远离塔架12地延伸。应理解的是，如在本说明书中使用的术语“弯曲”和“弯的”可以包括如图所示的曲线弯曲（例如，以光滑边缘为特征的弯曲或者提供光滑过渡点的弯曲），和角度弯曲（例如，以在某点交汇的边缘为特征的弯曲或者提供急转过渡点的弯曲）。

现在参照图3，示出了图2所示的转子叶片40的局部放大图。如图所示，弯曲部分66可以界定一个弯曲角68。弯曲角68可以是邻近弯曲部分66的内侧部分62与邻近弯曲部分66的外侧部分64之间的角。通常，弯曲角68可以选择成，使外侧部分64足够远离塔架12地延伸。例如，在一个实施例中，弯曲角68可以小于或者等于约20度，或者在约0度与约20度之间的范围内。或者，弯曲角68可以小于或者等于约15度，或者在约0和约15度之间的范围内。或者，弯曲角68可以小于或者等于约10度，或者在约0和约10度之间的范围内。然而，应理解的是，弯曲部分66不受上面公开的弯曲角68的限制，而是任何合适的弯曲角68均在本发明的范围和精神内。进一步地，应理解的是，对于每个转子叶片构造而言，弯曲角68通常会根据很多因素而变化，这些因素包括但不局限于弯曲部分66沿着跨度50的跨度方向位置70，在该位置处弯曲部分66被界定在转子叶片16内。例如，如下所述，随着弯曲部分66的跨度方向位置70进一步地向尖端34移动，可能需要增加弯曲角68，反之亦然。

如上所述，弯曲部分66相对于转子叶片16的跨度50可以具有跨度方向位置70。在一些实施例中，弯曲部分66可以具有在转子叶片16的跨度50的约50%与约100%之间的跨度方向位置70。或者，弯曲部分66可以具有在转子叶片16的跨度50的约60%与约100%之间、或者在60%与约95%之间的跨度方向位置70。或者，弯曲部分66可以具有在转子叶片16的跨度50的约66%与约100%之间、或者在66%与约95%之间的跨度方向位置70。然而，应理解的是，弯曲部分66并不局限于上述公开的跨度方向位置70，而是任何合适的跨度方向位置70均在本发明的范围和精神内。进一步地，应理解的是，对于每个转子叶片构造而言，弯曲角68通常会根据很多因素而变化，这些因素包括但不局限于弯曲角68。例如，如下所述，随着弯曲角68增加，弯曲部分66的跨度方向位置70可能需要进一步地向尖端34移动，反之亦然。

现在参照图4，示出如在本说明书中所描述的界定弯曲部分66的转子叶片16的一个实施例处于非偏转/卸载位置80和偏转/加载位置82。为了进行比较，还示出了常规不带有弯曲部分66的转子叶片84处于非偏转/卸载位置86和偏转/加载位置88。如图所示，在偏转期间，处于偏转位置88的例如转子叶片84的常规转子叶片的最接近塔架间隙阈值22的点可能是那个转子叶片的尖端。有利地，本发明的转子叶片16包含弯曲部分66可以迁移转子叶片16最接近塔架间隙阈值22的点。因此，在偏转期间，处于偏转位置82的转子叶片16最接近塔架间隙阈值22的点可以是弯曲部分66。

如图所示，转子叶片16可以界定尖端距离90。尖端距离90可以由转子叶片16的尖端34和内侧部分62界定。例如，处于非偏转位置80或者处于偏转位置82的尖端距离90可以是在尖端34与在转子叶片16没有弯曲部分66且内侧部分62延续至尖端的情况下的尖端的位置之间的距离。换句话说，尖端距离90可以是在处于非偏转位置80或者处于偏转位置82的尖端34，与比较的处于非偏转位置86或者处于偏转位置84的常规转子叶片84的尖端之间的距离。尖端距离90可以表示一个尖端34与塔架间隙阈值22间隔的所希望的额外距离。

如上所述，弯曲部分66的弯曲角68和跨度方向位置70均可以改变，并且可以进一步地相互关联、且彼此互为基础地发生变化。在一些实施例中，弯曲角68和跨度方向位置70，和/或其它各个因素可以构造成产生特定的尖端距离90。例如，弯曲角68和跨度方向位置70均可以调节为产生一个特定的尖端距离90。尖端距离90可以是例如在约5米与约1米之间、或者在约5米与约1.5米之间的范围内。或者，尖端距离90可以是在约3米与约1米、或者在约3米与约1.5米之间的范围内。或者，尖端距离90可以是在约2.5米与约1米之间、或者在约2.5米与约1.5米之间的范围内。关于尖端距离90的上述公开的范围可以应用在非偏转位置80或者偏转位置82。然而，应理解的是，本发明并不局限于上面公开的尖端距离90，而是任何合适的尖端距离90均在本发明的范围和精神内。

进一步地，在一些示例性实施例中，弯曲部分66可以构造成，外侧部分64在叶片16的偏转期间通常与塔架12平行，例如与塔架12的中心线92平行。例如，弯曲部分66的弯曲角68、跨度方向位置70、和/或其它各个因素可以设计成：外侧部分64在设计最大偏转期间通常变得与塔架平行。设计最大偏转可以是在转子叶片16设计承受的一定最大负载下的偏转。例如，可以在图4中由转子叶片16的偏转位置82表示设计最大偏转。

如上所述，可以加强弯曲部分66以减少或者消除弯曲部分66在转子叶片16的偏转期间张开。如在本说明书中使用的，弯曲部分66的“张开”指的是扩展弯曲部分66使得弯曲角68减小。可以根据所需减少或者消除弯曲部分66的张开，这样，在转子叶片16的偏转期间，弯曲部分66仍然是最接近塔架间隙阈值22的点。（应理解的是，如果在偏转期间，外侧部分64通常与塔架12平行，那么弯曲部分66仍然可以被认为是沿着外侧部分64的最接近的点。）进一步地，在示例性实施例中，关于弯曲部分66的张开，转子叶片16和弯曲部分66可以构造成：在偏转期间维持了弯曲部分66的某些部分，和/或构造成：外侧部分64通常不与塔架间隙阈值22交叉。显而易见，如果不减少或者消除弯曲部分66的张开，那么弯曲角68可以减小至零或者负角，尖端34可以延伸超过弯曲部分66并且可能超过塔架间隙阈值22，从而增加与塔架12接触、并可能违反各个认证规则的风险。因此，可以加强根据本本发明的弯曲部分66以减小或者防止张开。

在一些实施例中，例如，弯曲部分66可以具有在一定范围内的曲率100（参见图3和图8）的半径，该半径设计成加强弯曲部分66、并减少或者防止弯曲部分66在转子叶片16的偏转期间张开。例如，曲率100的半径可以在约1600毫米与约3000毫米之间，或者在约1600毫米与约2500毫米之间的范围内。或者，曲率半径可以在约1750毫米与约3000毫米之间、或者在约 1750 毫米与约 2500 毫米之间的范围内。有利地表明了这些示例性的范围可加强弯曲部分66、并减少或者防止弯曲部分66在转子叶片16的偏转期间张开。

在可供选择的实施例中，本发明的转子叶片16可以包括用于加强弯曲部分66、并减少或者防止弯曲部分66在转子叶片16的偏转期间张开的各种加强特征。例如，如图5和图6所示，在一些实施方式中，转子叶片16可以包括多个内部长条梁110。长条梁通常是可以增加转子叶片16刚性、和/或便于转子叶片16内其它内部结构安装的内部构件。如图所示，长条梁110可以成对地布置在转子叶片16的主体40的内部，一个长条梁110配置在压力侧42，另一个长条梁110配置在吸力侧44。进一步地，一对或多对长条梁110可以设置在转子叶片16的内部。例如，如图所示，一对长条梁110可以靠近前缘46布置，而另一对长条梁110靠近后缘46布置。在示例性实施例中，可以通过将长条梁110共同注入转子叶片16而将长条梁110配置在转子叶片16的内部。应理解的是，长条梁110可以如所需地具有任何合适的布置和/或构造以合适地加强弯曲部分66。

长条梁110可以至少部分地延伸贯穿弯曲部分66。例如，在示例性实施例中，长条梁110可以延伸贯穿弯曲部分66，并进入内侧部分62和/或外侧部分64。转子叶片12中长条梁110的构造可以加强弯曲部分66，并且减少或者防止弯曲部分66张开。

在一些实施例中，如图5和图6所示，肋112或者多个肋112可以设置在一对长条梁110之间，并且安装在长条梁110上以加强弯曲部分66。例如，如图所示5，肋112可以在一对长条梁110之间延伸，并且可以采用合适的粘合剂114将其粘接在长条梁110上。根据需要或者要求，肋112可以在肋112的一侧或者两侧上粘接至长条梁110。另外地或者可供选择地，如图所示6，肋112可以在一对长条梁110之间延伸，并且可以采用合适的机械紧固装置116（例如，螺母-螺栓组合件、铆接、螺钉或者钉状物）将其紧固在长条梁110上。

在其它实施例中，钢索（图未示）或者任何其它合适的加强或者加固装置可以与长条梁110一起使用，或者取代长条梁110以适当地加强弯曲部分66。

在其它实施例中，如图5和图6所示，一对长条梁110可以安装在一起以加强弯曲部分66。例如，如图5所示，可以采用合适的粘接剂114将一对长条梁110粘接在一起。长条梁110可以根据需要或者要求在一侧或者两侧粘接在一起。另外地或者可供选择地，如图6所示，可以采用合适的机械紧固装置116（例如，螺母-螺栓组合件、铆接、螺钉或者钉状物）将一对长条梁110紧固在一起。

这样，如图5和6所示，长条梁110可以构造成加强弯曲部分66，并且减少或者防止弯曲部分66在偏转期间张开。进一步地，有利地，长条梁110和肋112（如果需要）可以粘接和/或紧固成：当转子叶片在偏转期间遭受各种应力时，在长条梁110之间或者在长条梁100与肋112之间的粘接或者紧固可能会遭受剪切，而不是拉力。通过粘接和/或紧固，长条梁110或者长条梁100和肋112在偏转期间遭受剪切，有利地产生了较强粘接或者紧固。

在其它实施例中，如图7和图8所示，转子叶片16可以包括连接套筒120。连接套筒120可以布置在内侧部分62与外侧部分64之间。进一步地，连接套筒120可以至少部分地界定弯曲部分66，并且可以构造成加强弯曲部分66。

例如，连接套筒120可以包括内表面122和外表面124。外表面124可以至少部分地界定弯曲部分，并且可以进一步地具有与内侧部分62和外侧部分64的气动轮廓对应的气动轮廓，使得内侧部分62、连接套筒120和外侧部分64形成了界定压力侧42、吸力侧44、前缘46和后缘48的连续气动表面。

连接套筒120通常安装在内侧部分62和外侧部分64上。因此， 内侧部分62的端部132和外侧部分64的端部134可以构造成与连接套筒120接合以安装连接套筒120。在一些实施例中，如图8所示，端部132和134可以构造成与连接套筒120的内表面122接合。可以通过使用例如合适的粘结剂（图未示）或者合适的机械紧固装置138（例如，螺母-螺栓组合件、铆接、螺钉或者钉状物）将端部132和134以及连接套筒120安装在一起。

连接套筒120可以有利地在弯曲部分66的位置加固转子叶片16。例如，连接套筒120可以由一种比用于形成主体40的其余部分的材料更强的材料形成，或者可以包括各种分隔装置或者加强特征140，以将内侧部分62与外侧部分64分隔并加固转子叶片16，或者可以包括用于加固转子叶片16的任何其它合适的特征。

在一些实施例中，弯曲部分66可以全部界定在连接套筒120内。进一步地，在这些实施例中的一些中，弯曲部分66的曲率100的半径可以在设计成加强弯曲部分66、并减少或者防止弯曲部分66在转子叶片16的偏转期间张开的一定范围内。例如，可以界定一个连接套筒120在弯曲部分66处的最大厚度142。可以在连接套筒120的横截面的压力侧42与吸力侧44之间的最厚弦向点处测得最大厚度142。在一些实施例中，曲率100的半径可以大于或者等于最大厚度142的二分之一。有利地表明了该示例性范围可加强弯曲部分66，并且减少或者防止弯曲部分66在转子叶片16的偏转期间张开。

该说明书利用示例来公开本发明（包括最佳方式），并且还使本领域技术人员能够实施本发明（包括制造和使用任何装置或者系统并且实施任何所包含的方法）。本发明的可专利范围由权利要求界定，并且可以包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例包括与权利要求的字面语言相同的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质区别的等同结构元素，则它们被视为落入权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种用于风力涡轮机的转子叶片，所述转子叶片包括：

尖端；

根部；以及

主体，其在所述尖端与所述根部之间延伸并且具有界定压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面，所述主体还界定内侧部分、外侧部分、以及在它们之间的弯曲部分，所述外侧部分包括所述尖端，所述弯曲部分被界定成使得整个所述外侧部分相对于所述内侧部分向外延伸，

其中，所述弯曲部分相对于所述内侧部分和外侧部分被加强以减少所述弯曲部分在所述转子叶片偏转期间的张开；

其中，所述弯曲部分具有刚性并且构造在沿着所述转子叶片的跨度方向位置处，使得在所述转子叶片承受负载的偏转状态下所述弯曲部分限定所述转子叶片最接近所述风力涡轮机的塔架的点，且

其中，所述转子叶片还包括设置在所述内侧部分与所述外侧部分之间的连接套筒，所述连接套筒至少部分地界定所述弯曲部分且被构造成加强所述弯曲部分，且所述弯曲部分全部界定在所述连接套筒内，其中，在所述连接套筒的横截面的最厚弦向点处在压力侧与吸力侧之间测得最大厚度，且所述弯曲部分的曲率半径大于或者等于所述最大厚度的二分之一。

2.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述弯曲部分界定小于或者等于约20度的弯曲角，弯曲角随着弯曲部分的跨度方向位置进一步地向尖端移动而增加。

3.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述弯曲部分界定小于或者等于约15度的弯曲角。

4.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述弯曲部分具有在所述转子叶片的跨度的约50%与约100%之间的跨度方向位置。

5.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述弯曲部分具有在所述转子叶片的跨度的约60%与约95%之间的跨度方向位置。

6.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述主体的所述内侧部分大致向外弯曲。

7.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述主体的所述外侧部分大致向外弯曲。

8.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述弯曲部分界定弯曲角和跨度方向位置，其中，尖端距离由所述尖端和所述内侧部分界定，并且其中，所述弯曲角和所述跨度方向位置被构造成使得所述尖端距离在约5米与约1米之间的范围内。

9.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述弯曲部分界定弯曲角和跨度方向位置，其中，尖端距离由所述尖端和所述内侧部分界定，并且其中，所述弯曲角和所述跨度方向位置被构造成使得所述尖端距离在约3米与约1米之间的范围内。

10.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述弯曲部分被构造成使得所述外侧部分在所述转子叶片的设计最大偏转期间大致平行于塔架。

11.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述弯曲部分界定曲率半径，并且其中，所述曲率半径在约1600毫米与约3000毫米之间的范围内。

12.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述弯曲部分界定曲率半径，并且其中，所述曲率半径在约1750毫米与约2500毫米之间的范围内。

13.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述转子叶片还包括多个至少部分地延伸贯穿所述弯曲部分且被构造成加强所述弯曲部分的内部长条梁。

14.一种风力涡轮机，包括：

多个转子叶片，所述多个转子叶片中的至少一个包括：

尖端；

根部；以及

主体，其在所述尖端与所述根部之间延伸并且具有界定压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面，所述主体还界定内侧部分、外侧部分以及在它们之间的弯曲部分，所述外侧部分包括所述尖端，所述弯曲部分被界定成使得整个所述外侧部分相对于所述内侧部分向外延伸，

其中，所述弯曲部分相对于所述内侧部分和外侧部分被加强以减少所述弯曲部分在所述转子叶片偏转期间的张开；

其中，所述弯曲部分具有刚性并且构造在沿着所述转子叶片的跨度方向位置处，使得在所述转子叶片承受负载的偏转状态下所述弯曲部分限定所述转子叶片最接近所述风力涡轮机的塔架的点；

且其中，所述转子叶片还包括设置在所述内侧部分与所述外侧部分之间的连接套筒，所述连接套筒至少部分地界定所述弯曲部分且被构造成加强所述弯曲部分，且所述弯曲部分全部界定在所述连接套筒内，其中，在所述连接套筒的横截面的最厚弦向点处在压力侧与吸力侧之间测得最大厚度，且所述弯曲部分的曲率半径大于或者等于所述最大厚度的二分之一。

15.根据权利要求14所述的风力涡轮机，其特征在于，所述弯曲部分界定小于或者等于约20度的弯曲角，弯曲角随着弯曲部分的跨度方向位置进一步地向尖端移动而增加。

16.根据权利要求14所述的风力涡轮机，其特征在于，所述弯曲部分界定弯曲角和跨度方向位置，其中，尖端距离由所述尖端和所述内侧部分界定，并且其中，所述弯曲角和所述跨度方向位置被构造成使得所述尖端距离在约5米与约1米之间的范围内。

17.根据权利要求14所述的风力涡轮机，其特征在于，所述弯曲部分界定曲率半径，并且其中，所述曲率半径在约1600毫米与约3000毫米之间的范围内。

18.根据权利要求14所述的风力涡轮机，其特征在于，所述转子叶片还包括多个至少部分地延伸贯穿所述弯曲部分且被构造成加强所述弯曲部分的内部长条梁。

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