CN111094740A - 未对准翼梁帽的嵌接接头连接 - Google Patents

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Abstract

用于连结未对准的或不同宽度的翼梁帽的结构和方法公开为具有用于风力涡轮的转子叶片组件中的连接结构，其中第一叶片节段限定第一接头端，该第一叶片节段具有至少一个翼梁帽。第二叶片节段限定联接到第一叶片节段的前端，该第二叶片节段具有相对于邻接的第一叶片节段的翼梁帽偏移的至少一个翼梁帽。至少一个连接结构联接在第一叶片节段与第二叶片节段的邻接翼梁帽之间，该连接结构具有多个顺序堆叠层，该多个顺序堆叠层构造成用于与邻接翼梁帽的平行纤维对准和与邻接翼梁帽的截面区域连续。

Description

未对准翼梁帽的嵌接接头连接
技术领域
本主题大体上涉及风力涡轮，且更特别地涉及用于使用具有特别堆叠的层的连接结构来连结转子叶片组件中未对准的翼梁帽的方法和组件。
背景技术
风力被认为是目前可获得的最清洁、最环境友好的能源中的一种，且风力涡轮在该方面获得了增加的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱，以及一个或多个涡轮叶片。涡轮叶片使用已知的翼型(foil)原理从风获取动能且通过旋转能来传送动能，以转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱(或如果未使用齿轮箱，直接地联接到发电机)。发电机然后将机械能转换成电能，电能可部署至公用电网。
为确保风力保持为可行的能源，努力通过修改风力涡轮的尺寸和容量来增加能量输出。一种此类修改是增加转子叶片的长度。然而，如大体上已知的，转子叶片的偏转是叶片长度连同风速、涡轮操作状态和叶片刚度的函数。因此，较长的转子叶片可经受增加的力，特别是当风力涡轮在高速风况下操作时。这些增加的偏转力不仅在转子叶片和其它风力涡轮构件上产生疲劳，而且可增加转子叶片冲击塔架的风险。
在典型的转子叶片的构造中，翼梁帽通过集成在转子叶片的两个内侧上沿着转子叶片的长度延展的一个或多个结构元件来提供增加的转子叶片强度。抗剪腹板像横梁或工字梁，其基本垂直于顶部和底部翼梁帽延展且在外表层之间横跨转子叶片的内部部分延伸。翼梁帽典型地由玻璃纤维增强复合物构造成，但一些较大的叶片开始使用由碳纤维增强复合物和纤维增强塑料构造成的翼梁帽。
然而，此类转子叶片并非没有问题。出现的一个特别问题涉及连结转子叶片节段、插入件和其它转子叶片接头中未对准的翼梁帽。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明来学习。
在一方面，本主题涉及具有用于风力涡轮的转子叶片组件中的连接结构的未对准翼梁帽，其中第一叶片节段限定第一接头端，该第一叶片节段具有至少一个翼梁帽。而且，第二叶片节段限定联接到第一叶片节段的前端，该第二叶片节段具有相对于邻接的第一叶片节段的翼梁帽偏移的至少一个翼梁帽。而且，至少一个连接结构联接在第一叶片节段与第二叶片节段的邻接翼梁帽之间，该连接结构具有多个顺序堆叠层，其构造成用于与邻接翼梁帽的平行纤维对准和与邻接翼梁帽的截面区域连续。
在另一方面，本主题涉及如上文描述的不同宽度的翼梁帽连接，其中至少一个小宽度翼梁帽在两个翼弦方向边缘上相对于邻接的第一叶片节段的较大宽度翼梁帽偏移。
在此外的方面，本主题涉及一种用于组装连接结构的方法，该连接结构具有带有至少一个翼梁帽的第一叶片节段和带有与第一叶片节段翼梁帽未对准和/或不同宽度的至少一个翼梁帽的第二叶片节段，方法具有使第二叶片节段的前端邻近于第一叶片节段的第一接头端定位的步骤，该前端和接头端具有至少一个嵌接区段和至少一个翼梁帽偏移，该偏移由该至少一个翼梁帽的未对准或不同宽度引起。然后邻近至少一个嵌接区段构造至少一个轮廓邻近结构。然后在至少一个嵌接区段中堆叠多个层以贴合(conform against)至少一个轮廓邻近结构，多个堆叠层构造成用于与邻接的未对准翼梁帽的平行纤维对准和与邻接的未对准翼梁帽的截面区域连续。且然后向多个堆叠层和邻接的未对准翼梁帽施加树脂以形成连接结构。
参照以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在该说明书中且构成该说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，且连同描述一起用来解释本发明的原理。
附图说明
针对本领域普通技术人员的本发明的完整且开放(enabling)的公开内容(包括其最佳模式)在参照附图的说明书中阐述，在附图中：
图1示出风力涡轮的一个实施例的透视图；
图2示出图1中示出的风力涡轮的转子叶片中的一个的一个实施例的透视图；
图3示出根据本主题的方面的模块化转子叶片组件或叶片插入件的一个实施例的分解视图；
图4示出根据本主题的方面的供连接结构使用的与第二叶片节段或叶片插入件邻接的合适的第一叶片节段的一个实施例的透视图；
图5示出图4中示出的组装的叶片组件的透视图；
图6示出根据本主题的方面的连接结构中带有未对准纤维的翼弦方向未对准的邻接翼梁帽的一个实施例的平面图；
图7示出根据本主题的方面的可使用所公开的连接结构的不同尺寸的翼梁帽的翼弦方向未对准的平面图；
图8示出根据本主题的方面的未对准翼梁帽之间的连接结构实施例中的对准纤维的平面图；
图9-11示出如图8中示出的转子叶片组件中使用的连接结构实施例的截面图；
图12-13示出使用放置在非织造织物上的拉挤杆的连接结构实施例的平面图和截面图；
图14A-14J示出按十个梯级的顺序构建的连接结构的实施例，每个梯级是九个堆叠层中的一个。
图15-18示出用来连结类似宽度但翼弦方向未对准的翼梁帽的连接结构的实施例的各种视图。
图19-22示出用来连结不同宽度但在其翼展方向中心线处翼弦方向对准的翼梁帽的连接结构的实施例的各种视图。
本说明书和图中的参考符号的重复使用意在表示本公开内容的相同或相似的特征或元件。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的实施例，其一个或多个示例在图中示出。每个示例提供作为本发明的解释，不是本发明的限制。实际上，对本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中作出各种修改和变型。例如，示出或描述为一个实施例的部分的特征可供另一实施例使用，以产生还此外的实施例。因此，意图的是，本发明覆盖如落入所附权利要求书和其等同物的范围内的此类修改和变型。
大体上，本主题涉及构造成一起固定在包括模块化叶片的风力涡轮转子叶片中的叶片节段的未对准且不同宽度的翼梁帽。在若干实施例中，叶片节段可作为一件式构造安装在其它叶片节段之间(与诸如通过将第二叶片节段的单独的壳半部安装在其它叶片节段之间来以两件或更多件安装叶片节段相反)。因此，如下文将描述的，第二叶片节段可构造成使得某些接入特征(例如接入窗口)限定在第一叶片节段与第二叶片节段之间，以允许叶片节段的端部固定到每个叶片节段的接头端。另外，各种组装构件(例如，嵌接连接器、壳插入件、窗罩等)可安装在第二叶片节段与其它叶片节段之间，以便于将此类构件联接到彼此。
对于叶片延伸接头和模块化叶片接头，接头处的翼梁帽可未对准和/或具有不同宽度。尽管有该未对准和或宽度不一致，本文中的方法和组件允许结构上坚固的连接结构在翼梁帽接头中的嵌接区段处使用。方法和组件确保接头具有足够的强度且纤维方向保持对准。本文中公开的叶片组件可能在顺序安装套件中可使用多个预先限定几何形状的层，诸如多边形或不规则六边形，以组装嵌接接头且确保纤维保持对准，同时最大限度地减小对截面区域的影响。连接方法使所有的层倒角、锥化或“剪短”至离接头的边缘适当的嵌接角距离。这使翼梁帽层片内的每个轴向元件暴露至合适的叠盖距离(翼弦方向和翼展方向)。该方法确保每个独立的纤维层在接头内得回其原始轴向负载方向，同时保持穿过连接结构的截面区域。
现在参照图，图1示出风力涡轮10的一个实施例的透视图。如示出的，风力涡轮10大体上包括从支承表面14延伸的塔架12、安装在塔架12上的机舱16，以及联接到机舱16的转子18。转子18包括可旋转毂20以及联接到毂20且从毂20向外延伸的至少一个转子叶片22。例如，在示出的实施例中，转子18包括三个转子叶片22。然而，在备选实施例中，转子18可包括多于或少于三个转子叶片22。每个转子叶片22可围绕毂20间隔，以便于旋转转子18，以使动能能够从风转换成可用的机械能，且随后转换成电能。例如，毂20可旋转地联接到定位在机舱16内的发电机(未示出)，以允许产生电能。
现在参照图2，示出图1中示出的转子叶片22中的一个的透视图。如示出的，转子叶片22大体上包括构造成用于将转子叶片22安装到风力涡轮10(图1)的毂20的叶片根部24和与叶片根部24相反设置的叶片末端26。转子叶片22的本体28大体上可构造成在叶片根部24与叶片末端26之间延伸，且可用作叶片22的外壳/表层。在若干实施例中，本体28可限定基本空气动力学的轮廓，诸如通过限定对称的或弧形的翼型形状截面。因而，本体28可包括在前缘34与后缘36之间延伸的吸入侧32和压力侧30。此外，转子叶片22可具有限定叶片根部22与叶片末端24之间的总长度的翼展38以及限定前缘34与后缘36之间的总长度的翼弦40。如大体上理解的，在转子叶片22从叶片根部22延伸到叶片末端24时，翼弦40可相对于翼展38在长度上变化。
在若干实施例中，转子叶片22的本体28可形成为单个整体构件。备选地，本体28可由多个壳构件形成。例如，本体28可由大体上限定转子叶片22的压力侧30的第一壳半部和大体上限定转子叶片20的吸入侧32的第二壳半部制造，其中壳半部在叶片22的前缘34和后缘36处固定到彼此。另外，本体28大体上可由任何合适的材料形成。例如，在一个实施例中，本体28可完全由层片复合材料形成，诸如碳纤维增强的层片复合物或玻璃纤维增强的层片复合物。备选地，本体28的一个或多个部分可构造为层合构造，且可包括设置在层片复合材料层之间的由轻量材料(诸如木(例如，轻木)、泡沫(例如，挤制的聚苯乙烯泡沫)或此类材料的组合)形成的芯材42(例如，如图4中示出的)。
应了解的是，转子叶片22还可包括一个或多个纵向延伸的结构构件，其构造成向转子叶片22提供增加的刚度、抗弯能力和/或强度。例如，在若干实施例中，转子叶片22可包括成对的翼梁帽(例如，顶部翼梁帽44和底部翼梁帽46)以及在相反的翼梁帽44、46之间延伸的一个或多个抗剪腹板48(例如，如图4和图5中示出的)。
现在参照图3，根据本主题的方面，示出转子叶片组件100的一个实施例。如示出的，转子叶片组件100可包括第一叶片节段202、第三叶片节段204，以及构造成联接在第一叶片节段202与第三叶片节段204之间的第二叶片节段206。大体上，转子叶片组件100可构造成使得当第一叶片节段202和第三叶片节段204经由第二叶片节段206联接在一起时形成完整的模块化转子叶片。
在一些实施例中，第一叶片节段202和第三叶片节段204可通过将预先存在的转子叶片22分成两个单独的叶片区段和将第二叶片节段206作为“叶片插入件”插入来形成。例如，如图2和图3中示出的，在一个实施例中，示出的转子叶片22可通过沿着接头或切割线108切割转子叶片22和将第二叶片节段206作为叶片插入件插入来分成第一叶片节段202和第三叶片节段204。因此，在示出的实施例中，第一叶片节段202可对应于转子叶片22的根部节段，且可在接头或切割线108处形成的第一接头端110与叶片根部24之间延伸。类似地，在示出的实施例中，第三叶片节段204可对应转子叶片22的末端节段，且可在接头或切割线108处形成的第二接头端112与叶片末端26之间延伸。第二叶片节段206可构造为叶片插入件，其中叶片接头构造在第一接头端110和第二接头端112处。
应了解的是，虽然第一叶片节段202示为根部节段且第三叶片节段204示为末端节段，用语“第一叶片节段”、“第二叶片节段”和“第三叶片节段”大体上可指转子叶片22的任何合适节段或区段。例如，在另一实施例中，第一叶片节段202可对应于转子叶片22的末端节段，且第二叶片节段206可对应于转子叶片22的根部节段。在此外的实施例中，第一叶片节段202和第二叶片节段204可对应于转子叶片22的较短节段。
另外，应了解的是，如本文中使用的，用语“第一叶片节段”、“第二叶片节段”和“第三叶片节段”不需要限于单个连续叶片节段。例如，在示出的实施例中，第一叶片节段202可由在叶片根部24与第一接头端110之间延伸的单个整体叶片节段形成，或第一叶片节段202可由当联接在一起时在叶片根部24与第一接头端110之间延伸的两个或更多个叶片节段形成。类似地，在示出的实施例中，第二叶片节段204可由在第二接头端112与叶片末端26之间延伸的单个整体叶片节段形成，或第二叶片节段204可由当联接在一起时在第二接头端112与叶片末端26之间延伸的两个或更多个叶片节段形成。
而且，应了解的是，接头或切割线108(图2)大体上可位于沿着转子叶片22的翼展38的任何合适位置处。例如，在一个实施例中，接头或切割线108离叶片根部24的距离可在翼展38的约40%至约95%的范围内，诸如翼展28的约40%至约80%或翼展38的约50%至约65%。然而，可预见的是，在其它实施例中，接头或切割线108离叶片根部34的距离可小于翼展38的40%或大于翼展38的95%。
还应了解的是，在备选实施例中，第一叶片节段202和第二叶片节段204不需要通过将预先存在的转子叶片22切成或以其它方式分成两个单独的叶片区段来形成。例如，在另一实施例中，第一叶片节段202和第三叶片节段204可单独地制造为模块化叶片节段，且连同第二叶片节段206一起组装以形成模块化转子叶片组件100。
仍参照图3，转子叶片组件100的第二叶片节段206大体上可具有在前端116与后端118之间延伸的伸长的空气动力学本体114，从而形成转子叶片组件100的单独叶片节段。大体上，第二叶片节段206可构造成联接在第一叶片节段202与第三叶片节段204之间，以便形成转子叶片组件100。特别地，第二叶片节段206的前端116可构造成联接到第一叶片节段202的接头端110，且第二叶片节段206的后端118可构造成联接到第三叶片节段204的接头端112。下文将参照图4-15大体上描述用于将第二叶片节段206附接在具有未对准翼梁帽的第一叶片节段202与第二叶片节段204之间的合适构造和方法。
现在参照图4-5，根据本主题的方面，示出与第一叶片节段202组装的第二叶片节段206的组装视图。图4上示出的方向图例确定对于本文中公开的转子叶片组件的翼弦方向210、摆振(flapwise)方向212和翼展方向214。特别地，图4示出端对端定位的第二叶片节段206和第一叶片节段202的透视图，其中用于将第二叶片节段206固定到第一叶片节段202的合适构件被向外分解。图5示出图4中示出的各种构件的透视组装视图。
如图4中示出的，当第一叶片节段202和第二叶片节段206端对端定位时，单独的接入窗口(例如，第一接入窗口240和第二接入窗口241)可沿着第二叶片节段206的顶侧220的伸长部分247的任意侧限定在此类构件之间。此类接入窗口240、241大体上可允许服务人员接入转子叶片组件100的内部，从而便于安装图5中示出的组装构件中的许多。例如，合适的底部嵌接连接器281可横跨限定在第二叶片节段206与第一叶片节段202的底部嵌接区段260、276之间的界面定位，而合适的底部壳插入件282可定位在限定于第二叶片节段206与第一叶片节段202的底部凸缘274、280之间的每个界面处。底部嵌接连接器281可包括下文描述的连接结构285，该连接结构285补偿底部翼梁帽46的未对准和/或不同宽度。另外，如图4中示出的，对于第一叶片节段202和第二叶片节段206，抗剪腹板插入件283可安装在转子叶片组件100内，以便在抗剪腹板48的端部之间翼展方向延伸。
如图4-5中示出的(图6-14中有更多细节)，底部嵌接连接器281和相反的顶部嵌接连接器290可为在相应的翼梁帽44、46处至少部分地连接第一叶片节段202和第二叶片节段206的至少一个连接结构285。在一些实施例中，连接结构285组装为整个顶部嵌接连接器290和底部嵌接连接器281。连接结构285可至少部分地连接限定第一接头端110的第一叶片节段202，该第一叶片节段202具有至少一个翼梁帽44、46，其中第二叶片节段206限定联接到该第一叶片节段202的前端116。第二叶片节段206可具有相对于邻接的第一叶片节段202的翼梁帽偏移208的至少一个翼梁帽。
参照图6，具有翼弦方向未对准的邻接翼梁帽44的一个实施例的图示，当顶部嵌接连接器290和底部嵌接连接器281中连接结构285与未对准的邻接翼梁帽44的相应部分平行定位时，未对准的偏移208产生未对准的纤维292。在翼梁帽接头处施加到未对准的纤维292的压缩力和拉伸力将具有与邻接翼梁帽中的纤维未对准的力分量，从而减弱连接器281、290。
参照图7，示出不同宽度翼梁帽44的实施例，产生仅邻近较小宽度翼梁帽的偏移208，该偏移由连接结构285补偿，该连接结构285具有邻近较小宽度翼梁帽44的两个翼弦方向边缘的类似几何形状。图19-22中示出该构造的更多细节。
图8-11示出可如何使用构造成用于与邻接翼梁帽44、46的平行纤维对准和与邻接翼梁帽44、46的截面区域连续的多个顺序堆叠层来将至少一个连接结构285联接在第一叶片节段202和第二叶片节段206的邻接未对准的顶部翼梁帽44和底部翼梁帽46之间。多个堆叠层可为带有连续倒角边缘的多个预先限定的几何形状。预先限定的几何形状可为多边形、不规则六边形和顺序较大的不规则六边形中的至少一种。至少一个轮廓邻近结构286可形成在叶片组件100中，使得连接结构285中的多个堆叠层贴合至少一个轮廓邻近结构286。连接结构285用来在结构上连接翼梁帽44、46，翼梁帽44、46具有沿翼弦方向的至少一个翼梁帽偏移208，同时保持与邻接翼梁帽的平行纤维方向和在邻接翼梁帽界面处的截面区域。
连接结构285还可连接限定第二接头端112的第三叶片节段204，第二接头端112与第一接头端110相反，其中第二叶片节段206延伸到联接至第三叶片节段204的后端118，第二接头端112具有至少一个第二接头端连接结构285。
连接结构285可具有多个堆叠层，该堆叠层布置在第二叶片节段206的顶部翼梁帽44和底部翼梁帽46内，且使第一叶片节段202的顶部翼梁帽44和底部翼梁帽46与第二叶片节段206的顶部翼梁帽44和底部翼梁帽46对准。多个堆叠层中的每个层可具有预先限定的几何形状，例如多边形或不规则六边形，其构造成保持连接结构285的截面积大于或等于邻接翼梁帽44、46的最小截面积。连接结构285可设置在顶部嵌接区段290和底部嵌接区段281中的至少一个中。
如图9-14中示出的，至少一个轮廓邻近结构286可用来通过以特定顺序堆叠多个堆叠层来组装连接结构285使得层贴合至少一个轮廓邻近结构286。至少一个轮廓邻近结构286可为倾斜边缘287，倾斜边缘287切成邻近结构，诸如泡沫。倾斜边缘287可邻近于第一叶片节段的第一接头端110且邻近于第二叶片节段前端116设置。
在一些实施例中，第二叶片节段206的顶部翼梁帽44可相对于第一叶片节段202的顶部翼梁帽44沿翼弦方向210偏移208。而且，第二叶片节段206的底部翼梁帽46可相对于第一叶片节段202的底部翼梁帽46沿翼弦方向210偏移208。连接结构285通过产生在至少一个连接结构285的多个堆叠层中的每个层中的纤维方向来提供在结构上等同于未对准的翼梁帽44、46的连接，该纤维方向与转子叶片组件的邻近部分(例如顶部翼梁帽44和底部翼梁帽46)中的纤维方向平行。另外，连接结构285的截面积大于或等于转子叶片组件的邻近部分的截面积，例如顶部翼梁帽44和底部翼梁帽46处的界面的最小截面积。连接结构285基本可描绘为不规则六边形连接器，该连接器具有按特定顺序堆叠的层片层，使得层中的纤维方向与邻接翼梁帽44、46的纤维方向平行，且在连接结构285的整个长度上截面积保持大于或等于翼梁帽44、46。以该方式构造连接结构285保持连接结构285的结构特性等同于未对准的翼梁帽44、46的结构特性。构造连接结构的常规方法将简单地以由邻接翼梁帽的未对准所设定的角度堆叠层，从而引起如图6中看到的纤维方向未对准292且牺牲本文中公开的连接结构的结构特性。
而且，如所示出的实施例中示出的，转子叶片组件100还可包括顶部嵌接连接器290，该顶部嵌接连接器290构造成横跨第二叶片节段206和第一叶片节段202的对准的顶部嵌接节段252、275定位。如图4中示出的，顶部嵌接连接器290可限定与由顶部嵌接区段252、275限定的锥形轮廓对应的锥形轮廓。因此，如图5中特别示出的，顶部嵌接连接器290可构造成横跨限定在第一叶片节段202与第二叶片节段206之间的界面延伸，以便填充由顶部嵌接区段252、275限定的区域。至少一个连接结构285可设置在顶部嵌接连接器290中，以补偿邻近翼梁帽44的未对准。
应了解的是，底部嵌接连接器281、底部壳插入件282、顶部嵌接连接器290和末端壳插入件289可为预制构件，或可在转子叶片组件100组装期间形成或以其它方式构成。另外，应了解的是，在转子叶片组件100的各种构件组装在第一叶片节段202与第二叶片节段206之间之后，可在转子叶片组件100的外表面周围施加叠覆层片，以确保第一叶片节段202与第二叶片节段206之间的平滑空气动力学过渡。
而且，应了解的是，虽然第二叶片节段206参照图4-6描述为简单地固定到叶片节段中的一个(例如，第一叶片节段202)，相同或类似的方法以及相同或类似的构件可用来将第二叶片节段206固定到其它叶片节段(例如，第三叶片节段204)。例如，底部嵌接连接器281、底部壳插入件282、抗剪腹板插入件283、窗罩284a、284b、顶部壳插入件289和顶部嵌接连接器290可安装在第二叶片节段206的后端218与第三叶片节段204的接头端112之间，以允许此类构件以第二叶片节段206和第一叶片节段202固定在一起(例如，如图4-6中示出的)的相同方式固定到另一个。
此外，应了解的是，本文中描述的每个第二叶片节段206可被认为是叶片插入件。因此，本领域普通技术人员应了解，所公开的转子叶片组件100可包括一个或多个叶片插入件206，其中每个叶片插入件形成转子叶片组件100的单独节段。
转到图6-22，提供连接结构285的更多细节，示出与邻接翼梁帽44、46在结构上等同的装置以及用于补偿翼弦方向翼梁帽偏移208的方法。图8示出不规则六边形形状的连接结构285，其典型地由织物层片制成，定位在顶部嵌接连接器290或底部嵌接连接器281中，其中轮廓邻近结构286邻近连接结构285。示出连接结构285中的纤维对准291以展示与邻接翼梁帽44的平行构造。轮廓邻近结构286可由轻质材料形成，诸如木(例如，轻木)、泡沫(例如，挤制的聚苯乙烯泡沫)或此类材料的组合。图9-11示出在各种位置处穿过连接结构285和轮廓邻近结构286的切割面，其中看到连接结构285的截面积大于或等于每个切割面处的邻接翼梁帽截面积。图12-13示出使用放置在非织造织物216或类似材料上的固化拉挤杆来构造连接结构285的实施例。单独的杆216可以以约90度的断面往回急转(cut back)，以匹配连接结构285的期望形状，诸如多边形或不规则六边形。
图14示出按十个梯级的顺序构建的连接结构285的实施例，梯级二至十是连接结构285的顺序堆叠层。每个层具有预定的几何形状，且定向成使得层中的纤维方向与邻近翼梁帽中的纤维方向平行。层按特定顺序单独地堆叠来以保持截面积大于或等于邻接的未对准翼梁帽的形式构成连接结构285。连接结构285可封装在套件中，使得在安装期间保持层顺序。
图15-18示出用来连结类似宽度但由偏移208造成翼弦方向未对准的翼梁帽的连接结构的实施例的各种视图。从邻接的叶片节段202和206示出邻接翼梁帽44的部分，其形成顶部嵌接区段252和底部嵌接区段260，其中连接结构285“嵌套”在相应的嵌接区段252、260中。图15和图16是从连接结构285的“底部”或从邻接的叶片节段202、206的内部的透视图，其中翼梁帽偏移208在V形嵌接区段252、260的底部处与叶片节段接头对准。在每个叶片节段202、206上的每个翼梁帽44中的层以一定角度往回急转，以形成V形顶部嵌接区段252和底部嵌接区段260来用于使连接结构285的堆叠层置于其中。图17是连接结构285的底视图，且图18是连接结构285的侧视图。
图19-22示出用来连结不同宽度但在其翼展方向中心线处翼弦方向对准的翼梁帽的连接结构的实施例的各种视图，如还在图7中看到的。从邻接的叶片节段202和206示出邻接翼梁帽44的部分，其形成顶部嵌接区段252和底部嵌接区段260，其中连接结构285“嵌套”在相应的嵌接区段252、260中。图19和图20是从连接结构285的“底部”或从邻接的叶片节段202、206的内部的透视图，其中翼梁帽偏移208在V形嵌接区段252、260的底部处与叶片节段接头对准且定位在较小宽度翼梁帽44的每个翼弦方向侧部上。在每个叶片节段202、206上的每个翼梁帽44中的层以一定角度往回急转，以形成V形顶部嵌接区段252和底部嵌接区段260来用于使连接结构285的堆叠层置于其中。图21是不同宽度的连接结构285的底视图，且图22是不同宽度的连接结构285的侧视图。
一种用于组装转子叶片组件的方法公开为具有第一叶片节段202和第二叶片节段206，方法包括使第二叶片节段206的前端116邻近于第一叶片节段202的第一接头端110定位的步骤。第二叶片节段206的顶侧220具有在顶部偏移位置处相对于第一叶片节段202的顶部翼梁帽44偏移208的顶部翼梁帽，且第二叶片节段206的底侧222具有在底部偏移位置处相对于第一叶片节段202的底部翼梁帽46偏移208的底部翼梁帽。然后，至少一个轮廓邻近结构286构造和定位成使得至少一个轮廓邻近结构286邻近顶部偏移位置或底部偏移位置中的至少一个。然后堆叠多个层来构造顶部和底部连接结构285中的至少一个，其贴合至少一个轮廓邻近结构286。连接结构285的每个层可按预定顺序来顺序地堆叠，使得顶部和底部连接结构285中的至少一个的截面积大于或等于邻接的未对准翼梁帽44、46。倾斜边缘287可定位在至少一个轮廓邻近结构286的相反侧上。
方法还可使第二叶片节段206的前端116邻近限定第二接头端112的第三叶片节段204定位，第二接头端112与第一接头端110相反，第二叶片节段206延伸到联接至第三叶片节段204的后端118，第二接头端112具有至少一个第二连接结构285。
该书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求书限定，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括带有与权利要求书的字面语言非实质性差异的等同结构元件，此类其它示例意在处于权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种用于风力涡轮的转子叶片组件中的连接结构，所述连接结构包括：
第一叶片节段，所述第一叶片节段限定第一接头端，所述第一叶片节段包括至少一个翼梁帽；
第二叶片节段，所述第二叶片节段限定联接到所述第一叶片节段的前端，所述第二叶片节段包括相对于邻接的第一叶片节段的所述翼梁帽偏移的至少一个翼梁帽；以及
至少一个连接结构，所述至少一个连接结构联接在所述第一叶片节段与所述第二叶片节段的邻接翼梁帽之间，所述连接结构包括多个顺序堆叠层，所述多个顺序堆叠层保持与邻接翼梁帽的截面区域连续。
2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述多个顺序堆叠层保持与邻接翼梁帽的平行纤维对准。
3.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述第二叶片节段包括叶片插入件。
4.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，多个堆叠层包括带有连续倒角边缘的多个预先限定的几何形状。
5.根据权利要求4所述的连接结构，其特征在于，所述预先限定的几何形状包括多边形和不规则六边形中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的连接结构，其特征在于，所述预先限定的几何形状包括顺序较大的不规则六边形的堆叠层。
7.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述至少一个连接结构设置在顶部嵌接区段和底部嵌接区段中的至少一个中。
8.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述连接结构还包括至少一个轮廓邻近结构，其中在所述连接结构中多个堆叠层构造成贴合所述至少一个轮廓邻近结构。
9.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述连接结构还包括第三叶片节段，所述第三叶片节段限定第二接头端，所述第二接头端与所述第一接头端相反，且其中所述第二叶片节段延伸到联接至所述第三叶片节段的后端，所述第二接头端包括至少一个第二接头端连接结构。
10.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述至少一个翼梁帽偏移沿翼弦方向。
11.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述至少一个连接结构的截面积保持大于或等于邻接翼梁帽界面处的最小截面积。
12.一种用于风力涡轮的转子叶片组件中的连接结构，所述连接结构包括：
第一叶片节段，所述第一叶片节段限定第一接头端，所述第一叶片节段包括至少一个大宽度翼梁帽；
第二叶片节段，所述第二叶片节段限定联接到所述第一叶片节段的前端，所述第二叶片节段包括在两个翼弦方向边缘上相对于邻接的第一叶片节段的大宽度翼梁帽偏移的至少一个小宽度翼梁帽；以及
至少一个连接结构，所述至少一个连接结构联接在所述第一叶片节段与所述第二叶片节段的邻接翼梁帽之间，所述连接结构包括多个顺序堆叠层，所述多个顺序堆叠层构造成用于与所述邻接翼梁帽的平行纤维对准和与所述邻接翼梁帽的截面区域连续。
13.一种用于组装连接结构的方法，所述连接结构具有带有至少一个翼梁帽的第一叶片节段和带有与第一叶片节段翼梁帽未对准的至少一个翼梁帽的第二叶片节段，所述方法包括：
使第二叶片节段的前端邻近于第一叶片节段的第一接头端定位，所述前端和所述接头端包括至少一个嵌接区段和至少一个翼梁帽偏移，所述偏移由所述至少一个翼梁帽的未对准或不同宽度引起；
邻近所述至少一个嵌接区段构造至少一个轮廓邻近结构；
在所述至少一个嵌接区段中堆叠多个层以贴合所述至少一个轮廓邻近结构，多个堆叠层构造成用于与邻接的未对准翼梁帽的平行纤维对准和与所述邻接的未对准翼梁帽的截面区域连续；以及
向所述多个堆叠层和所述邻接的未对准翼梁帽施加树脂以形成所述连接结构。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述多个堆叠层包括具有连续倒角边缘的多个预先限定的几何形状，其以锥形图案顺序地堆叠来形成所述连接结构。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述预先限定的几何形状包括多边形和不规则六边形中的至少一种。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述锥形图案包括顺序较大的不规则六边形的堆叠层。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将第三叶片节段连结到所述第二叶片节段，所述第三叶片节段限定第二接头端，所述第二接头端与所述第一接头端相反，且其中所述第二叶片节段延伸到联接至所述第三叶片节段的后端，所述第二接头端包括至少一个第二接头端连接结构。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括保持所述多个堆叠层中的每个层中的纤维方向与所述邻接翼梁帽中的纤维方向平行。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括保持至少一个连接结构的截面积大于或等于邻接翼梁帽界面处的最小截面积。
20.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一叶片节段中的所述至少一个翼梁帽的翼弦方向宽度小于邻接的第二叶片节段翼梁帽的翼弦方向宽度，从而使所述翼梁帽偏移沿两个相反的翼弦方向延伸。
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