CN112867864A - 用于接合的风力涡轮机叶片的梁帽构造 - Google Patents

用于接合的风力涡轮机叶片的梁帽构造 Download PDF

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Abstract

接合的风力涡轮机转子叶片包括从弦向接头线在相反的方向上延伸的第一叶片节段和第二叶片节段。第一叶片节段和第二叶片节段中的每个包括相对的梁帽。第一叶片节段和第二叶片节段通过内部接头结构在弦向接头线处连接，其中接头结构至少在第二叶片节段中联结到相对的梁帽。第二叶片节段中的梁帽具有带有第一弦向宽度的不联结到接头结构的第一区段和带有第二弦向宽度的联结到接头结构的第二区段。第二弦向宽度大于第一弦向宽度。

Description

用于接合的风力涡轮机叶片的梁帽构造
技术领域
本主题大体上涉及风力涡轮机转子叶片，并且更特别地涉及用于接合的风力涡轮机叶片的改进的梁帽构造。
背景技术
风力被认为是目前可用的最清洁、最环境友好的能源中的一种，并且风力涡轮机已经就此而言得到了增加的关注。现代风力涡轮机典型地包括塔筒、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型件原理(foil principle)来捕获来自风的动能，并且通过旋转能传递动能以使轴转动，该轴将转子叶片联接到齿轮箱，或者如果没有使用齿轮箱的话，那么该轴将转子叶片直接联接到发电机。然后，发电机将机械能转换成可被运用到公用电网的电能。
风力涡轮机转子叶片通常包括由复合叠层材料制成的两个半壳体形成的主体壳体。半壳体通常使用模制过程来制造并且然后沿转子叶片的对应端部联接在一起。通常，主体壳体为相对轻质的，并且具有并非构造成承受弯矩和在操作期间施加在转子叶片上的其他负载的结构特性(例如刚度、抗弯阻力和强度)。
近年来，用于风力发电的风力涡轮机已经在尺寸方面增大，以实现在发电效率方面的提高以及增加发电量。连同用于风力发电的风力涡轮机的尺寸的增大一起，风力涡轮机转子叶片也已经在尺寸方面显著增大(例如在高度上最高达55米)，导致在一体制造以及叶片运送和运输到现场方面的困难。
就此而言，产业正在发展组合式风力涡轮机转子叶片，其中单独的叶片节段被制造并且被运输到现场以用于组装成完整的叶片(“接合的”叶片)。在某些构造中，叶片节段通过杆结构接合在一起，该杆结构在展向上从一个叶片节段延伸到另一叶片节段的接收区段中。例如，参考公开号为2015/0369211的美国专利出版物，其描述了带有在展向上延伸的杆结构的第一叶片节段，该杆结构与第二叶片节段中的接收区段在结构上连接。杆结构形成用于叶片的内部支撑结构的一部分，并且包括与吸力侧梁帽和压力侧梁帽连接的抗剪腹板。使用多个插销接头以将杆结构与第二叶片节段中的接收区段连接，所述多个插销接头包括在杆的端面上的展向插销和与叶片节段之间的接头线间隔开的通过杆结构的至少一个弦向插销。
如上文所描述的那样的利用梁杆和接收区段的接合的叶片构造带来了显著的结构挑战，特别是在确保联结接头的结构完整性而不向叶片增加不必要的重量或在叶片的其他部分中牺牲结构完整性方面。本发明解决这些在联结接头处的结构完整性问题中的某些。
发明内容
本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地陈述，或可从该描述中显而易见，或可通过实施本发明学习到。
在一个方面中，本主题针对接合的风力涡轮机转子叶片，其包括从弦向接头线在相反的方向上延伸的第一叶片节段和第二叶片节段。叶片节段中的一个为根端节段，并且另一个为末端节段。第一叶片节段和第二叶片节段中的每个包括梁结构，该梁结构带有固定到相应压力侧和吸力侧壳体部件的相对的梁帽。例如，梁结构可为I形杆构造或为箱形杆构造。第一叶片节段和第二叶片节段通过构造在第一叶片节段和第二叶片节段之间的内部接头结构在弦向接头线处连接，其中接头结构至少在第二叶片节段(表示为“第二”仅供参考)中联结到相对的梁帽。第二叶片节段中的梁帽形成有跨越其展向长度具有第一弦向宽度的不联结到连接接头结构的第一区段和在邻近的展向长度上具有第二弦向宽度的联结到接头结构的第二区段。该独特构造提供在接头结构和梁帽之间的足够的联结表面积，从而在该关键位置处提高接头的结构完整性。
连接叶片节段的接头结构可在本发明的范围和精神内广泛地变化。在特定实施例中，接头结构包括在展向上从第一叶片节段延伸到构造在第二叶片节段中的接收件中的梁杆(spar beam)。第一叶片节段可为末端节段(更加靠近叶片末梢)并且第二叶片节段可为根端节段(更加靠近叶片根部)。在另一个实施例中，叶片节段可颠倒，从而第一叶片节段为根端节段。接收件为构造成用于滑动地接收梁杆的阴结构，并且包括上梁表面和下梁表面，该上梁表面和该下梁表面沿梁帽的第二弦向宽度联结到在第二叶片节段中的梁帽。上梁表面和下梁表面可具有弦向宽度，该弦向宽度基本上对应于(等于)第二弦向宽度。例如，接收件可构造为端部敞开的箱形杆结构，其带有互连上梁表面和下梁表面的腹板。
在一另外的实施例中，接合的风力涡轮机叶片可此外包括在展向上延伸的过渡区段，该过渡区段形成在第二叶片节段中的梁帽中，在其中第一弦向宽度逐渐增加到第二弦向宽度。接收件的上梁表面和下梁表面可沿这些过渡区段联结到或不联结到梁帽。
在再一另外的实施例中，相比于沿第一区段的厚度，在第二叶片节段中的梁帽可具有沿第二区段的减少的厚度。该减少的厚度允许较高的梁杆，并且容纳上梁表面和下梁表面的厚度。减少的厚度可沿梁帽的第二区段为恒定的。该实施例还可包括在梁帽中的展向过渡区段，在其中第一弦向宽度逐渐增加到第二弦向宽度，其中厚度沿过渡区段逐渐下降到第二弦向宽度处的减少的厚度。
第二叶片节段中的梁帽可沿其整体由连续的相同材料形成，包括分别具有第一和第二弦向宽度区段的第一和第二区段在内。在备选的实施例中，在第二叶片节段中的梁帽沿第一区段由第一材料形成，并且沿第二区段由第二材料形成，其中在第一材料和第二材料之间形成斜接接头。例如，第一材料可包括拉挤棒或板，并且第二材料可为单向纤维层的叠层。该实施例此外可在梁帽中包括展向过渡区段，在其中第一弦向宽度逐渐增加到第二弦向宽度，并且梁帽的厚度下降到减少的厚度，其中斜接接头邻近过渡区段。
本发明还包括具有一个或多个如本文中所描述的接合的风力涡轮机叶片的风力涡轮机。
参考下面的描述和所附权利要求书，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入在说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与该描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
针对本领域的普通技术人员而言，本发明的完整和能够实现的公开(包括其最佳模式)在说明书中陈述，该说明书参考了附图，其中：
图1示出了可利用根据本公开的接合的风力涡轮机叶片的风力涡轮机的透视图；
图2示出了具有第一叶片节段和第二叶片节段的转子叶片，以及连接叶片节段的接头结构；
图3为带有接头结构的第一叶片节段的实施例的透视图；
图4为带有互补接头结构的第二叶片节段的实施例的透视图；
图5为根据本发明的方面的接合的风力涡轮机叶片的俯视图；
图6为图5的接合的风力涡轮机叶片的第二叶片节段中的梁帽的节段的俯视图；以及
图7为图6的梁帽节段的侧视图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，在附图中示出了其中的一个或多个示例。通过对本发明的解释而不是对本发明的限制来提供每个示例。事实上，对本领域技术人员来说将显而易见的是，在本发明中可做出多种改型和变型而不脱离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可与另一个实施例一起使用以产生再一另外的实施例。因此，意图的是，本发明覆盖进入所附权利要求书的范围内的改型和变型及其等同物。
大体上，本主题针对接合的风力涡轮机转子叶片，其具有改进的梁帽构造以容纳接头结构，该接头结构连接接合的叶片的节段并且向叶片的联结的接头区域提供提高的结构完整性。本发明还包括利用一个或多个如在本文中所陈述的接合的风力涡轮机叶片的风力涡轮机。
现在参考附图，图1示出了风力涡轮机10的一个实施例的透视图，该风力涡轮包括从支撑表面14延伸的塔筒12、安装在塔筒12上的机舱16以及联接到机舱16的转子18。转子18包括可旋转的毂20和联接到毂20并且从毂向外延伸的一个或多个转子叶片22。转子叶片22可为根据本发明的接合的叶片并且围绕毂20间隔开以促进使转子18旋转，以使得动能能够从风转换成可使用的机械能，并且随后转换成电能。例如，毂20能够可旋转地联接到定位在机舱16内的发电机以允许生产电能。
风力涡轮机10还可包括集中在机舱16内的涡轮机控制系统或主控制器26。通常，主控制器26可包括计算机或其他合适的处理单元。因此，在多个实施例中，主控制器26可包括合适的计算机可读命令，所述命令在实施时将控制器26配置成执行多种不同的功能，诸如接收、传递和/或执行风力涡轮机控制信号(例如桨距指令)。照此，主控制器26可大体上配置成控制多种操作模式(例如启动或关闭顺序)和/或风力涡轮机10的构件。例如，控制器26可配置成经由桨距系统调整每个转子叶片22围绕其桨距轴线28的叶片桨距或桨距角(即确定叶片22相对于风的方向的视角的角度)以便控制转子叶片22的旋转速度以及作用在转子叶片22上的负载。
参考图2到图4，描绘了接合的转子叶片22，具有第一叶片节段30和第二叶片节段32，该第一叶片节段和该第二叶片节段从弦向接头线34在相反的方向上延伸。叶片节段30,32中的每个包括压力侧壳体部件31和吸力侧壳体部件33。第一叶片节段30和第二叶片节段32由内部接头结构36连接，该内部接头结构延伸到两个叶片节段30,32中以促进叶片节段30,32的接合。图2中的箭头38显示了在所示出的示例中的分节段的转子叶片28包括两个叶片节段30,32，并且通过将第一叶片节段30的内部接头结构36插入到构造在第二叶片节段32中的对应接头结构36中来接合这些叶片节段30,32。
在所示出的实施例中，第一叶片节段30为末端节段，因为其最靠近叶片末梢25。第二叶片节段32为根端节段，因为其最靠近叶片根部24。然而，应该理解的是，术语“第一”和“第二”用于参考，并且叶片节段30,32可互换。例如，在备选实施例中，第一叶片节段30(末端节段)的接头结构36可为第二叶片节段32(根端节段)的接头结构36。
叶片节段30,32中的每个包括内部梁结构42，该内部梁结构典型地包括利用一个或多个抗剪腹板47互连的相对的梁帽46(吸力侧梁帽)和48(压力侧梁帽)。例如，梁结构可为带有利用间隔开的抗剪腹板47互连的梁帽46,48的箱形杆结构(如在图2和图3中所描绘的那样)或I形杆结构，其中如对于本领域技术人员所已知的那样，梁帽46,48通过单个抗剪腹板47互连。
在所描绘的实施例中，第一叶片节段30的接头结构36包括杆结构40(“梁杆”)，该杆结构纵向地(例如展向地)延伸越过弦向接头线34以用于与第二叶片节段32中的内部支撑结构36在结构上连接。杆结构40可作为梁区段42的延伸部与第一叶片节段30一体地形成，或可为联结到梁区段42的单独地形成的结构。杆结构40可包括与相对的梁表面43连接的至少一个起互连作用的腹板44(例如抗剪腹板)。在所示出的实施例中，杆结构40被形成为端部封闭的箱型结构，其具有相对的起互连作用的腹板44和相对的梁表面43。
第一叶片节段30可包括朝向杆结构40的第一端部54的一个或多个第一插销接头(也被称为“销”)。例如，插销52可位于杆结构40的端部54上并且在展向方向上定向。第一叶片节段30还可包括插销槽50，其邻近于弦向接头34位于杆结构40上并且在弦向方向上定向上以用于与弦向插销(未示出)接合以为了互连第一叶片节段30和第二叶片节段32的目的。
在图4中，第二叶片节段32的内部支撑结构36包括接收件60，该接收件在第二叶片节段32内在展向上延伸以用于接收第一叶片节段30的杆结构40。接收件60包括通过一个或多个抗剪腹板64互连的相对的梁表面66。例如，接收件60可为带有相对的梁表面66和相对的抗剪腹板64的端部敞开的阴箱形杆结构。接收件可包括封闭端面68，该封闭端面包括插销槽，在叶片节段30,32的接合状态下，梁杆40上的插销52延伸通过该插销槽。插销槽62可限定通过抗剪腹板64，所述插销槽62与梁杆中的插销槽50对准，其中在叶片节段30,32的接合状态下，弦向插销(未示出)延伸通过插销槽62,50。
参考图5到图7，第二叶片节段32中的梁帽46,48形成有第一区段70，该第一区段沿其展向长度具有第一弦向宽度72，该第一区段不联结到连接接头结构36。梁帽46,48具有第二区段73，该第二区段在邻近的展向长度上具有第二弦向宽度74，该第二区段联结到接头结构36。第二弦向宽度74大于第一弦向宽度72。增加的宽度的量将取决于多个设计和结构变量，并且可由本领域技术人员容易地确定。大体上，已经发现，在宽度方面增加第一弦向宽度的至少10%是期望的。例如，第二弦向宽度74可比第一弦向宽度大30%(或为1.3x第一区段73的宽度72)。该宽度增加的区段73呈现了更大的表面积以用于与接头结构36联结，例如与接收件60的梁表面66联结，从而在该关键位置处提高接头的结构完整性。
上梁表面和下梁表面66可具有弦向宽度，该弦向宽度基本上对应于(等于)第二弦向宽度74。在其他实施例中，梁表面66的弦向宽度可小于第二弦向宽度74。
接合的风力涡轮机叶片22可此外包括在展向上延伸的过渡区段76，该过渡区段形成在第二叶片节段32中的梁帽46,48中，如尤其在图6中所看见的那样，在其中第一弦向宽度72逐渐增加到第二弦向宽度74。接收件60的上梁表面和下梁表面66可沿这些过渡区段不联结到梁帽46,48。
应该理解的是，过渡区段76的展向长度将取决于所使用的材料和对于特定叶片设计的结构要求。过渡区段76的展向长度将限定从第一区段70的宽度72到第二区段73的宽度74的变化率。在特定实施例中，确定过渡区段76的长度(并且因此确定宽度的变化率)和沿过渡区段76的材料的选择，使得梁帽沿过渡区段76保持刚度、抗弯阻力和强度的基本上恒定的结构特性。此外，对于梁帽而言在第一区段70和第二区段73中，这些特性基本上可为相同的。然而，也应该理解的是，本发明包括在其中结构特性沿过渡区段76以及在第一区段70和第二区段73之间变化的实施例。
另外，在某些实施例中，相比于沿第一区段70的厚度82，在第二叶片节段32中的梁帽46,48可具有沿第二区段73的减少的厚度84，如尤其在图7中所看见的那样。该减少的厚度84允许较高的梁杆40，并且容纳接收件60的上梁表面和下梁表面66的厚度。减少的厚度84可沿第二区段73恒定。从第一厚度82到第二厚度84的厚度减少可沿过渡区段76为逐渐的。
第二叶片节段32中的梁帽46,48可沿其整体由连续的相同材料形成，包括具有不同弦向宽度72,74的第一区段70和第二区段73在内。在图6和图7中所描绘的备选实施例中，梁帽46,48沿第一区段70由第一材料88形成并且沿第二区段73由第二材料92形成。在第一材料88和第二材料92之间邻近于过渡区段76可形成斜接接头78。例如，第一材料可包括拉挤棒或板，并且第二材料可为单向纤维层的叠层。这些材料对于本领域技术人员来说是众所周知的，并且出于本公开的目的，对于这些材料的详细解释是不必要的。
参考图1，本发明还包括具有一个或多个如本文中所描述的接合的风力涡轮机叶片22的风力涡轮机10。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何所结合的方法。本发明的可授予专利权的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括不与权利要求书的字面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等同结构元件，则这些其他示例意图处于权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种接合的风力涡轮机转子叶片，包括：
从弦向接头线在相反的方向上延伸的第一叶片节段和第二叶片节段；
所述第一叶片节段和所述第二叶片节段中的每个包括相对的梁帽；
所述第一叶片节段和所述第二叶片节段通过构造在所述第一叶片节段和第二叶片节段之间的内部接头结构在所述弦向接头线处连接，所述接头结构至少在所述第二叶片节段中联结到所述相对的梁帽；
所述第二叶片节段中的梁帽包括带有第一弦向宽度的不联结到所述接头结构的第一区段和带有第二弦向宽度的联结到所述接头结构的第二区段；并且
所述第二弦向宽度大于所述第一弦向宽度。
2.根据权利要求1所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述接头结构包括从第一叶片节段在展向上延伸到构造在所述第二叶片节段中的接收件中的梁杆，所述接收件包括联结到所述梁的第二区段的上梁表面和下梁表面。
3.根据权利要求2所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述接收件的上梁表面和下梁表面包括对应于所述第二弦向宽度的弦向宽度。
4.根据权利要求1所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述第一叶片节段为末端叶片节段并且所述第二叶片节段为根端叶片节段。
5.根据权利要求1所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述接合的风力涡轮机转子叶片此外包括所述第二叶片节段中的梁帽中的展向过渡区段，在该展向过渡区段中所述第一弦向宽度逐渐增加到所述第二弦向宽度。
6.根据权利要求5所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述展向过渡区段的所使用的材料和长度沿所述展向过渡区段向所述梁帽提供恒定的结构特性。
7.根据权利要求5所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述梁帽的结构特性沿所述展向过渡区段变化。
8.根据权利要求1所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，相比于沿所述第一区段的厚度，在所述第二叶片节段中的梁帽包括沿所述第二区段的减少的厚度。
9.根据权利要求8所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述接合的风力涡轮机转子叶片此外包括所述第二叶片节段中的梁帽中的展向过渡区段，在所述展向过渡区段中所述第一弦向宽度逐渐增加到所述第二弦向宽度，并且所述梁帽的厚度从所述第一区段的厚度下降到所述第二区段的减少的厚度。
10.根据权利要求1所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，在所述第二叶片节段中的梁帽沿所述第一区段由第一材料形成，并且沿所述第二区段由第二材料形成，并且此外包括在所述第一材料和所述第二材料之间的斜接接头。
11.根据权利要求10所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述接合的风力涡轮机转子叶片此外包括所述第二叶片节段中的梁帽中的展向过渡区段，在所述展向过渡区段中所述第一弦向宽度逐渐增加到所述第二弦向宽度，并且所述梁帽的厚度下降到所述减少的厚度，所述斜接接头邻近于所述过渡区段布置。
12.根据权利要求10所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述第一材料包括拉挤棒或板，并且所述第二材料包括单向纤维层。
13.根据权利要求1所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述第一叶片节段和所述第二叶片节段中的梁帽由拉挤棒或板或单向纤维层中的任何一种或组合形成。
14.根据权利要求1所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述接头结构包括带有互连上表面和下表面的腹板的箱形杆接收件。
15.根据权利要求1所述的接合的风力涡轮机转子叶片，其特征在于，所述第二弦向宽度是恒定的，其中在所述第二叶片节段中的梁帽联结到所述接头结构。
16.一种风力涡轮机，包括一个或多个根据权利要求1所述的接合的风力涡轮叶片。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11525434B2 (en) * 2018-10-25 2022-12-13 Lm Wind Power A/S Lightning protection of a sectioned wind turbine blade
EP4132776A1 (en) 2020-04-07 2023-02-15 LM Wind Power A/S Main laminate
EP4379205A1 (en) 2021-07-29 2024-06-05 Nabrawind Technologies SL Transition of variable thicknesses of composite material laminates of a modular blade
WO2023022715A1 (en) 2021-08-19 2023-02-23 Lm Wind Power A/S Winged spar cap configuration for a jointed wind turbine blade
EP4174310A1 (en) * 2021-10-27 2023-05-03 LM Wind Power A/S Segmented wind turbine blade
EP4311930A1 (en) * 2022-07-29 2024-01-31 LM Wind Power A/S First blade segment for a segmented wind turbine rotor blade

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101900088A (zh) * 2009-05-28 2010-12-01 通用电气公司 用于组装接合式风力涡轮机叶片的方法
US7922454B1 (en) * 2010-10-29 2011-04-12 General Electric Company Joint design for rotor blade segments of a wind turbine
CN102080624A (zh) * 2009-12-01 2011-06-01 通用电气公司 组装用于在风力涡轮中使用的转子叶片的系统和方法
US20120141286A1 (en) * 2011-10-13 2012-06-07 General Electric Company Multi-segment wind turbine rotor blade with span-wise offset joints
CN102787969A (zh) * 2011-05-19 2012-11-21 远景能源（丹麦）有限公司 风力涡轮机和风力涡轮机叶片
CN102865188A (zh) * 2011-06-17 2013-01-09 远景能源（丹麦）有限公司 风力涡轮机叶片
US20150152839A1 (en) * 2013-12-04 2015-06-04 General Electric Company Spar Assembly for a Wind Turbine Rotor Blade
US20180051672A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 General Electric Company Jointed rotor blade for wind turbine

Family Cites Families (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US851196A (en) 1907-04-23 American British Mfg Company Automatic gun.
US4474536A (en) 1980-04-09 1984-10-02 Gougeon Brothers, Inc. Wind turbine blade joint assembly and method of making wind turbine blades
DE3113079C2 (de) 1981-04-01 1985-11-21 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Aerodynamischer Groß-Flügel und Verfahren zu dessen Herstellung
US5281454A (en) 1991-08-16 1994-01-25 Kaiser Aerospace & Electronics Corporation Closed composite sections with bonded scarf joints
FR2710871B1 (fr) 1993-10-07 1995-12-01 France Etat Armement Procédé d'assemblage d'éléments en matériau composite et éléments assemblages entre eux.
DE10235496B4 (de) 2002-08-02 2015-07-30 General Electric Co. Verfahren zum Herstellen eines Rotorblattes, Rotorblatt und Windenergieanlage
EP1584817A1 (en) 2004-04-07 2005-10-12 Gamesa Eolica, S.A. (Sociedad Unipersonal) Wind turbine blade
ES2375564T3 (es) 2004-06-30 2012-03-02 Vestas Wind Systems A/S Aspas de turbinas eólicas constituidas por dos secciones separadas.
US7344360B2 (en) 2004-09-29 2008-03-18 General Electric Company Wind turbine rotor blade with in-plane sweep and devices using same, and methods for making same
US8544800B2 (en) 2005-07-21 2013-10-01 The Boeing Company Integrated wingtip extensions for jet transport aircraft and other types of aircraft
US7654799B2 (en) 2006-04-30 2010-02-02 General Electric Company Modular rotor blade for a wind turbine and method for assembling same
ES2319599B1 (es) 2007-01-08 2010-01-26 Guillermo Petri Larrea Sistema reversible de seccionamiento en varias piezas de palas de aerogeneradores.
EP2033769A1 (en) 2007-09-04 2009-03-11 Lm Glasfiber A/S A method of producing a composite structure via intermediate products and a composite structure obtainable by the method
GB0717690D0 (en) 2007-09-11 2007-10-17 Blade Dynamics Ltd Wind turbine blade
ES2337645B1 (es) 2007-09-14 2011-03-11 GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. Union de pala sensorizada.
US8123488B2 (en) 2007-09-17 2012-02-28 General Electric Company System and method for joining turbine blades
US8221085B2 (en) 2007-12-13 2012-07-17 General Electric Company Wind blade joint bonding grid
DE102007061318B3 (de) 2007-12-19 2009-05-14 Mathias Hofmann Verfahren zum Herstellen einer Längsverbindung für tragende Holzbauteile sowie tragendes Holzbauteil
US7740453B2 (en) 2007-12-19 2010-06-22 General Electric Company Multi-segment wind turbine blade and method for assembling the same
WO2009135902A2 (en) 2008-05-07 2009-11-12 Vestas Wind Systems A/S A sectional blade
DK2138716T4 (da) 2008-06-27 2024-03-11 Siemens Gamesa Renewable Energy Innovation & Technology SL Vingeindsats
ES2385516B1 (es) 2008-06-27 2013-05-31 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Inserto de pala y método de colocación del mismo.
WO2010023299A2 (en) 2008-08-31 2010-03-04 Vestas Wind Systems A/S A sectional blade
JP5249684B2 (ja) 2008-09-04 2013-07-31 三菱重工業株式会社 風車翼
US20100116938A1 (en) 2008-11-13 2010-05-13 Kline William T Method and apparatus for joining composite structural members and structural members made thereby
GB2464163A (en) 2009-02-25 2010-04-14 Vestas Wind Sys As Variable leading edge wind turbine blade
US20110158806A1 (en) 2009-04-15 2011-06-30 Arms Steven W Wind Turbines and Other Rotating Structures with Instrumented Load-Sensor Bolts or Instrumented Load-Sensor Blades
US7927077B2 (en) 2009-07-09 2011-04-19 General Electric Company Wind blade spar cap laminate repair
DE102009039534A1 (de) 2009-07-23 2011-02-03 Hydroflex Technologies Gmbh Composite-Körper
EP2357357B1 (en) 2009-10-01 2016-11-09 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blade
EP2317124B1 (en) 2009-10-01 2018-08-08 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blade
AU2010324909A1 (en) 2009-11-24 2012-06-07 David E. Ronner Wind turbine blade and methods, apparatus and materials for fabrication in the field
GB0920749D0 (en) 2009-11-26 2010-01-13 Blade Dynamics Ltd An aerodynamic fairing for a wind turbine and a method of connecting adjacent parts of such a fairing
ES2536290T3 (es) 2009-12-02 2015-05-22 Vestas Wind Systems A/S Pala de turbina eólica en secciones
AU2010338383A1 (en) 2009-12-16 2012-07-12 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Method for joining fibre-containing composite materials
CN101718250B (zh) 2010-01-11 2011-11-09 华锐风电科技(集团)股份有限公司 风力发电机组分段式风轮叶片及其装配方法
EP2523798B1 (en) 2010-01-12 2016-12-14 Vestas Wind Systems A/S Joining method of composite parts having a thermoset matrix
US9255566B2 (en) 2010-02-10 2016-02-09 Vestas Wind Systems A/S Sectional blade
GB201002249D0 (en) 2010-02-10 2010-03-31 Walters Albert E D Improvements in or relating to methods of manufacture
ES2703400T3 (es) 2010-03-22 2019-03-08 Vestas Wind Sys As Método para la fabricación de un larguero de pala para una turbina eólica
DK2368685T3 (da) 2010-03-25 2014-11-10 Siemens Ag Oppustelig dorn og fremgangsmåde til fremstilling af fiberforstærkende kompositdel under anvendelse af en sådan dorn
GB201011539D0 (en) 2010-07-08 2010-08-25 Blade Dynamics Ltd A wind turbine blade
US7997874B2 (en) 2010-08-19 2011-08-16 General Electric Company Wind turbine rotor blade joint
DE102010040596A1 (de) 2010-09-10 2012-03-15 Aloys Wobben Abnehmbare Rotorblattspitze
US20120093627A1 (en) 2010-10-18 2012-04-19 Clipper Windpower, Inc. Method for site specific energy capture optimization through modular rotor blade tip extension
JP4939640B2 (ja) 2010-10-22 2012-05-30 三菱重工業株式会社 風車回転翼
US9709029B2 (en) 2011-06-21 2017-07-18 University Of Virginia Patent Foundation Morphing segmented wind turbine and related method
US20140286780A1 (en) 2011-08-05 2014-09-25 Tecsis Tecnologia E Sistemas Avancados S.A. Aerogenerator blade tip segment and method of assembly
KR20130093531A (ko) 2011-12-09 2013-08-22 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 풍력 터빈 블레이드의 제조 방법 및 풍력 터빈 블레이드
EP2607075B1 (en) 2011-12-22 2017-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Sandwich Laminate and manufacturing method
US20130177433A1 (en) 2012-01-11 2013-07-11 General Electric Company Multi-material retrofitted wind turbine rotor blade and methods for making the same
IN2012DE00572A (zh) 2012-02-29 2015-06-05 Gen Electric
IN2012DE00573A (zh) 2012-02-29 2015-06-05 Gen Electric
EP2636890B1 (en) 2012-03-09 2016-08-17 Siemens Aktiengesellschaft Rotor blade pitching arrangement
FR2989723B1 (fr) * 2012-04-20 2024-02-09 Astrium Sas Assemblage de troncons de pieces structurables
DE102012217904A1 (de) 2012-10-01 2014-04-03 Repower Systems Se Faserverbundbauteil und Rotorblatt
US9470205B2 (en) * 2013-03-13 2016-10-18 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blades with layered, multi-component spars, and associated systems and methods
WO2015051803A1 (en) 2013-10-10 2015-04-16 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blade
GB2527035A (en) 2014-06-05 2015-12-16 Vestas Wind Sys As Improvements relating to wind turbine blades
US20150369211A1 (en) 2014-06-19 2015-12-24 General Electric Company Wind blade tip joint
US9669589B2 (en) 2015-06-08 2017-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Hybrid solid-inflatable mandrel for blade manufacturing
EP3144526A1 (en) 2015-09-16 2017-03-22 Siemens Aktiengesellschaft Joint for a segmented wind turbine rotor blade
US10451030B2 (en) * 2016-05-27 2019-10-22 Blade Dynamics Limited Wind turbine blade and a method of assembling a wind turbine blade and a spar cap connection piece

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101900088A (zh) * 2009-05-28 2010-12-01 通用电气公司 用于组装接合式风力涡轮机叶片的方法
CN102080624A (zh) * 2009-12-01 2011-06-01 通用电气公司 组装用于在风力涡轮中使用的转子叶片的系统和方法
US7922454B1 (en) * 2010-10-29 2011-04-12 General Electric Company Joint design for rotor blade segments of a wind turbine
CN102787969A (zh) * 2011-05-19 2012-11-21 远景能源（丹麦）有限公司 风力涡轮机和风力涡轮机叶片
CN102865188A (zh) * 2011-06-17 2013-01-09 远景能源（丹麦）有限公司 风力涡轮机叶片
US20120141286A1 (en) * 2011-10-13 2012-06-07 General Electric Company Multi-segment wind turbine rotor blade with span-wise offset joints
US20150152839A1 (en) * 2013-12-04 2015-06-04 General Electric Company Spar Assembly for a Wind Turbine Rotor Blade
US20180051672A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 General Electric Company Jointed rotor blade for wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
US11572863B2 (en) 2023-02-07
JP2022515954A (ja) 2022-02-24
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JP7355815B2 (ja) 2023-10-03
EP3870834A1 (en) 2021-09-01
US20210381484A1 (en) 2021-12-09
AU2018446413A1 (en) 2021-05-27
BR112021006655A2 (pt) 2021-07-13

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