CN112930440A - 用于分段风力涡轮机叶片的密封部件 - Google Patents

Abstract

公开了用于密封在风力涡轮机叶片的第一叶片区段和第二叶片区段之间的接头的方法、密封部件和包括密封部件的风力涡轮机叶片。所述密封部件具有第一表面和第二表面。所述密封部件具有在第一边缘和第二边缘之间的宽度。所述密封部件被配置成用于沿着所述第一边缘到所述第一外壳体的附接，并且用于沿着所述第二边缘到所述第二外壳体的附接。所述密封部件包括在所述第一边缘和所述第二边缘之间的波纹区段，所述波纹区段包括沿着所述密封部件的纵长方向延伸的一个或更多个谷部和/或脊部。

Description

用于分段风力涡轮机叶片的密封部件

技术领域

本公开涉及密封部件，特别是用于风力涡轮机叶片的密封部件，更具体地本公开涉及用于密封在邻接区段之间的接头的密封部件，诸如风力涡轮机叶片的邻接区段，诸如包括第一叶片区段和第二叶片区段以及可选地更多个叶片区段的风力涡轮机叶片。

背景技术

随着对于用于风力涡轮机的叶片的需求趋向于增加长度的叶片，对于制造呈区段的叶片例如用于在安装地点处被组装的概念的关注正在增加。包括多个区段的这样的风力涡轮机叶片可以被称为分离叶片、或两部分叶片、或分区部（segmented）叶片或类似物。

然而，若干挑战与这样的设计相关联，其涉及壳体区部的制造和接合，包括如何接合随后区段的壳体而不损伤空气动力学性能和/或没有不期望的增加的噪声的产生。

更进一步地，在区部之间密封这样的接头可能是重要的，以便防止来自外界环境的雨、灰尘或其他物体进入到风力涡轮机叶片中，其潜在地导致对风力涡轮机叶片的内部构件的损害。

更进一步地，由于分区部风力涡轮机叶片将经常或总是在现场（例如在建立地点处）被组装。还感兴趣的是提供解决方案以促进风力涡轮机叶片的容易且简单的组装。

类似的挑战可以在其他行业发现，并且因此以下提供的解决方案还可以应用于除风力涡轮机叶片或风力涡轮机之外的结构的区段的组装。

发明内容

本公开的一个目的是提供用于支撑分区部结构的组装和性能、特别地以促进分区部风力涡轮机叶片的组装和性能的元件和方法。

因此，公开了密封部件，诸如用于密封在结构的区段之间的接头（诸如在风力涡轮机叶片的第一叶片区段和第二叶片区段之间的接头）的密封部件，其中第二叶片区段被耦联到第一叶片区段。密封部件具有第一表面和第二表面。密封部件具有在第一边缘和第二边缘之间的宽度。密封部件被配置成用于沿着第一边缘到第一外表面（诸如第一叶片区段的第一外壳体）的附接，并且用于沿着第二边缘到第二外表面（诸如第二叶片区段的第二外壳体）的附接。密封部件包括在第一边缘和第二边缘之间的波纹区段。波纹区段包括沿着密封部件的纵长方向延伸的一个或更多个谷部和/或脊部。

还公开了风力涡轮机叶片，风力涡轮机叶片包括第一叶片区段和耦联到第一叶片区段的第二叶片区段。第一叶片区段沿着纵向轴线从根部延伸到第一端部，第一叶片区段包括根部区和第一翼型区。第一叶片区段包括在第一端部处终止的第一外壳体。第二叶片区段沿着纵向轴线从第二端部延伸到尖端，第二叶片区段包括第二翼型区，第二叶片区段包括在第二端部处终止的第二外壳体。风力涡轮机叶片包括密封部件，诸如如以上公开的密封部件，例如用于密封在第一叶片区段和第二叶片区段之间的接头。密封部件具有第一表面和第二表面。密封部件具有在第一边缘和第二边缘之间的宽度。密封部件沿着第一边缘被附接到第一外壳体，并且密封部件沿着第二边缘被附接到第二外壳体。密封部件包括在第一边缘和第二边缘之间的波纹区段。波纹区段包括沿着密封部件的纵长方向延伸的一个或更多个谷部和/或脊部。

还公开了用于密封在结构的区段之间的接头的方法，诸如在风力涡轮机叶片（诸如如以上公开的风力涡轮机叶片）的第一叶片区段和第二叶片区段之间的接头，其中第二叶片区段被耦联到第一叶片区段。第一叶片区段沿着纵向轴线从根部延伸到第一端部，第一叶片区段包括根部区和第一翼型区。第一叶片区段包括在第一端部处终止的第一外壳体。第二叶片区段沿着纵向轴线从第二端部延伸到尖端，第二叶片区段包括第二翼型区。第二叶片区段包括在第二端部处终止的第二外壳体。

在将结构的区段定位在它们的相应位置中之后，例如在将第一叶片区段和第二叶片区段耦联并定位在它们的相应位置中以形成风力涡轮机叶片之后，所述方法包括：提供具有第一表面和第二表面的密封部件，诸如如以上公开的密封部件，密封部件具有在第一边缘和第二边缘之间的宽度，密封部件包括在第一边缘和第二边缘之间的波纹区段，波纹区段包括沿着密封部件的纵长方向延伸的一个或更多个谷部和/或脊部；以及将密封部件应用到在第一叶片区段和第二叶片区段之间的接头。应用密封部件包括：沿着第一边缘将密封部件附接到第一外表面，诸如第一外壳体；以及沿着第二边缘将密封部件附接到第二外表面，诸如第二外壳体。

可选地，在将密封部件应用到接头之前，所述方法包括清洁第一外壳体的第一壳体结合区域和/或清洁第二外壳体的第二壳体结合区域。清洁第一壳体结合区域和/或第二壳体结合区域可以包括例如使用溶剂擦除和/或清洁。可替代地或额外地，清洁可以包括例如使用干布将第一壳体结合区域和/或第二壳体结合区域擦干。

尽管本公开主要描述关于在风力涡轮机叶片的区段之间的接头的密封使用所公开的密封部件，但是将认识到的是，所公开的密封部件和使用密封部件密封接头的方法可以用于其他结构（诸如机动车部分、飞行器部分、船只部分、机器人、机器等）的接头的密封。

一个优点是，柔性的且非定制的密封部件被提供，并且接头可以以简单且容易的过程被密封，例如防止了液体和/或碎屑进入到空腔/或从空腔出来。

本公开的进一步的优点是，例如在形成接头的区段已经被附接并且分别定位之后，接头可以从外侧被密封。因此，本公开提供了用于密封在结构的区段之间的接头的更容易且更方便的方法。

本公开的进一步的优点是，在密封部件中提供了许多柔性，诸如以允许一些程度的压缩和/或伸展，诸如以防止或降低失效的风险。

更进一步地，本公开的优点是，在密封风力涡轮机叶片的接头的情况下，本公开提供密封部件和用于密封接头的方法，其可以维持风力涡轮机叶片的空气动力学性能，而避免或降低在叶片壳体端部之间的显著的负载的转移。在优选的实施例中，密封部件允许在第一叶片区段和第二叶片区段之间的不多于10%的负载转移，诸如不多于5%的负载转移。因此优选的是在第一叶片区段和第二叶片区段之间的负载转移的主要部分（诸如至少90%或至少95%、或全部）是经由一个或更多个翼梁桁（spar beam）。负载和转矩因此有利地从一个叶片区段经由翼梁桁被转移到其他叶片区段中，而不经由密封部件。

更进一步地，本公开的优点是，特别地在密封风力涡轮机叶片的接头的情况下，操作噪声水平可以被保持在可接受的限度内。

更进一步地，本公开的优点是，其可以被提供以促进结构（例如风力涡轮机叶片）的雷电保护，并且特别是接头的雷电保护。

密封部件的第二表面可以包括被配置成结合到在接头附近的外部表面的结合区域。密封部件的第二表面可以包括沿着第一边缘的第一结合区域。第一结合区域可以被配置成结合到第一外壳体。第二表面可以包括沿着第二边缘的第二结合区域。第二结合区域可以被配置成结合到第二外壳体。例如，沿着第一边缘将密封部件附接到第一外壳体可以包括将第一结合区域和第一外壳体的第一壳体结合区域结合在一起。因此，通过将第一结合区域和第一外壳体的第一壳体结合区域结合在一起，密封部件可以被附接到风力涡轮机叶片的第一外壳体。额外地或可替代地，沿着第二边缘将密封部件附接到第二外壳体可以包括将第二结合区域和第二外壳体的第二壳体结合区域结合在一起。因此，通过将第二结合区域和第二外壳体的第二壳体结合区域结合在一起，密封部件可以被附接到风力涡轮机叶片的第二外壳体。将第一结合区域和第一壳体结合区域结合在一起和/或将第二结合区域和第二壳体结合区域结合在一起可以通过胶接、焊接等提供。例如，第一结合区域和第一壳体结合区域和/或第二结合区域和第二壳体结合区域可以通过胶接、双面胶带、黏合剂等结合在一起。

密封部件的第一边缘和第二边缘可以平行，诸如基本上平行。

密封部件具有波纹区段。波纹区段可以具有峰部到峰部高度，例如在10-30 mm之间，诸如15 mm。

密封部件可以具有在第一表面和第二表面之间的厚度。密封部件在第一表面和第二表面之间可以具有大体上均匀的厚度。密封部件在波纹区段内在第一表面和第二表面之间可以具有大体上均匀的厚度。密封部件的厚度，如密封部件的波纹区段的厚度，可以在0.5-5.0 mm之间，诸如2 mm。

密封部件可以是压制的部件或拉挤成型的部件。密封部件沿着纵长方向可以具有基本上恒定的横截面。

优选的是，构成密封部件的材料与构成第一叶片区段和第二叶片区段的材料不同。

在优选的实施例中，密封部件具有比第一叶片区段和第二叶片区段更低的刚度。类似地，优选的是，形成密封部件的材料的弹性模量低于形成第一叶片区段的材料的弹性模量和形成第二叶片区段的材料的弹性模量。

在优选的实施例中，密封部件由具有1000 MPa或更低（优选为500 MPa或更低）的弹性的模量（杨氏模量）的材料形成。在一些实施例中，密封部件具有在1 MPa和1000 MPa之间（诸如在1 MPa和500 MPa之间）的弹性模量（杨氏模量）。技术人员将理解的是，弹性模量（也称为杨氏模量）限定了材料中的在应力（每单位面积的力）和拉伸（成比例的变形）之间的关系。因此，弹性模量是材料的刚度的度量。如在本领域中已知的，弹性模量能够通过悬臂桁试验确定。

密封部件可以包括热塑性聚氨基甲酸脂，诸如脂肪族热塑性聚氨基甲酸脂。在优选的实施例中，密封部件可以由热塑性聚氨基甲酸脂制成，诸如脂肪族热塑性聚氨基甲酸脂。密封部件的材料可以被选择以提供密封部件的期望的强度和/或柔性。更进一步地，材料可以被选择以对雷电隔绝，例如以加强结构（诸如风力涡轮机叶片）的内部构件的雷电保护。

例如通过将无碱玻璃或芳族聚酰胺纤维包括在密封部件中，密封部件可以被增强。例如，一个或更多个无碱玻璃或芳族聚酰胺双轴片材可以被提供在热塑性聚氨基甲酸脂的层之间以形成密封部件。

密封部件可以环绕第一叶片区段的第一外壳体和/或第二叶片区段的第二外壳体。例如，密封部件可以从风力涡轮机叶片的后边缘、沿着风力涡轮机叶片的吸力侧、经过风力涡轮机叶片的前边缘、沿着风力涡轮机叶片的压力侧延伸到风力涡轮机叶片的后边缘。密封部件的一个连续的件可以完全围绕风力涡轮机叶片的（多个）外壳体延伸。因此，在优选的实施例中，密封部件是单个、连续的件。特别优选的是，单个密封部件的相对端部（优选地在风力涡轮机叶片的后边缘处）被接合以提供密封部件的封闭环。在优选的实施例中，风力涡轮机叶片包括根据本发明的仅一个密封部件。特别优选的是，风力涡轮机叶片包括仅一个密封部件，该密封部件遍及其范围由单一材料构成。单一材料可以包括聚氨基甲酸脂，诸如热塑性聚氨基甲酸脂或纤维增强的热塑性聚氨基甲酸脂。

应用密封部件可以包括将密封部件定位成环绕第一叶片区段的第一外壳体和/或第二叶片区段的第二外壳体。应用密封部件可以包括将密封部件定位成从风力涡轮机叶片的后边缘、沿着风力涡轮机叶片的吸力侧、经过风力涡轮机叶片的前边缘、沿着风力涡轮机叶片的压力侧延伸到风力涡轮机叶片的后边缘。可以以任何合适的顺序应用密封部件，例如密封部件可以在被应用到压力侧之前被应用到吸力侧，或密封部件可以在被应用到吸力侧之前被应用到压力侧。

密封部件可以沿纵长方向从第一密封部件端部延伸到第二密封部件端部。密封部件的纵长方向可以平行于第一边缘和/或平行于第二边缘。第一密封部件端部可以被附接到第二密封部件端部。例如，在风力涡轮机叶片的后边缘处第一密封部件端部可以被附接到第二密封部件端部，例如将密封部件应用例如到接头可以包括将第一密封部件端部附接到第二密封部件端部。例如，密封部件可以从后边缘、围绕（多个）外壳体并且回到在风力涡轮机叶片的相对侧部上的后边缘而被应用到风力涡轮机叶片的接头，在风力涡轮机叶片的相对侧部上的后边缘处，密封部件的两个端部（第一密封部件端部和第二密封部件端部）可以被附接到彼此。将第一密封部件端部附接到第二密封部件端部可以包括将在第一密封部件端部处的第二表面的第一连接区域和在第二密封部件端部处的第二表面的第二连接区域结合在一起。

通过将在第一密封部件端部处的第二表面的第一连接区域附接到在第二密封部件端部处的第二表面的第二连接区域，第一密封部件端部和第二密封部件端部可以被附接。例如，通过将第一连接区域和第二连接区域结合在一起（诸如胶接或焊接，诸如热焊接），第一密封部件端部可以被附接到第二密封部件端部。

例如在风力涡轮机叶片的后边缘处，第一密封部件端部可以被附接到第二密封部件端部，使得第一密封部件端部和第二密封部件端部从风力涡轮机叶片（例如从风力涡轮机叶片的后边缘）伸出。第一密封部件端部和/或第二密封部件端部可以形成突出的密封部件部分，例如从风力涡轮机叶片（诸如从风力涡轮机叶片的后边缘）突出。突出的密封部件部分可以被定形以有助于风力涡轮机叶片的空气动力学性能。例如，突出的密封部件部分可以朝向密封部件的第一边缘和/或第二边缘渐缩。突出的密封部件部分可以是圆形化的（rounded）、弯曲的、或三角形的。

在优选的实施例中，密封部件具有基本上对称的横截面。已发现的是，密封部件的这样的对称的横截面帮助维持风力涡轮机叶片的空气动力学性能。

风力涡轮机叶片（诸如第一叶片区段和/或第二叶片区段，诸如第一外壳体和/或第二外壳体）可以被形成以允许不用或用有限的突出的密封部件进行第一密封部件端部和第二密封部件端部的附接。例如，在第一端部和第二端部之间的间隙可以在后边缘附近增加，例如以允许通过间隙的第一密封部件端部和第二密封部件端部的附接。例如，第一外壳体的后边缘可以包括第一空隙区段并且/或者第二外壳体的后边缘可以包括第二空隙区段，例如，诸如以形成增加的间隙。

密封部件可以被定位使得密封部件的纵长方向在基本上垂直于风力涡轮机叶片的纵向轴线的平面内。例如，应用密封部件可以包括将密封部件定向使得密封部件的纵长方向在基本上垂直于风力涡轮机叶片的纵向轴线的平面内。密封部件可以被定位使得密封部件的纵长方向被定向成基本上平行于当在操作中时跨过风力涡轮机叶片的预期气流（特别是在密封部件的位置处的预期气流）的方向。密封部件的这样的定向提供了谷部和/或脊部平行于预期气流，并且由此由密封部件产生的噪声可以被降低。

第一叶片区段的第一端部和第二叶片区段的第二端部可以间隔开以在第一端部和第二端部之间形成间隙。例如，间隙可以形成在第一外壳体和第二外壳体之间。密封部件可以延伸跨过间隙，例如当密封部件被应用到风力涡轮机叶片（诸如到风力涡轮机叶片的接头）时。波纹区段可以被定位在间隙中，例如波纹区段可以被定位在第一端部和第二端部之间。

风力涡轮机叶片可以包括翼梁桁，诸如耦联第一叶片区段和第二叶片区段的翼梁桁。翼梁桁可以沿着翼梁桁轴线纵向延伸，例如从第一桁位置（诸如第一桁端部）纵向延伸到第二桁位置（诸如第二桁端部）。翼梁桁可以被定位使得第一桁位置定位在第一翼型区中以及第二桁位置定位在第二翼型区中。第三桁位置（例如在第一桁位置和第二桁位置之间）可以与第一叶片区段的第一端部和/或第二叶片区段的第二端部对准。

附图说明

以下将关于附图更详细地描述本公开的实施例。附图示出了实施本发明的一种方式并且不应被解释为对落入所附权利要求集合的范围内的其他可能的实施例的限制。

图1是图示示例性风力涡轮机的示意图，

图2a是图示示例性风力涡轮机叶片的示意图，

图2b是图示示例性风力涡轮机叶片的示意图，

图3是图示示例性风力涡轮机叶片的横截面的示意图，

图4是图示示例性密封部件的示意图，

图5是图示示例性密封部件的示意图，

图6是图示示例性密封部件的横截面的示意图，

图7是图示示例性密封部件的示意图，

图8a-d是图示示例性密封部件的示意图，

图9是图示示例性风力涡轮机叶片的部分的示意图，以及

图10是图示用于密封接头的示例性方法的流程图。

具体实施方式

图1图示了根据所谓的“丹麦概念”的传统现代逆风风力涡轮机2，其具有塔架4、短舱6和具有基本上水平的转子轴的转子。转子包括毂部8和从毂部8径向延伸的三个叶片10，每个叶片具有最接近毂部的叶片根部16和最远离毂部8的叶片尖端14。

图2a示出了示例性风力涡轮机叶片10的示意视图。风力涡轮机叶片10具有传统风力涡轮机叶片（具有根部端部17和尖端端部15并且包括最靠近于毂部的根部区30、最远离毂部的轮廓区或翼型区34以及在根部区30和翼型区34之间的过渡区32）的形状。叶片10包括当叶片被安装在毂部上时面向叶片10的旋转的方向的前边缘18和面向前边缘18的相对方向的后边缘20。

翼型区34（也称为轮廓区）具有关于生成升力的理想的或几乎理想的叶片形状，而由于结构考虑，根部区30具有基本上圆形或椭圆形的横截面，这例如使得将叶片10安装到毂部更容易且更安全。根部区30的直径（或弦）可以沿着整个根部区30是恒定的。过渡区32具有从根部区30的圆形或椭圆形形状逐渐改变到翼型区34的翼型轮廓的过渡轮廓。过渡区32的弦长度典型地随着距毂部的增加的距离r而增加。翼型区34具有翼型轮廓，翼型轮廓具有在叶片10的前边缘18和后边缘20之间延伸的弦。弦的宽度随着距毂部的增加的距离r而减小。

叶片10的肩部40被限定为叶片10具有其最大弦长度的位置。肩部40典型地被提供在过渡区32和翼型区34之间的边界处。

应当注意的是，叶片的不同区段的弦通常不位于共同的平面内，因为叶片可以被扭曲和/或弯曲（即预弯曲），因此提供具有对应地扭曲和/或弯曲的趋向的弦平面，这是最常见的情况，以便补偿取决于距毂部的半径的叶片的局部速度。

风力涡轮机叶片10包括叶片壳体，叶片壳体可以包括典型地由纤维增强聚合物制成的两个叶片壳体部分，第一叶片壳体部分24和第二叶片壳体部分26。第一叶片壳体部分24典型地是压力侧或逆风叶片壳体部分。第二叶片壳体部分26典型地是吸力侧或顺风叶片壳体部分。第一叶片壳体部分24和第二叶片壳体部分典型地沿着结合线或胶接接头28胶接在一起，结合线或胶接接头28沿着叶片10的后边缘20和前边缘18延伸。典型地，叶片壳体部分24、26的根部端部具有半圆形或半椭圆形的外横截面形状。

风力涡轮机叶片10沿着纵向轴线L延伸。根部端部17在基本上垂直于纵向轴线L的根部端部平面内延伸。

风力涡轮机叶片10是所谓的分离叶片或两部分叶片或分区部叶片。风力涡轮机叶片10包括第一叶片区段44和第二叶片区段46。第一叶片区段44沿着纵向轴线L从根部（诸如根部端部17）延伸到第一端部50。第二叶片区段46沿着纵向轴线L从第二端部52延伸到尖端（诸如尖端端部15）。第一叶片区段44包括根部区30、第一翼型区34a和在根部区30和第一翼型区34a之间的过渡区32。第二叶片区段46包括具有尖端（诸如尖端端部15）的第二翼型区34b。第一叶片区段44和第二叶片区段46可以用翼梁桁耦联（见图2b）。第一叶片区段和第二叶片区段在接头54处相遇。

图2b是图示示例性风力涡轮机叶片10（诸如前述附图中的风力涡轮机叶片10）的示意图。风力涡轮机叶片10包括第一叶片区段44、第二叶片区段46和用于耦联第一叶片区段44和第二叶片区段46的翼梁桁60。翼梁桁60可以包括碳纤维，例如翼梁桁60可以包括拉挤成型的碳纤维增强聚合物。

翼梁桁60沿着翼梁桁轴线B延伸（诸如纵向延伸），例如从第一桁位置延伸到第二桁位置。翼梁桁轴线B可以与风力涡轮机叶片10的纵向轴线一致和/或平行。当风力涡轮机叶片被组装时，翼梁桁60从在第一翼型区34a中的点延伸到在第二翼型区34b中的点。例如，翼梁桁60可以被定位使得第一桁位置（例如翼梁桁的第一端部）定位在第一翼型区34a中以及第二桁位置（例如翼梁桁的第二端部）定位在第二翼型区34b中。在第一桁位置和第二桁位置之间的第三桁位置可以与第一叶片区段44的第一端部50对准并且/或者第三桁位置可以与第二叶片区段46的第二端部52对准。

图3是图示示例性风力涡轮机叶片10（诸如图2a和图2b中的风力涡轮机叶片10）的翼型区的横截面的示意图。风力涡轮机叶片10包括后边缘20、前边缘18、压力侧24、吸力侧26、抗剪腹板41（诸如后边缘抗剪腹板41a和前边缘抗剪腹板41b）以及从前边缘18行进到后边缘20的弦线38。在可替代的风力涡轮机叶片中，抗剪腹板41能够由翼梁的侧部替代。因此，尽管在下文中，示例可以参考包括抗剪腹板的风力涡轮机叶片提供，但是这些抗剪腹板能够由翼梁的侧部替代。例如，风力涡轮机叶片10可以具有如在第一叶片区段中示出的抗剪腹板，而风力涡轮机叶片可以由在第二叶片区段中的翼梁桁支撑，例如如在图2b中图示的。

图4是图示示例性密封部件70的示意图，诸如用于密封接头的密封部件70，诸如在例如如在前述附图中图示的风力涡轮机叶片的第一叶片区段和第二叶片区段之间的接头，其中第二叶片区段被耦联到第一叶片区段。

密封部件70具有第一表面72和第二表面74。密封部件70具有在第一边缘76和第二边缘78之间的宽度D0。密封部件被配置成用于沿着第一边缘76到第一叶片区段的第一外壳体的附接，并且用于沿着第二边缘78到第二叶片区段的第二外壳体的附接。

密封部件70包括在第一边缘76和第二边缘78之间的波纹区段80。波纹区段包括沿着密封部件70的纵长方向延伸的一个或更多个谷部82和/或脊部84。

密封部件70的横截面沿着纵长方向可以是基本上恒定的。密封部件70沿纵长方向从第一密封部件端部86延伸到第二密封部件端部88。第一密封部件端部86可以被配置成附接到第二密封部件端部88使得密封部件70可以形成封闭环。

第二表面74包括沿着第一边缘76的第一结合区域77。第一结合区域77被配置成结合到第一外壳体。第二表面74包括沿着第二边缘78的第二结合区域79。第二结合区域79被配置成结合到第二外壳体。

图5是图示示例性密封部件70的示意图，诸如被应用到风力涡轮机叶片（诸如如关于前述附图例示的风力涡轮机叶片10）的前述附图中的密封部件。密封部件70环绕风力涡轮机叶片，即密封部件70从后边缘20、沿着吸力侧26、经过前边缘18、沿着压力侧（未示出）延伸到后边缘18。密封部件70具有第一端部86和第二密封部件端部（未示出），第一端部86和第二密封部件端部在后边缘18处相遇并且被附接到彼此（对于更多细节，参见图7）。密封部件70具有第一表面72、面向风力涡轮机叶片外壳体的第二表面（未示出）、第一边缘76和第二边缘78。密封部件沿着第一边缘76被附接到第一叶片区段44的第一外壳体25。密封部件70沿着第二边缘78被附接到第二叶片区段46的第二外壳体27。密封部件70被定位使得密封部件的纵长方向在基本上垂直于风力涡轮机叶片10的纵向轴线L的平面内。

图6是图示示例性密封部件70（诸如前述附图中的密封部件）的横截面的示意图。密封部件70具有第一表面72、第二表面74、第一边缘76和第二边缘78。密封部件70沿着第一边缘76被附接到第一叶片区段44的第一外壳体25并且密封部件70沿着第二边缘78被附接到第二叶片区段46的第二外壳体27。第二表面74包括第一结合区域77和第二结合区域79。通过将密封部件的第一结合区域77和第一外壳体90的第一壳体结合区域结合在一起，并且通过将密封部件的第二结合区域79和第二外壳体92的第二壳体结合区域结合在一起，密封部件可以被附接。结合可以包括使用例如胶接、焊接、胶带、黏合剂。密封部件70延伸跨过在第一外壳体25的第一端部50和第二外壳体27的第二端部52之间的接头54。在图示的示例中，接头形成间隙，并且密封部件70延伸跨过在第一端部50和第二端部52之间的间隙。接头54的间隙（例如在第一端部50和第二端部52之间的距离D4）可以在20-80 mm之间，诸如40mm。

在第一边缘76和第二边缘78之间是包括一个或更多个谷部82和/或脊部84的波纹区段80，波纹区段80沿着密封部件70的纵长方向延伸，例如谷部82和/或脊部84平行于第一边缘76和/或第二边缘78延伸。密封部件70的波纹区段80被定位在接头54的间隙中。

密封部件具有在第一表面72和第二表面74之间的厚度D1。厚度D1在波纹区段中可以是均匀的并且在0.5-5.0 mm之间，诸如2 mm。

密封部件70具有例如在脊部84和谷部82之间的峰部到峰部高度D2。高度D2可以在10-30 mm之间，诸如15 mm。

密封部件70具有在谷部和/或脊部之间的距离D3，例如在两个谷部和/或两个脊部之间的例如谷部到脊部的距离。在谷部和/或脊部之间的距离D3可以在5-30 mm之间，诸如20 mm。

如在图6和图7中看到的，密封部件70优选地具有基本上对称的横截面以帮助维持风力涡轮机叶片的空气动力学性能。

图7是图示示例性密封部件70（诸如前述附图中的密封部件）的示意图。图7示出了密封部件70的第一端部86和第二端部88。第二表面74具有用于附接到风力涡轮机叶片的第一外壳体的第一结合区域77和用于附接到风力涡轮机叶片的第二外壳体的第二结合区域79。第二表面74具有在密封部件的第一端部86处的第一连接区域87和在密封部件的第二端部88处的第二连接区域89。第一端部86和第二端部88在风力涡轮机叶片的后边缘处相遇并且附接到彼此。通过将第一连接区域87和第二连接区域89（例如通过焊接，诸如热焊接）结合在一起，第一端部86和第二端部88可以被附接。

图8a-d是图示示例性密封部件70的示意图，诸如被应用到（仅部分地示出的）风力涡轮机叶片10的接头的前述附图中的密封部件。图8a-d示出了具有突出的密封部件部分98的密封部件70。第一密封部件端部86和/或第二密封部件端部88可以形成突出的密封部件部分98。第一密封部件端部86和第二密封部件端部88可以在突出的密封部件部分98处被附接在一起。突出的密封部件部分98可以由被附接在一起的第一密封部件端部86和第二密封部件端部88导致，例如以允许第一密封部件端部86与第二密封部件端部88在一起的热焊接。

图8a-d示出了密封部件70被应用到第一叶片区段44的第一外壳体25和第二叶片区段46的第二外壳体27，使得密封部件70沿着密封部件的第一边缘76被附接到第一外壳体25并且密封部件70沿着密封部件70的第二边缘78被附接到第二外壳体27。

突出的密封部件部分98可以从风力涡轮机叶片10突出，诸如如所图示的从风力涡轮机叶片的后边缘20突出。更进一步地，突出的密封部件部分98可以被定形成各种形状，例如以有助于风力涡轮机叶片10的空气动力学性能。例如，如在图8b-d中图示的，突出的密封部件部分98可以朝向第一边缘76渐缩。可替代地或额外地，如在图8c-d中图示的，突出的密封部件部分98可以朝向第二边缘78渐缩。突出的密封部件部分98可以是圆形化的或弯曲的或三角形的。

突出的密封部件部分98可以被定形，例如在附接第一密封部件端部86和第二密封部件端部88之前和/或在附接第一密封部件端部86和第二密封部件端部88之后，例如通过切割第一密封部件端部86和/或第二密封部件端部88以形成期望的形状。

图9a-b是图示示例性风力涡轮机叶片10的部分的示意图，风力涡轮机叶片10具有第一叶片区段44和第二叶片区段46，以及在第一叶片区段44和第二叶片区段46之间的由密封部件70（诸如如关于前述附图描述的密封部件70）密封的接头。图9a-b示出了包括在后边缘20处的空隙区段100、102的第一叶片区段44的第一外壳体25和第二叶片区段46的第二外壳体27的示例。第一外壳体25的后边缘20包括第一空隙区段100。第二外壳体27的后边缘包括第二空隙区段102。第一空隙区段100和第二空隙区段100在后边缘20附近形成增加的间隙，以允许通过间隙的第一密封部件端部86和第二密封部件88端部的附接。由此，如关于图8a-d描述的突出的密封部件端部98可以被避免或至少减小。

空隙区段100、102可以以各种形状被提供。图9a-b的示例，示出了两种不同的形状，例如如在图9a中图示的三角形的空隙区段100、102，以及如在图9b中图示的梯形形状的空隙区段100、102。

图10是图示用于用示例性密封部件（诸如如关于前述附图中的一个或更多个描述的密封部件）密封接头的示例性方法200的流程图。接头可以在风力涡轮机叶片的第一叶片区段和第二叶片区段之间，诸如如关于前述附图描述的风力涡轮机叶片，其中第二叶片区段被耦联到第一叶片区段。

方法200包括例如在将区段耦联和定位形成接头之后，诸如在将第一叶片区段和第二叶片区段耦联和定位在它们的相应位置中以形成风力涡轮机叶片之后，提供202具有第一表面和第二表面的密封部件，密封部件具有在第一边缘和第二边缘之间的宽度，密封部件包括在第一边缘和第二边缘之间的波纹区段，波纹区段包括沿着密封部件的纵长方向延伸的一个或更多个谷部和/或脊部。

方法200包括将密封部件应用203到在第一叶片区段和第二叶片区段之间的接头。应用203密封部件包括沿着第一边缘将密封部件附接204到第一外壳体。应用203密封部件包括沿着第二边缘将密封部件附接206到第二外壳体。

第二表面包括沿着第一边缘的第一结合区域，并且第二表面包括沿着第二边缘的第二结合区域。沿着第一边缘将密封部件附接204到第一外壳体可以包括将第一结合区域和第一外壳体的第一壳体结合区域结合204b在一起。沿着第二边缘将密封部件附接206到第二外壳体可以包括将第二结合区域和第二外壳体的第二壳体结合区域结合206b在一起。

方法200可选地包括清洁208第一外壳体的第一壳体结合区域和/或第二外壳体的第二壳体结合区域。清洁208第一壳体结合区域和/或第二壳体结合区域可以包括例如使用溶剂擦除和/或清洁。清洁208可以包括例如使用干布将第一壳体结合区域和/或第二壳体结合区域擦干208b。清洁208第一壳体结合区域和第二壳体结合区域可以在将密封部件应用203到接头之前执行。

方法200可选地包括（例如作为应用203密封部件的部分）将密封部件定位210成从风力涡轮机叶片的后边缘、沿着风力涡轮机叶片的吸力侧、经过风力涡轮机叶片的前边缘、沿着风力涡轮机叶片的压力侧延伸到风力涡轮机叶片的后边缘。

密封部件可以沿纵长方向从第一密封部件端部延伸到第二密封部件端部。

方法200可选地包括（例如作为应用203密封部件的部分）将密封部件定向212使得密封部件的纵长方向在基本上垂直于风力涡轮机叶片的纵向轴线的平面内。例如，密封部件可以被定位使得密封部件的纵长方向基本上平行于当在操作中时跨过风力涡轮机叶片的预期气流的方向。

方法200可选地包括（例如作为应用203密封部件的部分）例如在风力涡轮机叶片的后边缘附近将第一密封部件端部附接214到第二密封部件端部。例如，在已经将密封部件围绕风力涡轮机叶片的外壳体缠绕并且/或者已经将密封部件附接204、206到第一外壳体和第二外壳体之后，第一密封部件端部和第二密封部件端部可以被附接214在一起。

将第一密封部件端部附接214到第二密封部件可选地包括例如通过热焊接将在第一密封部件端部处的第二表面的第一连接区域和在第二密封部件端部处的第二表面的第二连接区域结合在一起214b。

已经参考优选的实施例描述了本发明。然而，本发明的范围不限制于图示的实施例，并且在不脱离本发明的范围的情况下能够进行变换和修改。

参考列表

2 风力涡轮机

4 塔架

6 短舱

8 毂部

10 叶片

14 叶片尖端

15 尖端端部

16 叶片根部

17 根部端部

18 前边缘

20 后边缘

24 第一叶片壳体部分（压力侧）

25 第一外壳体

26 第二叶片壳体部分（吸力侧）

27 第二外壳体

28 结合线/胶接接头

30 根部区

32 过渡区

34 翼型区

34a 第一翼型区

34b 第二翼型区

36 尖端

38 弦线

40 肩部

41 抗剪腹板

41a 后边缘抗剪腹板

41b 前边缘抗剪腹板

44 第一叶片区段

46 第二叶片区段

50 第一端部

52 第二端部

54 接头

60 翼梁桁

70 密封部件

72 密封部件的第一表面

74 密封部件的第二表面

76 密封部件的第一边缘

77 第一结合区域

78 密封部件的第二边缘

79 第二结合区域

80 密封部件的波纹区段

82 谷部

84 脊部

86 第一密封部件端部

87 第一连接区域

88 第二密封部件端部

89 第二连接区域

90 第一外壳体的第一壳体结合区域

92 第二外壳体的第二壳体结合区域

94 第一结合材料

96 第二结合材料

98 突出的密封部件端部

100 第一空隙区段

102 第二空隙区段

200 方法

202 提供密封部件

203 应用密封部件

204 将密封部件附接到第一外壳体

204b 将第一结合区域和第一壳体结合区域结合在一起

206 将密封部件附接到第二外壳体

206b 将第二结合区域和第二壳体结合区域结合在一起

208 清洁（多个）壳体结合区域

208b 擦干（多个）壳体结合区域

210 定位密封部件

212 定向密封部件

214 将第一密封部件端部和第二密封部件端部附接

214b 将（多个）连接区域结合在一起

D0 密封部件的宽度

D1 密封部件的厚度

D2 波纹区段的峰部到峰部高度

D3 在谷部和/或脊部之间的距离

D4 在第一端部和第二端部之间的距离（间隙距离）

Claims (15)

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区段和耦联到所述第一叶片区段的第二叶片区段，

所述第一叶片区段沿着纵向轴线从根部延伸到第一端部，所述第一叶片区段包括根部区和第一翼型区，所述第一叶片区段包括在所述第一端部处终止的第一外壳体，

所述第二叶片区段沿着所述纵向轴线从第二端部延伸到尖端，所述第二叶片区段包括第二翼型区，所述第二叶片区段包括在所述第二端部处终止的第二外壳体，

所述风力涡轮机叶片包括具有第一表面和第二表面的密封部件，所述密封部件具有在第一边缘和第二边缘之间的宽度，所述密封部件沿着所述第一边缘被附接到所述第一外壳体，并且所述密封部件沿着所述第二边缘被附接到所述第二外壳体，

所述密封部件包括在所述第一边缘和所述第二边缘之间的波纹区段，所述波纹区段包括沿着所述密封部件的纵长方向延伸的一个或更多个谷部和/或脊部。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中所述密封部件从所述风力涡轮机叶片的后边缘、沿着所述风力涡轮机叶片的吸力侧、经过所述风力涡轮机叶片的前边缘、沿着所述风力涡轮机叶片的压力侧延伸到所述风力涡轮机叶片的所述后边缘。

3.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中所述密封部件沿所述纵长方向从第一密封部件端部延伸到第二密封部件端部，并且其中例如在所述风力涡轮机叶片的所述后边缘处，所述第一密封部件端部被附接到所述第二密封部件端部。

4.根据权利要求3所述的风力涡轮机叶片，其中通过将在所述第一密封部件端部处的所述第二表面的第一连接区域附接到在所述第二密封部件端部处的所述第二表面的第二连接区域，所述第一密封部件端部和所述第二密封部件端部被附接。

5.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中所述第二表面包括沿着所述第一边缘的第一结合区域，并且所述第二表面包括沿着所述第二边缘的第二结合区域，并且其中通过所述第一结合区域和所述第一外壳体的第一壳体结合区域被结合在一起，所述密封部件被附接到所述第一外壳体，并且其中通过所述第二结合区域和所述第二外壳体的第二壳体结合区域被结合在一起，所述密封部件被附接到所述第二外壳体。

6.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中所述密封部件被定位使得所述密封部件的所述纵长方向在基本上垂直于所述风力涡轮机叶片的所述纵向轴线的平面内。

7.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，所述风力涡轮机叶片包括耦联所述第一叶片区段和所述第二叶片区段的翼梁桁，所述翼梁桁沿着翼梁桁轴线从第一桁位置纵向延伸到第二桁位置，并且被定位使得所述第一桁位置定位在所述第一翼型区中并且所述第二桁位置定位在所述第二翼型区中，并且在所述第一桁位置和所述第二桁位置之间的第三桁位置与所述第二叶片区段的所述第二端部对准。

8.一种用于密封在风力涡轮机叶片的第一叶片区段和第二叶片区段之间的接头的密封部件，其中所述第二叶片区段被耦联到所述第一叶片区段，

所述密封部件具有第一表面和第二表面，所述密封部件具有在第一边缘和第二边缘之间的宽度，所述密封部件被配置成用于沿着所述第一边缘到所述第一叶片区段的第一外壳体的附接，并且用于沿着所述第二边缘到所述第二叶片区段的第二外壳体的附接，

所述密封部件包括在所述第一边缘和所述第二边缘之间的波纹区段，所述波纹区段包括沿着所述密封部件的纵长方向延伸的一个或更多个谷部和/或脊部。

9.根据权利要求8所述的密封部件，其中所述波纹区段具有在10-30 mm之间、诸如15mm的峰部到峰部高度。

10.根据权利要求8-10中任一项所述的密封部件，所述密封部件在所述波纹区段中在所述第一表面和所述第二表面之间具有在0.5-5.0 mm之间、诸如2 mm的大体上均匀的厚度。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的密封部件，其中所述密封部件是压制的部件，并且其中所述密封部件沿着所述纵长方向具有基本上恒定的横截面。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的密封部件，其中所述密封部件由热塑性聚氨基甲酸脂、诸如脂肪族热塑性聚氨基甲酸脂制成。

13.一种用于密封在风力涡轮机叶片的第一叶片区段和第二叶片区段之间的接头的方法，其中所述第二叶片区段被耦联到所述第一叶片区段，

所述第一叶片区段沿着纵向轴线从根部延伸到第一端部，所述第一叶片区段包括根部区和第一翼型区，所述第一叶片区段包括在所述第一端部处终止的第一外壳体，

所述第二叶片区段沿着所述纵向轴线从第二端部延伸到尖端，所述第二叶片区段包括第二翼型区，所述第二叶片区段包括在所述第二端部处终止的第二外壳体，

在将所述第一叶片区段和所述第二叶片区段耦联并定位在它们的相应位置中以形成所述风力涡轮机叶片之后，所述方法包括：

- 提供具有第一表面和第二表面的密封部件，所述密封部件具有在第一边缘和第二边缘之间的宽度，所述密封部件包括在所述第一边缘和所述第二边缘之间的波纹区段，所述波纹区段包括沿着所述密封部件的纵长方向延伸的一个或更多个谷部和/或脊部；

- 将所述密封部件应用到在所述第一叶片区段和所述第二叶片区段之间的接头，应用所述密封部件包括：

- 沿着所述第一边缘将所述密封部件附接到所述第一外壳体；以及

- 沿着所述第二边缘将所述密封部件附接到所述第二外壳体。

14.根据权利要求13所述的方法，所述方法包括清洁所述第一外壳体的第一壳体结合区域以及清洁所述第二外壳体的第二壳体结合区域。

15.根据权利要求13-14中任一项所述的方法，其中所述密封部件沿纵长方向从第一密封部件端部延伸到第二密封部件端部，并且其中应用所述密封部件包括将所述第一密封部件端部附接到所述第二密封部件端部，并且其中将所述第一密封部件端部附接到所述第二密封部件端部包括将在所述第一密封部件端部处的所述第二表面的第一连接区域和在所述第二密封部件端部处的所述第二表面的第二连接区域结合在一起。

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