CN113167246A - 到夹层结构元件的附接 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风力涡轮机叶片和用于将一个或多个部件附接到风力涡轮机叶片的夹层结构元件的方法。风力涡轮机叶片包括被插入穿过设置成穿过夹层结构元件的孔的衬套，以及附接到第一衬套部分的第一部件和布置在第一部件的第一部件表面和夹层结构元件的第一侧之间的能够弹性压缩的元件。

Description

到夹层结构元件的附接

技术领域

本公开涉及一种用于将一个或多个部件附接到夹层结构元件的方法。特别地，本公开涉及用于支撑雷电保护部件（诸如风力涡轮机叶片的雷电接受器和/或雷电线缆）的支架的附接。

背景技术

随着风力涡轮机和风力涡轮机叶片在尺寸方面增加，雷电袭击风力涡轮机的风险增加。因此，为风力涡轮机以及特别是风力涡轮机叶片提供雷电保护措施具有增加的兴趣。

已知的是为用于风力涡轮机的叶片提供雷电接受器，该雷电接受器在叶片内部、与能够将雷电电流连接到大地的下导体电连接。

风力涡轮机叶片通常由多个部件组装。例如，典型的风力涡轮机叶片通过模制单独的壳体半部、抗剪腹板等来制造。

纤维增强聚合物的风力涡轮机叶片、并且特别是风力涡轮机叶片的空气动力学壳体通常在模具中制造，其中叶片的压力侧和吸力侧是通过将玻璃纤维垫和/或其他纤维增强材料（诸如碳纤维）布置在两个模具部分中的每个中而分开地制造的。然后，两个半部被定位在彼此的顶部上，并且两个半部被胶合在一起。叶片部分可以通过转动和重新定位完整的半部模具而定位在彼此的顶部上。

雷电接受器通常是为了捕获和传导雷电电流的目的而被配置的电传导性的物体。可以在组装两个叶片部分之后将雷电接受器添加到风力涡轮机叶片。例如，通过穿过壳体钻孔，以便获得对叶片内部的支架的接近，该支架连接到下传导线缆。这样的支架可以是连接到抗剪腹板的金属组件。参见例如，EP 1 664 528 B1。

雷电保护部件（诸如用于支撑雷电接受器的支架和/或其他内部部件，例如用于除冰系统的部件）可以附接到部分，诸如风力涡轮机叶片的内部部分，诸如翼梁或抗剪腹板。

风力涡轮机叶片的翼梁、翼梁帽、抗剪腹板或其他部分可以是所谓的夹层结构元件，从而意指它们包括由轻量材料（例如，泡沫或轻木）的芯分开的相对薄、刚性且坚固的面（例如，纤维增强聚合物）的两个层。

发明内容

本公开的一个目的是要提供用于以更有利的方式支撑和/或安装雷电保护系统的接受器的元件和方法。

因此，一种用于将一个或多个部件附接到夹层结构元件（诸如风力涡轮机叶片的夹层结构元件）的方法，所述风力涡轮机叶片包括根部区、具有尖部的翼型区、压力侧、吸力侧和在前边缘和后边缘之间延伸的弦线。夹层结构元件包括第一侧和与第一侧相对的第二侧。夹层结构元件具有在第一侧和第二侧之间的夹层结构元件厚度。

该方法包括穿过夹层结构元件设置孔。例如，可以穿过夹层结构元件钻孔。

该方法包括提供从第一衬套端延伸到第二衬套端的衬套。衬套具有从第一衬套端到第二衬套端的衬套长度。衬套长度长于夹层结构元件厚度。

该方法包括将衬套穿过设置成穿过夹层结构元件的孔插入，使得第二衬套端定位在夹层结构元件的第二侧处，并且第一衬套端定位在夹层结构元件的第一侧处，并且使得第一衬套部分在夹层结构元件的第一侧和第一衬套端之间延伸。

该方法可选地包括沿着第一衬套部分施加能够弹性压缩的元件。

该方法包括将一个或多个部件中的第一部件附接到第一衬套部分。例如，使得能够弹性压缩的元件布置在第一部件的第一部件表面和夹层结构元件的第一侧之间。第一部件可以附接在第一衬套端处，例如使得第一部件通过第一衬套部分从夹层结构元件的第一侧分开。

还公开了一种风力涡轮机叶片，其包括根部区、具有尖部的翼型区、压力侧、吸力侧和在前边缘和后边缘之间延伸的弦线。风力涡轮机叶片包括夹层结构元件，该夹层结构元件包括第一侧和与第一侧相对的第二侧并且在第一侧和第二侧之间具有夹层结构元件厚度。

风力涡轮机叶片包括衬套，该衬套被插入穿过设置成穿过夹层结构元件的孔。衬套从第一衬套端延伸到第二衬套端。衬套具有从第一衬套端到第二衬套端的衬套长度。衬套长度长于夹层结构元件厚度。

第二衬套端定位在夹层结构元件的第二侧处。第一衬套端定位在夹层结构元件的第一侧处，使得第一衬套部分在夹层结构元件的第一侧和第一衬套端之间延伸。

风力涡轮机叶片包括附接到第一衬套部分（例如，在第一衬套端处）的第一部件。第一部件可以通过第一衬套部分从夹层结构元件的第一侧分开。风力涡轮机叶片可以包括布置在第一部件的第一部件表面和夹层结构元件的第一侧之间的能够弹性压缩的元件。

风力涡轮机叶片可以在操作期间经历弹性变形，并且风力涡轮机叶片的部件（诸如第一部件）的形状和/或位置可以受到这些变形影响，并且导致经由附接（例如，向夹层结构）的载荷的传递，从而潜在地导致夹层结构的损坏。本公开的一个优点是减少载荷的这种传递。因此，夹层结构元件可以更不易受到损坏。

本公开的至少一些部分的另外的优点是，可以在夹层结构元件的每个侧上的部件之间提供牢固的耦联，同时避免或限制对夹层结构元件的抗压缩性的依赖性。先前，通过将延伸穿过夹层结构元件的紧固件收紧而将部件附接到夹层结构元件依赖于夹层结构元件的抗压缩性，并且由于夹层结构元件的蠕变，附接可以随着时间而变松。

第一部件可以是风力涡轮机叶片的雷电接受器支架。然而，本公开的概念可以应用于要附接到夹层结构元件（诸如抗剪腹板）的其他部件。

第一载荷分布器（例如，衬垫）可以施加在夹层结构的第一侧处。该方法可以包括将第一载荷分布器（例如衬垫）施加在夹层结构元件的第一侧处。第一载荷分布器可以施加到夹层结构元件的第一侧，使得能够弹性压缩的元件被布置在第一部件的第一部件表面和第一载荷分布器之间。第一载荷分布器可以邻靠夹层结构元件的第一侧。第一载荷分布器可以施加到衬套上，诸如施加到第一衬套部分上。

能够弹性压缩的元件可以是弹簧，诸如螺旋弹簧。可替代地或附加地，能够弹性压缩的元件可以是橡胶材料。例如，能够弹性压缩的元件可以是橡胶弹簧。能够弹性压缩的元件可以呈现小于500 N/mm的弹簧常数。能够弹性压缩的元件可以呈现在5-500 N/mm（诸如5-50 N/mm，诸如10-20 N/mm）之间的弹簧常数。

夹层结构元件可以包括在第一侧处的第一层压层和/或在第二侧处的第二层压层。第一侧和第二侧（诸如第一层压层和第二层压层）可以由轻量材料（例如轻木或泡沫，诸如PVC泡沫）的芯分开。

夹层结构元件可以是风力涡轮机叶片的抗剪腹板或翼梁的侧部。例如，夹层结构元件可以是前边缘抗剪腹板或后边缘抗剪腹板。可替代地，夹层结构元件可以是风力涡轮机叶片的壳体的部分。夹层结构元件的第一侧可以是夹层结构元件的后边缘侧或前边缘侧。夹层结构元件的第二侧可以是夹层结构元件的前边缘侧或后边缘侧。

穿过夹层结构元件的孔可以具有孔直径，例如，穿过夹层结构元件的孔可以被提供有孔直径。衬套具有外衬套直径。衬套直径可以比孔直径小1-5%之间。通过具有小于孔直径的衬套直径，衬套可以以减小的摩擦被插入到孔中和/或在孔内以减小的摩擦移动。允许衬套相对于夹层结构元件的移动进一步减少载荷向夹层结构元件的传递，从而进一步降低损坏夹层结构的风险。在第一部件牢固地附接到衬套的实施例中，允许衬套相对于夹层结构元件的移动可以具有特别的优点。

衬套可以被插入穿过设置成穿过夹层结构元件的孔，使得衬套从夹层结构元件的第一侧延伸到夹层结构元件的第二侧。

第一部件可以通过第一端保持器维持在衬套上。第一端保持器可以被紧固（诸如被螺栓连接和/或焊接）到第一衬套端和/或到第一衬套部分。例如，将第一部件附接到第一衬套部分可以包括紧固（例如，螺栓连接和/或焊接）第一端保持器以维持第一部件附接到第一衬套部分。第一部件可以布置在第一衬套端和第一端保持器之间。例如，使得第一部件被夹在第一衬套端和第一端保持器之间。

第二载荷分布器可以（例如在第一部件和第一端保持器之间）被施加到第一衬套部分。例如，将第一部件附接到第一衬套部件可选地包括（例如在第一部件和第一端保持器之间）施加第二载荷分布器。

第一部件可以附接到第一衬套部分，诸如以允许第一部件相对于衬套例如在衬套的纵向方向上的移动。可替代地，第一部件可以附接在第一衬套端处，诸如以限制第一部件相对于衬套在衬套的纵向方向上的移动。由此，可以在第一部件和衬套之间获得牢固连接。如果第一部件是雷电保护系统的部件并且提供牢固的电连接的牢固连接是所期望的，则牢固连接可以是特别有利的。

第一部件可以被提供有第一部件孔。第一部件孔可以被配置成容纳第一端保持器的至少部分。例如，在第一端保持器是螺栓的情况下，第一部件孔可以具有大于螺栓的柄部或螺纹而小于螺栓的头部的直径。

第一部件孔可以被配置成接收第一衬套部分。将第一部件附接到第一衬套部分可以包括将第一衬套部分插入到第一部件孔中。第一部件孔可以相对于衬套稍微过大。例如，第一部件孔可以是20 mm，而外衬套直径可以是19.5 mm。通过具有稍微过大的孔，第一部件可以以减小的摩擦移动，并且可以允许第一部件相对于衬套（诸如绕垂直于衬套的轴线）的旋转移动的量。可替代地，第一部件可以被提供有配置成与衬套接合的凹部，例如，第一部件可以被配置成围绕衬套被夹住。

可替代地，第一部件孔可以具有小于第一衬套部分的直径（诸如外衬套直径）的直径。例如，在第一部件附接在第一衬套端处和/或其中第一部件相对于衬套在衬套的纵向方向上的移动被限制的实施例中，第一部件孔可以具有小于第一衬套部分的直径的直径。

第一衬套部分可以具有第一衬套部分长度。第一衬套部分的第一衬套部分长度可以大于5 mm，诸如在10-30 mm之间，例如，衬套长度可以比夹层结构元件厚度长10-35 mm之间。

能够弹性压缩的元件可以具有初始自由长度，例如在5-300 mm之间，诸如10-100mm，诸如20-40 mm，或诸如10-50 mm。能够弹性压缩的元件的初始自由长度可以长于第一衬套部分长度。通过具有长于第一衬套部分长度的能够弹性压缩的元件的初始自由长度，能够弹性压缩的元件对于第一部件在衬套上的所有位置呈现抵着第一部件的力。

第二部件可以附接到第二衬套端。例如，该方法可以包括将第二部件附接到第二衬套端。第二部件可以是下导体，诸如风力涡轮机叶片的雷电保护系统的下导体。第二端保持器可以被紧固（例如，螺栓连接和/或焊接）在第二衬套端处以将第二部件维持在衬套上。例如，将第二部件附接到第二衬套端可以包括将第二端保持器紧固（例如，螺栓连接和/或焊接）在第二衬套端处，例如，以将第二部件维持在衬套上。

第二部件（诸如下导体）可以通过接头元件与衬套连接。例如，连接到下导体的接头元件可以附接到第二衬套端。例如，第二部件可以是连接到下导体的接头元件。

第一端保持器和/或第二端保持器可以紧固到（例如延伸穿过衬套的）贯穿螺栓。例如，第一端保持器可以是延伸穿过衬套的贯穿螺栓，并且第二端保持器可以附接到第一端保持器。可替代地，第二端保持器可以是延伸穿过衬套的贯穿螺栓，并且第一端保持器可以附接到第二端保持器。

将第二部件附接到第二衬套端可选地包括（例如在第二部件和第二端保持器之间）施加第三载荷分布器。

虽然本公开主要在将雷电接受器支架附接到风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方面描述了本发明，但是强调的是，该概念可以用于将任何合适的部件附接到任何夹层结构元件。

附图说明

将在下文中关于所附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2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是图示夹层结构的横截面的示意图，

图5是图示夹层结构的横截面的示意图，

图6是图示夹层结构的横截面的示意图，

图7是图示夹层结构的横截面的示意图，

图8是图示夹层结构的横截面的示意图，

图9是图示夹层结构的横截面的示意图，

图10是用于将一个或多个部件附接到夹层结构的示例性方法的框图。

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、机舱6和具有基本上水平的转子轴的转子。转子包括毂8和从毂8径向延伸的三个叶片10，每个叶片具有最接近毂的叶片根部16和最远离毂8的叶片尖部14。

图2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具有带有根部端17和尖部端15的传统风力涡轮机叶片的形状，并且包括最靠近毂的根部区30、最远离毂的轮廓区或翼型区34以及在根部区30和翼型区34之间的过渡区32。叶片10包括当叶片安装在毂上时面向叶片10的旋转的方向的前边缘18，以及面向前边缘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，而由于结构的考虑，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域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的弦长通常随着距毂的增加的距离r而增加。翼型区34具有翼型轮廓，所述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具有其最大弦长的位置。肩部40通常提供在过渡区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中，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的和/或弯曲的趋向的弦平面，这是最经常的情况以便补偿取决于距毂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，叶片壳体可以包括通常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通常是压力侧或逆风叶片壳体部分。第二叶片壳体部分26通常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通常沿着接合线或胶接头28胶合在一起，所述接合线或胶接头28沿着叶片10的后边缘20和前边缘18延伸。通常，叶片壳体部分24、26的根部端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17在基本上垂直于纵向轴线L的根部端平面中延伸。一个或多个接受器（诸如第一接受器72和/或第二接受器72’）沿着叶片的表面、诸如在吸力侧26和/或压力侧24上分布。接受器72、72’中的每个被连接到下导体42。下导体42在沿着纵向轴线L的方向上延展。

图3是图示示例性风力涡轮机叶片10（诸如图2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（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延伸到后边缘20的弦线38。在可替代的风力涡轮机叶片中，抗剪腹板41a、41b可以是翼梁的侧部。因此，尽管在下文中，参照包括抗剪腹板的风力涡轮机叶片提供了示例，但是这些可以由翼梁的侧部代替。风力涡轮机叶片10还包括多个夹层结构元件41。例如，如所指示的，抗剪腹板41a、41b是夹层结构元件。夹层结构元件41（诸如抗剪腹板41a、41b）由相对刚性且坚固的外部面（例如玻璃纤维层）组成，所述外部面由相对轻量的芯材料（例如轻木木材或泡沫）分开。风力涡轮机壳体（诸如压力侧和/或吸力侧）也可以被提供为夹层结构元件。

风力涡轮机叶片10还包括在后边缘抗剪腹板41a的第一侧46处的雷电接受器支架50。尽管未具体图示，但是将理解的是，风力涡轮机叶片10可以可替代地或附加地在前边缘18和前边缘抗剪腹板41b之间包括雷电接受器支架。雷电接受器支架50可以是电传导性的，并且可以支撑和/或电连接到定位在风力涡轮机叶片10的壳体部分中的雷电接受器72、72’，如关于图2所描述的那样。雷电接受器支架50被紧固到衬套52。衬套被提供在后边缘抗剪腹板41a中的孔44中。能够压缩的元件54，诸如弹性弹簧元件，被定位在雷电接受器支架54和抗剪腹板41a之间。第一载荷分布器60（诸如第一衬垫）被定位在抗剪腹板41a和能够压缩的元件54之间。第二载荷分布器62被定位在雷电接受器支架50和第一56保持器（诸如螺栓或螺母）之间。

在抗剪腹板41b的第二侧48处，衬套由第二保持器58（诸如螺栓或螺母）紧固。下导体42通过接头元件66与衬套44连接。第三载荷分布器64（诸如第三衬垫）被定位在接头元件66和第二保持器58之间。

图4-8是图示夹层结构元件41（诸如如图3中所图示的后边缘抗剪腹板41a或前边缘抗剪腹板41b）的横截面的示意图。夹层结构元件41包括在第一侧46处的第一层压层45和在第二侧48处的第二层压层47。第一层压层45和第二层压层47由例如轻量材料（例如轻木或泡沫，诸如PVC泡沫）的芯49分开。夹层结构元件41具有第一侧46和第二侧48以及在第一侧46和第二侧48之间的夹层厚度D1。

在图4-8中，图示了用于将一个或多个部件（例如，雷电接受器支架）附接到夹层结构元件（诸如抗剪腹板）的方法。

参考图4，为了将一个或多个部件附接到夹层结构元件41，穿过夹层结构元件41设置孔44。从第一衬套端B1延伸到第二衬套端B2的衬套52被提供并被插入穿过孔44，使得第二衬套端B2定位在夹层结构元件41的第二侧48处，并且第一衬套端B1定位在夹层结构元件41的第一侧46处。衬套长度D2长于夹层结构元件厚度D1。

第一衬套部分53在夹层结构元件41的第一侧46和第一衬套端B1之间延伸。穿过夹层结构元件41的孔44具有孔直径D4。衬套具有外衬套直径D3。

在图5中，沿着第一衬套部分53施加能够弹性压缩的元件54，诸如弹簧，例如螺旋弹簧。可选的第一载荷分布器60（诸如第一衬垫）也被图示为施加在夹层结构元件41的第一侧46处。第一载荷分布器60被施加在夹层结构元件41的第一侧46处。第一载荷分布器60可以邻靠夹层结构元件41的第一侧46。

现在参考图6，第一部件50附接到第一衬套部分53，使得能够弹性压缩的元件54布置在第一部件50的第一部件表面51和夹层结构元件41的第一侧46之间。能够弹性压缩的元件54布置在第一部件50的第一部件表面51和第一载荷分布器60之间，例如，能够弹性压缩的元件54可以在第一载荷分布器60和第一部件50的第一部件表面51之间延伸。在本示例中，第一部件50被图示为雷电接受器支架。第一部件50被提供有第一部件孔55以接收第一衬套部分53。第一部件孔55可以相对于外衬套直径D3（见图4）稍微过大，例如，第一部件孔55可以是20 mm，而外衬套直径D3可以是19.5 mm。

第一部件50附接到第一衬套部分53，诸如以允许第一部件50相对于衬套52在衬套52的纵向方向上的移动，而能够弹性压缩的元件54主要将第一部件50定位在优选位置中。对第一部件抵着能够弹性压缩的元件54的纵向移动的允许减小了从第一部件50到夹层结构41的力的传递，因此减少了向夹层结构元件41的载荷的传递。

现在参考图7，第一端保持器56（诸如螺栓或螺母）紧固在第一衬套端B1处。第一端保持器56被提供以将第一部件50维持在衬套52上。如所图示的，第二载荷分布器62（诸如第二衬垫）可以被放置在第一端保持器56和第一部件50之间。

现在参考图8，第二部件68附接到第二衬套端B2。第二部件68可以包括雷电保护系统的下导体42。下导体42可以在风力涡轮机叶片的纵长方向上（例如在抗剪腹板的第二侧48处）延伸。下导体42可以包括在接头元件（诸如结合下导体的第一区段和下导体的第二区段的接头元件66）处结合的若干区段。第二部件68可以借助于第二端保持器58（诸如螺栓或螺母）附接到衬套52。如所图示的，第三载荷分布器64（诸如第三衬垫）可以被施加在第二端保持器58和第二部件68之间。

第一端保持器56和/或第二端保持器58可以被紧固到延伸穿过衬套52的贯穿螺栓（未示出）。例如，第一端保持器56可以是延伸穿过衬套52的贯穿螺栓，并且第二端保持器58可以附接到第一端保持器56，或反之亦然。

在图示的示例中，其中第一部件是雷电接受器支架，来自雷电袭击的电流可以从第一部件50行进，通过衬套52，并且行进到下导体42，该下导体42可以连接到地。

然而，如图6-8中所图示的，第一部件50可以附接到衬套52，例如附接到第一衬套部分53，诸如以允许第一部件50相对于衬套52的移动，第一部件50可以可替代地附接在第一衬套端B1处，诸如以限制第一部件相对于衬套的移动，并且使得第一部件50通过第一衬套部件53从夹层结构元件41的第一侧46分开。例如，第一部件50可以布置在第一衬套端B1与第一端保持器56和可选的第二载荷分布器62之间。例如，使得第一部件50被夹在第一衬套端B1和第一端保持器56和/或第二载荷分布器62之间。

图9是图示如关于图4-8所描述的组装结果的示意图。

图10是用于将一个或多个部件附接到夹层结构的示例性方法的框图。方法200包括穿过夹层结构元件设置202孔。

方法200包括提供204从第一衬套端延伸到第二衬套端的衬套。衬套具有从第一衬套端到第二衬套端的衬套长度。衬套长度长于夹层结构元件厚度。

方法200包括将衬套穿过孔插入205，使得第二衬套端定位在夹层结构元件的第二侧处，并且第一衬套端定位在夹层结构元件的第一侧处，其中第一衬套部分在夹层结构元件的第一侧与第一衬套端之间延伸。

方法200可选地包括沿着第一衬套部分施加206能够弹性压缩的元件。

方法200包括将第一部件附接208到第一衬套部分。例如，使得能够弹性压缩的元件布置在第一部件的第一部件表面和夹层结构元件的第一侧之间。第一部件可以附接在第一衬套端处，例如使得第一部件通过第一衬套部分从夹层结构元件的第一侧分开。例如，第一部件可以附接在第一衬套端处，诸如以限制第一部件相对于衬套在衬套的纵向方向上的移动。可替代地，可以提供将第一部件附接208到第一衬套部分，诸如以允许第一部件相对于衬套在衬套的纵向方向上的移动。方法200可选地包括在第一部件中提供207第一部件孔，以接收第一衬套部分。第一部件孔可以相对于外衬套直径稍微过大，例如，第一部件孔可以是20 mm，而外衬套直径可以是19.5 mm。因此，将第一部件附接208到第一衬套部分可以包括将第一衬套部分插入到第一部件孔中。

施加206能够弹性压缩的元件可选地包括将第一载荷分布器施加206b在夹层结构元件的第一侧处，使得能够弹性压缩的元件布置在第一部件的第一部件表面和第一载荷分布器之间。载荷分布器可以邻靠夹层结构元件的第一侧。载荷分布器可以是衬垫。

将第一部件附接208到第一衬套部分可选地包括将第一端保持器（例如螺栓）紧固208c以将第一部件维持在衬套上。第一端保持器可以被紧固208c到第一衬套端和/或到第一衬套部分。此外，例如，在紧固208c第一端保持器之前，将第一部件附接208到第一衬套部分可选地包括（例如在第一部件和第一端保持器之间）施加208b第二载荷分布器。

方法200可选地包括将第二部件附接210到第二衬套端。例如，第二部件可以是雷电保护系统的下导体。将第二部件附接210到第二衬套端可以包括将第二端保持器（例如螺栓）紧固210c在第二衬套端处以将第二部件维持在衬套上。此外，例如，在将第二端保持器紧固210c在第二衬套端处之前，将第二部件附接210到第二衬套可选地包括（例如在第二部件与第二保持器之间）施加210b第三载荷分布器。

应当注意，方法的步骤的顺序可以互换和/或一些步骤可以同时执行。例如，虽然第二部件到第二衬套端的附接210被图示为在第一部件到第一衬套部分的附接208之后执行，但是将理解的是，第二部件到第二衬套端的附接210可以可替代地例如在沿着第一衬套部分施加206能够弹性压缩的元件之前和/或在将第一部件附接208到第一衬套部分之前执行。

在以下项目中列出了本公开的示例性实施例：

1. 用于将一个或多个部件附接到风力涡轮机叶片的夹层结构元件的方法，风力涡轮机叶片包括根部区、具有尖部的翼型区、压力侧、吸力侧和在前边缘和后边缘之间延伸的弦线，夹层结构元件包括第一侧和与第一侧相对的第二侧，并且在第一侧和第二侧之间具有夹层结构元件厚度，该方法包括：

-穿过夹层结构元件设置孔；

-提供从第一衬套端延伸到第二衬套端的衬套，衬套具有从第一衬套端到第二衬套端的衬套长度，衬套长度长于夹层结构元件厚度；

-将衬套穿过设置成穿过夹层结构元件的孔插入，使得第二衬套端定位在夹层结构元件的第二侧处，并且第一衬套端定位在夹层结构元件的第一侧处，并且使得第一衬套部分在夹层结构元件的第一侧与第一衬套端之间延伸；

-沿着第一衬套部分施加能够弹性压缩的元件；以及

-将一个或多个部件中的第一部件附接到第一衬套部分，使得能够弹性压缩的元件布置在第一部件的第一部件表面和夹层结构元件的第一侧之间。

2. 根据项目1所述的方法，其中将第一部件附接到第一衬套端包括将第一端保持器紧固在第一衬套端处，以将第一部件维持在衬套上。

3. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其还包括将第一载荷分布器施加在夹层结构元件的第一侧处，使得能够弹性压缩的元件布置在第一部件的第一部件表面与第一载荷分布器之间。

4. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其中将第一部件附接到第一衬套部分包括将第一部件附接到第一衬套部分，诸如以允许第一部件相对于衬套在衬套的纵向方向上的移动。

5. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其中第一部件被提供有第一部件孔，以接收第一衬套部分。

6. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其中能够弹性压缩的元件是弹簧，诸如螺旋弹簧。

7. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其中能够弹性压缩的元件是橡胶材料。

8. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其中能够弹性压缩的元件呈现在10-20N/mm之间的弹簧常数，并且其中能够弹性压缩的元件具有在30-40 mm之间的初始自由长度。

9. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其中穿过夹层结构元件的孔具有孔直径，并且衬套具有外衬套直径，衬套直径比孔直径小1-5%之间。

10. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其中第一衬套部分的第一衬套部分长度在10-30 mm之间。

11. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其中第一部件是雷电接受器支架。

12. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其包括将第二部件附接到第二衬套端，其中第二部件可以是雷电保护系统的下导体。

13. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其中夹层结构元件包括在第一侧处的第一层压层和在第二侧处的第二层压层，第一层压层和第二层压层由轻量材料（例如轻木或泡沫，诸如PVC泡沫）的芯分开。

14. 根据前述项目中的任一项所述的方法，其中夹层结构元件是抗剪腹板或翼梁的侧部。

15. 风力涡轮机叶片，其包括根部区、具有尖部的翼型区、压力侧、吸力侧和在前边缘和后边缘之间延伸的弦线，风力涡轮机叶片包括夹层结构元件，该夹层结构元件包括第一侧和与第一侧相对的第二侧，并且在第一侧和第二侧之间具有夹层结构元件厚度，

衬套，其被插入穿过设置成穿过夹层结构元件的孔，衬套从第一衬套端延伸到第二衬套端，衬套具有从第一衬套端到第二衬套端的衬套长度，衬套长度长于夹层结构元件厚度，

第二衬套端定位在夹层结构元件的第二侧处，并且第一衬套端定位在夹层结构元件的第一侧处，使得第一衬套部分在夹层结构元件的第一侧和第一衬套端之间延伸，

风力涡轮机叶片包括附接到第一衬套部分的第一部件和布置在第一部件的第一部件表面和夹层结构元件的第一侧之间的能够弹性压缩的元件。

已经参照优选实施例描述了本发明。然而，本发明的范围不限于所图示的实施例，并且在不偏离本发明的范围的情况下能够进行更改和修改。

参考列表

2风力涡轮机

4塔架

6机舱

8毂

10叶片

14叶片尖部

15尖部端

16叶片根部

17根部端

18前边缘

20后边缘

24第一叶片壳体部分（压力侧）

26第二叶片壳体部分（吸力侧）

28接合线/胶接头

30根部区

32过渡区

34翼型区

36尖部

38弦线

40肩部

41夹层结构元件

41a后边缘抗剪腹板

41b前边缘抗剪腹板

42下导体

44衬套孔

45第一层压层

46夹层结构元件的第一侧

47第二层压层

48夹层结构元件的第二侧

49夹层芯

50第一部件

51第一部件表面

52衬套

53第一衬套部分

54能够压缩的元件

55第一部件孔

56第一端保持器

58第二端保持器

60第一载荷分布器

62第二载荷分布器

64第三载荷分布器

66接头元件

68第二部件

72接受器

72’接受器

200方法

202穿过夹层结构元件设置孔

204提供衬套

204b插入衬套

206施加能够弹性压缩的元件

206b施加第一载荷分布器

207在第一部件中提供孔

208附接第一部件

208b紧固第一端保持器

208c施加第二载荷分布器

210附接第二部件

210b施加第三载荷分布器

210c紧固第二端保持器

D1夹层结构元件厚度

D2衬套长度

D3外衬套直径

D4夹层结构元件孔直径

B1第一衬套端

B2第二衬套端。

Claims (37)

1.用于将一个或多个部件附接到夹层结构元件的方法，所述夹层结构元件包括第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，并且在所述第一侧和所述第二侧之间具有夹层结构元件厚度，所述方法包括：

-穿过所述夹层结构元件设置孔；

-提供从第一衬套端延伸到第二衬套端的衬套，所述衬套具有从所述第一衬套端到所述第二衬套端的衬套长度，所述衬套长度长于所述夹层结构元件厚度；

-将所述衬套穿过设置成穿过所述夹层结构元件的所述孔插入，使得所述第二衬套端定位在所述夹层结构元件的所述第二侧处，并且所述第一衬套端定位在所述夹层结构元件的所述第一侧处，并且使得第一衬套部分在所述夹层结构元件的所述第一侧和所述第一衬套端之间延伸；

-沿着所述第一衬套部分施加能够弹性压缩的元件；以及

-将所述一个或多个部件中的第一部件附接到所述第一衬套部分，使得所述能够弹性压缩的元件布置在所述第一部件的第一部件表面和所述夹层结构元件的所述第一侧之间。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一部件附接到所述第一衬套包括将所述第一部件附接在所述第一衬套端处，使得所述第一部件通过所述第一衬套部分从所述夹层结构元件的所述第一侧分开。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述第一部件附接到所述第一衬套部分包括紧固第一端保持器以维持所述第一部件附接到所述第一衬套部分。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一部件布置在所述第一衬套端和所述第一端保持器之间。

5.根据权利要求3-4中任一项所述的方法，其中所述第一端保持器被紧固到所述第一衬套端。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括将第一载荷分布器施加在所述夹层结构元件的所述第一侧处，使得所述能够弹性压缩的元件布置在所述第一部件的所述第一部件表面和所述第一载荷分布器之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述第一部件附接到所述第一衬套部分包括将所述第一部件附接到所述第一衬套部分，诸如以允许所述第一部件相对于所述衬套在所述衬套的纵向方向上的移动。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一部件被提供有第一部件孔。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一部件孔被配置成接收所述第一衬套部分。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一部件孔具有小于所述第一衬套部分的直径的直径。

11.根据从属于权利要求3-5中任一项的权利要求8-10中任一项所述的方法，其中所述第一部件孔被配置成容纳所述第一端保持器的至少部分。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述能够弹性压缩的元件是弹簧，诸如螺旋弹簧。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述能够弹性压缩的元件是橡胶材料。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述能够弹性压缩的元件呈现在10-20 N/mm之间的弹簧常数，并且其中所述能够弹性压缩的元件具有在30-40 mm之间的初始自由长度。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中穿过所述夹层结构元件的所述孔具有孔直径，并且所述衬套具有外衬套直径，所述衬套直径比所述孔直径小1-5%之间。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一衬套部分的第一衬套部分长度大于5 mm，诸如在10-30 mm之间。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一部件是风力涡轮机叶片的雷电接受器支架。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括将第二部件附接到所述第二衬套端，其中所述第二部件可以是风力涡轮机叶片的雷电保护系统的下导体。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述夹层结构元件包括在所述第一侧处的第一层压层和在所述第二侧处的第二层压层，所述第一层压层和所述第二层压层由轻量材料的芯分开，所述轻量材料例如是轻木或泡沫，诸如PVC泡沫。

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述夹层结构元件是风力涡轮机叶片的抗剪腹板或翼梁的侧部。

21.风力涡轮机叶片，其包括根部区、具有尖部的翼型区、压力侧、吸力侧和在前边缘和后边缘之间延伸的弦线，所述风力涡轮机叶片包括夹层结构元件，所述夹层结构元件包括第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，并且在所述第一侧和所述第二侧之间具有夹层结构元件厚度，

衬套，其被插入穿过设置成穿过所述夹层结构元件的孔，所述衬套从第一衬套端延伸到第二衬套端，所述衬套具有从所述第一衬套端到所述第二衬套端的衬套长度，所述衬套长度长于所述夹层结构元件厚度，

所述第二衬套端定位在所述夹层结构元件的所述第二侧处，并且所述第一衬套端定位在所述夹层结构元件的所述第一侧处，使得第一衬套部分在所述夹层结构元件的所述第一侧和所述第一衬套端之间延伸，

所述风力涡轮机叶片包括附接到所述第一衬套部分的第一部件和布置在所述第一部件的第一部件表面和所述夹层结构元件的所述第一侧之间的能够弹性压缩的元件。

22.用于将一个或多个部件附接到夹层结构元件的方法，所述夹层结构元件包括第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，并且在所述第一侧和所述第二侧之间具有夹层结构元件厚度，所述方法包括：

-穿过所述夹层结构元件设置孔；

-提供从第一衬套端延伸到第二衬套端的衬套，所述衬套具有衬套开口，所述衬套开口具有衬套直径，所述衬套具有从所述第一衬套端到所述第二衬套端的衬套长度，所述衬套长度长于所述夹层结构元件厚度；

-将所述衬套穿过设置成穿过所述夹层结构元件的所述孔插入，使得所述第二衬套端定位在所述夹层结构元件的所述第二侧处，并且所述第一衬套端定位在所述夹层结构元件的所述第一侧处，并且使得第一衬套部分在所述夹层结构元件的所述第一侧和所述第一衬套端之间延伸；

-将所述一个或多个部件中的第一部件附接在所述第一衬套端处，使得所述第一部件通过所述第一衬套部分从所述夹层结构元件的所述第一侧分开。

23.根据权利要求22所述的方法，其包括沿着所述第一衬套部分施加能够弹性压缩的元件，使得所述能够弹性压缩的元件布置在所述第一部件的第一部件表面和所述夹层结构元件的所述第一侧之间。

24.根据权利要求23所述的方法，其包括将第一载荷分布器施加在所述夹层结构元件的所述第一侧处，使得所述能够弹性压缩的元件布置在所述第一部件的所述第一部件表面和所述第一载荷分布器之间。

25.根据权利要求23-24中任一项所述的方法，其中所述能够弹性压缩的元件是弹簧，诸如螺旋弹簧。

26.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其中所述能够弹性压缩的元件呈现在10-20 N/mm之间的弹簧常数，并且其中所述能够弹性压缩的元件具有在30-40 mm之间的初始自由长度。

27.根据权利要求22-26中任一项所述的方法，其中将所述第一部件附接在所述第一衬套端处包括附接所述第一部件，诸如以限制所述第一部件相对于所述衬套在所述衬套的纵向方向上的移动。

28.根据权利要求22-27中任一项所述的方法，其中将所述第一部件附接在所述第一衬套端处包括紧固第一端保持器以通过将所述第一部件布置在所述第一衬套端和所述第一端保持器之间来将所述第一部件维持在所述衬套上。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述第一端保持器被紧固到所述第一衬套端。

30.根据权利要求28-29中任一项所述的方法，其中所述第一部件被提供有第一部件孔以容纳所述第一端保持器的至少部分。

31.根据权利要求22-30中任一项所述的方法，其中穿过所述夹层结构元件的所述孔具有孔直径，并且所述衬套具有外衬套直径，所述衬套直径比所述孔直径小1-5%之间。

32.根据权利要求22-31中任一项所述的方法，其中所述第一衬套部分的第一衬套部分长度大于5 mm，诸如在10-30 mm之间。

33.根据权利要求22-32中任一项所述的方法，其中所述第一部件是风力涡轮机叶片的雷电接受器支架。

34.根据权利要求22-34中任一项所述的方法，其包括将第二部件附接到所述第二衬套端，其中所述第二部件可以是风力涡轮机叶片的雷电保护系统的下导体。

35.根据权利要求22-34中任一项所述的方法，其中所述夹层结构元件包括在所述第一侧处的第一层压层和在所述第二侧处的第二层压层，所述第一层压层和所述第二层压层由轻量材料的芯分开，所述轻量材料例如是轻木或泡沫，诸如PVC泡沫。

36.根据权利要求22-35中任一项所述的方法，其中所述夹层结构元件是风力涡轮机叶片的抗剪腹板或翼梁的侧部。

37.风力涡轮机叶片，其包括根部区、具有尖部的翼型区、压力侧、吸力侧和在前边缘和后边缘之间延伸的弦线，所述风力涡轮机叶片包括夹层结构元件，所述夹层结构元件包括第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，并且在所述第一侧和所述第二侧之间具有夹层结构元件厚度，

衬套，其被插入穿过设置成穿过所述夹层结构元件的孔，所述衬套从第一衬套端延伸到第二衬套端，所述衬套具有从所述第一衬套端到所述第二衬套端的衬套长度，所述衬套长度长于所述夹层结构元件厚度，

所述第二衬套端定位在所述夹层结构元件的所述第二侧处，并且所述第一衬套端定位在所述夹层结构元件的所述第一侧处，使得第一衬套部分在所述夹层结构元件的所述第一侧和所述第一衬套端之间延伸，

所述风力涡轮机叶片包括第一部件，所述第一部件附接在所述第一衬套端处并且通过所述第一衬套部分从所述夹层结构元件的所述第一侧分开。

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