CN114341485A - 具有插入件和膨胀套筒的转子叶片连接件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转子叶片连接件，用于风力涡轮机的转子轮毂或叶片轴承上的转子叶片主体(1)，其具有多个插入件(3)，所述插入件沿所述转子叶片主体(1)的轴向方向布置在所述转子叶片主体(1)中，且在叶片根部区域(2)中彼此间隔开，通过所述插入件能够借助螺栓(7)在预应力下与所述转子轮毂或所述叶片轴承上的相应连接件建立连接，其中在所述螺栓(7)与粘接的插入件(3)之间的连接中布置有膨胀套筒(5)，其中沿叶片尖端的方向膨胀套筒(5)连接所述插入件(3)的与所述转子叶片主体(1)粘接的区域(4)，然后连接用于与所述螺栓(7)建立连接的内螺纹区段(6)。
Description
技术领域
本发明涉及一种转子叶片连接件，其特别是用于风力涡轮机的转子轮毂上的层压转子叶片，利用布置在转子叶片根部中的具有膨胀套筒的插入件，在安装过程中，借助在所述转子叶片的轴向方向上延伸的螺栓，在预应力下将所述插入件与所述转子轮毂或叶片轴承连接在一起。
背景技术
由DE 60 2004 008 070 T2已知一种具有插入件的转子叶片连接件。在此，通过粘接将由金属、高强度塑料或聚合物复合材料制成的具有横截面渐缩的延伸区段的圆柱形插入件沿转子叶片的轴向方向布置在转子叶片根部中。通过插入件输入侧的无螺纹区段使得拧入的螺栓在安装过程中处于拉应力状态下，从而确保与转子轮毂的牢固连接。缺点在于，这种连接形式会导致插入件受压。
因此，这种转子叶片连接件通过DE 10 2014 008 558 A1得到了改进，其中通过膨胀套筒建立螺栓和插入件之间的连接，并且此膨胀套筒在插入件的叶片根部区域中与插入件连接。这样就能防止插入件受压。在此情况下，膨胀套筒在插入件的内部支撑在插入件根侧的凸起部上，或者与插入件螺接，或者与插入件一体成型。这表明，插入件的部分横截面用于膨胀套筒，这限制了膨胀套筒的设计方案。
发明内容
因此，本发明的目的是扩展膨胀套筒的用于改善螺栓连接中的力比的方案，以便将力比最佳地调节至工作时间所需的值。此外，简化插入件的制造。
本发明用以达成上述目的的解决方案在于权利要求1的特征。本发明的有利技术方案是从属权利要求的主题。
针对用于风力涡轮机的转子轮毂或叶片轴承上的转子叶片的转子叶片连接件，其具有多个插入件，这些插入件沿转子叶片的轴向方向布置在转子叶片中，且在叶片根部区域中彼此间隔开，通过这些插入件可以借助螺栓在预应力下与转子轮毂或叶片轴承上的相应连接件建立连接，其中在螺栓与粘接的插入件之间的连接中布置有膨胀套筒，本发明提出，沿叶片尖端的方向将膨胀套筒连接到插入件的与转子叶片主体粘接的区域，然后连接用于与螺栓建立连接的内螺纹区段。
因此，插入件的粘接区域、膨胀套筒和内螺纹区段串联布置并且可以在功能方面进行优化。例如可以通过改变膨胀套筒的长度将力比调节至工作时间所需的值。
针对这种串联布置设有不同的实施例。
第一实施例在于，所述膨胀套筒和所述内螺纹区段为所述插入件的组成部分。特别是就圆柱状插入件而言，插入件必须关于长度改变外直径。在采用薄壁膨胀套筒的情况下，这样可能会导致内螺纹区段出现问题。因此，膨胀套筒应在内螺纹区段的区域中进行增强。
实现另一串联布置的具体方式在于，所述插入件、所述膨胀套筒和所述内螺纹区段为在轴向方向上彼此叠置的独立构件。在此，转子叶片制造过程中的层压更为复杂。
实现第三串联布置的具体方式在于，所述膨胀套筒为所述插入件的组成部分并且所述内螺纹区段沿叶片尖端的方向作为独立的构件连接到所述膨胀套筒上。
另一实施例在于，所述膨胀套筒和所述内螺纹区段是一个构件并且沿叶片尖端的方向连接所述插入件。
为了使膨胀套筒与内螺纹区段一同发挥其作用，膨胀套筒和内螺纹区段与转子叶片主体之间不得发生接触。因此，在进行层压时必须采取相应的预防措施。
例如，所述内螺纹区段和所述膨胀套筒在外侧配设有罩盖或护套。这防止了层压材料与膨胀套筒和内螺纹区段接触。
可以通过罩盖或护套对膨胀套筒区域中的横截面渐缩进行补偿。有利的是，所述罩盖或护套由弹性材料构成，例如由相应的塑料构成。
为了实现插入件与转子叶片主体之间的粘合连接所需的强度，有利的是，在与转子叶片主体的粘接区域中，所述插入件在外侧具有隆起和/或凹部。
在上述第一实施例中，有利的是，插入件的粘接区域与作为插入件的组成部分的膨胀套筒之间的过渡区域根据插入件的粘接和强度要求而构建。因此，插入件的粘接区域的较大外直径至外直径较小的膨胀套筒的过渡部可以具有底切。
膨胀套筒在转子叶片主体中的一种有利的布置在附图中示出。
具体实施方式
图1示出一种实施例，其中插入件3、膨胀套筒5和内螺纹区段6以一体成型的方式实施并且布置在转子叶片主体1的叶片根部区域2中。插入件3在此由钢材构成。
与转子轮毂或叶片轴承上的相应连接件在预应力作用下的连接借助螺栓7而实现。
因此，在螺栓7与插入件3与转子叶片主体1的粘接区域4之间的连接中，插入件3构建为膨胀套筒5并且在沿叶片尖端的方向上具有用于与螺栓7连接的内螺纹区段6。
在此情况下，螺栓7无接触地(即以不进行任何固定的方式)穿过区域4和膨胀套筒5。
为了避免膨胀套筒5以及内螺纹区段6与转子叶片主体1发生接触，内螺纹区段6和膨胀套筒5在外侧配设有罩盖8。罩盖是单侧闭合的，因此，在对插入件3进行层压时，层压材料中的树脂不会渗入内螺纹中。
内螺纹区段6与膨胀套筒5相比具有有所增大的外直径9并且借此进行增强，以便防止内螺纹在相应较高的负载下发生变形。
如图1所示，膨胀套筒5、内螺纹区段6和层压区域4之间的外直径差可以通过罩盖8进行补偿。
插入件3的粘接区域4与膨胀套筒5之间的过渡区域根据插入件3的粘接和强度要求而构建并且优选具有底切10。
通过所提出的转子叶片连接件，膨胀套筒5可以在长度和外直径方面最佳地适配具体的技术要求。
附图标记表
1 转子叶片主体
2 叶片根部区域
3 插入件
4 粘接的插入件区域
5 膨胀套筒
6 内螺纹区段
7 螺栓
8 罩盖
9 有所增大的外直径
10 底切
Claims (13)
1.一种转子叶片连接件，用于风力涡轮机的转子轮毂或叶片轴承上的转子叶片主体(1)，其具有多个插入件(3)，所述插入件沿所述转子叶片主体(1)的轴向方向布置在所述转子叶片主体(1)中，且在叶片根部区域(2)中彼此间隔开，通过所述插入件能够借助螺栓(7)在预应力下与所述转子轮毂或所述叶片轴承上的相应连接件建立连接，其中在所述螺栓(7)与粘接的插入件(3)之间的连接中布置有膨胀套筒(5)，其特征在于，
沿叶片尖端的方向将膨胀套筒(5)连接到所述插入件(3)的与所述转子叶片主体(1)粘接的区域(4)，然后连接用于与所述螺栓(7)建立连接的内螺纹区段(6)。
2.根据权利要求1所述的转子叶片连接件，其特征在于，
所述膨胀套筒(5)和所述内螺纹区段(6)为所述插入件(3)的组成部分。
3.根据权利要求1所述的转子叶片连接件，其特征在于，
所述插入件(3)、所述膨胀套筒(5)和所述内螺纹区段(6)为在轴向方向上彼此叠置的独立构件。
4.根据权利要求1所述的转子叶片连接件，其特征在于，
所述膨胀套筒(5)为所述插入件(3)的组成部分并且所述内螺纹区段(6)沿叶片尖端的方向作为独立的构件连接所述膨胀套筒(5)。
5.根据权利要求1所述的转子叶片连接件，其特征在于，
所述膨胀套筒(5)和所述内螺纹区段(6)是一个构件并且沿叶片尖端的方向连接至所述插入件(3)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的转子叶片连接件，其特征在于，
为了避免所述膨胀套筒(5)和所述内螺纹区段(6)与所述转子叶片主体(1)之间发生接触，所述内螺纹区段(6)和所述膨胀套筒(5)在外侧配设有罩盖(8)或护套。
7.根据权利要求6所述的转子叶片连接件，其特征在于，
所述罩盖(8)或所述护套由弹性材料构成。
8.根据权利要求6或7所述的转子叶片连接件，其特征在于，
所述罩盖(8)或所述护套由塑料构成。
9.根据上述权利要求中任一项所述的转子叶片连接件，其特征在于，
所述内螺纹区段(6)与所述膨胀套筒(5)相比具有有所增大的外直径并且借此进行增强。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的转子叶片连接件，其特征在于，
在与所述转子叶片主体(1)粘接的区域(4)中，所述插入件(3)在外侧具有隆起和/或凹部。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的转子叶片连接件，其特征在于，
所述插入件(3)的粘接区域(4)与所述膨胀套筒(5)之间的过渡区域根据所述插入件(3)的粘接和强度要求而构建。
12.根据权利要求11所述的转子叶片连接件，其特征在于，
所述插入件(3)的粘接区域(4)的较大外直径至外直径较小的膨胀套筒(5)的过渡部具有底切(10)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的转子叶片连接件，其特征在于，
通过改变所述膨胀套筒(5)的长度能够将力比调节至工作时间所需的值。
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