CN114829766A - 与风力涡轮机叶片根盖相关的改进 - Google Patents

Abstract

提供了一种叶片根盖节段，该叶片根盖节段适于装配至风力涡轮机叶片以跨越该叶片与整流罩盖之间的间隙。该叶片根盖节段包括第一端和第二端，并且包括：用于抵接风力涡轮机叶片的对应弯曲表面的弯曲凸缘；从凸缘径向延伸的盖壁；以及与凸缘相关联的张紧带。该张紧带包括接近叶片根盖节段的所述第一端的第一端、以及接近叶片根盖节段的所述第二端的第二端，并且其中，该张紧带的所述第一端和第二端包括连接装置，该连接装置用于与相似叶片根盖节段连接并且在相似叶片根盖节段之间施加张力。本发明还涵盖了包括多个叶片根盖节段的叶片根盖。本发明还扩展至由多个叶片根盖节段组装叶片根盖的方法。

Description

与风力涡轮机叶片根盖相关的改进

技术领域

本公开总体上涉及一种用于覆盖风力涡轮发电机(wind turbine generator)的叶片与转子轴毂(rotor hub)之间的交界面的方案或设备。

背景技术

在典型的“水平轴线”风力涡轮机中，被安装在塔上的机舱支承包括转子轴毂和多个叶片的转子。各个叶片皆在其根端经由变桨轴承(pitch bearing)连接至转子轴毂。变桨轴承允许叶片绕该叶片的轴线旋转或“变桨距”。转子轴毂可以全部或部分地由整流罩(spinner)容纳，该整流罩保护轴毂免受环境影响并且改善转子的空气动力学特性。

通常，整流罩包括叠加在转子轴毂的各个变桨轴承上方的叶片开口，并且各个叶片延伸穿过该叶片开口。通常，整流罩中的叶片开口大于变桨轴承的直径，以允许叶片在安装期间横向移动。结果，一旦将叶片安装到变桨轴承上，在整流罩与叶片之间就存在未覆盖的环形间隙。通过该间隙，使转子轴毂暴露于环境，并且特别容易受到沿着叶片朝向根部并且从根部进入转子轴毂的水跟踪(water tracking)影响。

用于密封环形间隙的已知方法包括具有至少一个成角度的锥形区段的盖轮廓，以便使水偏离间隙。包括多于一个相互作用的盖轮廓的方法也是已知的。已知的盖轮廓可以围绕间隙圆周是连续的，或者被划分成弧形区段或节段并连接在一起。当前的方法通常需要使用密封物质(诸如Sikaflex^TM)来密封由叶片或整流罩与盖轮廓之间的交界面处的表面不规则性而造成的任何间隙。液态密封剂在现场施加可能很难且耗时，并且需要干燥、清洁的施加条件以可靠地起作用。

正是在这种背景下设计了本发明。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种叶片根盖节段，该叶片根盖节段适于装配至风力涡轮机叶片以跨越该叶片与整流罩盖(spinner cover)之间的间隙。该叶片根盖节段具有第一端和第二端。该叶片根盖节段包括：用于抵接风力涡轮机叶片的对应弯曲表面的弯曲凸缘；从凸缘径向延伸的盖壁；以及与凸缘相关联的张紧带。该张紧带包括接近叶片根盖节段的所述第一端的第一端、以及接近叶片根盖节段的所述第二端的第二端，并且其中，该张紧带的所述第一端和第二端包括连接装置，该连接装置用于与相似叶片根颈(rootcollar)节段连接并且在相似叶片根颈节段之间施加张力。

本发明还扩展至包括被端对端地连接成环的多个叶片根盖节段的叶片根盖。

叶片根盖节段可附接至相似节段，并因此可以共同形成以逐步方式链接在一起的盖节段串，以形成完整的叶片根盖。张紧带是单独的组件并且优选地由这样的材料制成，即，该材料的抗拉强度比叶片根盖的主体的抗拉强度更高。因此，将叶片根盖保持在叶片上所需的力可以由在张紧带中建立的张力来提供，由此可以将叶片根盖节段制成为相对轻的重量，因为它们不需要是强有力的。一个选项是张紧带为钢带，而盖节段由塑料制成。通过考虑风力涡轮机是如何在极端环境条件下运行的，并且运行温度要求在-50℃至70℃的范围内，就可以意识到进一步益处。在该温度范围内，塑料部分的热膨胀比金属部分更显著，因此加强带的热尺寸稳定性是有利的，因为其确保叶片根盖在所需的温度范围内仍保持牢固地附接至叶片。类似地，金属加强带在低温期间不会变脆。张紧带可以是用于各个叶片根盖节段的单个组件，或者它可以包括用于各个叶片根盖节段的多个部分。在一个实施方式中，张紧带是两个部分，每一侧一个并且集拢于中心。在另选实施方式中，张紧带是从集拢在中心的每一侧到中心部分的一个部分。

本发明的另一益处在于，由于各个叶片根盖节段皆具有相应的张紧带，因此可以将损坏的节段从叶片根盖移除而无需移除整个组装的组件。因此，可以在叶片根盖处于叶片上时执行维护。

为了帮助将相邻的盖节段保持在一起，盖节段的第一端和第二端可以包括互补配合特征。优选地，将该配合特征限定在盖壁的各个端部上。该配合特征准许相邻的盖节段装配在一起并且在组装叶片根盖时保持在原位。在一个实施方式中，所述互补配合特征包括锁定机构。这有助于在连接相邻的张紧带之前将相邻的盖节段锁定在一起。

尽管互补配合特征可以采取各种形式，但是在一个实施方式中，这些互补配合特征包括处于盖壁的第一端上的凸形特征、以及处于盖壁的第二端上的凹形特征。

作为进一步增强，凸缘可以包括用于抵着叶片的表面进行密封的密封装置。密封装置可以包括至少一个密封垫(gasket)部件。因此，当叶片根盖部件被固定至叶片表面时，密封垫部件抵着下面的叶片表面进行密封。结果，不需要施加液态密封剂。

为了确保张紧带在处理和组装期间仍保持与叶片根盖节段相关联、链接、或者以其它方式附接，在一个实施方式中，将张紧带保持在叶片根盖节段上。保持可以涉及将张紧带保持在凸缘中所限定的凹槽中。

叶片根盖节段还可以包括在凸缘与盖壁之间延伸的一个或更多个加强腹板(web)。由于凸缘和盖壁是彼此成角度延伸的相对平且薄的组件，因此加强腹板提供了一种增加盖节段的刚性而不会显著增加质量的结构。加强腹板可以被配置成将张紧带保持在叶片根盖节段上。

张紧带的连接装置可以包括托架，该托架被连接至凸缘。因此，可以将相邻叶片根盖节段的相应张紧带的托架紧固在一起，从而将相邻的盖节段连接起来。可以提供一种可调节连接器，该可调节连接器被配置成连接至例如处于相邻的托架之间的相邻张紧带，并且调节该相邻张紧带之间的间隔。

在另一方面，本发明提供了一种在风力涡轮机叶片上安装叶片根盖的方法，其中，叶片根盖包括多个单独的且可相互连接的叶片根盖节段。所述方法包括以下步骤：

在叶片上支承第一叶片根盖节段；

通过将第二叶片根盖节段提供至叶片的与第一叶片根盖节段相邻的位置，并且使用各个相应叶片根盖节段的连接装置将第二叶片根盖节段连接至第一叶片根盖节段，来形成叶片根盖组装件；以及

将进一步叶片根盖节段连接至第一叶片根盖节段和第二叶片根盖节段的叶片根盖组装件，以增加叶片根盖组装件的周向长度，直到形成完整叶片根盖。

在叶片上支承第一叶片根盖节段的步骤可以包括：从支承件悬挂第一叶片根盖部件，该支承件是与叶片分离的。

悬挂第一叶片根盖节段的步骤包括：将绳索(tether line)在叶片根部的上部上方从第一叶片根盖节段延伸至支承件。应当注意，使用绳索是一种选项，但是也可以在不使用绳索的情况下安装叶片根盖。

所述方法还可以包括以下步骤：在将进一步叶片根盖节段连接至叶片根盖组装件的同时，以逐步方式移动第一叶片根盖节段。

所述方法可以包括以下步骤：将叶片根盖预先组装在叶片上，然后通过张紧装置向叶片根盖施加周向张力。

应意识到，本发明的第一方面的优选和/或可选特征可以与本发明的其它方面进行组合。本发明的各个方面在所附独立权利要求中加以限定，并且有利的特征在所附从属权利要求中加以限定。

附图说明

下面，参照附图，仅通过示例对本发明的上述和其它方面进行描述，其中：

图1是本发明的实施方式可以并入的水平轴线风力涡轮机的正视图；

图2是例示图1的风力涡轮机的转子轴毂的组件的示意图，该组件包括轴毂主体、整流罩以及叶片；

图3是根据本发明的实施方式的如图2所示的整流罩和叶片的局部立体图，但是还配备有叶片根盖；

图4是图3的叶片根盖的立体图，但是被孤立地示出；

图5是图3的一部分的例示性截面图，其示出了叶片根盖、叶片以及整流罩的相对定位；

图6是叶片根盖的一部分的立体图，其集中在相邻叶片根盖区段之间的交界面或接合处；

图7是单个叶片根盖区段的立体图；

图8是图7所示的叶片根盖区段的一端的底部的视图；

图9a至图9f是示出将叶片根盖安装至叶片的过程的一系列例示性视图；

图10是叶片根盖的另选实施方式的立体图；

图11a和图11b示出了图10的中央部分；

图12是张紧带部分的立体图；以及

图13示出了图10的端部。

注意，在不同的图中相同或相似的特征由相同的标号来指示。

具体实施方式

参照图1和图2，风力涡轮机2包括机舱4，该机舱被支承在大体竖直的塔6上，该塔本身被安装至地基8上。地基8可以在陆地上，或者全部或部分在水下。机舱4支承可旋转转子10，该转子包括处于机舱4前部的转子轴毂12。转子轴毂具有被附接至其的一组叶片14，这些叶片驱动转子轴毂12在风流的影响下以常见的方式旋转。

如已知的，转子轴毂包括轴毂主体16，将整流罩盖或更简单地将“整流罩”18附接至该轴毂主体。轴毂主体16是转子轴毂12的主要结构性构件，并且是叶片14被附接至的组件，并且所述组件被联接至风力涡轮机2的主转子轴20。鉴于图1示出了风力涡轮机2的宽泛视图，图2示意性地描绘了转子轴毂12，其中，更全面地想到轴毂主体16、整流罩18以及转子叶片14之间的位置关系。整流罩18是空气动力学整流罩，通常是复合塑料构造，其保护被容纳在轴毂主体16内的内部液压和电气系统(未示出)免受外部环境的影响。如可以看出的，轴毂主体16包括用于各个转子叶片14的叶片连接件22，图2仅示出一个叶片。各个叶片连接件22皆包括具有圆形凸缘的叶片轴承(未示出)，叶片的根部24被附接至该圆形凸缘。桨距系统(未示出)被容纳在轴毂主体16内，并且起作用以使变桨轴承并且从而也使叶片14绕该叶片的纵向轴线旋转。这种布置在风力涡轮机设计中是典型的，因此为了简洁起见，这里未进一步详细描述。

图3示出了整流罩18以及叶片14中的一个叶片的视图。如可以看出，在该视图中，叶片14从整流罩18横向延伸穿过叶片孔26。

为了允许叶片14有足够的净空(clearance)绕其纵向轴线变桨距，整流罩18的叶片孔26限定了围绕叶片根部24的周向间隙28(参见图5)。然而，在潮湿天气期间，该间隙28用作水可通过其进入整流罩18内部并因此进入轴毂12的途径。因此，通常重要的是保护轴毂免受水进入，并且盐水可能特别有破坏性。为此，提供了叶片根盖30。在图3中，可以看到叶片根盖30被就地安装在叶片14上，以使其覆盖环形间隙，而图4示出了叶片根盖30是单独的叶片根盖节段32或区段的组装件，为了简洁起见，仅标注了其中三个叶片根盖节段。在所例示的实施方式中，叶片根盖30总共包括十二个盖节段32。然而，应理解，这仅是示例，而不应被认为是限制性的。各个单独的叶片根盖节段32的更多细节将在下面的讨论中进行描述。

图3和图4以相对较高的细节水平示出了叶片根盖30，但是图5示出了作为贯穿叶片14的根部24、整流罩18以及叶片根盖30的截面的不同立体图。图5清楚地例示了被限定在整流罩18的周向唇缘34与叶片14之间的环形间隙28，以及如何将叶片根盖30配置成通过覆盖间隙28来防止水进入。

如可以在图5中看出的，叶片根盖30的横截面为大体L形，如由相对较窄的基部或凸缘40和直立壁42限定的。壁42在肘状物(elbow)44处与凸缘相接，使得壁42相对于凸缘40倾斜。在该实施方式中，仅作为示例，壁42将大倾斜角限定在60度的范围内。换句话说，盖壁42从凸缘40径向延伸。在这个意义上，术语“径向”并非是指凸缘与盖壁之间的严格90度角，而是使盖壁倾斜，使得当被安装在叶片上时，盖壁延伸远离凸缘，以使壁的高度在远离叶片的径向尺寸上增加。

凸缘40在宽度方向上具有由第一边缘40a和第二边缘40b限定的尺寸。第一边缘40a是自由边缘，而第二边缘40b连接至倾斜壁42。类似地，凸缘40在长度方向上具有由第一端40c和第二端40d限定的尺寸。凸缘40邻接叶片14的相邻表面，并因此用作与叶片14的交界面。凸缘40的宽度被配置成使得凸缘40的自由边缘40a与整流罩18的限定叶片孔26的周向唇缘34沿径向对准。注意，叶片根盖30的位置使得在壁42与整流罩18之间建立小的净空间隙41。间隙41可以对于减少叶片根盖30上的磨损是有用的。另选地，可以将叶片根盖30配置并装配至叶片，以使壁42接触整流罩18，这可以改善耐气候性。

现在，还将对图6、图7以及图8进行说明，这些图示出了形成叶片根盖30的完整组装件的叶片根盖节段32之一的示例的各种立体图。

如已经提及的，在所例示的实施方式中，叶片根盖30包括十二个叶片根盖节段32，因此当考虑贯穿叶片根部24的圆形截面时，所述节段32中的各个节段皆跨越约30度的弧。由于叶片根部24的大直径以及叶片根盖节段32的相对小周向跨度，节段32的凸缘40具有浅曲率，如从图中可看出的。

如可以看出的，叶片根盖节段32具有细长形状，并具有限定凸缘40和壁42的相反末端的第一端44和第二端46。有利地，所述叶片根盖节段32中的各个叶片根盖节段皆被配置成与相邻且基本上相同的叶片根盖节段32连接，以便形成完整的叶片根盖30，如图4所示。换句话说，叶片根盖节段是可相互连接的。除了可连接至相似的节段以外，各个叶片根盖节段32还设置有张紧装置48，在将一组叶片根盖节段32组装在一起时，该张紧装置可操作以形成完整的环形叶片根盖30，在所述叶片根盖节段30中的各个叶片根盖节段之间施加张力，以便将它们紧紧地拉抵在它们被安装在的叶片根部24上。

如图6和图8所示，张紧装置48是与凸缘30相关联的张紧带50。张紧带50采取高抗拉材料(诸如钢)的带形件形式，该张紧带被保持在凸缘30上，以使该张紧带形成叶片根盖节段32的一部分，因为该张紧带在处理或组装期间无法被容易地移除。重要的是，张紧带50的增加抗拉强度为叶片根盖30提供了经得住通过这样的张力产生的环向应力的能力，即，经组装的叶片根盖30向叶片根部24施加径向向内指向的压缩力所需的张力，以便将叶片根盖30保持在叶片上的基本上固定的轴向位置。由于压缩力是由张紧带50产生的，因此叶片根盖节段32的其余部分可以由相对轻质的材料(诸如塑料)制成。确切的材料对于本发明不是关键的，但是可设想，该材料对于来源和制造将是有成本效益的。作为非限制性示例，选项可以有聚酰胺、聚乙烯、以及其它热塑性聚合物，它们可以适于在注射模制工艺中生产节段。通过注射模制形成叶片根盖节段是制造所述制品的一种非常节省时间和节省材料的方式。由于所有的节段对于所有的意图和目的都是相同的，因此节段本身适于以这种方式大量生产。叶片根盖节段的塑料部分的强度不是关键的，因为它们在被安装在叶片上时仅需要主要结构完整性；它们并未同样作为承重部件。将经组装的叶片根盖紧固至叶片的收缩载荷是由张紧带产生的，该张紧带如上所述优选地由具有较高抗拉强度的材料制成。

还设想叶片根盖节段的主体将适于增材制造工艺。

在所例示的实施方式中，将张紧带50保持在凸缘40的上表面上。这可以以各种方式来实现。如图所示，张紧带50位于被限定在凸缘40的上表面上的纵向凹槽52内。在该实施方式中，凹槽52沿着凸缘40的长度延伸。可以使用夹子或其它合适的保持构件来确保张紧带50仍保持位于凹槽52中。在所例示的实施方式中，多个直立翅片或腹板54跨越壁42与凸缘40之间。腹板54用于两个目的。首先，它们相对于凸缘40向壁42提供额外的刚性，因为它们减小了通过肘状物44作用的应力。其次，腹板54的下端在凹槽52上方延伸，并且防止张紧带50从凹槽52升起。可以在腹板中设置合适的孔(未示出)，以便允许有人在安装期间更容易抓住盖节段。在安装期间，所述孔也可以被临时用于将绳索系至盖节段。

张紧带50的每一端皆设置有位于张紧带50的第一端和第二端处的为托架58形式的连接装置56。在该实施方式中，托架58在形式上被示出为L形，并因此包括与张紧带50相邻的基部58a以及从基部58a竖直向上延伸的连接凸缘部58a。这在图8中被最佳地看到。基部58a在其下侧还包括保持凸耳60(参见图7)，该保持凸耳60延伸穿过被限定在张紧带50和凸缘40中的对应孔(未示出)。如可以看出的，保持凸耳60具有端头62，该端头具有长圆形或体育场形状，并因此形成用于托架56的扭转锁定特征。因此，以这种方式，可以将托架用于通过使用直角转弯(quarter-turn)固定方法将张紧带50锁定到凸缘40上。因此，将托架56可释放地保持在凸缘40上，并且还用于保持张紧带50抵着凸缘40。

如上面已经提及的，所述叶片根盖节段32中的各个叶片根盖节段皆连接至基本上相同的节段，以便形成完整的叶片根盖，如图3和图4所示。图8示出了所述连接的更多细节，该图示出了与第二叶片根盖节段32b接合并且连接至该第二叶片根盖节段的第一叶片根盖节段32a。

在图8的中心，第一叶片根盖节段32a和第二叶片根盖部件32b中的各个叶片根盖节段的相应张紧带50在它们的相应托架58处被联接在一起。张紧装置48包括用于在各个张紧带50之间联接和施加张力的装置。该功能部分地是由托架58提供的，但是还由将所述托架58中的各个托架联接在一起的可调节张紧机构或“调节器”70来提供。在所例示的实施方式中，调节器70被示出为具有螺母74的带螺纹螺栓72，该螺母在两个托架58的右侧可见。螺母74的旋转减小了托架58之间的间隔，并因此将所述两个叶片根盖节段32更牢固地拉在一起。

在这点上，应意识到，调节器70可以通过不同的装置来提供。例如，可以使用不同的带螺纹机构，诸如螺旋扣式装置。而且，可设想，可以使用合适的棘轮装置来执行在相邻的张紧带50之间施加张力的相同功能。

叶片根盖30的一个优点从图5中特别显而易见。这里，可以看出，通过叶片根盖30的与环形间隙28相邻的背风或“受庇护”部分的事实，调节器70可以从整流罩18的方向接近。因此，可以通过整流罩18的内部获得对叶片根盖节段32的接近，以使维护技术人员可以对叶片根盖30进行调节，甚或就地更换叶片根盖节段32，而无需从叶片移除叶片根盖30。

通过观察图8可以想到邻近的叶片根盖节段32a、32b被配置成彼此配合，以改善它们之间的连接，并且还有助于将单独盖节段32连接在一起的过程。

更具体地，叶片根盖节段32a的壁42的第一端76具有凹形配合特征78，而壁42的第二端80具有凸形配合特征82。在该实施方式中，凹形配合特征78是沿着壁42的第一端76限定在平行壁部分81之间的沟槽或凹槽79，而凸形配合特征82是沿着壁的第二端80限定的肋或刃片(blade)，实际上，是壁42的延伸部，并且其被配置并将尺寸形成为接纳在凹形配合特征78中。

因此，当将邻近的叶片根盖节段32放在一起时，互补配合特征78、82可相对于彼此滑动。在图8中，示出了第一叶片根盖节段32a的凹形配合特征78与第二叶片根盖节段32b的凸形配合特征82接合，但是应意识到，图6中是将两个配合特征78、82示出为处于同一节段上的。

互补配合特征78、82的益处在于，它们有助于在组装期间将两个相邻的叶片根盖节段32定位和引导到位。而尤其是，在张紧过程期间，配合特征78、82确保盖节段32被锁定在一起并且不能不同步移动。另一益处是，相邻壁边缘的互锁性质意味着在叶片根盖中不存在水可以穿过的间隙。尽管所例示的实施方式描绘了当前优选的互补配合特征，但是可以设想，通过其它装置可以实现类似的效果。例如，可以在凸缘边缘上提供一种类型的互锁连接器，用于与相邻凸缘边缘连接。

可选地，并且如所例示的实施方式所示，互补配合特征78、82还包括锁定系统90，使得一旦配合特征已经接合超过预定量，就将它们彼此互锁。这在组装过程期间是有用的，因为相邻的叶片根盖节段32可以以菊链方式锁定在一起，同时逐步建立叶片根盖组装件。

如图6至图8所示，该实施方式中的锁定系统包括被限定在凸形配合特征82上的一对锁定楔92以及被限定在凹形配合特征82上的相应的一对锁定窗口94。将锁定楔92定向成使其浅倾斜面92a指向相邻的叶片根盖节段，而尖锐倾斜面92b背离邻近的节段。可以根据需要设置更多或更少的锁定楔92。

在使用中，随着将凸形配合特征82插入凹形配合特征78中，锁定楔92迫使平行壁部分81分开并将卡口配合形成到相应的锁定窗口94中。

根据上面的讨论，应意识到，互补配合特征78、82和张紧装置48在组装完整的叶片根盖期间共同起作用，首先将单独叶片根盖节段32保持在一起，但是也在所述节段之间施加张力，以便迫使叶片根盖30收缩到叶片上，从而被牢固地保持在适当位置。如图3所示，一旦使叶片根盖30位于适当的位置以覆盖叶片根部24与整流罩中的叶片孔之间的间隙，就可以可靠地防止水进入轴毂。在进一步增强的方面，叶片根盖30配备有密封装置，该密封装置包括整体表面密封件96，该整体表面密封件被配置成当叶片根盖就位时抵着叶片表面进行密封。

如图7最佳地示出的，表面密封件96是由第一密封垫部件和第二密封垫部件98来实现的。将密封垫部件98安装在被限定在凸缘40下侧上的相应凹槽100中，以使在安装叶片根盖部件时，这些密封垫部件压抵在叶片根部24上。相应的凹槽100以及因此还有密封垫部件98沿着凸缘40从该凸缘的第一端和第二端纵向地延伸，即，沿凸缘的长度方向延伸。在将叶片根盖组装到叶片上时，叶片根盖节段32的相应密封垫部件98在凸缘40与叶片根部24之间形成连续的防水密封，以防止水穿过该路径。这对于涉及使用可固化聚合物来将叶片根盖密封至叶片的已知方法是有益的。尽管在所例示的实施方式中示出了两个密封垫部件，但是可设想，单个密封垫部件也可以是有效的。

尽管上面讨论的张紧装置48被设想为足以将经组装的叶片根盖30固定至叶片，但是作为进一步的措施，所述叶片根盖节段中的一个或更多个叶片根盖节段可以设置有附加的固定装置102。这在图6中以孔眼104的形式示出，该孔眼限定了适当紧固件可以穿过以拧入叶片中。如在此所示，孔眼104是沿着凸缘40的平面从凸缘40向外突出的相对平坦块。可选地，可以将适当安装点(诸如聚合物块)模制到叶片中以用作叶片中的牺牲螺钉点，从而避免对叶片蒙皮的复合材料造成可能的损坏。

可设想，可以通过例如使用液态粘合剂或双面胶带将安装块粘结至叶片来提供类似的解决方案，其中孔眼104具有合适的可配置变化。然而，代替孔眼104，可以使用形式为板状的夹紧构件(未示出)来附接至安装块并且横越盖节段，以向该盖节段施加向下和/或横向力，作为将盖节段保持在适当位置的附加措施。可以提供沿周向方向和翼展方向的调节。利用这种解决方案，可以避免在叶片中钻孔。

图9a至图9f示出了根据上述实施方式的组装叶片根盖30的方法。应意识到，本发明的叶片根盖30的模块化性质促进了特别方便的逐步组装过程。在图9a中，示出了将单个叶片根盖节段110提供至叶片根部24。将该叶片根盖部分附接至被悬吊在叶片根部24顶部上方的系绳或绳索112。可以将绳索112固定至合适的止挡件或支承件113(诸如绞盘(未示出))，或者简单地保持在组装工人的手中(未示出)。然后，可以通过绳索112拉动叶片根盖节段110，以使将该叶片根盖节段放置到叶片根部24上的较高位置，此时，可以将第二叶片根盖节段114向上提供至叶片根部并且固定至第一叶片根盖节段110。这在图9b中示出。在这点上，叶片根盖节段110、114的互补配合特征78、82将彼此接合，并且托架58也可以由调节器70进行固定(如上面所讨论的)，尽管在图9a至图9f中没有示出该细节。图9c和图9d示出了通过添加越来越多的叶片根盖节段(在此示出为116和118)来逐渐建立叶片根盖的这个过程的延续。对部分组装的叶片根盖的控制可以通过绳索112上的适当张力来维持。图9e示出了完整的叶片根盖30，此时，可以将跨越相应各对叶片根盖节段的调节器70进行宽松调节，以使叶片根盖30能够进行正确定位。可能地，大多数调节器此时可以被完全收紧，方便地仅留下待收紧的一个或两个调节器，以便将张紧带置于足够的张力下，从而将叶片根盖紧紧地保持在叶片根部24上的适当位置。图9f描绘了一个或更多个调节器70的最终收紧(如径向向内的直箭头所例示的)，以实现叶片根盖30的轻微径向收缩，从而将该叶片根盖固定至叶片根部分24。

一旦实现了这一点，就可以通过贯穿孔眼104的合适紧固件将所述叶片根盖节段32中的一个或更多个叶片根盖节段固定至叶片。

图10示出了另选叶片根盖，该另选叶片根盖特别具有关于将叶片根盖紧固至叶片以及将叶片根盖节段彼此紧固的变型例。下面将更详细地说明与图6的不同之处，而在此不突出显示与图6类似的项。

在图6中提及附加固定装置102可以是孔眼104，恰当的紧固件可以穿过该孔眼拧入叶片中。另选方案包括例如通过液态粘合剂或双面胶带固定至叶片的安装块204。下面，将参照图11a和图11b更详细地描述该块。

此外，在图6中示出了张紧带50是一个单件的实施方式。下面，将参照图11至图13详细描述张紧带的另选实施方式。最后，应注意，图6中的腹板54在图10的实施方式中也进行了稍微改动，即，在最外面的部分上引入了两个附加腹板210。这进一步加强了系统。

图11a和图11b更详细地示出了上面提及的另选附加紧固装置102。安装块204被胶合至叶片，该安装块包括第一螺栓204a。在该实施方式中，叶片根盖节段包括适于包括螺栓205a的节段块205。距离部件206可以处于适当位置，以确保正确的距离并且之后能够调节成希望距离。图11b还公开了连接两个螺栓204a和205a的托架，并且使得能够通过所述部件中的至少一个部件中的狭缝来进行前后和侧向调节。

同样，在图10和图11中可以看到张紧带50的一种变体，该张紧带包括多个张紧带部分250。在如图所示的一个变体中，将两个相似的张紧带部分250定位在叶片根盖节段的各个端部中，并且如在图11a中最佳地看到的，这些张紧带部分在节段块205的区域中彼此连接。该连接被示出有处于节段块205的每一侧上的两个螺栓255；然而，也可以使用其它连接装置，并且第三带部分可以是中心件。

在图12中示出了一个单张紧带部分250，该单张紧带部分包括示出了用于连接至另一带部分的四个孔的内端251，如上所述。在另一个外端252中，将该张紧带部分成形为建立作为连接装置的部分的两个环。如在图13中看到的，可以将固定机构253保持在这两个环之间，并由此以与图6和图8所示相同的方式，安全地连接至邻近的叶片根盖节段，其中使用了托架。与图6和图8相比，图12设计的优点被认为是，来自可调节张紧机构或“调节器”(类似于图8中所描述的螺栓和螺母)的拉力更好地与张紧带对准。注意，连接装置的所有部分都可以由钢制成。

本领域技术人员应意识到，在不脱离由权利要求限定的本发明构思的情况下，可以对上面讨论的所例示的实施方式进行各种修改。

例如，对所例示的实施方式的一种增强是在盖节段上设置加强肋。这些加强肋可以以任何恰当的方式来形成，其将在某一方向上为盖节段提供增加的刚度。一个选项是将这种加强肋限定在盖节段的下侧上，例如限定在密封垫凹槽之间。

Claims (31)

1.一种叶片根盖节段(32)，所述叶片根盖节段适于装配至风力涡轮机叶片(14)以跨越所述叶片与整流罩盖(18)之间的间隙(28)，所述叶片根盖节段(32)具有第一端(44)和第二端(46)，并且所述叶片根盖节段包括：

弯曲凸缘(40)，所述弯曲凸缘用于抵接所述风力涡轮机叶片的对应弯曲表面；

盖壁(42)，所述盖壁从所述凸缘(40)延伸；

张紧带(50)，所述张紧带与所述凸缘(40)相关联，其中，所述张紧带(50)包括接近所述叶片根盖节段(32)的所述第一端(44)的第一端、以及接近所述叶片根盖节段(32)的所述第二端(46)的第二端，并且其中，所述张紧带(50)的所述第一端和所述第二端包括连接装置(56、58、70)，所述连接装置用于与相似叶片根颈节段连接并且在相似叶片根颈节段之间施加张力。

2.根据前述权利要求中任一项所述的叶片根盖节段，其中，所述盖壁(42)的所述第一端和所述第二端包括互补配合特征(78、82)。

3.根据权利要求2所述的叶片根盖节段，其中，所述互补配合特征包括锁定机构。

4.根据权利要求2或3所述的叶片根盖节段，其中，所述互补配合特征包括处于所述盖壁(42)的所述第一端(76)上的凸形特征(82)、以及处于所述盖壁(42)的所述第二端(80)上的凹形特征(78)。

5.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，其中，所述凸缘(40)包括用于抵着叶片表面进行密封的密封装置(96)。

6.根据权利要求5所述的叶片根盖节段，其中，所述密封装置包括至少一个密封垫部件(96)。

7.根据权利要求6所述的叶片根盖节段，其中，所述密封垫部件(96)沿着所述叶片根盖节段的长度方向延伸。

8.根据权利要求5或6所述的叶片根盖节段，其中，所述密封垫部件(96)在所述叶片根盖节段(32)的所述第一端(44)与所述叶片根盖节段(32)的所述第二端(46)之间延伸。

9.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，其中，所述张紧带(50)被保持在所述叶片根盖节段(32)上。

10.根据权利要求9所述的叶片根盖节段，其中，所述张紧带(50)被保持在所述叶片根盖节段(32)的所述凸缘(40)中的凹槽(52)中。

11.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，所述叶片根盖节段还包括一个或更多个加强腹板(54)，所述一个或更多个加强腹板在所述凸缘(40)与所述盖壁之间延伸。

12.根据当从属于权利要求9或10时的权利要求11所述的叶片根盖节段，其中，所述一个或更多个加强腹板(54)将所述张紧带(50)保持在所述叶片根盖节段(32)上。

13.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，其中，所述张紧带(50)的所述连接装置(56)包括托架(58)，所述托架被连接至所述凸缘(40)。

14.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，其中，所述连接装置(56)包括可调节连接器(70)，所述可调节连接器被配置成连接至相邻的张紧带(50)并且调节所述张紧带之间的间隔。

15.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，其中，所述凸缘(40)包括用于紧固件的孔(104)，所述紧固件能够穿过所述孔将所述凸缘(40)紧固至叶片。

16.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，其中，所述张紧带由这样的材料形成，即，所述材料的抗拉强度高于制成所述凸缘(40)和壁(42)的材料的抗拉强度。

17.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，其中，所述张紧带是用于各个叶片根盖节段的单个组件。

18.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，其中，所述张紧带包括用于各个叶片根盖节段的多个部分。

19.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，其中，所述壁(42)和凸缘(40)由塑料制成。

20.根据任一前述权利要求所述的叶片根盖节段，其中，所述壁和所述凸缘被注射模制为单个制品。

21.一种叶片根盖(30)，所述叶片根盖包括端对端地连接成环的多个根据权利要求1至20所述的叶片根盖节段(32)。

22.一种在风力涡轮机叶片上安装叶片根盖(30)的方法，其中，所述叶片根盖包括多个单独的且能够相互连接的叶片根盖节段(32)，所述方法包括以下步骤：

在所述叶片(24)上支承第一叶片根盖节段(32；110)，

通过将第二叶片根盖节段(32；114)提供至所述叶片的与所述第一叶片根盖节段(32；110)相邻的位置，并且使用各个相应叶片根盖节段的连接装置(56)将所述第二叶片根盖节段(32；114)连接至所述第一叶片根盖节段(32；110)，来形成叶片根盖组装件，

将另外的叶片根盖节段(32；116、118)连接至第一叶片根盖节段和第二叶片根盖节段的叶片根盖组装件，以增加所述叶片根盖组装件的周向长度，直到形成完整的叶片根盖。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，在所述叶片上支承所述第一叶片根盖节段(32；110)的步骤包括：从支承件(113)悬挂所述第一叶片根盖部件(32；110)，所述支承件是与所述叶片分离的。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，悬挂所述第一叶片根盖节段(32；110)的步骤包括：将绳索(112)在所述叶片根部的上部上方从所述第一叶片根盖节段(32；110)延伸至所述支承件(113)。

25.根据权利要求22至24所述的方法，所述方法还包括以下步骤：在将所述另外的叶片根盖节段(32：114、116、118)连接至所述叶片根盖组装件的同时，以逐步方式移动所述第一叶片根盖节段(32；110)。

26.根据权利要求22至25所述的方法，其中，所述叶片根盖节段(32；110-118)中的各个叶片根盖节段皆包括相应的张紧装置，其中，所述方法还包括以下步骤：当已经组装了所述完整的叶片根盖时，通过所述张紧装置向所述叶片根盖施加周向张力。

27.根据权利要求22至26所述的方法，所述方法还包括以下步骤：使用相应的叶片紧固部件将所述叶片根盖节段中的一个或更多个叶片根盖节段固定至所述叶片。

28.一种风力涡轮发电机，所述风力涡轮发电机包括机舱，所述机舱能够旋转地支承包括至少一个叶片的轴毂，其中，所述叶片包括根据权利要求21所述的叶片根盖。

29.根据权利要求28所述的风力涡轮发电机，其中，所述叶片根盖是通过穿入所述叶片中的一个或更多个紧固件附接至所述叶片的。

30.根据权利要求29所述的风力涡轮发电机，其中，所述一个或更多个紧固件穿入被嵌入所述叶片中的固定块中，所述固定块是由与所述叶片不同的材料制成的。

31.根据权利要求28所述的风力涡轮发电机，其中，所述叶片根盖是通过使用液态粘合剂或者双面胶带附接至所述叶片的。

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