CN117052601A - 用于将附加装置安装在风力涡轮叶片上的方法 - Google Patents

用于将附加装置安装在风力涡轮叶片上的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于将连续柔韧的附加装置(例如,振动抑制装置)安装到风力涡轮的叶片上的方法,其中,所述叶片安装到在塔架顶上的转子。所述方法包括:用所述转子将所述叶片定位到第一位置。将所述附加装置的第一末端固定到所述叶片的第一末端。然后用桨距控制系统旋转所述叶片,同时沿旋转的叶片的跨距在第一方向上供应所述附加装置,来以第一包覆图案朝所述叶片的相反第二末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。

Description

用于将附加装置安装在风力涡轮叶片上的方法
技术领域
本发明主题大体上涉及风力涡轮,并且更特定地,涉及用于将附加装置(诸如振动抑制装置)安装到风力涡轮叶片上的方法。
背景技术
在安装、维护、修理或其它场景期间,当风力涡轮的转子或者锁定或者空转时,可期望将附加装置安装到风力涡轮的叶片上。附加装置可涉及,例如,涡流发生器或旨在提高叶片的空气动力性能的其它类型的装置。在其中转子锁定或空转且没有偏航能力的特定场景下,可期望在叶片上安装振动抑制装置形式的临时附加装置,以防止发生失速或涡流引起的振动。这些振动抑制装置可以在设计上变动,具有变化的形状和尺寸,并且用于增加阻力,破坏/影响叶片表面上方的气流,或者提供振动阻尼。
目前用于安装附加装置的程序呈现重大挑战。例如,传统的解决方案一般需要起重机、移动升降台或令人厌恶的专业知识来将附加装置安装或附接在叶片根部处或附近的上塔(uptower)位置处。这些程序在必要的设备(例如,起重机或移动升降台)方面是昂贵的,耗时的,并且可能对人员造成健康和安全问题。
将期望提供一种将附加装置(诸如振动抑制装置)安装到风力涡轮叶片上的方法,该方法是成本高效的,安全的,并且消除了在风力涡轮场地处对起重机或其它类似设备的需要。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述,或者可从描述中显而易见,或者可通过本发明的实践得知。
在一个方面,本公开针对一种用于将连续柔韧的附加装置安装到风力涡轮的叶片上的方法,其中,该叶片安装到在塔架顶上的转子。该方法不限于任何特定类型或用途的附加装置。该方法包括使用转子(例如,旋转转子)将叶片定位到对于安装过程期望的第一位置。附加装置的第一末端紧固到叶片的第一末端,该叶片的第一末端可以是叶片的根部末端。这可以由转子内的人通过机舱或转子中的进入舱口进入叶片根部来完成。然后用风力涡轮变桨控制系统旋转叶片,同时沿正旋转的叶片的跨距在第一方向上供应附加装置。这个动作导致附加装置以第一包覆图案朝叶片的相反第二末端(其可以是尖部末端)围绕叶片包覆。
在完成第一包覆图案后,可期望在相反的第二展向方向上(即,如果附加装置的第一末端附接到叶片的根部末端,则返回朝叶片根部)供应附加装置,来以第二包覆图案返回朝叶片的根部末端将附加装置围绕叶片包覆。通过这种方式,附加装置可以绑在叶片的根部末端处,并且在后面的时间可以被接近以在无需起重机或移动升降台的情况下拆除该装置。
在一个特定实施例中,叶片保持在第一位置(例如,3点钟或9点钟位置)处,用于以第一包覆图案和第二包覆图案包覆附加装置。
在替代实施例中,使转子旋转以将叶片从第一位置(例如,5点钟位置)移动到第二位置(例如,2点钟位置),用于以第二包覆图案包覆附加装置。第一和第二位置可以变化。通过这个实施例,附加装置可以从地平面控制位置保持在大致恒定的定向(例如,竖直定向)处,用于以第一包覆图案和第二包覆图案包覆附加装置。当风力涡轮塔架的基部周围的区域或空间被约束时,这种方法可以是有用的。例如,在某些场地处,风力涡轮周围的区域可被农作物、森林等包围。
该方法的一个实施例可以包括:在接近塔架的基部的地平面位置处,将附加装置远离塔架的纵向轴线以第一向下角度来定向,同时旋转叶片,并且放出附加装置来以第一包覆图案将附加装置围绕叶片包覆。一旦附加装置已包覆到叶片的相反第二末端(例如,尖部末端)处或附近的第一位置,可相对于塔架的纵向轴线返回朝塔架将附加装置定向到第二向下角度,其中然后用桨距控制系统旋转叶片,来以第二包覆图案返回朝叶片的根部末端将附加装置围绕叶片包覆。
该方法可包括:在将附加装置定向到第二向下角度前,将附加装置大致垂直于叶片的展向轴线来定向,同时用桨距控制系统旋转叶片,以在附加装置开始返回至叶片的根部末端围绕叶片包覆之前,围绕叶片创建附加装置的弦向包覆。
在某个实施例中,第一角度在附加装置的包覆期间保持恒定,使得第一包覆图案沿叶片是均匀的。备选地,第一角度在附加装置的包覆期间变化,使得第一包覆图案沿叶片是不均匀的。
该方法的一个实施例可包括:将延伸线附接到附加装置的第二末端,延伸线具有一定的长度,以便在附加装置围绕叶片包覆的同时从地平面位置放出。
该方法可包括:将延伸线附接到附加装置的第二末端并且将延伸线控制在接近塔架的基部的地平面位置处,以将附加装置定向在第一角度和第二角度处,同时将附加装置围绕叶片包覆。延伸线可以在完成第二包覆图案后从附加装置的第二末端断开,并且连接到叶片。
在该方法的一个特定实施例中,第一包覆图案和第二包覆图案可在叶片的后缘和前缘处交叉。备选地,包覆图案可在叶片的吸力侧和压力侧处交叉。
在本发明方法的范围内,附加装置可以在尺寸、形状、设计和用途上变化。在一个实施例中,附加装置可以是连续的绳索或软管。附加装置可以被具体设计成起用作振动抑制装置。
在一个实施例中,附加装置是振动抑制装置,振动抑制装置包括柔性管状结构,柔性管状结构围绕叶片的前缘和后缘包覆,柔性管状结构包括内部线,内部线限制柔性管状结构的伸长。
在一个替代实施例中,振动抑制装置可以是绳索,其具有沿绳索间隔开的直径增大的构件的部段。这种类型的振动抑制装置可以围绕叶片包覆,使得直径增大的构件靠在叶片的吸力侧和压力侧,并且绳索围绕叶片的前缘和后缘包覆。
该方法的实施例可包括:提供用于沿叶片最小化附加装置的滑动的器件,以便保持附加装置的第一包覆图案。例如,这样的器件可包括锯齿,锯齿沿叶片的展向长度的至少一部分在叶片中限定。
在一个备选实施例中,叶片可包括沿叶片的后缘限定的空气动力装置或特征,其中,在空气动力装置之间限定间隙,在间隙中附加装置围绕后缘包覆,间隙防止附加装置沿叶片滑动。
在其它实施例中,锚定装置附接到叶片,附加装置附接到锚定装置。锚定装置可临时或永久地附接到叶片,并且不影响叶片的空气动力性能。
在该方法的一个不同实施例中,从叶片的根部末端通过靠近叶片定位的转向器供应附加装置,转向器在叶片旋转来以第一包覆图案将附加装置包覆时朝尖部末端降低。可经由附接到转向器的标记线(tag line)将转向器相对于叶片固定,标记线控制在地平面位置处。
上述实施例可包括:在完成第一包覆图案后,沿叶片提升转向器,同时通过转向器供应附加装置,来以第二包覆图案返回朝叶片的根部末端将附加装置围绕叶片包覆。
本发明还包含用于以用来安装附加装置的步骤的大体上相反的顺序来从叶片拆除附加装置的方法实施例。
本发明还包含具有以如本文中所描述的图案中的一个围绕叶片包覆的附加装置中的一个或多个的风力涡轮叶片。
将参考以下描述和所附权利要求书进一步支持和描述本发明。并入本说明书中并构成其一部分的附图图示了本发明的实施例,并且与所述描述一起用于解释本发明的原理。
技术方案1.一种用于将连续柔韧的附加装置安装到风力涡轮的叶片上的方法,其中,所述叶片安装到在塔架顶上的转子,所述方法包括:
用转子将所述叶片定位到第一位置;
将所述附加装置的第一末端固定到所述叶片的第一末端;以及
用桨距控制系统旋转所述叶片,同时沿旋转的叶片的跨距在第一方向上供应所述附加装置,来以第一包覆图案朝所述叶片的相反第二末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
技术方案2.根据技术方案1所述的方法,其中,所述叶片的所述第一末端是所述根部末端,并且所述叶片的所述相反第二末端是所述尖部末端,所述方法进一步包括:在完成所述第一包覆图案后,在相反第二方向上供应所述附加装置,来以第二包覆图案返回朝所述叶片的所述根部末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
技术方案3.根据技术方案2所述的方法,其中,所述叶片保持在所述第一位置处,用于以所述第一包覆图案和第二包覆图案将所述附加装置包覆。
技术方案4.根据技术方案2所述的方法,其中,所述转子旋转以将所述叶片从所述第一位置移动到第二位置,用于以所述第二包覆图案将所述附加装置包覆,其中,在接近所述塔架的基部的地平面位置处,所述附加装置保持在大致恒定的定向,用于以所述第一包覆图案和第二包覆图案将所述附加装置包覆。
技术方案5.根据技术方案1所述的方法,进一步包括:在接近所述塔架的基部的地平面位置处,远离所述塔架的纵向轴线以第一向下角度定向所述附加装置,同时旋转所述叶片,并且放出所述附加装置来以所述第一包覆图案将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
技术方案6.根据技术方案5所述的方法,其中,所述第一角度在所述附加装置的包覆期间保持恒定,使得所述第一包覆图案沿所述叶片是均匀的,或者其中,所述第一角度在所述附加装置的包覆期间变化,使得所述第一包覆图案沿所述叶片是不均匀的。
技术方案7.根据技术方案5所述的方法,其中,延伸线附接到所述附加装置的第二末端,所述延伸线具有一定的长度,以便在所述附加装置围绕所述叶片包覆的同时从所述地平面位置放出。
技术方案8.根据技术方案5所述的方法,进一步包括:
一旦所述附加装置已包覆到所述叶片的所述相反第二末端处或附近的第一位置,返回朝所述塔架相对于所述塔架的所述纵向轴线将所述附加装置定向到第二向下角度;
以及用所述桨距控制系统旋转所述叶片,来以第二包覆角度返回朝所述叶片的所述第一末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
技术方案9.根据技术方案8所述的方法,进一步包括:
在将所述附加装置定向到所述第二向下角度之前,将所述附加装置大致垂直于所述叶片的展向轴线来定向,同时用所述桨距控制系统旋转所述叶片,以在所述附加装置开始返回至所述叶片的所述第一末端围绕所述叶片包覆前创建所述附加装置围绕所述叶片的弦向包覆。
技术方案10.根据技术方案8所述的方法,其中,延伸线附接到所述附加装置的所述第二末端并控制在接近所述塔架的基部的地平面位置处,以将所述附加装置定向在所述第一角度和所述第二角度处,同时将所述附加装置围绕所述叶片包覆,其中,所述延伸线在完成所述第二包覆图案后从所述附加装置的所述第二末端断开,并且连接到所述叶片。
技术方案11.根据技术方案10所述的方法,其中,所述第一包覆图案和所述第二包覆图案在所述叶片的后缘和前缘处交叉,或者在所述叶片的吸力侧和压力侧处交叉。
技术方案12.根据技术方案1所述的方法,其中,所述附加装置配置为以下形式的振动抑制装置:绳索、软管或柔性管状结构,其围绕所述叶片的前缘和后缘包覆,所述柔性管状结构包括内部线,所述内部线限制所述柔性管状结构的伸长。
技术方案13.根据技术方案1所述的方法,其中,所述附加装置配置为绳索形式的振动抑制装置,所述绳索具有沿所述绳索间隔开的直径增大的构件的部段,所述抑制装置围绕所述叶片包覆,使得所述直径增大的构件靠在所述叶片的吸力侧和压力侧,并且所述绳索围绕所述叶片的前缘和后缘包覆。
技术方案14.根据技术方案1所述的方法,进一步包括:提供用于最小化所述附加装置沿所述叶片的滑动的器件,从而保持所述附加装置的所述第一包覆图案。
技术方案15.根据技术方案14所述的方法,其中,所述器件包括锯齿,所述锯齿沿所述叶片的展向长度的至少一部分在所述叶片中限定。
技术方案16.根据技术方案14所述的方法,其中,所述叶片包括沿所述叶片的后缘限定的空气动力装置,所述器件包括在所述空气动力装置之间限定的间隙,在所述间隙中所述附加装置围绕所述后缘包覆。
技术方案17.根据技术方案14所述的方法,其中,所述器件包括附接到所述叶片的锚定装置,其中,所述锚定装置临时或者永久地附接到所述叶片,并且不影响所述叶片的空气动力性能。
技术方案18.根据技术方案1所述的方法,包括:通过靠近所述叶片定位的转向器从所述叶片的所述第一末端供应所述附加装置,所述转向器在所述叶片旋转时朝所述相反第二末端降低来以所述第一包覆图案将所述附加装置包覆。
技术方案19.根据技术方案18所述的方法,包括:经由附接到所述转向器的标记线将所述转向器相对于所述叶片保持,所述标记线控制在地平面位置处。
技术方案20.根据技术方案18所述的方法,进一步包括:在完成所述第一包覆图案后,沿所述叶片提升所述转向器,同时通过所述转向器供应所述附加装置,来以所述第二包覆图案返回朝所述叶片的所述第一末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且能够实现的公开,包括其最佳模式,其中:
图1图示了其叶片配置有附加装置的风力涡轮的透视图;
图2是从地平面位置供应并围绕风力涡轮叶片包覆的附加装置的视图;
图3a至3f是用于将附加装置围绕风力涡轮叶片包覆的一个实施例的顺序图;
图4a和4b是用于将附加装置围绕风力涡轮叶片包覆的备选实施例的顺序图;
图5是描绘风力涡轮叶片上附加装置的特定包覆图案的视图;
图6是描绘风力涡轮叶片上附加装置的备选包覆图案的视图;
图7是描绘风力涡轮叶片上附加装置的另一包覆图案的视图;
图8是附加装置的一个实施例的视图;
图9是附加装置的一个不同实施例的视图;
图10是附加装置的另一实施例的视图;
图11是风力涡轮叶片的视图,该风力涡轮叶片具有用于最小化附加装置沿叶片的滑动的器件;
图12是风力涡轮叶片的视图,该风力涡轮叶片具有用于最小化附加装置沿叶片的滑动的其它器件;以及
图13是描绘用于将附加装置围绕风力涡轮叶片包覆的备选方法实施例的视图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例,附图中图示了其中的一个或多个示例。每个示例以解释本发明而不是限制本发明的方式来提供。事实上,对于本领域的技术人员来说,将显然可以在不偏离本发明的范围或精神的情况下在本发明中进行各种修改和变化。例如,作为一个实施例的一部分所图示或描述的特征可以与另一实施例使用,以产生又另一实施例。因此,旨在本发明涵盖如在所附权利要求书以及其等效物的范围内的此类修改和变化。
现在参考附图,图1图示了根据本公开其叶片20中的一个配置有附加装置26的风力涡轮10的一个实施例的透视图。如所示,风力涡轮10一般包括带有地平面基部22的塔架12,安装在塔架12上的机舱14,以及与机舱14联接的转子16。转子16包括可旋转的轮毂18和与轮毂18相联接并从其向外延伸的转子叶片20。每个转子叶片20可围绕轮毂18间隔开,以促使转子16旋转使动能从风力能够转变成可用的机械能并且随后转变成电能。例如,轮毂18可旋转地联接至定位在机舱14内的发电机,以准许电能产生。
出于本公开的目的,术语"机舱"在本文中用于包括位于机舱壳体和轮毂18部件内的机头部件(例如,传动系统部件、发电机等)。
图1中叶片中的一个上描绘的附加装置26可服务不同的用途,并且具有变化的设计。例如,附加装置26可设计为旨在在操作期间留在叶片上的装置,以提高叶片的空气动力性能。备选地,附加装置可设计为临时装置,该临时装置在风力发电机的非操作状况下(例如当转子16处于锁定或空转状态时,或者当转子不能偏航时)旨在最小化叶片中的振动。应该领会,本发明不限于附加装置26的类型或用途。仅出于解释的目的,附加装置26在本文中描绘和描述为振动抑制装置,该振动抑制装置旨在抑制或阻尼叶片20中的振动。
本公开针对用于将连续柔韧的附加装置26安装到风力涡轮10的一个或多个叶片20上的各种方法实施例。附加装置"柔韧"到其可以围绕叶片20包覆并与叶片20相配的程度。附加装置26是"连续的",因为它在第一末端和第二末端之间具有一定的长度,该长度实现了将装置26如所期望的那样以许多圈数围绕叶片20包覆。附加装置26可由为形成连续长度而连结在一起的节段或部段形成,或者可以是具有连续不间断长度的单一部件。
总体上参考图2,该方法包括使转子16(以及因此,轮毂18)旋转以将叶片20定位到对于安装过程期望的第一位置。在图2中,例如,叶片20基本与地面成水平(即在3点钟或9点钟位置处)定位。附加装置26的第一末端30通过任何合适的附接器件紧固到叶片20的第一末端36。在一个特定实施例中,第一末端对应于叶片的根部末端。这可以例如由转子16内的人通过机舱14或转子轮毂18中的进入舱口进入叶片根部36来完成。
该方法包括:随后使用风力涡轮桨距控制系统旋转如由图2中的箭头所指示的叶片20,同时沿旋转的叶片20的跨距54在第一方向上供应附加装置26。这个动作导致附加装置来以第一包覆图案38朝叶片20的相反第二末端34围绕叶片20包覆。第二末端可对应于叶片的尖部末端。应该领会,第一包覆图案38中的包覆之间的间距将取决于叶片20的旋转的速度和附加装置26沿叶片20的展向方向前进的速度。
仅出于示例的目的,本文中描述的各种实施例将附加装置26的第一末端附接到叶片的根部末端,并且以第一包覆图案朝叶片的尖部末端将该装置包覆。
如下文参考图3a-3f更详细地描述,在完成叶片20的尖部末端34处的第一包覆图案38后,可期望在相反的第二展向方向上(即返回朝叶片根部36)供应附加装置26,来以第二包覆图案返回朝叶片的根部末端36将附加装置26围绕叶片20包覆。
仍然参考图2,该方法的一个实施例可包括:在接近塔架12的基部22的地平面位置处控制附加装置26的放出和前进。例如,附加装置26可由技术人员或从在叶片20的展向方向上移动的运载工具中来供应和放出。
参考图3a-3f的顺序描绘,该方法可包括:将附加装置26远离塔架的纵向轴线48以第一向下角度44定向(图3a),同时旋转叶片20,并且放出附加装置26,来以第一包覆图案38将附加装置26围绕叶片20包覆(图3b)。第一包覆38可延续,直到附加装置到达叶片20的尖部末端34(图3c)。
参考图3d,一旦附加装置26已包覆到叶片20的尖部末端34处或附近的第一位置,附加装置26可大体上垂直于叶片20的展向轴线54来定向,同时用桨距控制系统旋转叶片,以在附加装置26开始返回至叶片的根部末端36围绕叶片20包覆之前创建附加装置26围绕叶片20的弦向包覆84。
参考图3e,在形成弦向包覆84之后,附加装置26可相对于塔架轴线48朝塔架12定向到第二向下角度46。随着装置26以这个角度定向并在叶片的相反展向方向上前进(例如,通过反转地面运载工具或其它放出系统的方向),并围绕其桨距轴线继续旋转叶片20,附加装置26以第二包覆图案40返回朝叶片的根部末端36围绕叶片20包覆。
图3f描绘了在第一包覆图案38上方完成第二包覆图案40,其中,附加装置26的第二末端32在叶片20的根部末端36处或附近。然后,第二末端32可以被绑住或以其它方式使用任何合适的器件固定到叶片20的根部末端36。
第一包覆角度44和第二包覆角度46可在附加装置26的包覆期间保持恒定,使得包覆图案38、40沿叶片20是均匀的,如图3a-3f中所描绘。备选地,包覆角度44、46中的任一个或两个在附加装置26的包覆期间都可变化,使得包覆图案38、40沿叶片20是不均匀的,如图7中所描绘。
图4a和4b描绘了一种备选方法,其中,使转子(和轮毂18)旋转以将叶片从第一位置(例如,5点钟位置)移动到第二位置(例如,2点钟位置),用于以第二包覆图案40将附加装置26包覆。通过本实施例,第二包覆图案是通过改变叶片20的旋转位置且不一定改变附加装置26相对于塔架12的角度而生成的。附加装置26可以从地平面控制位置保持在大致恒定的定向(例如,竖直定向)处,用于以第一包覆图案38和第二包覆图案40将附加装置26包覆。
如上文参考图2所讨论,该方法的各种实施例可包括将延伸线50附接到附加装置26的第二末端32,其中,延伸线50具有一定的长度,以便在附加装置26围绕叶片20包覆的同时从地平面位置42放出。延伸线50可控制在接近塔架基部22的地平面位置42处,以将附加装置26定向在第一角度44和第二角度46下,同时将附加装置26围绕叶片20包覆。延伸线50可以在完成第二包覆图案40后与附加装置26的第二末端32断开,并且例如在叶片20的根部末端36处连接至叶片20。
本发明还包含用于以基本相反的程序将附加装置从叶片20中拆卸的各种方法。为了拆除附加装置26,延伸线50可以由叶片的根部末端处的技术人员重新附接到装置26的第二末端32,并且附加装置可以通过反转上文描述的过程来拆除。
图5描绘了该方法的一个实施例,其中,第一包覆图案38和第二包覆图案40在叶片的后缘58和前缘56处交叉。
图6描绘了该方法的一个实施例,其中,第一包覆图案38和第二包覆图案40在叶片20的压力侧表面60和吸力侧表面62上交叉。
参考图8-10,如所提到,在本发明方法的范围内,附加装置26可以在尺寸、形状、设计和用途上变化。在所描绘的实施例中,附加装置是临时附接到叶片20的振动抑制装置28。在图8中,振动抑制装置28是连续的绳索状或软管状结构,该结构沿其长度具有大致均匀的横截面形状。
在图9的实施例中,附加装置形成为管状结构66,管状结构66围绕叶片的前缘和后缘包覆。这个管状结构66可包括包覆的成形线材,使得管状结构66在纵长方向上是可扩展和可收缩的。管状结构66可包括内部线材68,内部线材68限制柔性管状结构66的伸长程度。管状结构66固定到具有管状结构的初始期望的伸长程度的内部线材68,该初始期望的伸长程度允许管状结构基本上在自身上折叠,其中,管状结构66围绕转子叶片的前缘或后缘折叠。在某些实施例中,管状结构不需要沿附加装置26的整个长度存在。例如,管状结构可只沿着附加装置的部分存在,该部分围绕靠近叶片的尖部末端的叶片的限定展向长度(例如,靠近尖部末端的叶片长度的三分之一)包覆。
在图10中描绘的实施例中,振动抑制装置28体现为绳索64,绳索64具有沿着绳索64间隔开的直径增大的构件70的部段。这种类型的振动抑制装置28可以围绕叶片包覆,使得直径增大的构件70靠在叶片的吸力侧和压力侧,并且绳索64围绕叶片的前缘和后缘包覆。
在其它实施例中,振动抑制装置28可以是具有各种几何截面形状(诸如圆形、多面形、三角形、T形、星形等等)的连续绳索状部件。
参考图11和12,该方法的实施例可包括提供器件72,器件72用于防止或最小化附加装置26沿叶片20的滑动,以便沿叶片20的长度保持附加装置26的包覆图案38、40。在图11的实施例中,器件72由沿叶片20的展向长度的至少一部分在叶片20中限定的锯齿74(或其它表面特性)提供。这些锯齿74为附加装置26呈现了防滑表面。
在图12中描绘的实施例中,叶片20包括沿叶片20的后缘58限定的空气动力装置或特征76(例如,凸耳或槽)。器件72包括沿后缘58在空气动力装置76之间限定的间隔开的间隙77。这些间隙77为附加装置26提供空间以围绕后缘58包覆,从而防止附加装置26沿叶片20的滑动。
参考图6,锚定装置78可附接到叶片20,其中,附加装置26附接到锚定装置78。锚定装置78可临时或永久地附接到叶片20,并且不影响叶片20的空气动力性能。在替代实施例中,锚定装置78可以以间隔开的图案固定在附加装置26上。所述装置78可由任何合适的增强摩擦力的材料制成,使得它们与叶片的吸力侧或压力侧形成摩擦界面,并且防止附加装置26沿叶片的滑动。这些锚定装置78也可以用作为附加装置26可以以第二包覆图案抵靠(并且从而防止第二包覆图案的滑动)的构件。在这种情况下,锚定装置78可只需要在附加装置的大约一半的长度上。
图13描绘了本发明方法的一个实施例,其中,附加装置26通过转向器装置80从叶片20的根部末端处的源85(例如卷筒)中供应,转向器装置80靠近叶片20定位。这个转向器装置80由机舱14、转子16或轮毂18上或中的人员用来自源83(例如,卷筒)的线81来控制,并且在叶片20旋转时朝尖部末端20降低,来以第一包覆图案将附加装置26包覆。转向器装置80的位置可经由附接到转向器80的一条或多条标记线82相对于叶片20而保持,并且控制在地平面处。在完成第一包覆图案后,转向器装置80可沿叶片20提升,同时通过转向器80供应附加装置26,来以第二包覆图案返回朝叶片20的根部末端将附加装置围绕叶片20包覆。
本发明还包含具有围绕转子叶片包覆的附加装置中的一个或多个的单独转子叶片,如本文中所描述。
本发明的进一步方面由以下条款的主题提供:
条款1:一种用于将连续柔韧的附加装置安装到风力涡轮的叶片上的方法,其中,所述叶片安装到在塔架顶上的转子,所述方法包括:用转子将所述叶片定位到第一位置;将所述附加装置的第一末端固定到所述叶片的第一末端;以及用桨距控制系统旋转所述叶片,同时沿旋转的叶片的跨距在第一方向上供应所述附加装置,来以第一包覆图案朝所述叶片的相反第二末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
条款2:根据条款1所述的方法,其中,所述叶片的所述第一末端是所述根部末端,并且所述叶片的所述相反第二末端是所述尖部末端,所述方法进一步包括:在完成所述第一包覆图案后,在相反第二方向上供应所述附加装置,来以第二包覆图案返回朝所述叶片的所述根部末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
条款3:根据条款1-2中任一项所述的方法,其中,所述叶片保持在所述第一位置处,用于以所述第一包覆图案和第二包覆图案将所述附加装置包覆。
条款4:根据条款1-3中任一项所述的方法,其中,所述转子旋转以将所述叶片从所述第一位置移动到第二位置,用于以所述第二包覆图案将所述附加装置包覆,其中,在接近所述塔架的基部的地平面位置处,所述附加装置保持在大致恒定的定向,用于以所述第一包覆图案和第二包覆图案将所述附加装置包覆。
条款5:根据条款1-4中任一项所述的方法,进一步包括:在接近所述塔架的基部的地平面位置处,远离所述塔架的纵向轴线以第一向下角度定向所述附加装置,同时旋转所述叶片,并且放出所述附加装置来以所述第一包覆图案将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
条款6:根据条款1-5中任一项所述的方法,其中,所述第一角度在所述附加装置的包覆期间保持恒定,使得所述第一包覆图案沿所述叶片是均匀的,或者其中,所述第一角度在所述附加装置的包覆期间变化,使得所述第一包覆图案沿所述叶片是不均匀的。
条款7:根据条款1-6中任一项所述的方法,其中,延伸线附接到所述附加装置的第二末端,所述延伸线具有一定的长度,以便在所述附加装置围绕所述叶片包覆的同时从所述地平面位置放出。
条款8:根据条款1-7中任一项所述的方法,进一步包括:一旦所述附加装置已包覆到所述叶片的所述相反第二末端处或附近的第一位置,返回朝所述塔架相对于所述塔架的所述纵向轴线将所述附加装置定向到第二向下角度;以及用所述桨距控制系统旋转所述叶片,来以第二包覆角度返回朝所述叶片的所述第一末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
条款9:根据条款1-8中任一项所述的方法,进一步包括:在将所述附加装置定向到所述第二向下角度之前,将所述附加装置大致垂直于所述叶片的展向轴线来定向,同时用所述桨距控制系统旋转所述叶片,以在所述附加装置开始返回至所述叶片的所述第一末端围绕所述叶片包覆前创建所述附加装置围绕所述叶片的弦向包覆。
条款10:根据条款1-9中任一项所述的方法,其中,延伸线附接到所述附加装置的所述第二末端并控制在接近所述塔架的基部的地平面位置处,以将所述附加装置定向在所述第一角度和所述第二角度处,同时将所述附加装置围绕所述叶片包覆,其中,所述延伸线在完成所述第二包覆图案后从所述附加装置的所述第二末端断开,并且连接到所述叶片。
条款11:根据条款1-10中任一项所述的方法,其中,所述第一包覆图案和所述第二包覆图案在所述叶片的后缘和前缘处交叉,或者在所述叶片的吸力侧和压力侧处交叉。
条款12:根据条款1-11中任一项所述的方法,其中,所述附加装置配置为以下形式的振动抑制装置:绳索、软管或柔性管状结构,其围绕所述叶片的前缘和后缘包覆,所述柔性管状结构包括内部线,所述内部线限制所述柔性管状结构的伸长。
条款13:根据条款1-12中任一项所述的方法,其中,所述附加装置配置为绳索形式的振动抑制装置,所述绳索具有沿所述绳索间隔开的直径增大的构件的部段,所述抑制围绕所述叶片包覆,使得所述直径增大的构件靠在所述叶片的吸力侧和压力侧,并且所述绳索围绕所述叶片的前缘和后缘包覆。
条款14:根据条款1-13中任一项所述的方法,进一步包括:提供用于最小化所述附加装置沿所述叶片的滑动的器件,以便保持所述附加装置的所述第一包覆图案。
条款15:根据条款1-14中任一项所述的方法,其中,所述器件包括锯齿,所述锯齿沿所述叶片的展向长度的至少一部分在所述叶片中限定。
条款16:根据条款1-15中任一项所述的方法,其中,所述叶片包括沿所述叶片的后缘限定的空气动力装置,所述器件包括在所述空气动力装置之间限定的间隙,在所述间隙中所述附加装置围绕所述后缘包覆。
条款17:根据条款1-16中任一项所述的方法,其中,所述器件包括附接到所述叶片的锚定装置,其中,所述锚定装置临时或者永久地附接到所述叶片,并且不影响所述叶片的空气动力性能。
条款18:根据条款1-17中任一项所述的方法,包括:通过靠近所述叶片定位的转向器从所述叶片的所述第一末端供应所述附加装置,所述转向器在所述叶片旋转时朝所述相反第二末端降低来以所述第一包覆图案将所述附加装置包覆。
条款19:根据条款1-18中任一项所述的方法,包括:经由附接到所述转向器的标记线将所述转向器相对于所述叶片保持,所述标记线控制在地平面位置处。
条款20:根据条款1-19中任一项所述的方法,进一步包括:在完成所述第一包覆图案后,沿所述叶片提升所述转向器,同时通过所述转向器供应所述附加装置,来以所述第二包覆图案返回朝所述叶片的根部末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
本书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且也使本领域的任何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并入的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定,并且可包括本领域技术人员所想到的其它示例。如果其它示例包括与权利要求书的字面语言没有差别的结构元素,或者如果它们包括与权利要求书的字面语言存在非实质性差别的等效结构元素,则此类其它示例旨在处于权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种用于将连续柔韧的附加装置安装到风力涡轮的叶片上的方法,其中,所述叶片安装到在塔架顶上的转子,所述方法包括:
用转子将所述叶片定位到第一位置;
将所述附加装置的第一末端固定到所述叶片的第一末端;以及
用桨距控制系统旋转所述叶片,同时沿旋转的叶片的跨距在第一方向上供应所述附加装置,来以第一包覆图案朝所述叶片的相反第二末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述叶片的所述第一末端是所述根部末端,并且所述叶片的所述相反第二末端是所述尖部末端,所述方法进一步包括:在完成所述第一包覆图案后,在相反第二方向上供应所述附加装置,来以第二包覆图案返回朝所述叶片的所述根部末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述叶片保持在所述第一位置处,用于以所述第一包覆图案和第二包覆图案将所述附加装置包覆。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述转子旋转以将所述叶片从所述第一位置移动到第二位置,用于以所述第二包覆图案将所述附加装置包覆,其中,在接近所述塔架的基部的地平面位置处,所述附加装置保持在大致恒定的定向,用于以所述第一包覆图案和第二包覆图案将所述附加装置包覆。
5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:在接近所述塔架的基部的地平面位置处,远离所述塔架的纵向轴线以第一向下角度定向所述附加装置,同时旋转所述叶片,并且放出所述附加装置来以所述第一包覆图案将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一角度在所述附加装置的包覆期间保持恒定,使得所述第一包覆图案沿所述叶片是均匀的,或者其中,所述第一角度在所述附加装置的包覆期间变化,使得所述第一包覆图案沿所述叶片是不均匀的。
7.根据权利要求5所述的方法,其中,延伸线附接到所述附加装置的第二末端,所述延伸线具有一定的长度,以便在所述附加装置围绕所述叶片包覆的同时从所述地平面位置放出。
8.根据权利要求5所述的方法,进一步包括:
一旦所述附加装置已包覆到所述叶片的所述相反第二末端处或附近的第一位置,返回朝所述塔架相对于所述塔架的所述纵向轴线将所述附加装置定向到第二向下角度;
以及用所述桨距控制系统旋转所述叶片,来以第二包覆角度返回朝所述叶片的所述第一末端将所述附加装置围绕所述叶片包覆。
9.根据权利要求8所述的方法,进一步包括:
在将所述附加装置定向到所述第二向下角度之前,将所述附加装置大致垂直于所述叶片的展向轴线来定向,同时用所述桨距控制系统旋转所述叶片,以在所述附加装置开始返回至所述叶片的所述第一末端围绕所述叶片包覆前创建所述附加装置围绕所述叶片的弦向包覆。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,延伸线附接到所述附加装置的所述第二末端并控制在接近所述塔架的基部的地平面位置处,以将所述附加装置定向在所述第一角度和所述第二角度处,同时将所述附加装置围绕所述叶片包覆,其中,所述延伸线在完成所述第二包覆图案后从所述附加装置的所述第二末端断开,并且连接到所述叶片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101400162B1 (ko) * 2012-07-18 2014-06-27 삼성중공업 주식회사 풍력발전기의 블레이드 검사 시스템
DK3240952T3 (da) 2014-12-29 2020-05-18 Vestas Wind Sys As Anti-svingningsbeskyttelsesindretning og teknik til sikring af vindmøllevinger mod svingninger
EP3112667B1 (en) * 2015-06-30 2020-08-26 Vestas Wind Systems A/S Anti-oscillation tool
EP3795824A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-24 General Electric Company System and method for mitigating vortex-shedding vibrations or stall-induced vibrations on a rotor blade of a wind turbine during standstill

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