JP2022521799A - 翼弦方向の間隙を最小限に抑えるように設計された翼弦方向に延在するピンブッシングを有する接合式風力タービンロータブレード - Google Patents
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Abstract
Description
12 タワー
14 支持面
16 ナセル
17 ブレード先端
18 発電機
19 ブレード根元
20 ギアボックス
22 ロータ
24 ロータシャフト
26 ハブ
28 ロータブレード
30 第1のブレードセグメント
32 第2のブレードセグメント
34 翼弦方向ジョイント
36 内部支持構造体
38 矢印
40 ビーム構造体、内部支持構造体
42 剪断ウェブ
44 負圧側スパーキャップ
46 正圧側スパーキャップ
48 翼弦方向部材
50 第1のピンジョイントスロット
51 前縁翼弦方向の間隙
52 ピンジョイント、ピン
53 後縁翼弦方向の間隙
54 受け端部、受け部端
55 第1のブッシング、金属ブッシング、前縁ブッシング
56 第2のブッシング、金属ブッシング、前縁ブッシング、翼長方向ピンジョイントスロット、半径方向ピンジョイントスロット
57 金属ブッシング、後縁ブッシング
58 後縁ブッシング、第2のピンジョイントスロット
59 金属ブッシング
60 受け部、内部支持構造体
61 フランジ
62 翼弦方向に延在するピン
63 フランジ
65 フランジ
66 スパー構造体
67 フランジ
70 ロータブレードアセンブリ
72 スペーサ構成要素
74 シム
76 ばね装填装置
78 シャフト
80 円錐板ばね
82 多層波板ばね
84 ゴム粘弾性リング
86 凹部
88 第1の構造インサート
90 第2の構造インサート
100 方法
Claims (20)
- 翼弦方向ジョイント(34)から反対方向に延在する第1のブレードセグメント(30)及び第2のブレードセグメント(32)であって、前記第1及び第2のブレードセグメント(30、32)の各々は、翼形表面及び内部支持構造体(36)を画定する少なくとも1つのシェル部材を備え、前記第1のブレードセグメント(30)は受け部(60)を介して前記第2のブレードセグメント(32)と構造的に接続する長手方向に延在するビーム構造体(40)を備え、前記ビーム構造体(40)の縁部と前記受け部(60)の縁部との間に少なくとも1つの翼弦方向の間隙(51、53)が存在し、前記ビーム構造体(40)は第1のピンジョイントスロット(50)を画定し、前記受け部(60)は前記第1のピンジョイントスロット(50)と整列する第2のピンジョイントスロット(58)を画定する、第1のブレードセグメント(30)及び第2のブレードセグメント(32)と、
前記第1のピンジョイントスロット(50)の第1の端部に配置された第1のブッシング(55)であって、前記翼弦方向の間隙(51、53)内に延在し、かつ前記第1のピンジョイントスロット(50)の前記第1の端部を囲むフランジ(61)を備える、第1のブッシング(55)と、
前記第2のピンジョイントスロット(58)の第1の端部に配置された第2のブッシング(56)であって、前記第2のブッシング(56)は前記翼弦方向の間隙(51、53)内に延在し、かつ前記第2のピンジョイントスロット(58)の前記第1の端部を囲むフランジ(65)を備え、前記第1及び第2のピンジョイントスロット(50、58)の前記フランジ(61、65)は前記翼弦方向の間隙(51、53)を所定の規定の間隙又は締め代で充填するように、前記翼弦方向の間隙(51、53)内で互いに当接する、第2のブッシング(56)と、
前記第1及び第2のブレードセグメント(30、32)を互いに固定するために、前記第1及び第2のピンジョイントスロット(50、58)の前記第1及び第2のブッシング(55、56)を貫通して位置決めされた少なくとも1つの翼弦方向に延在するピン(62)と
を備える、風力タービン(10)用のロータブレード(28)。 - 前記第1のピンジョイントスロット(50)の前記第1の端部及び前記第1のピンジョイントスロット(50)の対向する第2の開口部にそれぞれ配置された第1の対のブッシング(55、57)と、前記第2のピンジョイントスロット(58)の前記第1の端部及び前記第2のピンジョイントスロット(58)の対向する第2の開口部にそれぞれ配置された第2の対のブッシング(56、59)とをさらに備える、請求項1に記載のロータブレード(28)。
- 前記翼弦方向に延在するピン(62)は、前記第1及び第2のブレードセグメント(30、32)を互いに固定するように、前記第1及び第2のピンジョイントスロット(50、58)の前記第1及び第2の対のブッシング(55、57、56、59)を貫通して位置決めされる、請求項2に記載のロータブレード(28)。
- 前記翼弦方向の間隙(51、53)は、前記ロータブレード(28)の後縁及び/又は前縁に隣接して位置する、請求項1に記載のロータブレード(28)。
- 当接する前記フランジ(61、65)の翼弦方向の幅が、前記締め代の嵌合を形成するように前記翼弦方向の間隙(51、53)の翼弦方向の幅よりも大きい、請求項1に記載のロータブレード(28)。
- 当接する前記フランジ(61、65)の前記翼弦方向の幅が、前記翼弦方向の間隙(51、53)の前記翼弦方向の幅よりも約1.5ミリメートル(mm)大きい、請求項5に記載のロータブレード(28)。
- 前記第1及び第2のブッシング(55、56)の少なくとも一方がコーティング材料を含み、前記コーティング材料が約0.2未満の摩擦係数を含む、請求項1に記載のロータブレード(28)。
- 前記第1及び第2のブッシング(55、56)は、金属又は金属合金で構築される、請求項1に記載のロータブレード(28)。
- 前記金属又は金属合金が、1000mmの翼長に対して約+/-0.025ミリメートル(mm)の材料公差を含む、請求項8に記載のロータブレード(28)。
- ロータブレード(28)を組み立てるための方法(100)であって、
成形プロセスを介して第1のブレードセグメント(30)及び第2のブレードセグメント(32)を形成することであって、前記第1及び第2のブレードセグメント(30、32)の各々は翼形表面及び内部支持構造体(36)を画定する少なくとも1つのシェル部材を有し、前記第1のブレードセグメント(30)は長手方向に延在するビーム構造体(40)を有し、前記第2のブレードセグメント(32)は受け部(60)を有する、形成することと、
前記ビーム構造体(40)が前記受け部(60)内に受けられたときに、前記ビーム構造体(40)の縁部と前記受け部(60)の縁部との間の少なくとも1つの翼弦方向の間隙(51、53)のサイズを決定することと、
前記ビーム構造体(40)の第1のピンジョイントスロット(50)の両端に、それぞれフランジ(61、63)を備える第1の対の金属ブッシング(55、57)を設けることと、
前記受け部(60)の第2のピンジョイントスロット(58)の両端に、それぞれフランジ(65、67)を備える第2の対の金属ブッシング(56、59)を設けることと、
前記第1の対の金属ブッシング(55、57)からの前記フランジ(61、63)の1つを、前記第2の対の金属ブッシング(56、59)からの前記フランジ(65、67)の1つと、前記フランジが前記翼弦方向の間隙(51、53)内で互いに当接し、それにより前記翼弦方向の間隙(51、53)が所定の規定の間隙又は締め代で充填されるように位置決めすることと、
前記第1及び第2のブレードセグメント(30、32)を翼弦方向ジョイント(34)の反対方向に位置させることと、
前記ビーム構造体(40)の前記第1のピンジョイントスロット(50)が前記受け部(60)の前記第2のピンジョイントスロット(58)と整列するように、前記ビーム構造体(40)を前記受け部(60)に挿入することと、
前記第1及び第2のブレードセグメント(30、32)を互いに固定するために、前記第1及び第2のピンジョイントスロット(50、58)内の前記第1及び第2の対のブッシング(55、56、57、59)を通して少なくとも1つの翼弦方向に延在するピン(62)を挿入することと
を含む方法(100)。 - 前記成形プロセスが完了した後に前記ビーム構造体(40)が前記受け部(60)内に受けられるときに、前記ビーム構造体(40)の前記縁部と前記受け部(60)の前記縁部との間の前記少なくとも1つの翼弦方向の間隙(51、53)のサイズを決定することと、
前記翼弦方向の間隙(51、53)よりも大きい締め代を除去するために、複数の前記金属ブッシング(55、56、57、59)の複数の前記フランジ(61、63、65、67)を機械加工することと
をさらに含む、請求項10に記載の方法(100)。 - 前記第1の対の金属ブッシング(55、57)を前記第1のピンジョイントスロット(50)の対向する端部に設け、前記第2の対の金属ブッシング(56、59)を前記受け部(60)の前記第2のピンジョイントスロット(58)の対向する端部に設けることは、
前記ビーム構造体(40)が前記受け部(60)に挿入されたときに、前記第1及び第2の対の金属ブッシング(55、57、56、59)の前記フランジ(61、63、65、67)が前記翼弦方向の間隙(51、53)を完全に充填するように、前記第1及び第2の対の金属ブッシング(56、59、55、57)を前記第1及び第2のピンジョイントスロット(50、58)にそれぞれ注入すること
をさらに含む、請求項10に記載の方法(100)。 - 翼弦方向ジョイント(34)から反対方向に延在する第1のブレードセグメント(30)及び第2のブレードセグメント(32)であって、前記第1及び第2のブレードセグメント(30、32)のそれぞれは、翼形表面及び内部支持構造体(36)を画定する少なくとも1つのシェル部材を含み、前記第1のブレードセグメント(30)は受け部(60)を介して前記第2のブレードセグメント(32)と構造的に接続する長手方向に延在するビーム構造体(40)を備え、前記ビーム構造体(40)の縁部と前記受け部(60)の縁部との間に少なくとも1つの翼弦方向の間隙(51、53)が存在し、前記ビーム構造体(40)は第1のピンジョイントスロット(50)を画定し、前記受け部(60)は前記第1のピンジョイントスロット(50)と整列する第2のピンジョイントスロット(58)を画定する、第1のブレードセグメント(30)及び第2のブレードセグメント(32)と、
前記第1のピンジョイントスロット(50)の第1の端部に配置された第1のブッシング(55)であって、前記第1のブッシング(55)は前記翼弦方向の間隙(51、53)内に延在し、かつ前記第1のピンジョイントスロット(50)の第1の端部を囲むフランジ(61)を備える、第1のブッシング(55)と、
前記第2のピンジョイントスロット(58)の第1の端部に配置された第2のブッシング(56)であって、前記第2のブッシング(56)は前記翼弦方向の間隙(51、53)内に延在し、かつ前記第2のピンジョイントスロット(58)の第1の端部を囲むフランジ(65)を備える、第2のブッシング(56)と、
前記翼弦方向の間隙(51、53)内の前記第1及び第2のピンジョイントスロット(50、58)の1つ又は複数の前記フランジ(61、65)に隣接する少なくとも1つのスペーサ構成要素(72)と、
前記第1及び第2のブレードセグメント(30、32)を互いに固定するために、前記第1及び第2のピンジョイントスロット(50、58)の前記第1及び第2のブッシング(55、56)を貫通して位置決めされた少なくとも1つの翼弦方向に延在するピン(62)と
を備える、風力タービン(10)用のロータブレード(28)。 - 前記少なくとも1つのスペーサ構成要素(72)は、1つ又は複数のシム(74)又は1つ又は複数のばね装填装置(76)を備える、請求項13に記載のロータブレード(28)。
- 当接する前記フランジ(61、65)の翼弦方向の幅は、前記1つ又は複数のシム(74)及び前記フランジ(61、65)が前記翼弦方向の間隙(51、53)を完全に充填するように、前記翼弦方向の間隙(51、53)の幅よりも小さい、請求項14に記載のロータブレード(28)。
- 前記1つ又は複数のばね装填装置(76)が、円錐板ばね(80)、多層波板ばね(82)、又はゴム粘弾性リング(84)を備える、請求項15に記載のロータブレード(28)。
- 前記1つ又は複数のばね装填装置(76)が前記ゴム粘弾性リング(84)に対応する場合、前記ゴム粘弾性リング(84)の少なくとも一部が、前記第1及び第2のブッシング(55、56)の前記フランジ(61、65)の少なくとも一方の凹部内に着座する、請求項16に記載のロータブレード(28)。
- 前記少なくとも1つのスペーサ構成要素(72)は、金属又は金属合金で構築され、前記金属又は金属合金は、約+/-0.025ミリメートル(mm)の材料公差を含む、請求項13に記載のロータブレード(28)。
- 前記少なくとも1つのスペーサ構成要素(72)は、前記第1及び第2のブッシング(55、56)の前記フランジ(61、65)間に配置されるか、又は前記第1又は第2のブッシング(55、56)のうちの一方のシャフト(78)の周りに配置される、請求項13に記載のロータブレード(28)。
- 前記第1及び第2のブッシング(55、56)の少なくとも一方がコーティング材料を含み、前記コーティング材料が約0.2未満の摩擦係数を含む、請求項13に記載のロータブレード(28)。
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