风力涡轮机叶片制造技术

一种风力涡轮机叶片，具有沿着纵向轴线延伸的长条形叶片主体并具有上外壳和下外壳，下外壳与上外壳沿叶片主体的厚度方向间隔开，上和/或下外壳具有：叠层，所述叠层具有：外部层，其中，所述外部层分别形成上和/或下外壳的一部分；内部层，其与外部层沿厚度方向间隔开；和中间层，其夹在外部层和内部层之间，所述中间层具有在所述中间层内的多个热传送路径，以便传送热量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风力涡轮机叶片
本专利技术涉及一种风力涡轮机叶片，比如风力涡轮机的自除冰式风力涡轮机叶片。
技术介绍
在风力涡轮机在寒冷天气下操作的过程中，很可能由于水在寒冷表面上结冰而在 风力涡轮机叶片的表面上形成冰。冰在表面上的积聚可导致不良后果。例如，由于冰的积 聚而引起的风力涡轮机叶片轮廓上的变化可降低翼剖面的升阻比，从而可导致风力涡轮机 的旋转速度下降。当这种情况发生时，风力涡轮机不能获得最佳速度，且风力涡轮机效率降 低。另外，积聚在风力涡轮机叶片上的冰的重量将给叶片增加重量，并在叶片上引起应力。 这会导致叶片的应力失效。 为了移除积聚在表面上的冰，已经做出很多尝试。一种尝试是在涂有底漆的叶片 表面上涂覆一种能够防止冰在叶片上附着的涂层（例如Teflon?涂层），从而使冰能够从 涂层滑落并不能积聚在表面上。然而，涂层的涂覆是昂贵的，且为替换废旧涂层而重复地涂 覆涂层会增加机器的成本和停机时间。在另一种尝试中，除冰液被用于将冰从表面去除。然 而，除冰液的应用需要叶片处于静止状态，并且不仅需要风力涡轮机停机，而且看起来在防 止冰在叶片上积聚方面也不有效。而为风力涡轮机叶片除冰的另一尝试是，在叶片上安装 加热板来将冰熔化。然而，该方法影响叶片的空气动力学特性，因此影响叶片的效率，并且 昂贵且难以维护。 本专利技术旨在提供一种风力涡轮机叶片，其能够消除积聚在其上的冰且没有上述缺 点。
技术实现思路
本专利技术提供一种风力涡轮机叶片，其具有：长条形叶片主体，其沿着纵向轴线延伸 并具有在叶片主体的一纵向端部处的叶片基部和在叶片主体的另一纵向端部处的叶片末 端；前缘和后缘，所述前缘和后缘都从叶片基部延伸至叶片末端，所述后缘与前缘沿叶片主 体的翼展方向间隔开；上外壳和下外壳，所述上外壳和下外壳从前缘延伸至后缘并从叶片 基部延伸至叶片末端，所述下外壳与所述上外壳沿叶片主体的厚度方向间隔开，在所述上 外壳和所述下外壳之间限定出空间，所述上外壳和/或所述下外壳包括：叠层，所述叠层从 叶片基部朝向叶片末端延伸并至少从前缘附近或从前缘朝向后缘延伸，所述叠层具有：夕卜 部层，其分别形成上和/或下外壳的一部分；内部层，其与外部层沿厚度方向间隔开；以及 中间层，其夹在外部层和内部层之间，所述中间层具有：多个热传送路径，其在所述中间层 内从叶片基部朝向叶片末端延伸以便将热量从叶片基部朝向叶片末端传送。 根据本专利技术的一个方面，所述中间层中存在两个、三个或四个以上的热传送路径。 根据另一方面，所述叠层从叶片基部延伸至叶片末端，且可选地，所述多个热传送 路径从叶片基部延伸至叶片末端。 根据另一方面，所述多个热传送路径沿着叶片主体的具有实际意义的一段长度在 外部层附近延伸，从而能够将热量有效地且高效地传送至外部层。 根据另一方面，所述热传送路径中的一个或多个或每个具有横向于纵向轴线并从 内部层延伸至外部层的横截面区域。 根据另一方面，所述多个热传送路径的一部分互联起来以形成热传送路径的网 络，使得在热量从叶片基部朝向叶片末端传送时能够使热量从一个路径传送至另一路径。 根据另一方面，所述中间层包括泡沫层或由泡沫层形成，其中，所述热传送路径形 成在所述泡沫层中。 根据另一方面，与沿着远离前缘的叶片主体的热传送路径的密集度或每单位面积 的热传送路径数量相比，在前缘附近延伸的热传送路径的密集度或每单位面积的热传送路 径数量较高。 根据另一方面，所述热传送路径中的一个或多个或每个由复数个通道形成，所述 通道适于沿其引导流体，以此能够经由所述流体传送热量。 根据另一方面，所述中间层形成为波纹状层，且外通道和内通道被构造到所述波 纹状层中，其中，所述外通道朝向所述外部层，所述内通道朝向所述内部层。 根据另一方面，所述风力涡轮机叶片具有回流导管，所述回流导管位于中间层内 并与所述通道流体连通，以便引导流体朝向叶片基部返回，使得流体能够重新循环到所述 通道中。 根据另一方面，所述流体是空气。 根据另一方面，所述风力涡轮机叶片在所述叠层的内部层中具有空气口，所述空 气口与所述通道流体连通，以便将空气释放到叶片主体内的所述空间中。 根据另一方面，所述风力涡轮机叶片在所述叠层的外部层上具有排气口，所述排 气口与所述通道流体连通，以便将空气释放到周围环境中。 【附图说明】 在附图中，在所有不同的示图中，相同的附图标记一般指代相同的部件。附图不一 定按比例绘制，而是通常着重于描述专利技术的原理。在下文的说明中，参照附图描述专利技术的各 种实施例，在附图中： 图1示出了风力涡轮机的一般结构； 图2示出了本专利技术的一个实施例的透视图； 图3示出了图2中的实施例的透视图，其中，叶片主体的一部分被移除； 图4示出了图3中的实施例的叠层的近视图； 图5示出了图3中的叠层的的另一实施例的近视图； 图6示出了图3中的叠层的的另一实施例的近视图； 图7示出了图4或图5中的沿叶片主体的翼展方向密集度不同的热传送路径的实 施例的顶视图。 【具体实施方式】 下文的详细说明参考附图，附图通过图示说明显示实施本专利技术的具体细节和实施 方式。这些实施方式描述得足够详细，以使本领域的技术人员可实施本专利技术。也可利用其 它实施方式，并且也在不脱离本专利技术范围的情况下做出结构改变、逻辑改变和电气改变。各 种实施方式不一定是相互排斥的，因为一些实施方式可以与一个或多个其它实施方式组合 形成新的实施方式。 图1示出包括根据本专利技术的风力涡轮机叶片20的实施例的风力涡轮机10的一般 结构。风力涡轮机10安装在基座12上。风力涡轮机10包括具有若干个塔节的塔架14。 风力涡轮机机舱16设置在塔架14的顶部。与机舱16连接的风力涡轮机叶轮包括轮毂18 和至少一个叶轮叶片或风力涡轮机叶片，例如三个风力涡轮机叶片20。风力涡轮机叶片20 连接到轮毂18,轮毂18继而通过低速轴连接到机舱16,所述低速轴延伸到机舱16的前面 之外。 图2示出本专利技术的一个示例性实施例。如图2所示，风力涡轮机叶片20具有沿着 纵向轴线106延伸的长条形叶片主体100。叶片主体100具有在叶片主体100的一纵向端 部处的基部102和在叶片主体100的另一纵向端部处的末端104。 基部102能够连接至风力涡轮机10的轮毂18 (图2中未示出），且末端104为叶 片主体100的自由端。叶片主体100具有与叶片主体100的纵向轴线垂直的翼形横截面区 域（见图2)，且靠近基部102的横截面区域可大于靠近末端104的横截面区域，且叶片主体 1〇〇的横截面区域在叶片基部102附近沿着纵向轴线106至末端104减小。叶片主体100 具有大致从基部102延伸至末端104的前缘108 (迎风缘）和与前缘108沿叶片主体100 的翼展方向间隔开的后缘110 (背风缘）。前缘和后缘都大致从基部102延伸至末端104， 后缘与前缘108沿叶片主体100的翼展方向相反并间隔开。 如图3所示，叶片主体110可具有例如在叶片主体110内的管状横截面的翼梁 112,且翼梁112可大致沿着叶片主体110的长度从叶片基部102附近延伸至叶片末端（尽 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力涡轮机叶片，包括：长条形叶片主体，其沿着纵向轴线延伸并具有在叶片主体的一纵向端部处的叶片基部和在叶片主体的另一纵向端部处的叶片末端；前缘和后缘，所述前缘和后缘都从叶片基部延伸至叶片末端，所述后缘与前缘沿叶片主体的翼展方向间隔开；从前缘延伸至后缘并从叶片基部延伸至叶片末端的上外壳和下外壳，所述下外壳与所述上外壳沿叶片主体的厚度方向间隔开，在所述上外壳和所述下外壳之间限定出空间，所述上外壳和/或所述下外壳包括：叠层，其从叶片基部朝向叶片末端延伸，并至少从前缘附近或从前缘朝向后缘延伸，所述叠层具有：外部层，其中，所述外部层分别形成上和/或下外壳的一部分；内部层，其与外部层沿厚度方向间隔开；和中间层，其夹在外部层和内部层之间，所述中间层具有：多个热传送路径，其在所述中间层内从叶片基部朝向叶片末端延伸，以便从叶片基部朝向叶片末端传送热量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.21 DK PA201170737;2011.12.23 US 61/579,6571. 一种风力涡轮机叶片，包括： 长条形叶片主体，其沿着纵向轴线延伸并具有在叶片主体的一纵向端部处的叶片基部 和在叶片主体的另一纵向端部处的叶片末端； 前缘和后缘，所述前缘和后缘都从叶片基部延伸至叶片末端，所述后缘与前缘沿叶片 主体的翼展方向间隔开； 从前缘延伸至后缘并从叶片基部延伸至叶片末端的上外壳和下外壳，所述下外壳与所 述上外壳沿叶片主体的厚度方向间隔开，在所述上外壳和所述下外壳之间限定出空间，所 述上外壳和/或所述下外壳包括： 叠层，其从叶片基部朝向叶片末端延伸，并至少从前缘附近或从前缘朝向后缘延伸，所 述叠层具有： 外部层，其中，所述外部层分别形成上和/或下外壳的一部分； 内部层，其与外部层沿厚度方向间隔开；和 中间层，其夹在外部层和内部层之间，所述中间层具有： 多个热传送路径，其在所述中间层内从叶片基部朝向叶片末端延伸，以便从叶片基部 朝向叶片末端传送热量。2. 如权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述中间层中存在两个、三个或 四个以上的热传送路径。3. 如权利要求1或2所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述叠层从叶片基部延伸至 叶片末端，且可选地，所述多个热传送路径从叶片基部延伸至叶片末端。4. 如权利要求1-3中任一所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述多个热传送路径 沿着叶片主体的具有实际意义的一段长度邻近外部层。5. 如权利要求1-4中任一所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述热传送路径中的 一个或多个或每个具有横向于纵向轴线并从内部层延伸至外部层的横截面区域。6. 如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·劳里森，J·龙博拉德，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统集团公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK