本发明专利技术涉及一种风力涡轮机，包括塔架；置于塔架上的机舱；可转动地连接至机舱的轮毂；一片或多片具有尖端以及叶根的叶片，该叶根用于安装至轮毂，其中叶片进一步包括通过前缘和后缘彼此连接的压力侧和吸力侧，还包括均具有内、外表面的第一和第二壳体部件，第一壳体部件包括具有第一粘合表面的第一凸缘，第二壳体部件包括第二粘合表面，当两个部件置于彼此上时，两粘合表面利用胶合物粘合在一起。第一凸缘从后缘向外伸出，并背离第一外壳部件外表面。第二凸缘从第二外壳部件的后缘向外伸出，并背离其外表面。这允许粘结胶层移出外壳所确定的内部区域，从而更有效控制粘合工序，并实现快速简单的粘结胶层检查。还实现了挤压工序的更优控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种风力涡轮机，其包括:-风力涡轮机塔架；-机舱，其设置在风力涡轮机塔架上；-转子轮毂，其可转动地连接至机舱；-—片或多片风力涡轮机叶片，该风力涡轮机叶片具有尖端以及叶根，其中该风力涡轮机叶片进一步包括通过前缘和后缘彼此连接的压力侧和吸力侧，其中该风力涡轮机叶片包括具有内表面和外表面的第一壳体部件，以及具有内表面和外表面的第二壳体部件，其中该第一壳体部件包括具有第一粘合表面的第一凸缘，并且该第二壳体部件包括朝向该第一粘合表面的第二粘合表面，其中当该两个部件置于彼此之上时，该两个粘合表面设置为利用胶合物粘合在一起。
技术介绍
近年来，风力涡轮机的尺寸和功率随着其效率增大。同时，风力涡轮机叶片的尺寸和长度增大，并且改变了空气动力设计。风力涡轮机叶片具有翼型横截面剖面，其中翼型横截面剖面的尺寸为朝向风力涡轮机叶片尖端递减。风力涡轮机叶片另一端设置为连接至风力涡轮机转子轮毂，其中这一端通常具有圆形横截面剖面并具有加固结构。风力涡轮机叶片包括具有两个外壳部件的夹层结构，这两个外壳部件沿两道粘结胶层粘合在一起，这两道粘结胶层通常位于前缘和后缘。英国专利GB 2481842 A公开了这样一种结构。两个外壳部件的结构通常利用若干抗剪切腹板、箱形梁式的支撑元件或其他支撑元件来加固，这两个外壳部件可粘合至该支撑元件。抗剪切腹板可置于整合至外壳部件的翼梁帽上。支撑元件可沿风力涡轮机叶片的横截面剖面和/或沿其长度布置。这两个外壳部件通常在两个单独的模具中形成，然后支撑元件置于其中一个模具中。然后，另一模具置于该模具之上，此后利用粘合剂将两个外壳部件粘合在一起。这种结构的缺点在于，粘结胶层构成了结构中的弱点，由于动态载荷，例如扭转以及翼面向/沿边缘的弯曲，这些弱点会破裂或折断。这会造成两个外壳部件在运行期间分开甚至折断。如GB 2481842 A所公开的，可以在将两个外壳部件夹层到一起之前，通过在粘结胶层中设置温度传感器来解决层离问题。传感器可以是光导纤维，沿粘结胶层的全长延伸，并用于控制固化工艺并检测粘结胶层中的任何脱胶。两个外壳部件在后缘相对于彼此构成锐角，由此在边缘处形成窄粘结区，其中胶合物涂覆于该粘结区。尽管固化工艺能够利用温度传感器来改进，粘结区域的外壳部件结构却维持原状。这意味着粘结胶层仍然构成弱点，这些弱点在运行期间很可能破裂或折断。后缘可设置为形成虚拟后缘的平脊，而不是设置为锋利的后缘，其中粘结胶层位于平脊。通常各个外壳部件包括平脊板的一半，其中这两半部分利用连接在各自上并向内朝着支撑元件延伸的粘合凸缘粘合在一起。这种结构使得风力涡轮机叶片与现行的具有相同弦的后缘风力涡轮机叶片相比，横截面剖面更厚，结构强度增加并且升力性能更高。然而，粘结胶层仍然构成结构中的弱点，这些弱点会由于动态载荷而破裂或折断。这特别会发生在后缘从截头外形变化为薄的向外延伸外形的过渡区域，因为粘合表面改变横截面内侧的结构。在该过渡区域中，向内延伸的粘合凸缘必须朝外，以确保平滑过渡至外壳部件内表面上的粘合表面。欧洲专利EP 2341241 Al公开了具有设置于后缘的平脊的风力涡轮机叶片。形成风力涡轮机叶片的两个外壳部件其中之一包括L型凸缘，该L型凸缘从吸力侧/压力侧内表面向外延伸至另一外壳。L型凸缘的自由端向内朝着剖面内的支撑元件延伸，其中另一外壳的相应内表面利用粘合剂粘合至自由端。在另一实施例中，下面的外壳包括粘合凸缘，该粘合凸缘从内表面向外延伸并朝向支撑元件向内倾斜。上面的外壳包括平脊板，该平脊板向外伸出并背离内表面，其中平脊板的内表面粘合至下面外壳的粘合凸缘。这些实施例描述了沿内表面向内延伸的粘合凸缘；这意味着该粘合凸缘不能以与外壳的制造工序相同的工序来形成，因为该粘合凸缘不能与外壳一起从模具中取出。为了成型粘合凸缘，需要额外的生产步骤为外壳添置凸缘。由于向内延伸的凸缘在组装工序期间依赖其自身强度，所以不能非常有效地控制粘合工序。这意味着，粘合凸缘有更大的风险在加工期间弯曲或屈服，这即意味着当两个外壳被挤压在一起时，只能向粘合表面施加较小的压力。国际公布专利WO 2012/019610 Al也公开了朝着叶片支撑元件向内延伸的粘合凸缘。该粘合凸缘位于分开的平脊剖面上，该平脊剖面以额外的生产步骤粘合至两个外壳部件的后缘。在组装工序期间，必须使用定位装置以保持该剖面在其位置上。该定位装置使用夹钳或真空器将平脊剖面固定到位。这增加了总的制造工序并增加了复杂程度和生产成本。向内延伸的凸缘依赖其自身的结构强度以确保与外壳部件紧密接触，这意味着在组装期间它们很可能屈服或弯曲，由此增加了脱胶的风险。专利技术目的本专利技术的目的在于提供一种具有粘结胶层结构的风力涡轮机叶片，该粘结胶层结构对在风力涡轮机叶片所产生的载荷和应力敏感度较低。本专利技术的目的在于提供一种具有粘结胶层结构的风力涡轮机叶片，该粘结胶层结构能够快速简单地进行检查。本专利技术的目的在于提供一种风力涡轮机叶片，其中粘合凸缘可以以与形成风力涡轮机叶片的两个外壳部件相同的生产步骤来制造。本专利技术的目的在于为形成风力涡轮机叶片的两个外壳部件，提供一种更简易的组装工序。
技术实现思路
本专利技术的目的可以通过这样一种具有风力涡轮机叶片的风力涡轮机来实现，其特别之处在于:-第一凸缘设置在第一外壳部件的后缘并向外伸出，背离第一外壳部件的外表面，以及-第二凸缘设置在第二外壳部件的后缘并向外伸出，背离第二外壳部件的外表面，其中该两个凸缘形成大致平行的粘合表面。这种结构允许由第一粘合表面和第二粘合表面确定的粘结胶层能够从由两个外壳部件确定的内部区域向外移动，使得能够更有效控制粘合工序并由此提供更简易的两个外壳组装工序，这即可以减少总体生产成本。由于可以从风力涡轮机叶片外部凭目测或通过使用测量或检查装置来执行检查，这种结构实现了粘结胶层的更快捷简单的检查。通过将凸缘设置在风力涡轮机叶片外表面，在组装工序期间，该两个凸缘可以由外壳部件的模具来支撑，而不是依靠其自身的强度。由于可以例如利用两个模具，向粘合表面施加更大的压力，这使得两个外壳部件能够更有效地挤压到一起。这提供了一种更好更有效的排除粘结胶层内的空气的方式。在粘合工序之后，任何多余的材料或胶合物可以磨掉。两个凸缘形成副翼，例如古奈扰流板，这会提尚空气动力性能，即提尚风力祸轮机叶片的空气动力升力。这种结构允许两个凸缘可沿风力涡轮机叶片的全长具有相同的形状和结构。两个凸缘可形成两个大致平行的粘合表面，该粘合表面从后缘以朝向压力侧或吸力侧的方向向外延伸。这提供了一种充分大的表面区域，用于让胶合物或粘合剂粘合至其上；因此增加了粘结胶层的强度并由此降低了脱胶的风险。这种凸缘具有平坦的形状或成型为大致遵循压力侧或吸力侧的弧线。根据一实施例，第一外壳部件包括连接至第一凸缘和第一外壳部件的平脊板。这允许平脊板具有平坦的或弯曲的外表面，该外表面使风力涡轮机叶片后缘圆滑，这使得平脊板起到风力涡轮机叶片横截面剖面的平脊或截头后缘的作用。平脊板从叶根处或附近的第一点伸向位于距尖端一定距离的第二点。粘结胶层以及两个凸缘可位于压力侧，至少沿平脊板延伸。凸缘可至少从第一点伸向第二点。这种结构使得横截面剖面的厚度以及结构强度增加。当保持相同的升力性能时，这也使得弦变小。根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风力涡轮机(1)，其包括：‑风力涡轮机塔架(2)；‑机舱(3)，其设置在所述风力涡轮机塔架(2)上；‑转子轮毂(4)，其可转动地连接至所述机舱(3)；‑一片或多片风力涡轮机叶片(5、21)，所述风力涡轮机叶片(5、21)具有尖端(9)以及叶根(8)，其中所述风力涡轮机叶片(5、21)进一步包括通过前缘(12)和后缘(13)彼此连接的压力侧(10)和吸力侧(11)，其中所述风力涡轮机叶片(5、21)包括具有内表面和外表面的第一壳体部件(14、26)，以及具有内表面和外表面的第二壳体部件(15、27)，其中所述第一壳体部件(14、26)包括具有第一粘合表面的第一凸缘(17)，并且所述第二壳体部件(15、27)包括朝向所述第一粘合表面的第二粘合表面，其中当所述两个外壳部件(14、15、26、27)置于彼此之上时，所述两个粘合表面设置为利用胶合物粘合在一起其特征在于：‑所述第一凸缘(17)设置在第一外壳部件(14、26)的后缘(13)并向外伸出，背离第一外壳部件(14、26)的外表面，以及‑第二凸缘(18)设置在第二外壳部件(15、27)的后缘(13)并向外伸出，背离第二外壳部件(15、27)的外表面，其中所述两个凸缘(17、18)形成大致平行的粘合表面。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：沃特·瑞杰特，
申请(专利权)人：远景能源江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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