用于转子叶片的钨基耐腐蚀前缘保护盖制造技术

一种用于风力涡轮的转子叶片组件包括至少一个转子叶片，该至少一个转子叶片具有限定在叶片末梢和叶片根部之间延伸的压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面。表面由聚合物复合材料构成。转子叶片组件还包括保护盖，该保护盖邻近于转子叶片的表面中的一个或多个表面布置，以便覆盖转子叶片的一个或多个表面的至少一部分。保护盖包括限定整体长度的主体。此外，保护盖的至少第一区段由钨基金属构成。因此，保护盖构造成减少由颗粒或液体冲击导致的转子叶片的腐蚀和抵抗由其导致的转子叶片的侵蚀。叶片的腐蚀和抵抗由其导致的转子叶片的侵蚀。叶片的腐蚀和抵抗由其导致的转子叶片的侵蚀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于转子叶片的钨基耐腐蚀前缘保护盖


[0001]本公开大体上涉及转子叶片，并且更特别地涉及用于转子叶片的钨基前缘保护盖以保护转子叶片免受腐蚀和/或侵蚀。

技术介绍

[0002]风能被认为是目前可用的最清洁、最环保的能量源之一，并且风力涡轮在这方面已经获得了越来越多的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知翼型原理捕获风的动能。转子叶片以旋转能量的形式传递动能以便转动轴，该轴将转子叶片连接到齿轮箱，或者如果不使用齿轮箱，则直接连接到发电机。发电机然后将机械能转换成可被部署到公用电网的电能。
[0003]在风力涡轮的操作期间，转子叶片可能经受广泛的各种环境条件。在许多情况下，诸如当风力涡轮位于沿海或沙漠区域或海上时，转子叶片可经受包括诸如沙粒、雨滴或海水的研磨材料的环境条件。这些研磨材料与转子叶片的相互作用可导致转子叶片的部分腐蚀。特别地，转子叶片的前缘可非常容易受到腐蚀的影响。转子叶片的各种部分的腐蚀限制了转子叶片的最大旋转速度，因此限制了风力涡轮的功率输出。更特别地，前缘腐蚀可导致表面粗糙度的损失和/或翼弦损失，因此随着时间的推移导致性能损失和耐用性问题。
[0004]因此，用于转子叶片的防止腐蚀和/或侵蚀的改进的保护盖在本领域中将是受欢迎的。鉴于上述情况，本公开针对用于风力涡轮转子叶片的钨基金属前缘盖，其保护叶片免受腐蚀。

技术实现思路

[0005]本专利技术的方面和优点将在以下描述中被部分地阐述，或根据描述可为明显的，或通过本专利技术的实践可被习知。
[0006]在一方面，本公开针对转子叶片组件。转子叶片组件包括至少一个转子叶片，该至少一个转子叶片具有限定在叶片末梢和叶片根部之间延伸的压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面。表面由聚合物复合材料构成。转子叶片组件还包括保护盖，该保护盖邻近于转子叶片的表面中的一个或多个布置，以便覆盖转子叶片的一个或多个表面的至少一部分。保护盖包括限定整体长度的主体。此外，保护盖的至少第一区段由钨基金属构成。因此，保护盖构造成减少由颗粒或液体冲击导致的转子叶片的腐蚀和抵抗由其导致的转子叶片的侵蚀。
[0007]在实施例中，钨基金属可为例如单质(elemental)钨、钨钛、钨硅、钨镍或钨铝。此外，在实施例中，保护盖可覆盖转子叶片的前缘的至少一部分。在另一实施例中，钨基金属可成型成箔、一个或多个条、一个或多个板或者一个或多个片材中的至少一者。
[0008]在特别的实施例中，保护盖可经由粘合剂固定到表面中的一个或多个。
[0009]在另外的实施例中，保护盖可具有夹到转子叶片的表面中的一个或多个上的上夹式(clip
‑
on)弹簧构造。在此类实施例中，上夹式弹簧构造的横截面的厚度沿着保护盖的整体长度的至少一部分变化。在另外的实施例中，上夹式弹簧构造还可包括内部加厚边缘或
外部加厚边缘中的至少一者。
[0010]在备选实施例中，保护盖可具有至少部分地固定在转子叶片的内腔体内的内夹式(clip
‑
in)构造。在此类实施例中，内夹式构造可包括突出的前缘部分和相对的凸缘。更特别地，在实施例中，相对的凸缘可在转子叶片的内腔体内固定到转子叶片的表面中的一个或多个的内表面。
[0011]在若干实施例中，保护盖的至少第二区段可由聚合物材料构成。
[0012]在又一实施例中，保护盖可与转子叶片的雷电保护系统集成。
[0013]在另一方面，本公开针对一种用于制造转子叶片组件的方法。方法包括提供至少一个转子叶片，该至少一个转子叶片具有限定在叶片末梢和叶片根部之间延伸的压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面。此外，表面由聚合物复合材料构成。方法还包括形成保护盖，该保护盖具有对应于转子叶片的表面中的一个或多个的曲率的形状。保护盖的第一区段由钨基金属形成，并且保护盖的第二区段由不同材料形成。此外，方法包括邻近于转子叶片的表面中的一个或多个布置保护盖，以便覆盖转子叶片的一个或多个表面的至少一部分。此外，方法包括将保护盖固定到转子叶片的表面中的一个或多个，使得由钨基金属形成的保护盖的第一区段邻近于叶片末梢布置。因此，保护盖构造成减少由颗粒或液体冲击导致的转子叶片的腐蚀和抵抗由其导致的转子叶片的侵蚀。
[0014]在实施例中，形成保护盖可包括片材压制成型、激光片材成型、增材制造、电铸、冷喷涂、轧制、表面硬化、涂层沉积、烧结或类似方法以及其组合中的至少一者。
[0015]在另一实施例中，钨基金属可包括例如单质钨、钨钛、钨硅、钨镍或钨铝，而所述不同材料可包括聚合物材料、形状记忆合金、镍合金(诸如作为示例的镍铬或镍铬钼)、铝合金、钛合金、钢合金或任何其它合适的材料。
[0016]在另外的实施例中，将保护盖固定到转子叶片的表面中的一个或多个可包括：经由粘合剂或机械接合中的至少一者将保护盖固定到转子叶片的表面中的一个或多个。例如，在实施例中，机械接合可包括上夹式弹簧构造、内夹式构造或者一个或多个紧固件。
[0017]因此，其中机械接合是上夹式构造的情况，方法可包括：经由增材制造、电铸、冷喷涂或其组合，形成上夹式弹簧构造的横截面的厚度以沿着保护盖的整体长度的至少一部分变化。
[0018]在另外的实施例中，方法还可包括：经由增材制造、电铸、冷喷涂、轧制、表面硬化或类似方法以及其组合中的至少一者，将至少一个另外的特征形成到保护盖上。在此类实施例中，(一个或多个)另外的特征可包括内部加厚边缘、外部加厚边缘、一个或多个凸缘、空气动力学表面特征或任何其它合适的特征。
[0019]在另一实施例中，内夹式构造可包括突出的前缘部分和相对的凸缘。在此类实施例中，方法可包括：由第一材料形成前缘部分和由第二材料形成相对的凸缘，其中第一材料和第二材料不同，并且在转子叶片的内腔体内将相对的凸缘固定到转子叶片的表面中的一个或多个的内表面。
[0020]在又一另外的实施例中，方法可包括例如经由铆钉或螺栓将保护盖与转子叶片的雷电保护系统集成。应当理解的是，转子叶片还可包括任何本文中描述的另外的特征。
[0021]在又一方面，本公开针对一种保护盖，其用于邻近于转子叶片的一个或多个表面布置，以便覆盖转子叶片的一个或多个表面的至少一部分。保护盖包括限定整体长度的主
体，其中保护盖的至少第一区段由单质钨构成。此外，保护盖构造成减少由颗粒或液体冲击导致的转子叶片的腐蚀和抵抗由其导致的转子叶片的侵蚀。
[0022]参考以下描述和所附权利要求书，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图图示了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0023]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专利技术的完整且能够实现的公开，包括其最佳模式，在附图中：图1图示了根据本公开的风力涡轮的一个实施例的透视图；图2图示了根据本公开的转子叶片组件的一个实施例的透视图；图3图示了根据本公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种转子叶片组件，包括：至少一个转子叶片，其具有限定在叶片末梢和叶片根部之间延伸的压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面，所述表面由聚合物复合材料构成；和保护盖，其邻近于所述转子叶片的所述表面中的一个或多个表面布置，以便覆盖所述转子叶片的所述一个或多个表面的至少一部分，所述保护盖包括限定整体长度的主体，所述保护盖的至少第一区段由钨基金属构成，其中，所述保护盖构造成减少由颗粒或液体冲击导致的所述转子叶片的腐蚀和抵抗由其导致的所述转子叶片的侵蚀。2.根据权利要求1所述的转子叶片组件，其中，所述保护盖覆盖所述转子叶片的所述前缘的至少一部分。3.根据权利要求1所述的转子叶片组件，其中，所述钨基金属包括单质钨、钨钛、钨硅、钨镍或钨铝中的至少一者。4.根据权利要求1所述的转子叶片组件，其中，所述钨基金属成型成箔、一个或多个条、一个或多个板或者一个或多个片材中的至少一者。5.根据权利要求1所述的转子叶片组件，其中，所述保护盖经由粘合剂固定到所述表面中的所述一个或多个表面。6.根据权利要求1所述的转子叶片组件，其中，所述保护盖包括夹到所述转子叶片的所述表面中的所述一个或多个表面上的上夹式弹簧构造。7.根据权利要求6所述的转子叶片组件，其中，所述上夹式弹簧构造的横截面的厚度沿着所述保护盖的所述整体长度的至少一部分变化。8.根据权利要求7所述的转子叶片组件，其中，所述上夹式弹簧构造还包括内部加厚边缘或外部加厚边缘中的至少一者。9.根据权利要求1所述的转子叶片组件，其中，所述保护盖包括至少部分地固定在所述转子叶片的内腔体内的内夹式构造。10.根据权利要求9所述的转子叶片组件，其中，所述内夹式构造包括突出的前缘部分和相对的凸缘，所述相对的凸缘在所述转子叶片的所述内腔体内固定到所述转子叶片的所述表面中的所述一个或多个表面的内表面。11.根据权利要求1所述的转子叶片组件，其中，所述保护盖的至少第二区段由聚合物材料构成。12.根据权利要求1所述的转子叶片组件，其中，所述保护盖与所述转子叶片的雷电保护系统集成。13.一种用于制造转子叶片组件的方法，所述方法包括：提供至少一个转子叶片，其具有限定在叶片末梢和叶片根部之间延伸的压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面，所述表面由聚合物复合材料构成；形成保护盖，其具有对应于所述转子叶片的所述表面中的一个或多个表面的曲率的形状，其中所述保护盖的第一区段由钨基金属形成，并且所述保护盖的第二区...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：