包括根部端隔板的风力涡轮机叶片制造技术

公开了一种风力涡轮机叶片(10)，其用于风力涡轮机(2)的转子，该风力涡轮机具有基本水平的转子轴。转子包括轮毂(8)，叶片(10)在安装至轮毂(8)时基本在径向方向上从该轮毂延伸，叶片具有带有尖部端(16)和根部端(14)的纵向方向(r)，以及横向方向。风力涡轮机叶片包括限定叶片的成型轮廓并且具有内部壳体壁的叶片壳体，其中叶片设有隔板，该隔板通过附连部件在叶片的根部端处安装至内部壳体壁，该隔板包括第一侧和第二侧。附连部件与隔板整体地形成或附连部件连接至隔板，并且附连部件包括弹性材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括根部端隔板的风力涡轮机叶片
本专利技术涉及一种风力涡轮机叶片，其用于风力涡轮机的转子，该风力涡轮机具有基本水平的转子轴，所述转子包括轮毂，叶片在安装至该轮毂时基本在径向方向上从该轮毂延伸，叶片具有带有尖部端和根部端的纵向方向，以及横向方向。风力涡轮机叶片包括限定叶片的成型轮廓并且具有内部壳体壁的叶片壳体，其中叶片设有隔板，该隔板通过附连部件在叶片的根部端处安装至内部壳体壁，该隔板包括第一侧和第二侧。本专利技术还涉及一种制造隔板和附连部件的组合体的方法。
技术介绍
现代风力涡轮机包括具有轮毂和多个风力涡轮机叶片的转子，这些风力涡轮机叶片基本径向地从轮毂延伸。转子安装至机器机壳或机舱，其转而布置在塔架的顶部。机器机壳可偏转，以使得其可环绕与塔架相关的垂直轴枢转，因此能够将转子调整相对于风的方向。转子可由风吹动而旋转，由此驱动一个或多个发电机。风力涡轮机叶片常设有布置在叶片的根部端处的隔板，典型地位于叶片内侧长度（inboard）的20%处。隔板具有两种功能，首先，当需要在叶片的内部进行维护或修理时，它起到用于工人的作业平台的作用。其次，它防止内部碎片落入叶片的机器机壳。额外地，在有利地安装时，隔板是水密的。隔板典型地直接胶接在风力涡轮机叶片的内部壁上。然而，在运行期间，风力涡轮机叶片经受大的负载，该负载导致叶片的内侧部分椭圆化(ovalise)。这种情况转而产生至胶接结合的负载，并且在最坏的情况下，隔板可从内部叶片壁撕裂松开。同样广为知晓的是将隔板安装在由钢或纤维增强的复合材料制成的浴缸形凸缘上，其允许叶片壁相对于隔板的小的移动。例如，此类解决方案由WO09/085041已知。然而，此解决方案还被施加至凸缘以及至凸缘和内部叶片壁之间的胶接结合的大的负载所阻碍。进一步地，相对刚性的凸缘使得在风力涡轮机叶片内部安装隔板和凸缘是困难且繁琐的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于获得一种风力涡轮机叶片，其克服或改善至少一个现有技术的缺陷，或其提供一种有用的备选方案。根据第一方面，本专利技术提供一种设有隔板的风力涡轮机叶片，其中隔板的附连部件与隔板部分整体地形成或连接至隔板部分，并且其中附连部件包括弹性材料。隔板与附连部件一起可因此作为单个元件安装在风力涡轮机叶片中。在将隔板安装在叶片中时，弹性的附连部件提供了操作上的便利，这是因为材料是可弯曲至一定程度的，使得附连部件可折叠入叶片根部的开口并附着至内部壁。同时，附连部件还提供卓越的强度来承载隔板。进一步地，弹性材料提供了足够的弹性来抵消叶片根部的椭圆化，而使附连部件不从叶片壁撕裂松开。根据一个有利实施例，附连部件和隔板一起密封叶片的根部端。因此，隔板与附连部件一起可作为单个元件安装在风力涡轮机中，因此密封叶片的根部端，并且因此防止碎片进入机器机壳。进一步地，此解决方案对于使隔板和附连部件的组合体具有水密性是特别简单的。根据第一实施例，附连部件的外部直径等于或大于内部壳体壁的内部直径。因此，所确保的是弹性的附连部件不会预受压而远离内部叶片壁。同时，弹性材料确保附连部件和隔板可轻易地安装在叶片之内，这是因为弹性的附连部件可折叠入叶片并且附着或另外固定至叶片的内部叶片壁。例如，附连部件的外部直径可为比内部直径大至少1cm或至少2cm。根据一个备选实施例，附连部件的外部直径小于内部壳体壁的内部直径，例如至少小1cm，或2cm，或3cm，或4cm，或5cm。由此，隔板和附连部件可更轻易地插入叶片，并且附连部件的弹性部确保附连部件可为弯曲的并附接至叶片壁。根据一个有利实施例，隔板包括周缘部，并且附连部件包括叶片壁固定部和附接至隔板的周缘部的隔板固定部。有利地，附连部件在周缘向上附接至隔板，使得两个部件共同密封风力涡轮机叶片的根部。因此，附连部件沿隔板的整个周缘或边缘连接至隔板。在另一有利实施例中，叶片壁固定部和隔板固定部由诸如中间臂的中间部分隔。该中间部允许隔板相对于内部叶片壁的进一步移动，或反之亦然。在第一实施例中，叶片壁固定部、隔板固定部和隔板基本布置在同一平面上。因此，如果附连部件包括连接臂，此臂基本垂直于内部壳体壁延伸。根据另一实施例，叶片壁固定部和隔板固定部沿叶片的纵向方向移位。由此，附连部件能够提供纵向方向上的强度，并且因此承载数百公斤的重量，这是必要的，为了能够承载隔板自身以及平台或站在隔板上的工人。例如，叶片壁固定部和隔板固定部可沿叶片的纵向方向移位至少5cm，或至少7.5cm，或至少10cm。根据另一实施例，当叶片处于非椭圆化的状态下时，隔板从内部叶片壁移位至少2cm，或至少2.5cm，或至少3cm，或至少4cm，或至少6cm。因此，当安装在叶片内部时，叶片壁固定部和隔板固定部在叶片的横向方向上相等地移位。通过让叶片壁固定部和隔板固定部均在叶片的纵向方向上移位，并且从内部叶片壁，也即在根部的圆形横截面的径向方向上移位，附连部件的弹性部能够吸收来自根部的椭圆化的力，又提供了必要的纵向或轴向强度来承载隔板和站在隔板上的工人。根据一个有利实施例，连接臂与内部叶片壁形成角度，该角度处于10度至80度的区间内，有利地在10度至60度之间，并且更有利地在10度至45度之间，例如大约30度。在另一有利实施例中，连接臂定向为基本平行于叶片的纵向方向。有利地，附连部件包括隔板固定部，其包括基本c形或u形的部分，该部分具有附接至隔板的第一侧的第一部分以及附接至隔板的第二侧的第二部分。隔板固定部可进一步包括附接至隔板的周缘部的第三部分。备选地，隔板固定部可固定至隔板，其中在隔板固定部的第三部分和隔板的周缘部之间有空隙。附连部件可通过多种方式固定至隔板和叶片壁，例如，通过粘接、在隔板上整体地模制、或通过紧固构件。在另一有利实施例中，隔板包括周缘向上的槽，并且，附连部件通过例如舌形部附接至该槽。在又一有利实施例中，隔板形成为夹层构造，有利地包括在该隔板的第一侧处的第一纤维增强蒙皮、在该隔板的第二侧处的第二纤维增强蒙皮、以及在第一蒙皮和第二蒙皮之间的内核材料。因此，隔板可包括在该隔板的第一侧处的纤维增强材料的第一层、以及在该隔板的第二侧处的纤维增强材料的第二层。例如，纤维可为玻璃纤维或碳纤维。例如，内核材料可由诸如发泡聚合物的聚合物材料制成。在一个有利实施例中，附连部件的弹性材料和隔板的聚合物材料是兼容的，优选地为化学兼容。由此，例如，附连部件可模制在隔板的周缘部上并且化学地结合并附着至隔板的夹层构造的内核材料。在一个实施例中，弹性材料和发泡聚合物是基于聚氨酯的材料。模制的隔板的树脂也可为基于聚氨酯的材料。聚氨酯是非常多用途的材料，其中硬度(或弹性)可容易改变，以便诸如提供刚性固定部和夹层构造的内核，以及附连部件的可弯曲的、弹性的中间部。在另一实施例中，附连部件包括在内部叶片壁和隔板之间的周缘向上的空心部。在举例的实施例中，空心部可提供隔板的必要移动，其中两个固定部布置在同一平面上。在又一实施例中，附连部件包括周缘向上的内核部。例如，该周缘上的内核部可由在经受负载时适应于粉碎或另外破裂的材料制成。由此，内核将在风力涡轮机的运行期间破裂，并且因此形成周缘向上的空心部。因此，内核部仅用于在附连部件和隔板的制造(以及随后的安装)期间获得外形稳定的形状。根据一个有利实施例，附连部件包括弹性部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力涡轮机叶片(10)，其具有带有尖部端(16)和根部端(14)的纵向方向(r)，以及横向方向，所述风力涡轮机叶片包括限定了所述叶片的成型轮廓并且具有内部壳体壁(25)的叶片壳体，其中??所述叶片(10)设有隔板(50)，其通过附连部件(60)在所述叶片的所述根部端处安装至所述内部壳体壁，所述隔板(50)包括第一侧(54)和第二侧(55)，其特征在于??所述附连部件(60)与所述隔板(50)整体地形成或所述附连部件(60)连接至所述隔板(50)，并且其中所述附连部件(60)包括弹性材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.08 EP 11157298.81.一种风力涡轮机叶片(10)，其具有带有尖部端(14)和根部端(16)的纵向方向(r)，以及横向方向，所述风力涡轮机叶片包括限定了所述叶片的成型轮廓并且具有内部壳体壁(25)的叶片壳体，其中-所述叶片(10)设有隔板(50)，其通过附连部件(60)在所述叶片的所述根部端处安装至所述内部壳体壁，所述隔板(50)包括第一侧(54)和第二侧(55)，其特征在于-所述附连部件(60)与所述隔板(50)整体地形成，或所述附连部件(60)经由基本c形或u形的部分连接至所述隔板(50)的周缘部(56)，以便将所述部分的第一部分(64)附接至所述隔板(50)的所述第一侧(54)，并将所述部分的第二部分(65)附接至所述隔板(50)的所述第二侧(55)，并且其中所述附连部件(60)包括弹性材料。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中，所述附连部件(60)和所述隔板(50)共同封闭所述叶片(10)的所述根部端。3.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中，所述附连部件(60)的外部直径等于或大于所述内部壳体壁(25)的内部直径。4.根据权利要求2所述的风力涡轮机叶片，其中，所述附连部件(60)的外部直径等于或大于所述内部壳体壁(25)的内部直径。5.根据权利要求3所述的风力涡轮机叶片，其中，所述附连部件(60)的所述外部直径比所述内部壳体壁(25)的所述内部直径大至少1cm，或至少2cm。6.根据权利要求4所述的风力涡轮机叶片，其中，所述附连部件(60)的所述外部直径比所述内部壳体壁(25)的所述内部直径大至少1cm，或至少2cm。7.根据前述权利要求1-6的任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述附连部件(60)包括叶片壁固定部(61)和隔板固定部(63)，所述隔板固定部(63)附接至所述隔板(50)的所述周缘部(56)。8.根据权利要求7所述的风力涡轮机，其中，所述叶片壁固定部(61)和所述隔板固定部(63)由中间部(62)分隔。9.根据权利要求8所述的风力涡轮机，其中，所述中间部(62)是中间臂。10.根据权利要求7所述的风力涡轮机叶片，其中，所述叶片壁固定部(61)、所述隔板固定部(63)和所述隔板(50)基本布置在同一平面上。11.根据权利要求7所述的风力涡轮机叶片，其中，所述叶片壁固定部(61)和所述隔板固定部(63)沿所述叶片的所述纵向方向移位。12.根据权利要求11所述的风力涡轮机叶片，其中，所述叶片壁固定部(61)和所述隔板固定部(63)沿所述叶片的所述纵向方向移位至少5cm，或至少7.5cm，或至少10cm。13.根据前述权利要求1-6的任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，当所述叶片处于非椭圆化状态下时，所述隔板(50)从所述内部壳体壁(25)移位至少2cm，或至少4cm，或至少6cm。14.根据权利要求9所述的风力涡轮机叶片，其中，所述中间臂与所述内部壳体壁(25)形成角度，所述角度处于10度至80度的区间中。15.根据权利要求9所述的风力涡轮机叶片，其中，所述中间臂与所述内部壳体壁(25)形成角度，所述角度处于10度至60度之间。16.根据权利要求9所述的风力涡轮机叶片，其中，所述中间臂与所述内部壳体壁(25)形成角度，所述角度处于10度至45度之间。17.根据权利要求9所述的风力涡轮机叶片，其中，所述中间臂与所述内部壳体壁(25)形成角度，所述角度大约30度。18.根据权利要求9所述的风力涡轮机叶片，其中，所述中间臂定向为基本平行于所述叶片的所述纵向方向。19.根据前述权利要求1-6的任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述附连部件(60)包括隔板固定部(63)，所述隔板固定部包括所述部分。20.根据权利要求19所述的风力涡轮机叶片，其中，所述隔板固定部(63)还具有第三部分(66)，所述第三部分(66)附接至所述隔板(50)的所述周缘部(56)。21.根据权利要求1至6的任一项所述的风力涡轮机叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：KB伯格，
申请(专利权)人：LMWP专利控股有限公司，
类型：
国别省市：