[发明专利]风力涡轮机叶片上的附接装置和利用这些装置检修的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于风力涡轮机的叶片和对安装在风力涡轮机上的这种叶片进行检修的方法。

背景技术

对风力涡轮机上的叶片进行检查和修理涉及高财政成本，这一方面是由涡轮机不工作时的收益损失造成，另一方面是由检查和修理工作本身造成。一个选择是拆下受损叶片并直接安装另一个叶片，从而使涡轮机能够迅速地恢复工作。然而，这种做法所涉及的成本是相当可观的，一方面是因为新的叶片，另一方面是因为用于安装的起重机、船只或直升机，还要加上的是，更换只可能在无风天气情况下进行，这就引起了问题，尤其是在离岸涡轮机的情况下。

除非损坏很大，否则在大多数情况下可以在叶片安装在风力涡轮机上的同时进行叶片的检修和修理。这项工作通常在叶片沿塔架(tower)处于竖直位置时利用与叶片一起的各种工作平台完成。工作平台由起重机从重型车辆或船只搬运并且连接到塔架或轮轴(hub)上。可替代地，可以由从机舱沿着叶片绕绳下降的工作人员进行检查，但是，这项工作很难在足够安全的情况下完成。然而，如上所述，使用移动式起重机和带有起重机的船只会产生高成本。还需要补充的是，在竖直定位的叶片上，修理区域比较受限制，并且并非所有的修理工作都能在竖直面上适当地进行。

由WO 2004/070203可知，在叶片保持在水平位置上时将叶片安装于风力涡轮机上。为了能够提升叶片，叶片具有完全贯穿叶片壳体的一个或两个孔，起重装置安装至所述孔。所述孔在安装之后被封闭以防止水土进入，并且不会破坏叶片的空气动力特性，因此，它们在叶片的检修和日常维修的情况下不适用；它们只有正在安装叶片时有用。这种方法的另一显著缺陷在于，在孔周围很大区域内，穿过整个叶片壳体的孔不可避免地显著降低了层压结构(laminate)的强度和刚度，并因此降低了叶片的强度和刚度。因此，只有相隔较远距离的少数孔是可以勉强接受的，这意味着，这种孔在检修作业中不适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检修叶片的方法，从而有可能在更好的条件下、以更灵活的方式和利用更少的设备更好地检查叶片的较大区域。

因此，本发明涉及一种用于风力涡轮机的叶片，其包括至少一个用于附接检修设备的附接装置，所述附接装置附接在叶片外部并易于从叶片外部接触到。

因此，可以获得以下优点，即，当叶片安装在风力涡轮机上时，检修设备、工作人员的安全绳索、安全网、工作平台等可以按照简单且安全的方式附接到叶片上。因此，可以在叶片处于水平状态的情况下进行检修和修理，从而避免使用例如起重机等的昂贵起重设备。工作人员的安全性与绕绳下降相比也得到提高，这是因为他们由此能够以安全的方式锁定在叶片上。而且，与叶片处于其竖直位置的情况相比，有可能一次检修叶片的较大区域，这使得能够在无需拆卸叶片的情况下进行大规模操作或改进。利用附接装置，还有可能覆盖叶片的大部分，因此，如果有的话，可以在修理期间控制重要的参数，诸如温度和湿度。

同样，附接装置在叶片要进行运输和安装时是有利的，因为它们能够改进对叶片运动的控制。同时，与通常使用几根皮带将叶片提起的情况相比，可以在整个叶片上获得更为均匀的载荷分布。

而且，附接装置可用于固定诸如挡板或阻流板的空气动力学部件或者用于定期悬挂广告标语，等等。

一个实施例涉及如上所述的用于风力涡轮机的叶片，其中，在附接装置不使用时，附接装置定位成使叶片的表面基本平滑。因此可以确保附接装置在叶片旋转期间不影响其空气动力特性，因此也不影响风力涡轮机的产率。

根据一个实施例，当附接装置不使用时，附接装置的顶面与叶片表面齐平。

根据另一实施例，当附接装置不使用时，附接装置由挡板至少部分地覆盖。因此，可以保证叶片的空气动力特性得以保持，同时保证易于从叶片外部接触到附接装置。

本发明的一个实施例还包括如上文全部或一部分所述的风力涡轮机叶片，其中，多个附接装置沿叶片的前缘和后缘向下定位、定位于叶片两侧和/或沿叶片的主层压结构定位。因此，实现了能够从叶片的主要部分接触到附接装置，从而产生与检修和修理相关的更大程度的灵活性。

根据本发明的一个实施例，附接装置包括螺纹或孔环。因此，检修设备的绳索、棒材和其他类型的部件可以按简单、方便的方式附接到其上，同样，有可能在很大程度上使用标准设备。