[发明专利]风力涡轮机传感器组件及其组装方法

说明书

技术领域

本发明领域一般地涉及风力涡轮机，尤其涉及安装于叶片的传感器组件。 

背景技术

至少一些已知的风力涡轮机包括多个用来将来自迎面风的动能转化为用来产生电力的机械能的叶片。以湍流、风切变、偏转误差运行、塔影和/或伴流影响形式的动态载荷可在旋转期间在叶片上引起变化的空气动力，随着时间该空气动力可引起部件过早地疲劳。 

某些已知的风力涡轮机已经装备有安装于叶片的传感器，即风速计，该安装于叶片的传感器能使环绕各叶片的空气动力学状态能够在运行期间被确定，以便可以优化电力生产和减少作用在风力涡轮机叶片上的不期望的载荷。然而，已知的系统固定安装在叶片翼型件中，使得基本上避免了移除后测试(removal following testing)而不破坏传感器。此外，已知的传感器由金属基材料制造，这就增加了传感器的重量并可在测试期间引起振动。这种振动降低了测试结果的准确性。 

发明内容

在一个方面，提供了一种用于风力涡轮机转子叶片的传感器组件。该传感器组件包括空气数据探头(probe)，该空气数据探头包括基轴、尖端以及在基轴和尖端中间延伸的杆部，其中杆部由复合材料制造。传感器组件包括收容件，该收容件可配置成联接在涡轮机叶片前缘内以收容基轴于其中，以便当基轴收容在收容件内时，尖端自涡轮机叶片前缘延伸一段距离。 

在另一个方面，提供了一种包括转子叶片和至少一个传感器组件的风力涡轮机。该传感器组件包括空气数据探头，该空气数据探头包括基轴、尖端以及在尖端和基轴之间延伸的杆部，其中杆部由复合材料制造；收容件配置成联接在涡轮机叶片前缘内以收容基轴，以便当基轴收容在收容件内时，尖端自涡轮机叶片前缘延伸一段距离。 

在再一个方面，提供了一种组装风力涡轮机的方法。该方法包括：将收容件固定联接在涡轮机叶片前缘内，其中，收容件包括第一端和对立的第二端；制造空气数据探头，该探头包括基轴、尖端以及在尖端和基轴之间延伸的杆部，其中，该杆由复合材料制造；以及收容该探头于收容件内，以便当基轴收容在收容件内时，尖端自涡轮机叶片前缘延伸一段距离。 

附图说明

图1是示例性风力涡轮机的侧视图； 

图2是包括可用于图1所示的风力涡轮机的示例性传感器组件的风力涡轮机叶片的示意图； 

图3是可用于图2所示的传感器组件的示例性探头的透视图； 

图4是可用于图2所示的传感器组件的示例性收容件的透视图； 

图5是图2所示的传感器组件的透视图； 

图6是组装后的传感器组件的透视图； 

图7是图2所示的截面7的分解图，该截面移除了传感器组件并安装了示例性插塞。 

部件列表 

100    风力涡轮机    122    载荷转移区 

102    塔            124    方向 

104    支撑表面      200    传感器组件 

106 舱                202 翼型件 

108 转子              204 叶片前缘 

110 轮毂              206 后缘 

112 叶片              208 低压侧 

114 旋转轴线          210 高压侧 

118 俯仰轴线          212 弦线 

120 叶片根部          214 抗剪腹板 

218 翼梁端            216 翼梁端 

219 压力扫描器        228 收容件第二端 

220 孔                250 支撑杆 

222 收容件            252 基轴部分 

224 探头              254 杆近端 

226 收容件第一端      256 尖端部分 

260 端                258 杆远端 

262 界面              274 出管 

264 凸缘              278 配合面 

266 外表面            280 多个螺纹