[发明专利]组装用于在风力涡轮中使用的转子叶片的系统和方法

说明书

技术领域

本文公开的实施例大体涉及风力涡轮转子叶片，并且更具体而言，涉及用于风力涡轮转子叶片的梁帽系统。

背景技术

至少一些已知的风力涡轮转子叶片包括由纤维增强的聚合物制成的两个叶片外壳部分。模制叶片外壳部分，然后使用适当的粘合材料沿着协作边缘将叶片外壳部分联接在一起。叶片外壳部分典型地包括使用适当的均匀分布的纤维、纤维束或在模具部件中分层的纤维垫制成的面板壁。但是，面板壁相对较轻且仅具有低的刚度。因此，面板壁的硬度和刚度以及抗弯强度可能不能经受住在操作期间施加到转子叶片上的载荷和力。为了提高转子叶片的强度，叶片外壳部分由层压到叶片外壳部分的内表面上的梁帽加强。典型地，梁帽基本沿转子叶片的纵向长度延伸。至少一些已知的转子叶片包括具有对称的截面宽度和大致相等的截面积的梁帽。至少一些已知的梁帽是由适当的玻璃材料制成的。

导致转子叶片尖部朝向风力涡轮塔架偏斜的摇动方向(flapwise)载荷主要通过梁帽来沿着转子叶片传递。另外，由于近年来风力涡轮转子叶片的不断增加的长度，满足硬度要求在转子叶片的结构设计中是主要的考量。因而，传统叶片设计要么强度过大，从而导致更重的设计，要么硬度过大，从而导致设计昂贵。另外，传统转子叶片设计包括更厚的面板壁和/或更大的面板壁长度，使得面板壁相对来说比梁帽更昂贵。至少一些已知的风力涡轮转子叶片包括由适当的轻木材料制成的面板壁，轻木材料比梁帽材料相对更昂贵。

发明内容

在一方面，提供了一种组装用于与风力涡轮一起使用的转子叶片的方法。该方法包括将第一梁帽联接到至少一个第一面板壁上，以形成第一叶片节段，其中，第一梁帽具有第一弦向宽度。第二梁帽联接到至少一个第二面板壁上，以形成第二叶片节段。第二梁帽具有大于第一弦向宽度的第二弦向宽度。第一叶片节段联接到第二叶片节段上，以形成转子叶片。

在另一方面，提供了一种用于与风力涡轮一起使用的转子叶片。该转子叶片包括第一叶片节段，第一叶片节段包括至少一个第一面板壁。第二叶片节段包括至少一个第二面板壁，并且联接到第一叶片节段上，以形成转子叶片。第一梁帽联接到第一叶片节段上，并且具有第一弦向宽度。第二梁帽联接到第二叶片节段上，并且具有大于第一弦向宽度的第二弦向宽度。

在又一方面，提供了一种风力涡轮。该风力涡轮包括塔架、联接到塔架上的机舱、可旋转地联接到机舱上的轮毂，以及联接到轮毂上的至少一个转子叶片。转子叶片包括第一叶片节段，第一叶片节段包括至少一个第一面板壁。第二叶片节段包括至少一个第二面板壁，并且联接到第一叶片节段上，以形成转子叶片。第一梁帽联接到第一叶片节段上，并且具有第一弦向宽度。第二梁帽联接到第二叶片节段上，并且具有大于第一弦向宽度的第二弦向宽度。

本文描述的实施例有利于组装满足转子叶片硬度和偏斜要求的、具有长度减小的面板壁的转子叶片。更具体而言，本文描述的转子叶片包括梁帽，该梁帽包括具有大致相等的截面积的不对称的截面宽度，这提供了使得转子叶片能够具有类似于传统转子叶片的适当的尖部偏斜的足够的叶片硬度。另外，通过提供具有不对称的宽度的梁帽，需要在叶片节段中包括数量减少的更昂贵的面板材料，从而降低了制造转子叶片的总成本。

附图说明

图1-9显示了本文描述的系统和方法的示例性实施例。

图1是示例性风力涡轮的透视图。

图2是适于与图1所示的风力涡轮一起使用的示例性转子叶片的截面图。

图3是图2所示的示例性转子叶片的截面图。

图4-6是适于与图1所示的风力涡轮一起使用的转子叶片的备选实施例的截面图。

图7是适于与图1所示的风力涡轮一起使用的备选转子叶片的截面图。

图8是图7所示的转子叶片的截面图。

图9是用于组装适于与图1所示的风力涡轮一起使用的转子叶片的示例性方法的流程图。

部件列表

10风力涡轮

12塔架

14支承表面

16机舱

18转子

20可旋转的轮毂

22转子叶片

24叶片根部部分

26叶片尖部部分

27载荷传递区

28方向

30旋转轴线

32桨距调节系统

34变桨轴线

36控制系统

38偏转轴线

100转子叶片

102根部端

104尖部端

106主体

107纵向轴线

108第一叶片节段

110第二叶片节段