[发明专利]用于风力涡轮机的转子叶片和用于组装转子叶片的方法

说明书

技术领域

本文描述的主题大体涉及风力涡轮机，并且更具体而言，涉及用于与风力涡轮机一起使用的转子叶片。

背景技术

至少一些已知的风力涡轮机转子叶片包括纤维增强的聚合物制成的两个叶片壳体部分。模制叶片壳体部分，且然后使用适当的粘接材料沿着协作边缘将叶片壳体部分联接在一起。叶片壳体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层叠的纤维垫制成的板壁。但是，板壁相对较轻，并且仅具有低的刚度。因此，板壁的韧性和刚度以及抗弯强度不能经受在操作期间施加在转子叶片上的载荷和力。为了提高转子叶片的强度，用层压到叶片壳体部分的内表面上的梁帽来加固叶片壳体部分。至少一些已知的转子叶片包括在两个叶片壳体部分之间延伸的、连接梁帽的抗剪腹板。典型地，梁帽和抗剪腹板基本沿着转子叶片的纵向长度延伸。

至少一些已知的转子叶片包括由单个模具形成的叶片区段。各个叶片区段的整个长度形成为整体式结构，且然后用结合材料将各个叶片区段联接在一起。在至少一些已知的转子叶片中，在转子叶片的结合区域内发生转子叶片的故障。另外，随着近年来风力涡轮机转子叶片的长度的不断增加，运输和修理要求是转子叶片设计的主要考虑事项。另外，至少一些已知的转子叶片包括根部部分，根部部分包括圆形截面积，以有利于将转子叶片连接到轮毂上，从而沿着转子叶片的长度减小了翼型形状的长度。

发明内容

在一方面，提供了一种组装用于与风力涡轮机一起使用的转子叶片的方法。该方法包括提供叶片侧壁，叶片侧壁至少部分地限定从叶根朝向转子叶片的叶尖延伸的腔体，该叶片侧壁具有前缘和后缘。结构支承组件至少部分地定位在腔体内，并且从叶根朝向叶尖延伸。结构支承组件包括根部端和相对的尖部端。至少一个支承部件联接到叶片侧壁和结构支承组件上。

在另一方面，提供了一种用于与风力涡轮机一起使用的转子叶片。该转子叶片包括叶片侧壁，叶片侧壁至少部分地限定从叶根朝向转子叶片的叶尖延伸的腔体。叶片侧壁具有前缘和后缘。结构支承组件至少部分地定位在腔体内，并且从叶根朝向叶尖延伸。结构支承组件包括根部端和相对的尖部端。至少一个支承部件联接在叶片侧壁和结构支承组件之间。

在又一方面，提供了一种风力涡轮机。该风力涡轮机包括塔架、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。转子叶片包括叶片侧壁，叶片侧壁至少部分地限定从叶根朝向转子叶片的叶尖延伸的腔体。叶片侧壁具有前缘和后缘。结构支承组件至少部分地定位在腔体内，并且从叶根朝向叶尖延伸。结构支承组件包括根部端和相对的尖部端。至少一个支承部件联接在叶片侧壁和结构支承组件之间。

本文描述的实施例有利于组装这样的转子叶片：该转子叶片提高风力涡轮机的年发电量，并且有利于降低制造转子叶片的总成本。更具体而言，本文描述的转子叶片包括定位在转子叶片腔体内的结构支承组件，结构支承组件联接到风力涡轮机轮毂上，以有助于在风力涡轮机的轮毂处或附近具有翼型形状的转子叶根部分。另外，通过提供结构支承组件，本文描述的转子叶片可组装在模块式区段中，从而降低制造转子叶片的总成本。

附图说明

图1是示例性风力涡轮机的一部分的透视图。

图2是适于与图1所示的风力涡轮机一起使用的示例性转子叶片的透视图。

图3是图2所示的示例性转子叶片的截面图。

图4-7是适于与图1所示的风力涡轮机一起使用的转子叶片的备选实施例的截面图。

图8是适于与图1所示的风力涡轮机一起使用的备选转子叶片的一部分的透视图。

图9是适于与图1所示的风力涡轮机一起使用的另外的备选转子叶片的一部分的透视图。

部件列表

10风力涡轮机

12塔架

14支承面

16机舱

18转子

20轮毂

22转子叶片

24叶根部分

26叶尖部分

27载荷传递区域

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偏航轴线

40变桨组件

42变桨轴承

100转子叶片

102叶根部分

104尖部部分

108纵向轴线

110叶片侧壁

112内表面

114腔体

116第一叶片区段

118第二叶片区段

120前缘

122后缘