[发明专利]风力涡轮机叶片

说明书

技术领域

本发明涉及内叶片段和外叶片段至部分变桨距风力涡轮机叶片的桨距系统的固定，特别涉及螺栓连接方式的固定。

背景技术

在某些风力涡轮机叶片设计中，期望能够俯仰一些或所有风力涡轮机叶片主体，以控制风力涡轮机运行。这种俯仰通过使用桨距系统来实现，该桨距系统设于期望俯仰的涡轮机片段之间。

参见图1，联接安装在风力涡轮机叶片中的桨距系统的横断面的示范性实施例，用50表示。图1中仅示出桨距系统50的横断面的一侧。可以理解的是，整个桨距系统50在完整的圆周上延伸，在邻近的叶片段之间构成可俯仰的联接。

桨距系统50包括第一和第二同心的俯仰环（pitch ring）52，54，该俯仰环52，54通过至少一个轴承跑道56彼此联接。第一俯仰环52是外俯仰环，其具有比第二俯仰环54更大的直径，该第二俯仰环54位于第一俯仰环52圆周之内。跑道56中的轴承允许桨距系统的第一俯仰环52相对第二俯仰环54转动。

图1中，第一俯仰环52联接至第一叶片段58；螺栓60延伸穿过第一俯仰环52，并且牢固的容置于第一叶片段58的端部内；螺母62应用至螺栓60的自由端，以靠着第一俯仰环52和第一叶片段58上的底层末端表面紧固。同样地，第二俯仰环54联接至第二叶片段64；螺栓66延伸穿过第二俯仰环54，并且牢固地容置于第二叶片段64的端部内；螺母68应用至螺栓66的自由端，以靠着第二俯仰环54和第二叶片段64上的底层末端表面紧固。因此，第二叶片段64可相对于第一叶片段58可转动的俯仰。

由于图1中仅示出桨距系统50的横截面的一侧，因此，可以理解的是，多个螺栓60，66和螺母62，68绕桨距系统50的圆周设置。

作为桨距系统50的所述构造的结果，多个螺母和螺栓中的一组螺母和螺栓位于叶片外部——这种情况下，是第一组螺母和螺栓60，62。这种构造对于完全俯仰的风力涡轮机转子叶片是标准布置（其中，俯仰环设于转子叶片的根端），例如美国专利No.6,783,326中所见。同样地，在风力涡轮机叶片外部的一组螺栓和螺母的布置也用于部分变桨距转子叶片，其中，桨距系统位于第一叶片段和第二叶片段之间的整个转子叶片的经度上的一点上。

然而，这种布置的一个问题是，第一俯仰环52的螺栓连接的维护，需要在正确位置接入外部叶片，以使工人进行适当的维护操作，例如，紧固螺栓连接。由于叶片转动必须固定和安全地停止，这种外部叶片接入导致相当多的维护时间和成本。进一步，部分变桨距涡轮机的情形下，维护时，必须将门架或起重提升平台设在邻近叶片的俯仰连接位的位置。在离岸涡轮机的情形下，由于任何外部维护操作易受天气造成的延误等因素影响，这种维护操作需要额外的成本。由于在风力涡轮机的使用期内必须定期进行维护操作，如螺栓紧固，对于风力涡轮机而言，这种维护操作涉及到的成本为相当高的操作费用。

国际专利申请WO2005/019642，公开了一种风力涡轮机叶片桨距系统，并且示出可转动的安装于轮毂的叶片。叶片和轮毂之间的连接件通过俯仰驱动盘制成。该驱动盘通过延伸入叶片的螺栓安装于叶片。轮毂和驱动盘之间设有其他的螺栓系统，这些螺栓系统延伸贯穿驱动盘和轮毂壁。该公开文本也包括叶片的两个部分之间的桨距系统的实施例。但未给出这些螺栓是如何紧固的信息。同样，国际专利申请WO2011/056121公开了一种在叶片的两个部分之间设有桨距系统的风力涡轮机。

本发明的目的是改进现有技术的体系。特别地，目的是提供一种风力涡轮机叶片，能够克服上述概括的问题，并且导致相关的维护成本降低。

发明内容

这个目的通过一种方法实现，其中，部分变桨距风力涡轮机叶片的内、外叶片段穿过桨距系统通过紧固动作彼此紧固，该紧固动作仅从叶片内部进行，通常叶片至少35米长，其中，该叶片具有大致中空的叶片主体。相关的桨距系统设于内、外叶片段之间，内叶片段通过紧固动作紧固至桨距系统，该紧固动作仅从叶片内部进行，例如，从内叶片段的内部。同样地，外叶片段可通过紧固动作紧固至桨距系统，该紧固动作也仅从叶片内部进行。