[发明专利]风力涡轮机叶片和风力涡轮机发电设备

说明书

一种风力涡轮机叶片，其包括：金属受体，其包括所述风力涡轮机叶片的叶片顶端；和叶片本体部，其被连接到所述金属受体，以便被定位在所述金属受体的叶片根部侧上，所述叶片本体部具有中空结构，并且在与所述金属受体的接合区域中，与所述金属受体一起在所述风力涡轮机叶片的叶片顶端区域中形成机翼形状。在从所述风力涡轮机叶片的叶片厚度方向上观察时，所述金属受体和所述叶片本体部之间的所述接合线在接合线和所述风力涡轮机叶片的前缘之间的交点处的切线从所述风力涡轮机叶片的翼弦方向倾斜。

技术领域

本发明涉及一种风力涡轮机叶片和一种风力涡轮机发电设备。

背景技术

通常，风力涡轮机叶片设有防雷设施，用于减少雷击对叶片本体的损坏。例如，专利文献1公开了一种风力涡轮机叶片，其在叶片顶端上具有金属受体(雷电接收部)。

引用列表

专利文献

专利文献1：EP2226497A

发明内容

待解决的问题

当转子旋转时，风力涡轮机叶片受到空气中的异物(例如，雨滴、灰尘)撞击，并且碰撞导致在风力涡轮机叶片的前缘侧发生腐蚀。特别地，如果异物撞击到叶片本体部和受体之间的接合部，则裂纹可能从接合部的前缘侧开始，在叶片本体部上发展。

本发明的至少一些实施例的目标在于抑制对风力涡轮机叶片的腐蚀损伤。

问题的解决方案

(1)根据本发明的至少一个实施例的风力涡轮机叶片包含：金属受体，其包括风力涡轮机叶片的叶片顶端；以及叶片本体部，其被连接到金属受体，以便被定位在该金属受体的叶片根部侧上，叶片本体部具有中空结构，并且在与金属受体的接合区域中，与金属受体一起在风力涡轮机叶片的叶片顶端区域中形成机翼形状。在风力涡轮机叶片的叶片厚度方向上看时，金属受体和叶片本体部之间的接合线在接合线与风力涡轮机叶片的前缘之间的交点处的切线从风力涡轮机叶片的翼弦方向倾斜。

利用上述构造(1)，金属受体与具有中空结构的叶片本体部之间的接合表面从翼弦方向倾斜，并且由此由异物(例如，雨滴、灰尘)与风力涡轮机叶片的前缘形成的碰撞角与接合表面的切线方向不相同。因此，能够减轻当异物撞击风力涡轮机叶片时冲击在接合部上的集中，并且由此抑制在接合表面上的腐蚀和对风力涡轮机叶片的腐蚀损伤。

在叶片本体部具有“中空结构”的情况下，特别有效地抑制金属受体与叶片本体部之间的接合表面上的腐蚀。即，在叶片本体部具有中空结构的情况下，金属受体与叶片本体部之间的接合表面上的腐蚀的发展可能导致形成连接风力涡轮机叶片的内部和外部的连通路径，这可能使异物进入到叶片本体部的内部(中空段)中。就此而言，如上所述，能够抑制接合表面上的腐蚀在技术上是有利的。

在本说明书中，“叶片厚度方向”是指垂直于风力涡轮机叶片的叶片翼展方向和翼弦方向两者的方向。

(2)在一些实施例中，在上述构造(1)中，在沿风力涡轮机叶片的叶片厚度方向上观察时，接合线可以弯曲或折曲，使得接合线与风力涡轮机叶片的后缘之间的交点被定位成比切线和风力涡轮机叶片的后缘之间的交点更靠近叶片顶端。

利用上述构造(2)，金属受体与具有中空结构的叶片本体部之间的接合线可以在下列范围内具有从前缘到后缘的非线性形状，在该范围内，接合线和风力涡轮机叶片的后缘之间的交点比切线和风力涡轮机叶片的后缘之间的交点更靠近叶片顶端。因此，能够改进金属受体与叶片本体部之间的接合部的形状的设计灵活性，并且由此能够从多种形状中选择用于金属受体的形状，以更适当地减少对风力涡轮机叶片的腐蚀损伤。

(3)在一些实施例中，在上述构造(1)或(2)中，切线可从翼弦方向倾斜，以便随着朝向风力涡轮机叶片的后缘远离前缘而更靠近叶片顶端。