[发明专利]用于风力涡轮机转子叶片的气动装置的安全系统

说明书

本发明涉及一种风力涡轮机（10）的转子叶片（20），该转子叶片包括可以通过使用压力供应系统（30）来气动地致动的气动装置（28）。压力供应系统（30）包括：加压空气供应系统（31）；加压空气传输系统（32），其具有用于将所供应的加压空气从加压空气供应系统（31）传输到气动装置（28）的压力管线；至少一个气动致动器（33），其用于激活气动装置（28）；以及安全系统，其用以保护转子叶片（20）免受由加压空气传输系统（32）和/或致动器（33）中的超压所引起的损害。该安全系统包括用于从加压空气传输系统（32）和/或致动器（33）排放加压空气的器件。此外，本发明涉及一种用于发电的风力涡轮机（10），其包括至少一个这样的转子叶片（20）。

技术领域

本发明涉及一种用于风力涡轮机的转子叶片的安全系统，该转子叶片包括可以通过使用压力供应系统来气动地致动的气动装置。此外，本发明涉及一种用于发电的风力涡轮机，其包括具有安全系统的此类转子叶片。

背景技术

使用用于风力涡轮机转子叶片的气动装置以便影响转子叶片的气动性质是已知的。气动装置的示例是襟翼（flap）、缝翼（slat）或扰流板（spoiler）。对于低于风力涡轮机的额定风速的风速，这些气动装置可增加转子叶片的升力，和/或对于高于风力涡轮机的额定风速的风速，这些气动装置可减小转子叶片的升力（并且因此减小负载）。在该上下文中，风力涡轮机的额定风速被称为风力涡轮机达到其标称输出功率的风速。对于现代工业风力涡轮机，额定风速经常在每秒八米和十二米之间。

此类气动装置可被动地改变风力涡轮机转子叶片的轮廓。这意味着，由于对气动装置的巧妙和精心的设计，当达到或超过涉及预定参数（例如，风速或风压）的特定阈值时，转子叶片的轮廓的改变得以实现。

替代地，气动装置可主动地工作。用于激活气动装置的致动机构的示例是气动、机械、电动或液压机构。主动致动气动装置的优点是气动装置的通用性更好。此外，原则上可以更具选择性地使用主动地工作的气动装置，因为对气动装置的激活不必须取决于达到或超过某些外部参数（诸如，风压或风速）。作为替代，主动地工作的气动装置也可取决于风力涡轮机的其他工作条件被激活，或仅由控制风力涡轮机的人“按需”激活。

迄今为止，尚未详细研究或描述以特定方式使用气动致动器以便激活或停用风力涡轮机转子叶片的气动装置。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于风力涡轮机的转子叶片的可靠的压力供应系统，其中，适当地考虑了风力涡轮机的具体要求和需求。

该目的通过根据独立权利要求的本发明实现。在从属权利要求中公开了有利的修改和实施例。

根据本发明，提供了一种风力涡轮机的转子叶片，其中，转子叶片包括气动装置，该气动装置可以通过使用压力供应系统而气动地致动。压力供应装置包括：加压空气供应系统；加压空气传输系统，其具有用于将所供应的加压空气从加压空气供应系统传输到气动装置的压力管线；至少一个气动致动器，其用于激活气动装置；以及安全系统，其用以保护转子叶片免受由加压空气传输系统和/或致动器中的超压所引起的损害，其中，该安全系统包括用于从加压空气传输系统和/或致动器排放加压空气的器件。

本发明关注于气动地激活的致动器。这意味着，致动器由流体（特别是气体）激活，该流体具有一定的压力，该压力的范围为从接近技术性真空的极低压力一直到远远超出大气压的超压。此类致动器可被实现为压力软管或腔。如果将具有高于大气压的压力的加压空气引导到致动器中，则致动器的典型行为是致动器变得被充气并因此改变其构型（即，气动装置的其取向和/或形状）。

通过将空气驱除（purge）到致动器外，可实现类似或甚至相同的效果，诸如，它发生在加压空气供应系统的压力低于致动器中存在的空气的压力的情况下。