[發明專利]用于風力渦輪的轉子葉片的防腐蝕涂層

無效

• 申請號: 201110393157.1
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102536630A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: P·L·B·圣地亞哥;E·Y·塞戈維亞;P·W·程
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;B32B33/00;B32B18/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;傅永霄

技術領域

本公開大體涉及風力渦輪轉子葉片，且更具體地說涉及應用于轉子葉片以保護轉子葉片免于腐蝕的涂層。

背景技術

風能被認為是目前可得到的最清潔、最環境友好的能源中的一種，并且風力渦輪在這方面已經獲得增加的關注。現代風力渦輪通常包括塔架、發電機、齒輪箱、機艙和一個或多個轉子葉片。轉子葉片利用已知的翼片原理而捕獲風的動能。轉子葉片以旋轉能量的形式傳遞動能，從而使軸旋轉，該軸將轉子葉片聯接在齒輪箱上，或者如果不使用齒輪箱則直接聯接在發電機上。然后發電機將機械能轉換成可部署到公用電網上的電能。

在風力渦輪的操作期間，轉子葉片可能經歷各種廣泛的環境條件。在許多情況下，例如當風力渦輪定位在海岸區域或沙漠區域中時，轉子葉片可能經歷包括磨蝕性材料，例如砂粒和/或雨滴的環境條件。這些磨蝕性材料與轉子葉片的相互作用可能造成轉子葉片的部分發生腐蝕。具體地說，轉子葉片的前緣可能極其容易受到腐蝕。轉子葉片的各種部分的腐蝕限制了轉子葉片的最大轉速，因而限制了風力渦輪的功率輸出。

一種用于減少類似的腐蝕問題的現有技術方案涉及使用安裝在葉片上的厚的陶瓷蓋。這種現有技術的蓋具有大于10毫米的厚度，并且優選在10毫米至1000毫米的范圍內。然而，當應用于風力渦輪轉子葉片上時，這種蓋的使用具有多種缺點。例如，隨著風力渦輪和轉子葉片的尺寸增加，蓋的尺寸也必須增加。這種大的厚的蓋將是極其重的，增加了轉子葉片上的應力并限制了轉子葉片的速度。此外，在風力渦輪的連續操作期間，這些現有技術的蓋將特別容易由于振動而裂開。

因而，將需要改進的用于轉子葉片的防腐蝕涂層。例如，相對較薄且較輕的防腐蝕涂層將是有利的。另外，將需要一種這樣的防腐蝕涂層：其包括用于減少將轉子葉片應力和應變傳遞給防腐蝕涂層的組成部分。此外，將需要一種這樣的防腐蝕涂層：其包括用于在轉子葉片的操作期間防止結垢的組成部分。

發明內容

在以下描述中將部分地陳述，或者可從描述中明白，或者可通過本發明的實踐學習到本發明的各方面和優勢。

在一個實施例中，公開了一種用于風力渦輪的轉子葉片組件。這種轉子葉片組件包括轉子葉片，轉子葉片具有表面，該表面限定了在頂端和根部之間延伸的壓力側、吸力側、前緣和后緣。轉子葉片組件還包括一種設置于轉子葉片的表面上的防腐蝕涂層。這種防腐蝕涂層包括陶瓷層，該陶瓷層具有小于大約10毫米的厚度。陶瓷層設置為用以減少轉子葉片的腐蝕。

在另一實施例中，公開了一種用于風力渦輪的轉子葉片組件。這種轉子葉片組件包括轉子葉片，轉子葉片具有表面，該表面限定了在頂端和根部之間延伸的壓力側、吸力側、前緣和后緣。轉子葉片組件還包括一種防腐蝕涂層，其設置在轉子葉片的前緣上，并在大體翼展方向上沿著基本上轉子葉片的整個外側一半而延伸。防腐蝕涂層包括陶瓷層。陶瓷層設置為用以減少轉子葉片的腐蝕。

在參照以下描述和所附權利要求的條件下，本發明的這些以及其它的特征、方面和優點將變得更好理解。結合在本說明書中并組成本說明書的一部分的附圖顯示了本發明的實施例，并且與描述一起用于解釋本發明的原理。

附圖說明

在參照附圖的說明書中闡述了本發明的對于本領域中的普通技術人員而言完整且能夠實現的公開，包括其最佳模式，其中：

圖1是本公開的風力渦輪的一個實施例的透視圖；

圖2是本公開的轉子葉片組件的一個實施例的透視圖；

圖3是本公開的轉子葉片組件的一個實施例的截面圖；

圖4是本公開的防腐蝕涂層的一個實施例的沿著圖3的線4-4的截面圖；

圖5是本公開的轉子葉片組件的另一實施例的截面圖；

圖6是本公開的防腐蝕涂層的另一個實施例的沿著圖5的線6-6的截面圖；

圖7是本公開的轉子葉片組件的另一實施例的截面圖；且

圖8是本公開的防腐蝕涂層的另一個實施例的沿著圖7的線8-8的截面圖。

部件清單：

10風力渦輪；12塔架；14機艙；16轉子葉片；18轉子轂；22壓力側；24吸力側；26前緣；28后緣；32葉片頂端；34葉片根部；100轉子葉片組件；110防腐蝕涂層；112陶瓷層；114厚度；116陶瓷瓦；118陶瓷薄膜；120彈性層；130非粘性層；140防雷腹板；142防雷裝置；144傳導電纜；

具體實施方式