[發明專利]用于風力渦輪機中的轉子葉片的降噪裝置

有效

• 申請號: 201110451689.6
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102536639B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: H·D·德里弗;林玫玲
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B32B27/06
• 分類號: B32B27/06;B32B27/30;B32B7/12;F03D1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱鐵宏;譚祐祥

技術領域

本發明總體上涉及風力渦輪機轉子葉片，更具體地涉及用于將降噪裝置安裝到轉子葉片上的材料。

背景技術

風能被認為是當前可利用的最清潔、最環境友好型的能源之一，風力渦輪機在這方面已經得到了越來越多的重視。現代風力渦輪機一般包括塔架、發電機、齒輪箱、機艙和一個或更多個轉子葉片。轉子葉片利用已知的翼型原理捕獲動能。轉子葉片以旋轉能的形式傳遞動能，以便轉動將轉子葉片連接到齒輪箱上的軸，或者如果不采用齒輪箱則直接將轉子葉片連接到發電機上。然后，發電機將機械能轉換成可配置于公用電網的電能。

在很多情況下，各種部件會安裝到風力渦輪機的轉子葉片上以在風力渦輪機的運行期間執行各種功能。這些部件可能通常鄰近轉子葉片的后緣安裝。例如，降噪裝置可安裝到轉子葉片的后緣上，以降低噪音并提高與轉子葉片有關的效率。

一般現有技術的降噪裝置可能具有各種缺點。例如，許多當前已知的降噪裝置包括當安裝到轉子葉片上時導致降噪裝置上增大的應變的特征。另外，用于將降噪裝置安裝到轉子葉片上的粘合材料可能進一步增大這些應變。例如，當轉子葉片在運行或不運行期間承受各種應變時，這些應變從轉子葉片轉移至利用當前已知的安裝和粘合特征的降噪裝置上。

因此，將需要一種改進的用于轉子葉片的降噪裝置。例如，將需要一種降噪裝置，其具有用于減小與將降噪裝置安裝到轉子葉片上有關的應變的特征。特別地，具有用于減小或防止轉子葉片應變轉移到降噪裝置的特征的降噪裝置將是有利的。

發明內容

本發明的各個方面和優勢將在以下說明書中部分地闡述，或從說明書中變得明顯，或者可通過本發明的實施得知。

在一個實施例中，本發明公開了一種用于風力渦輪機的轉子葉片組件。轉子葉片組件包括轉子葉片，轉子葉片具有限定壓力側、吸力側、前緣和后緣的表面，并且在尖端與根部之間延伸。轉子葉片組件還包括安裝到轉子葉片的表面上的降噪裝置，該降噪裝置包括多個降噪特征。轉子葉片組件還包括設置在降噪裝置與轉子葉片之間的粘合層，用于將降噪裝置粘合到轉子葉片上，粘合層具有大約等于或小于500兆帕的剪切模量(shear?modulus)。

所述粘合層具有大約等于或小于300兆帕的剪切模量，或者具有大約等于或小于20兆帕的剪切模量，或者具有大約等于或小于5兆帕的剪切模量。所述粘合層構造成大致隔離與所述轉子葉片有關的應變，且包括環氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯和丙烯酸中的至少一種。所述粘合層包括設置在相對的外膠粘層之間的內丙烯酸泡沫層，并且所述內丙烯酸泡沫層具有大約等于或小于5兆帕的剪切模量。所述內丙烯酸泡沫層包括閉孔丙烯酸泡沫。所述內丙烯酸泡沫層具有處于大約0.1毫米和大約10毫米之間的范圍內的厚度，或者處于大約0.3毫米和大約3毫米之間的范圍內的厚度。所述內丙烯酸泡沫層具有處于大約5兆帕和大約0.1兆帕之間的范圍內的剪切模量。

在另一個實施例中，本發明公開了一種用于風力渦輪機的轉子葉片組件。轉子葉片組件包括轉子葉片，轉子葉片具有限定壓力側、吸力側、前緣和后緣的表面，并且在尖端與根部之間延伸。轉子葉片組件還包括安裝到轉子葉片的表面上的降噪裝置，該降噪裝置包括多個降噪特征。轉子葉片組件還包括設置在降噪裝置與轉子葉片之間的粘合層，用于將降噪裝置粘合到轉子葉片上，粘合層包括布置在相對的外膠粘層之間的內丙烯酸(acrylic)泡沫層。

所述粘合層構造成大致隔離與所述轉子葉片有關的應變。所述內丙烯酸泡沫層包括閉孔丙烯酸泡沫。所述內丙烯酸泡沫層具有處于大約0.1毫米和大約10毫米之間的范圍內的厚度，或者處于大約0.3毫米和大約3毫米之間的范圍內的厚度。所述內丙烯酸泡沫層具有大約等于或小于5兆帕的剪切模量，或者具有處于大約5兆帕和大約0.1兆帕之間的范圍內的剪切模量。

本發明進一步提供一種風力渦輪機，包括：多個轉子葉片，所述多個轉子葉片中的每一個均具有限定壓力側、吸力側、前緣和后緣的表面，并且在尖端與根部之間延伸；降噪裝置，所述降噪裝置安裝到所述多個轉子葉片中的至少一個的表面上，所述降噪裝置包括多個降噪特征；以及，粘合層，所述粘合層設置在所述降噪裝置與所述轉子葉片之間，用于將所述降噪裝置粘合到所述轉子葉片上，所述粘合層具有大約等于或小于500兆帕的剪切模量。所述粘合層包括環氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯和丙烯酸中的至少一種。

參照以下說明書和所附權利要求將更好地理解本發明的這些及其他特征、方面和優勢。結合在說明書中并構成該說明書的一部分的附圖示出本發明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發明的原理。