[發明專利]模塊化轉子葉片以及用于安裝風力渦輪機的方法

無效

• 申請號: 201110452918.6
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102562438A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: R·蘭根;R·普魯霍姆;S·西克;C·米歇爾;A·斯莫倫斯基;M·羅特科特;S·威爾寧
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D1/00;F03D11/04
• 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

本發明總體涉及用于安裝風力渦輪機的方法和系統，并且更具體地，本發明涉及用于安裝具有模塊化轉子葉片的風力渦輪機的方法和系統。

背景技術

至少一些已知的風力渦輪機包括塔架和安裝在塔架上的機艙。轉子可旋轉地安裝至機艙并且通過軸連接至發電機。多個葉片自轉子延伸。葉片定向成使得經過葉片的風使轉子轉動并且使軸旋轉，從而驅動發電機發電。

常規地，葉片在工廠中進行預制并且通過陸地運輸、海上運輸或者空中運輸而輸送至風力渦輪機的裝配現場。在現場，通常通過將轉子葉片連接至轉子轂而在地面上安裝轉子，并且接著通過起重機將經過組裝的轉子向上提升到其在機艙的位置。

在這一過程中，可能出現多種困難，其中的一些是由于裝配現場及其附近的地形特性造成的。例如，通常必須經過蜿蜒小路來運輸山區中或者沿海岸的風力渦輪機。在這些情況下，由于轉子葉片具有相當大的長度而限制了運載車輛轉彎能力的實際情況，因此陸地運輸受到阻礙。

此外，裝配現場的空間可能是有限的，例如在山區中。由于為了在地面上組裝轉子需要尺寸上大于轉子直徑的平面空間，因此，在地面上組裝轉子幾乎是或者完全是不可能的。

鑒于上述，期望得到在運輸過程中需要較少空間的風力渦輪機葉片，并且期望能有一種在用于組裝過程的空間有限的環境中組裝和安裝風力渦輪機轉子的方法。

發明內容

在一個方面中，本發明提供一種用于風力渦輪機的轉子葉片。一種用于風力渦輪機的轉子葉片包括至少兩個段以及至少一個線纜，其中，至少兩個段適于安裝在一起以形成轉子葉片，至少一個線纜適于連接至少兩個段，并且至少一個線纜穿過段的至少一部分延伸。

所述至少一個線纜沿所述轉子葉片的縱向軸線伸出。所述轉子葉片進一步包括尖端部和根部，并且所述線纜沿朝向所述根部的方向從所述尖端部伸出。所述線纜固定在至少一個段的至少一個端部處。所述線纜通過夾緊或層壓方式固定至所述至少兩個段中的至少一個。所述線纜包括來自以下列中的一個或更多個元件：鋼、不銹鋼、玻璃纖維和碳纖維。所述段的至少一個進一步包括至少一個管，并且所述線纜通過其長度的至少一部分穿過所述至少一個管伸出。所述轉子葉片進一步包括一個用于張力測量的傳感器，所述傳感器適于檢測所述線纜中的應變。

在第二個方面中，本發明還提供一種風力渦輪機。該風力渦輪機包括：至少一個轉子葉片，該轉子葉片包括至少兩個段；以及至少一個線纜，其中，至少兩個段適于安裝在一起以形成轉子葉片，至少一個線纜適于連接至少兩個段，并且至少一個線纜穿過段的至少一部分延伸。

所述風力渦輪機進一步包括絞盤，所述絞盤適于張緊所述至少一個線纜。所述絞盤位于所述轂或所述機艙中的一個的內部。所述風力渦輪機進一步包括用于使所述轂轉動的輔助馬達。所述輔助馬達位于所述風力渦輪機的機艙中的齒輪系的高速段中。

在另一個方面中，本發明提供一種組裝用于風力渦輪機的轉子葉片的方法。該方法包括以下步驟：提供至少兩個段；提供至少一個線纜；將至少一個線纜的至少一個第一端固定到至少一個段；張緊線纜的至少一個第二端，從而使至少兩個段彼此連接；以及固定至少一個線纜的至少一個第二端。

固定所述至少一個第二端的步驟包括夾緊。通過絞盤實施張緊所述線纜的至少一個第二端。所述方法進一步包括以下步驟：a)將風力渦輪機的轂在所述風力渦輪機的塔架處安裝至所述機艙；b)將第一轉子葉片的第一段提升至所述轂；c)將所述段固定至所述轂；d)提升另一個段；e)將所述另一個段連接至前一個段；f)重復步驟d)和e)，直到轉子葉片的所有段都提升至它們的位置。所述方法還可進一步包括：g)使所述轂和所安裝的轉子葉片轉動，以及，h)重復步驟a)至f)。通過絞盤實施將段提升的步驟，且所述絞盤安裝至所述轂。

通過從屬權利要求、說明書以及附圖，本發明的其它方面、優點以及特征是顯而易見的。

附圖說明

參照附圖，說明書的剩余部分更具體地闡述了面向本領域普通技術人員的本發明的完整公開，這種公開使得本領域普通技術人員能夠實現本發明，包括本發明的最佳模式，其中：

圖1是示例性風力渦輪機的透視圖。

圖2是圖1所示的風力渦輪機的一部分的放大剖視圖。

圖3是根據本發明實施例的模塊化轉子葉片的透視圖。

圖4是根據另一個實施例的模塊化轉子葉片的透視圖。

圖5是根據又一個實施例的模塊化轉子葉片的透視圖。

圖6是根據實施例的組裝過程中的風力渦輪機轉子的透視圖。