[發明專利]包括在其根部區域中的圓柱形金屬插入件的風力渦輪機葉片

有效

• 申請號: 201280028601.2
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN103635306A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: M.達爾;B.K.莫坦森;B.霍恩布勞
• 申請（專利權）人: LMWP專利控股有限公司
• 主分類號: B29C70/86
• 分類號: B29C70/86;F03D1/06;F01D5/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張昱;傅永霄

技術領域

本發明涉及一種用于風力渦輪機轉子的風力渦輪機葉片，所述風力渦輪機轉子包括輪轂，所述風力渦輪機葉片在被安裝到所述輪轂上時從其延伸，所述風力渦輪機葉片包括纖維加強復合材料構成的殼體結構，該纖維加強復合材料包括被嵌入聚合物基體中的纖維，所述風力渦輪機葉片在縱向方向上延伸并具有包括壓力側和吸力側以及前緣和后緣的成型輪廓(profiled?contour)，所述這些緣限定了在其間的弦平面(chord?plane)，當在縱向方向上看時，所述成型輪廓包括了帶有根部端面的根部區域、翼型區域以及可選地在所述根部區域和所述翼型區域之間的過渡區域，所述根部區域具有環形形狀的橫截面，所述環形形狀的橫截面帶有徑向外表面和徑向內表面，所述根部區域包括多個長形緊固裝置，這些長形緊固裝置相互間隔布置，以便基本上遵從(follow)所述根部區域的周線，并且允許從外部到達用于將葉片安裝到輪轂上的緊固裝置。

背景技術

風力渦輪機葉片且由此同樣地風力渦輪機葉片的根部區域常通過沿著弦平面組裝兩個葉片半部(blade?halves)制成，這兩個葉片半部大體上分別對應于的吸力側和壓力側。然而，葉片也可通過所謂中空模制而以其整體地模制。

已知的葉片的根部區域包括纖維的層，這些纖維的層形成了外層和內層，以襯套的形式出現的緊固構件被安置在外層和內層之間。分離地形成的插入件可被安置在每一對鄰近的襯套之間，由此襯套被插入件相互隔開。已知的插入件由被嵌入適當的樹脂中的玻璃纖維制成。

與風力渦輪機葉片相關聯的潛在問題是從根部區域的纖維復合結構到風力渦輪機的輪轂上的負荷傳遞。除了其他之外，從葉片到輪轂的負荷連接和傳遞是通過將葉片安裝到輪轂上來提供，通過將螺栓擰入被安置在根部中的襯套或通過被擰入在被擰入襯套中的雙頭螺栓之上的螺母，葉片被安裝到輪轂上。在螺栓的數量且由此襯套的數量必須增加以處理給定的負荷的情況下，在襯套之間的纖維復合材料的剩余區域減小。這可導致根部連接未被充分地支承以承受負荷，由此在葉片根部與輪轂之間的連接可失效，因為襯套未被充分地保持在復合材料中并且因此被拉到根部區域的復合材料之外。這在使用長且因此重的葉片時尤其成問題。

WO?2010/018225提供了一種制造風力渦輪機葉片的方法，所述風力渦輪機葉片包括鋼線或鋼纖維加強聚合物基體。然而，該文獻沒有解決根部區域如何被設計來承受在葉片根部與輪轂之間的連接中的極端的負荷的問題。

GB?2472460公開了一種風力渦輪機葉片，所述風力渦輪機葉片帶有連接件，該連接件具有用于適配到根部層壓(laminate)的側面上的U形截面。該連接件展示了被結合入的襯套或被層壓入的襯套的備選方案。

DE?19625426公開了一種巖錨(rock?anchor)，該巖錨包括由聚合物制成且設有外螺紋的核元件。巖錨的外部部分用玻璃纖維加強。錨特別適合于非傳導性的、非磁性的和不導電的部件。

WO?03/057457公開了一種風力渦輪機葉片，所述風力渦輪機葉片包括根部端襯套，該根部端襯套帶有設在襯套的延長部中的楔形部。

WO?2011/035538公開了一種用于風力渦輪機葉片根部的插入件。該插入件包括被層壓入根部層壓中的扁平的楔形部分以及用于將插入件適配到安裝部上的連接部分。連接部分位于根部層壓的外部。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種帶有根部區域的風力渦輪機葉片，其克服了現有技術的至少一個缺點或者至少提供了有用的備選方案。

根據本發明的第一方面，上述類型的風力渦輪機葉片設有根部區域，在所述根部區域中，至少部分圓柱形的金屬插入件被至少部分地嵌入根部區域中，以便大體上遵從根部區域的周線，部分圓柱形的金屬插入件具有第一端、第二端、徑向外表面和徑向內表面，并且其中，多個相互間隔的緊固裝置在插入件的第一端處是能到達的(accessible)。

短語“至少部分地嵌入”應被理解為縱向部分或插入件可以以其整體嵌入根部區域的復合材料中。有利地，插入件被結合入根部區域的復合材料中。更有利地，插入件被層壓入根部區域的復合材料中。