[發(fā)明專利]風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的便利操縱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310211392.1
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103452769B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P.L.法爾肯貝格;H.勞爾貝格
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: F03D80/00
• 分類號: F03D80/00;F03D13/20;B65D81/03;B65D85/68;F03D1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 成城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及操縱風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片的領(lǐng)域，具體地在這樣的葉片的安裝期間的操縱的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在風(fēng)力渦輪機(jī)上安裝葉片期間，葉片的特征性形狀會經(jīng)歷由于經(jīng)過的風(fēng)所導(dǎo)致的不可預(yù)料的阻力效應(yīng)。這樣的阻力效應(yīng)會在葉片懸掛于提升器械（例如吊車）時導(dǎo)致葉片以不可控方式偏航或搖擺。

為了補(bǔ)償水平運動，提升器械可以裝備有釘線（tack-wire）。不過這樣的釘線對吊車施加了較大的力。

US 7 374 405 B2涉及用于操縱轉(zhuǎn)子葉片的設(shè)備。該設(shè)備包括與轉(zhuǎn)子葉片接收器件連接的承載元件。該接收器件包括被構(gòu)造成在操縱時封罩轉(zhuǎn)子葉片的至少三個側(cè)面的承載框架。遍布轉(zhuǎn)子葉片接收器件可以提供多個充氣墊。不過，這種方案的一個缺點在于，需要大型且昂貴的承載框架來承載葉片。

需要一種操縱風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的改進(jìn)且簡化的方式。

發(fā)明內(nèi)容

這種需求可以通過根據(jù)獨立權(quán)利要求所述的主題來滿足。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的有利實施例。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了有助于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的操縱的裝置。所述裝置包括充氣構(gòu)件，其適于被設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片處以便所述充氣構(gòu)件覆蓋所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少一部分。當(dāng)充氣構(gòu)件被設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片處并且充氣時，帶有所設(shè)置的充氣構(gòu)件的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的氣動阻力系數(shù)小于該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的氣動阻力系數(shù)。

本發(fā)明的這一方面是基于如下構(gòu)思，即：通過使用充氣構(gòu)件覆蓋風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少一部分，相比于葉片本身的氣動阻力系數(shù)，能夠減小氣動阻力系數(shù)。因此，帶有已充氣的充氣構(gòu)件的葉片比單獨葉片要更不易受風(fēng)和湍流影響。因此，能夠有助于操縱葉片，例如在風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙或轉(zhuǎn)子處安裝葉片期間，這是因為更小的力將由于風(fēng)和/或湍流的影響而被施加于提升器械。

氣動阻力系數(shù)（通常被稱為c_d、c_x或c_w）是用于衡量物體在流體環(huán)境（例如空氣）中的阻力或抵抗力的無量綱量。較小的阻力系數(shù)表明物體將具有較小的氣動阻力。阻力系數(shù)與物體的具體表面面積相關(guān)聯(lián)。

充氣構(gòu)件可以優(yōu)選地是由適當(dāng)回彈、非回彈或彈性材料（例如塑料）制成的任意可充氣結(jié)構(gòu)，例如袋狀或氣囊狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)充氣構(gòu)件被充氣（例如通過向充氣構(gòu)件的入口供給加壓空氣）時，其外表面成為圓形形狀。因此，當(dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少一部分被已充氣結(jié)構(gòu)覆蓋時，相比于沒有充氣構(gòu)件的葉片的相對平坦表面的對應(yīng)氣動阻力系數(shù)，圓形形狀將減小氣動阻力系數(shù)。

在本文中，除非另有說明，否則帶有和不帶有充氣構(gòu)件的氣動阻力系數(shù)的比較將被理解為涉及相對于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的相同方向。換言之，當(dāng)提到帶有所設(shè)置的充氣構(gòu)件的（即與其一起的）風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的氣動阻力系數(shù)小于（即不帶有充氣構(gòu)件的）風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的氣動阻力系數(shù)時，應(yīng)該理解成涉及的是相對于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的相同流動方向。因此，該比較涉及相對于葉片的給定流動方向，具體地在與風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的相對平坦側(cè)面垂直的方向上具有顯著分量的流動方向。

根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實施例，充氣構(gòu)件適于被設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的一側(cè)或者周向地圍繞風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。

通過將充氣構(gòu)件設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的一側(cè)，充氣構(gòu)件可以覆蓋葉片的該側(cè)的至少一部分。

通過將充氣構(gòu)件設(shè)置成周向圍繞風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，通過充氣構(gòu)件完全覆蓋了風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少一個區(qū)段，即沿該區(qū)段的整個周邊覆蓋。

在許多情況下，具體地當(dāng)充氣構(gòu)件被設(shè)計成覆蓋風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的一長段時，與將充氣構(gòu)件設(shè)置成周向圍繞葉片相比，更易于將該充氣構(gòu)件設(shè)置在葉片的側(cè)面。這是因為，將充氣構(gòu)件設(shè)置成周向圍繞葉片需要將充氣構(gòu)件拉動到葉片上（類似于將襪子穿到腿上），由于葉片具有顯著的長度和尺寸，所以這會是費力的工作。

另一方面，通常可以通過使用充氣構(gòu)件周向圍繞風(fēng)力渦輪機(jī)葉片來實現(xiàn)最佳效果（即最小的最終氣動阻力系數(shù)）。首先，相對于流動方向的“后側(cè)”形狀對于最終氣動阻力系數(shù)也是重要的。此外，通過沿葉片的整個周邊提供氣動特性，風(fēng)向相對于葉片方向的變化將具有更小的影響。

應(yīng)該注意到的是，通過設(shè)置兩個充氣構(gòu)件，其中在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的相對側(cè)各有一個，可以獲得周向環(huán)繞設(shè)置一個充氣構(gòu)件的優(yōu)點。

根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實施例，充氣構(gòu)件適于覆蓋風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的縱向區(qū)段。