[發明專利]風力渦輪機轉子葉片

有效

• 申請號: 201310736709.3
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103899476B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: J.斯特格
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馮春時;何逵游

本發明描述了一種風力渦輪機轉子葉片（2），該轉子葉片（2）包括至少兩個葉片區段（20,21）和用于連接相鄰葉片區段（20,21）的連接器（1），該連接器（1）包括第一葉片區段（20）的內連接部分（10）和第二葉片區段（21）的外連接部分（11），其中，外連接部分（11）被實現為包圍內連接部分（10），第一密封（12）圍繞連接部分（10,10’，11,11’）布置，使得內連接部分（10）的外表面、外連接部分（11）的內表面、以及第一密封（12）形成模子（14），粘合劑層（3）被引入以填充模子（14）。本發明還包括具有多個這種轉子葉片（2）的風力渦輪機，以及構造這種風力渦輪機轉子葉片（2）的方法。

技術領域

本發明描述風力渦輪機轉子葉片、風力渦輪機、以及構造風力渦輪機轉子葉片的方法。

背景技術

用于大型風力渦輪機的轉子葉片可以達到80m或更長的長度。以單件式來制造這種長的轉子葉片通常不可行。此外，非常長的轉子葉片運輸到目的地（諸如風力渦輪機場）可能是很成問題的，并且極大地增加了風力渦輪機的總體成本。因此，長的風力渦輪機轉子葉片可以通過將轉子葉片區段連接在一起而組裝。轉子葉片區段可以以更直接的方式制造，并且這種區段的運輸比較經濟。由于轉子葉片的外表面應該盡可能的光滑以確保較好的空氣動力性能，任何用于連接相鄰轉子葉片區段的接口元件必須布置在葉片區段的內部。這些接口元件能夠以多種方式連接在一起。然而，相鄰轉子葉片區段之間的連接有若干問題。

在一個方式中，接口元件實現為滑動配合件，一個葉片區段的接口元件滑入相鄰葉片區段的對應接口元件中，并且使用高粘度粘合劑將接口區段結合在一起。粘合劑必須具有高粘度，以確保在其硬化之前其僅保留在接口元件之間并且不“溢出”或擴散到轉子葉片的內部區域中。然而，在這種高粘度粘合劑中經常存在空氣泡，并且在硬化或固化之后這些空氣泡還存在。空氣泡降低接口元件之間的粘合劑結合的有效性，使得轉子葉片區段可能分離。此外，濕氣可能進入空氣泡中并且將雷擊吸引到滑動連接器，從而繞過轉子葉片的避雷裝置。

為了避免包含空氣泡，另一種方式考慮利用低粘度樹脂來結合接口元件。建立了真空導入工藝將低粘度的樹脂吸入通過接口元件。然而，真空導入工藝成本高且復雜，并且必須針對每個接口形狀而專門改造。對于包括三個或更多區段的轉子葉片而言，組裝過程可能過于昂貴和耗時。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提供避免以上所述的問題的連接轉子葉片區段的改善的方法。

該目的通過權利要求1所述的轉子葉片、權利要求11的風力渦輪機以及權利要求12的構造風力渦輪機轉子葉片的方法來實現。

根據本發明，風力渦輪機轉子葉片包括至少兩個葉片區段和用于連接相鄰葉片區段的連接器，該連接器包括第一葉片區段的內連接部分和第二葉片區段的外連接部分，其中，外連接部分被實現為包圍內連接部分，第一密封圍繞連接部分布置，使得內連接部分的外表面、外連接部分的內表面、以及第一密封形成模子，粘合劑層被引入以填充模子。

由第一密封和內、外連接部分的相對的表面形成“模子”。根據本發明的風力渦輪機轉子葉片的優點在于，模子有效地防止任何粘合劑在其能夠硬化之前逸出，使得用于將葉片區段粘結在一起的粘合劑不需要是高粘度粘合劑。因此，低粘度粘合劑可以被引入該空間中填充模子。該模子包含粘合劑，沒有其逸出的危險，并且粘合劑可以逐漸硬化。低粘度粘合劑將填充由模子限定的空間，而不會包括空氣泡，因為內、外連接部分的相對表面之間的空間中的任何空氣將隨著粘合劑流動以填充該空間而被簡單地擠出。

根據本發明，構造風力渦輪機轉子葉片的方法包括以下步驟：形成第一葉片區段以包括葉片連接器的內連接部分；形成第二葉片區段以包括葉片連接器的外連接部分，使得外連接部分被實現為包圍內連接部分；圍繞連接部分布置第一密封；圍繞內連接部分布置外連接部分，使得內連接部分的外表面、外連接部分的內表面、和第一密封形成模子；以及引入粘合劑層以填充模子。