[發明專利]在平脊板附近具有外部粘合凸緣的風力渦輪機

有效

• 申請號: 201380050578.1
• 申請日: 2013-10-07
• 公開（公告）號: CN104903570B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 沃特·瑞杰特
• 申請（專利權）人: 遠景能源（江蘇）有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;B29C65/48;B29C65/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 李德魁

本發明涉及一種風力渦輪機，包括塔架；置于塔架上的機艙；可轉動地連接至機艙的輪轂；一片或多片具有尖端以及葉根的葉片，該葉根用于安裝至輪轂，其中葉片進一步包括通過前緣和后緣彼此連接的壓力側和吸力側，還包括均具有內、外表面的第一和第二殼體部件，第一殼體部件包括具有第一粘合表面的第一凸緣，第二殼體部件包括第二粘合表面，當兩個部件置于彼此上時，兩粘合表面利用膠合物粘合在一起。第一凸緣從后緣向外伸出，并背離第一外殼部件外表面。第二凸緣從第二外殼部件的后緣向外伸出，并背離其外表面。這允許粘結膠層移出外殼所確定的內部區域，從而更有效控制粘合工序，并實現快速簡單的粘結膠層檢查。還實現了擠壓工序的更優控制。

技術領域

本發明涉及一種風力渦輪機，其包括：

-風力渦輪機塔架；

-機艙，其設置在風力渦輪機塔架上；

-轉子輪轂，其可轉動地連接至機艙；

-一片或多片風力渦輪機葉片，該風力渦輪機葉片具有尖端以及葉根，其中該風力渦輪機葉片進一步包括通過前緣和后緣彼此連接的壓力側和吸力側，其中該風力渦輪機葉片包括具有內表面和外表面的第一外殼部件，以及具有內表面和外表面的第二外殼部件，其中該第一外殼部件包括具有第一粘合表面的第一凸緣，并且該第二外殼部件包括朝向該第一粘合表面的第二粘合表面，其中當該兩個部件置于彼此之上時，該兩個粘合表面設置為利用膠合物粘合在一起。

背景技術

近年來，風力渦輪機的尺寸和功率隨著其效率增大。同時，風力渦輪機葉片的尺寸和長度增大，并且改變了空氣動力設計。風力渦輪機葉片具有翼型橫截面剖面，其中翼型橫截面剖面的尺寸為朝向風力渦輪機葉片尖端遞減。風力渦輪機葉片另一端設置為連接至風力渦輪機轉子輪轂，其中這一端通常具有圓形橫截面剖面并具有加固結構。

風力渦輪機葉片包括具有兩個外殼部件的夾層結構，這兩個外殼部件沿兩道粘結膠層粘合在一起，這兩道粘結膠層通常位于前緣和后緣。英國專利GB 2481842A公開了這樣一種結構。兩個外殼部件的結構通常利用若干抗剪切腹板、箱形梁式的支撐元件或其他支撐元件來加固，這兩個外殼部件可粘合至該支撐元件?？辜羟懈拱蹇芍糜谡现镣鈿げ考囊砹好鄙稀Ｖ卧裳仫L力渦輪機葉片的橫截面剖面和/或沿其長度布置。這兩個外殼部件通常在兩個單獨的模具中形成，然后支撐元件置于其中一個模具中。然后，另一模具置于該模具之上，此后利用粘合劑將兩個外殼部件粘合在一起。這種結構的缺點在于，粘結膠層構成了結構中的弱點，由于動態載荷，例如扭轉以及翼面向/沿邊緣的彎曲，這些弱點會破裂或折斷。這會造成兩個外殼部件在運行期間分開甚至折斷。

如GB 2481842 A所公開的，可以在將兩個外殼部件夾層到一起之前，通過在粘結膠層中設置溫度傳感器來解決層離問題。傳感器可以是光導纖維，沿粘結膠層的全長延伸，并用于控制固化工藝并檢測粘結膠層中的任何脫膠。兩個外殼部件在后緣相對于彼此構成銳角，由此在邊緣處形成窄粘結區，其中膠合物涂覆于該粘結區。盡管固化工藝能夠利用溫度傳感器來改進，粘結區域的外殼部件結構卻維持原狀。這意味著粘結膠層仍然構成弱點，這些弱點在運行期間很可能破裂或折斷。

后緣可設置為形成虛擬后緣的平脊，而不是設置為鋒利的后緣，其中粘結膠層位于平脊。通常各個外殼部件包括平脊板的一半，其中這兩半部分利用連接在各自上并向內朝著支撐元件延伸的粘合凸緣粘合在一起。這種結構使得風力渦輪機葉片與現行的具有相同弦的后緣風力渦輪機葉片相比，橫截面剖面更厚，結構強度增加并且升力性能更高。然而，粘結膠層仍然構成結構中的弱點，這些弱點會由于動態載荷而破裂或折斷。這特別會發生在后緣從截頭外形變化為薄的向外延伸外形的過渡區域，因為粘合表面改變橫截面內側的結構。在該過渡區域中，向內延伸的粘合凸緣必須朝外，以確保平滑過渡至外殼部件內表面上的粘合表面。