[發(fā)明專利]用于風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的末梢延伸部及其安裝方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201880095086.7
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN112313405A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·R·托賓;R·哈迪森;J·T·利溫斯頓
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D80/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石宏宇;陳浩然

本公開涉及用于風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的末梢延伸部及其安裝方法。該方法包括：從轉(zhuǎn)子葉片移除雷電保護(hù)系統(tǒng)的可移除葉片末梢，以便暴露雷電保護(hù)系統(tǒng)的引下線。該方法還包括將導(dǎo)電延伸部固定到引下線。此外，該方法包括使末梢延伸部的第一端部在導(dǎo)電延伸部上滑動(dòng)，以便在末梢端部處與轉(zhuǎn)子葉片重疊。另外，該方法包括在末梢延伸部的第二端部處將可移除葉片末梢固定到導(dǎo)電延伸部。此外，該方法包括將末梢延伸部固定到轉(zhuǎn)子葉片。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體上涉及風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，并且更特別地涉及用于風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的末梢延伸部及其安裝方法，該末梢延伸部結(jié)合到風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的現(xiàn)有雷電保護(hù)系統(tǒng)中。

背景技術(shù)

風(fēng)力被認(rèn)為是目前可用的最清潔、對環(huán)境最友好的能源之一，并且風(fēng)力渦輪在這方面已得到越來越多的關(guān)注。現(xiàn)代風(fēng)力渦輪典型地包括塔架、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、機(jī)艙和一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的翼型件原理捕獲風(fēng)的動(dòng)能。轉(zhuǎn)子葉片以旋轉(zhuǎn)能的形式傳遞動(dòng)能，以便轉(zhuǎn)動(dòng)軸，該軸將轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接到齒輪箱，或者如果不使用齒輪箱，則直接聯(lián)接到發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)然后將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，該電能可被部署到公用電網(wǎng)。

在許多情況下，附屬構(gòu)件附接到風(fēng)力渦輪的轉(zhuǎn)子葉片，以在風(fēng)力渦輪的操作期間執(zhí)行多種功能。例如，已知通過將突起或其它結(jié)構(gòu)添加到葉片的表面來改變風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的空氣動(dòng)力學(xué)特性，以便通過增大葉片的升力同時(shí)減小阻力來增加在風(fēng)力渦輪的正常操作期間的能量轉(zhuǎn)換效率。這樣的構(gòu)件包括例如小翼、末梢延伸部和渦流發(fā)生器。本領(lǐng)域技術(shù)人員很好理解這些裝置的目的和操作原理。

用于附接常規(guī)附加構(gòu)件的安裝技術(shù)和系統(tǒng)可為昂貴且耗時(shí)的(特別是對于現(xiàn)場安裝)。例如，典型的現(xiàn)場安裝技術(shù)需要使用附接夾具和大量的停頓時(shí)間以用于固化附接膠粘劑。此外，尤其是對于末梢延伸部的添加，流行的常規(guī)方法涉及切掉現(xiàn)有的葉片末梢，以便將延伸部與內(nèi)部葉片結(jié)構(gòu)集成。這樣的過程可為耗時(shí)、昂貴的，并且可損壞主葉片結(jié)構(gòu)。此外，這樣的過程可損害轉(zhuǎn)子葉片的結(jié)構(gòu)完整性和/或耐用性，以及其空氣動(dòng)力學(xué)性能。此外，某些末梢延伸部可將周圍區(qū)域中的噪音增加到高于可接受的極限。

另外，風(fēng)力渦輪易于遭受雷電沖擊，并且在這方面，通常的做法是為渦輪葉片提供沿著葉片的縱向長度隔開的雷電接收器，以便捕獲雷電沖擊并將雷電沖擊傳導(dǎo)至地面。照此，與將末梢延伸部安裝到現(xiàn)有轉(zhuǎn)子葉片上相關(guān)聯(lián)的額外挑戰(zhàn)可包括保持現(xiàn)有轉(zhuǎn)子葉片的雷電保護(hù)系統(tǒng)功能。

因此，業(yè)界不斷尋求用于安裝用于風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的末梢延伸部的改進(jìn)的方法，該末梢延伸部結(jié)合到風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的現(xiàn)有雷電保護(hù)系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中得到部分闡述，或可根據(jù)描述而為顯然的，或可通過實(shí)踐本發(fā)明而了解。

在一個(gè)方面，本公開涉及一種用于將末梢延伸部安裝到風(fēng)力渦輪的轉(zhuǎn)子葉片的末梢端部上的方法。風(fēng)力渦輪包括安裝在其上的雷電保護(hù)系統(tǒng)。雷電保護(hù)系統(tǒng)至少包括與轉(zhuǎn)子葉片相關(guān)聯(lián)的引下線和可移除的導(dǎo)電葉片末梢。此外，末梢延伸部具有第一端部、第二端部、封閉前緣和至少部分地分離的后緣。因此，該方法包括移除雷電保護(hù)系統(tǒng)的導(dǎo)電葉片末梢，以便暴露引下線。該方法還包括將導(dǎo)電延伸部固定到引下線。此外，該方法包括使末梢延伸部的第一端部在導(dǎo)電延伸部上滑動(dòng)，以便在末梢端部處與轉(zhuǎn)子葉片重疊。另外，該方法包括在末梢延伸部的第二端部處將先前移除的導(dǎo)電葉片末梢固定到導(dǎo)電延伸部。然后，該方法包括將末梢延伸部固定到轉(zhuǎn)子葉片的末梢端部。

在一個(gè)實(shí)施例中，雷電保護(hù)系統(tǒng)的引下線可包括引下線部件、引下線線纜或雷電保護(hù)系統(tǒng)的任何其它引下線。此外，導(dǎo)電延伸部可包括第一端部和第二端部。照此，在某個(gè)實(shí)施例中，將導(dǎo)電延伸部固定到引下線的步驟可包括將引下線部件在導(dǎo)電延伸部的凹槽內(nèi)固定到導(dǎo)電延伸部的第一端部。