[發明專利]用于風力渦輪轉子葉片的末梢延伸部及其安裝方法

在審

• 申請號: 201880095086.7
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN112313405A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: J·R·托賓;R·哈迪森;J·T·利溫斯頓
• 申請（專利權）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

本公開涉及用于風力渦輪轉子葉片的末梢延伸部及其安裝方法。該方法包括：從轉子葉片移除雷電保護系統的可移除葉片末梢，以便暴露雷電保護系統的引下線。該方法還包括將導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電延伸部上滑動，以便在末梢端部處與轉子葉片重疊。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電延伸部。此外，該方法包括將末梢延伸部固定到轉子葉片。

技術領域

本公開大體上涉及風力渦輪轉子葉片，并且更特別地涉及用于風力渦輪轉子葉片的末梢延伸部及其安裝方法，該末梢延伸部結合到風力渦輪轉子葉片的現有雷電保護系統中。

背景技術

風力被認為是目前可用的最清潔、對環境最友好的能源之一，并且風力渦輪在這方面已得到越來越多的關注。現代風力渦輪典型地包括塔架、發電機、齒輪箱、機艙和一個或多個轉子葉片。轉子葉片使用已知的翼型件原理捕獲風的動能。轉子葉片以旋轉能的形式傳遞動能，以便轉動軸，該軸將轉子葉片聯接到齒輪箱，或者如果不使用齒輪箱，則直接聯接到發電機。發電機然后將機械能轉換成電能，該電能可被部署到公用電網。

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

用于附接常規附加構件的安裝技術和系統可為昂貴且耗時的(特別是對于現場安裝)。例如，典型的現場安裝技術需要使用附接夾具和大量的停頓時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，流行的常規方法涉及切掉現有的葉片末梢，以便將延伸部與內部葉片結構集成。這樣的過程可為耗時、昂貴的，并且可損壞主葉片結構。此外，這樣的過程可損害轉子葉片的結構完整性和/或耐用性，以及其空氣動力學性能。此外，某些末梢延伸部可將周圍區域中的噪音增加到高于可接受的極限。

另外，風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至地面。照此，與將末梢延伸部安裝到現有轉子葉片上相關聯的額外挑戰可包括保持現有轉子葉片的雷電保護系統功能。

因此，業界不斷尋求用于安裝用于風力渦輪轉子葉片的末梢延伸部的改進的方法，該末梢延伸部結合到風力渦輪轉子葉片的現有雷電保護系統中。

發明內容

本發明的方面和優點將在以下描述中得到部分闡述，或可根據描述而為顯然的，或可通過實踐本發明而了解。

在一個方面，本公開涉及一種用于將末梢延伸部安裝到風力渦輪的轉子葉片的末梢端部上的方法。風力渦輪包括安裝在其上的雷電保護系統。雷電保護系統至少包括與轉子葉片相關聯的引下線和可移除的導電葉片末梢。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系統的導電葉片末梢，以便暴露引下線。該方法還包括將導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電延伸部上滑動，以便在末梢端部處與轉子葉片重疊。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電葉片末梢固定到導電延伸部。然后，該方法包括將末梢延伸部固定到轉子葉片的末梢端部。

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