[發明專利]具有結構后邊緣的風力渦輪機轉子葉片組件

在審

• 申請號: 201980071350.8
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN113056601A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: A·S·愛德格;P·T·海登;H·貝默;M·漢考克;H·菲什
• 申請（專利權）人: 葉片動力學有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;B29D99/00;B29C65/48;B29C65/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李陵峰;王瑋

本申請涉及一種轉子葉片組件，所述轉子葉片組件包括限定壓力側和吸力側的轉子葉片，所述壓力側和所述吸力側在前邊緣和后邊緣之間延伸。進一步地，所述轉子葉片組件包括固定在所述轉子葉片內并且與所述后邊緣間隔開的至少一個結構特征以在所述壓力側、所述吸力側和所述后邊緣之間限定空隙。此外，所述轉子葉片組件包括黏合劑，所述黏合劑填充在所述壓力側、所述吸力側和所述后邊緣之間的所述空隙以在所述壓力側、所述吸力側、所述后邊緣和（一個或更多）所述結構特征之間提供黏性連接。此外，所述黏合劑在界面處接觸（一個或更多）所述結構特征并且限定圓角輪廓。

技術領域

本公開總體上涉及風力渦輪機轉子葉片，并且更特別地涉及用于風力渦輪機轉子葉片的結構后邊緣。

背景技術

風動力被認為是目前可用的最清潔、最環境友好的能源之一，并且基于這一點風力渦輪機已經獲得增加的注意。現代風力渦輪機通常包括塔架、發電機、齒輪箱、機艙和一個或更多轉子葉片。轉子葉片使用已知的翼原理捕獲風的動能。轉子葉片以旋轉能的形式傳遞動能，以便轉動將轉子葉片耦合到齒輪箱（或如果沒有使用齒輪箱的話，直接到發電機）的軸。發電機然后將機械能轉換成可以應用于公用電網的電能。

轉子葉片總體上包括通常使用模制過程形成的吸力側殼體和壓力側殼體，所述吸力側殼體和壓力側殼體在結合線處沿著葉片的前邊緣和后邊緣結合在一起。進一步地，壓力殼體和吸力殼體相對輕量并且具有結構特性（例如，剛度、翹曲阻力和強度），其不被配置成在操作期間承受作用在轉子葉片上的彎曲扭矩和其他負載。因此，為了增加轉子葉片的剛度、翹曲阻力和強度，通常使用一個或更多結構部件（例如具有配置在其之間的抗剪腹板的相對的翼梁帽）增強本體殼體，所述一個或更多結構部件接合殼體半部的內壓力側表面和內吸力側表面。

此外，傳統的轉子葉片需要大量的結合膠以在各種葉片接頭處（例如在轉子葉片的前邊緣或后邊緣處）提供結構以防止吸力側殼體和壓力側殼體的局部翹曲。由于在這些接頭區域附近的復雜的幾何形狀，以將比結合膠更輕的其他方式提供此結構經常是困難的。因此，傳統的轉子葉片通常為了在接頭處需要的結構而使用過量的膠。然而，這樣的過量的膠是昂貴的、重的并且能夠限制能夠使用的黏合劑的類型。例如，含有具有高放熱反應的快速固化黏合劑的重的且厚的黏合劑區段能夠生成過量的熱并且損傷包圍材料，由此創建安全危險。

鑒于前述，本領域持續尋找處理前述問題的用于風力渦輪機轉子葉片的改進的結構后邊緣。

發明內容

本發明的方面和優點將在隨后的描述中部分地闡釋，或可以從描述中顯而易見，或可以通過本發明的實行而被獲悉。

在一個方面，本公開指向轉子葉片組件。轉子葉片組件包括限定壓力側和吸力側的轉子葉片，所述壓力側和吸力側在前邊緣和后邊緣之間延伸。進一步地，轉子葉片組件包括至少一個結構特征，所述至少一個結構特征固定在轉子葉片內并且與后邊緣間隔開以在壓力側、吸力側和后邊緣之間限定空隙。此外，轉子葉片組件包括黏合劑，所述黏合劑填充在壓力側、吸力側和后邊緣之間的空隙以在壓力側、吸力側、后邊緣和（一個或更多）結構特征之間提供黏性連接。此外，黏合劑在界面處接觸（一個或更多）結構特征并且限定圓角（fillet）輪廓。

在一個實施例中，圓角輪廓可以限定面向轉子葉片的后邊緣的凸形曲部。在另一實施例中，黏合劑完全地填充空隙和凸形曲部。

在進一步的實施例中，（一個或更多）結構特征可以具有接觸壓力側和吸力側的內表面的漸縮的弦向橫截面。在這樣的實施例中，黏合劑將（一個或更多）結構特征固定在轉子葉片內并且分別到壓力側和吸力側的內表面。在附加的實施例中，（一個或更多）結構特征至少部分地由熱固性材料或熱塑性材料構建。在這樣的實施例中，熱固性材料和/或熱塑性材料還可以用一個或更多纖維材料增強。在特別的實施例中，（一個或更多）結構特征可以至少部分地由芯材料構建，所述芯材料由熱固性材料或熱塑性材料中的至少一個至少部分地包圍。在這樣的實施例中，芯材料可以是能夠壓縮的。