附接有空气动力装置的风轮机叶片制造方法及图纸

描述了一种用于安装至风轮机叶片的外表面的空气动力装置。所述空气动力装置包括基板，所述基板具有限定安装区域以及至少部分环绕所述安装区域的密封区域的内表面。所述安装区域借助粘合剂粘结至所述叶片的所述外表面；在所述基板的所述密封区域与所述叶片的所述外表面之间设置密封。所述密封至少部分环绕所述安装区域。所述密封与所述粘合剂之间设置屏障。所述屏障布置成基本防止所述密封与所述粘合剂之间的接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】附接有空气动力装置的风轮机叶片
本专利技术总体涉及风轮机叶片，更具体地说，涉及具有安装至叶片的表面的空气动力装置的风轮机叶片。本专利技术还涉及用于安装至附接叶片的空气动力装置以及将空气动力装置安装至风轮机叶片的方法。
技术介绍
公知在风轮机叶片的外表面上设置各种空气动力装置以便改进叶片的性能或者例如降低使用中由叶片产生的噪音水平。传统的空气动力装置包括诸如古奈(Gurney)襟翼之类的襟翼、扰流器以及诸如锯齿之类的尾缘装置。这些装置可以与叶片的外壳形成一体，或者它们可以安装至叶片壳。这些装置通常被总体称作“附加件”并且可以在叶片制造过程中设置在叶片上或者在叶片制造过程之后作为叶片的改型而存在。空气动力装置通常包括构造成用于安装至叶片的外表面的基板。基板支撑诸如襟翼、产生涡流的构形以及/或者锯齿之类的空气动力特征。基板通常借助粘合剂粘结至叶片的外壳。叶片附加件应在风轮机的使用寿命期间保持牢固固定至叶片，风轮机的使用寿命通常在二十年以上。由于叶片在转子旋转时高速穿过空气，这些空气动力装置经受很大的力。因此，粘合剂的任何劣化都会在使用中存在装置从叶片的表面被扯开的风险。因此，重要的是确保附加件的安装过程中以及此后风轮机在使用中时粘合剂不会受损。风轮机常暴露至恶劣环境条件并且经历温度的极端状态以及其它气候条件。重要的是使粘合剂免于暴露至这些条件，否则存在粘合剂在经过一段时间后会受损或者退化的风险。特别地，期望防止粘合剂接触水分、灰尘以及直接暴露于阳光下。本申请人的欧洲专利EP2027390中描述了此问题的一种解决方案，其中，在涡流产生条带的外周处设置密封剂。密封剂用以使装置的边缘关于叶片的外表面密封。该密封防止水分以及灰尘进入叶片的表面与装置之间并因此保护将条带粘结至叶片的表面的粘合剂。然而，在起初施加密封剂时，可能难以防止密封剂接触将装置粘结至叶片表面的粘合剂。因此，存在密封剂可能干扰粘结在装置与叶片之间的粘合剂的风险。密封剂在装置的边缘周围还保持可见，并因此密封剂本身在使用中暴露至水分以及灰尘，这可能在经过一段时间后导致密封剂劣化。在此背景下，本专利技术的目的是解决这些问题中的至少其一。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种风轮机叶片，该风轮机叶片包括安装至所述叶片的外表面的空气动力装置，所述空气动力装置包括基板，所述基板具有限定安装区域以及至少部分环绕所述安装区域的密封区域的内表面，其中，所述安装区域借助粘合剂粘结至所述叶片的所述外表面；所述基板的所述密封区域与所述叶片的所述外表面之间设置密封，所述密封至少部分环绕所述安装区域；并且所述密封与所述粘合剂之间设置屏障，所述屏障充分布置成防止所述密封与所述粘合剂之间的接触。密封与粘合剂之间的屏障的设置有益地防止密封与粘合剂接触。因此，防止在装置初始安置至叶片时以及随后当在风轮机的寿命期间叶片处于使用中时该密封干扰装置与叶片之间的粘合剂粘结或者使其受损。空气动力装置可以是任何叶片附加件，例如，它可以是襟翼或者诸如扰流器之类的涡流产生装置。这样的装置通常包括具有用于粘结至叶片表面的内表面的基板。基板的外表面可以包括诸如扰流器之类的一个或者多个涡流产生特征。另选地，襟翼可以从基板延伸。装置可以或者位于叶片的压力表面或者抽吸表面上，或者位于叶片的前缘或者尾缘处，或者位于叶片表面上的任何其它合适的位置处。在稍后详细论述的本专利技术的具体实施例中，装置是有锯齿的尾缘装置，该尾缘装置安装至叶片的尾缘并且包括从基板延伸的多个锯齿。基板可以由任何合适的材料制成，但是基板优选由塑料材料制成。在优选实施方式中，基板是注塑成型部件。装置的诸如锯齿或者涡流产生特征之类的空气动力特征可以有益地与基板一体形成。同样地，在一些实施方式中，屏障可以与基板一体形成。这减少了零部件的数量并且减小了成本，并且增加了结构完整性以及安装装置的容易度。基板可以是任何合适的形状，例如矩形或者大致矩形或者大致梯形。基板优选相当薄，通常厚度大约为几毫米。基板还优选大致平坦。因此，基板可以具有允许其符合叶片的外表面的轮廓的一些柔韧性。基板的安装区域优选占据基板的内表面的相当大的一部分(例如，大部分)。使安装区域的面积最大化是有益的，因为这使基板与叶片之间的粘结面积最大化。安装区域可以是任何合适形状的，但是优选形状大致对应基板(例如，大致矩形或者梯形)并且位于基板的外周的内部。密封区域优选完全环绕安装区域并且占据基板的内表面的位于安装区域与基板的外周之间的面积。密封可以是任何合适的密封件或者密封剂。密封用以在风轮机的寿命期间防止灰尘、水分或者其它污染物接触粘合剂。因此，密封保护粘合剂使得维持装置与叶片之间粘结的粘合剂的完整性。在某些实施方式中，密封包括设置在基板与叶片的外表面之间的诸如橡胶垫之类的垫。屏障位于垫与粘合剂之间并且用以在装置初始安装至叶片期间以及随后叶片在使用中时保持垫并防止垫与粘合剂接触。在其它实施方式中，以湿密封剂的形式提供密封，该湿密封剂随后硬化以形成密封。合适的密封剂包括硅密封剂以及聚氨酯(PU)密封剂，但是对于本领域中的普通技术人员而言其它合适的湿密封剂会是显而易见的。密封剂可以在装置安装至叶片之前应用至基板的密封区域以及/或者叶片表面，或者密封剂可以在将装置安装(例如粘结)至叶片之后应用(例如注入)在基板的密封区域与叶片表面之间。湿密封剂在固化或者硬化之前流动或者扩散并且屏障布置成防止流动或者扩散的密封剂接触粘合剂。屏障可以有益地构造成限定密封剂与粘合剂之间的曲折路径。例如，并且如稍后将更详细地论述的，屏障可以布置成使流动或者扩散的密封剂的前进重定向或者以使湿密封剂在到达粘合剂之前固化或者硬化的方式放慢流动或者扩散的密封剂的前进。用以将装置粘结至叶片的粘合剂可以是任何合适的粘合剂，例如可以使用环氧结构粘合剂或者甲基丙烯酸酯基结构粘合剂。然而，特别优选双面胶带。胶带优选包括压敏粘合剂。特别优选泡棉胶带(例如，包括压敏粘合剂的丙烯酸泡棉胶带)。胶带的使用特别便利并且有利于安装过程，因为避免了使用湿粘合剂，湿粘合剂更难以操控并且必须经历固化或者硬化过程。因此，胶带还特别便于用在装置关于现有风轮机的叶片改装的领域。粘合剂可以首先应用至基板或者叶片的外表面。然而，特别优选将粘合剂首先应用至基板。例如，一层双面泡棉胶带可以应用至基板的安装区域，然后基板被按压成与叶片的外表面接触以活化压敏粘合剂从而确保牢固粘结。屏障优选至少部分环绕基板的安装区域。更优选地，屏障完全或者至少实质上完全环绕安装区域。因此，屏障优选至少部分环绕粘合剂，或者更优选完全或者实质上完全环绕粘合剂。屏障可以与基板分离或者与基板成一体。在本专利技术的优选实施方式中，屏障与基板是一体的，例如，屏障可以与基板一体形成。这有助于安装过程，因为这减少了零部件的数量并且固定屏障相对于基板的位置从而避免装置安装过程中的定位错误的可能性。这还有益地减少了装置的成本。在优选实施方式中，屏障包括从基板的内表面突出的一个或者多个特征。然而，在其它实施方式中，这些特征可以以单独零部件的形式提供。形成屏障的一个或者多个特征可以包括诸如肋、脊、通道、唇或者其它合适特征或者这些特征的组合之类的特征。在一些实施方式中，屏障包括一个或者多个脊，稍后更详细地描述这些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风轮机叶片，该叶片包括安装至所述叶片的外表面的空气动力装置，所述空气动力装置包括基板，所述基板具有限定安装区域以及至少部分环绕所述安装区域的密封区域的内表面，其中，所述安装区域借助粘合剂粘结至所述叶片的所述外表面；在所述基板的所述密封区域与所述叶片的所述外表面之间设置密封，所述密封至少部分环绕所述安装区域；并且在所述密封与所述粘合剂之间设置屏障，所述屏障充分布置成防止所述密封与所述粘合剂之间的接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.24 GB 1520725.11.一种风轮机叶片，该叶片包括安装至所述叶片的外表面的空气动力装置，所述空气动力装置包括基板，所述基板具有限定安装区域以及至少部分环绕所述安装区域的密封区域的内表面，其中，所述安装区域借助粘合剂粘结至所述叶片的所述外表面；在所述基板的所述密封区域与所述叶片的所述外表面之间设置密封，所述密封至少部分环绕所述安装区域；并且在所述密封与所述粘合剂之间设置屏障，所述屏障充分布置成防止所述密封与所述粘合剂之间的接触。2.根据权利要求1所述的风轮机叶片，其中，所述屏障与所述基板成一体。3.根据权利要求1或2所述的风轮机叶片，其中，所述屏障形成围绕所述粘合剂的第二密封。4.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机叶片，其中，所述屏障包括从所述基板的所述内表面突出的一个或者多个特征。5.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机叶片，其中，所述屏障包括脊。6.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机叶片，其中，所述屏障包括多个脊，这些脊间隔开使得相邻的脊之间限定通道。7.根据权利要求6所述的风轮机叶片，其中，所述密封包括密封剂，并且所述密封剂的至少一部分位于所述通道的至少一者中。8.根据权利要求6或7所述的风轮机叶片，其中，所述脊的末端与所述叶片的所述外表面之间限定间隙。9.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机叶片，其中，所述屏障构造成限定所述密封与所述粘合剂之间的曲折路径。10.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机叶片，其中，所述屏障包括唇，该唇针对所述叶片的所述外表面形成另一密封。11.根据权利要求10所述的风轮机叶片，其中，所述唇是柔韧的并且朝所述基板的外周界成角度。12.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机叶片，其中，所述密封包括密封剂或者垫。13.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机叶片，其中，所述密封区域包括至少部分环绕所述安装区域的裙部，所述裙部布置成覆盖所述密封。14.根据权利要求13所述的风轮机叶片，其中，所述裙部相对于所述安装区域倾斜并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·于罗特，R·萨茹，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK