风轮机叶片及组装风轮机叶片的方法及翼梁缘条连接件技术

本发明专利技术提供了一种包括沿叶片的长度端对端布置的第一和第二相邻叶片区段的风轮机叶片，各个区段均包括沿区段的长度延伸的空气动力整流罩和翼梁；各个翼梁均包括延伸跨过整流罩的抗剪腹板和一对翼梁缘条，在抗剪腹板的任一端处各有一个翼梁缘条；其中第一区段中的各个翼梁缘条具有与第二区段中的相应翼梁缘条不同的截面形状和/或材料，以及其中第一区段中的翼梁缘条经由连接件连结至第二区段中的相应翼梁缘条；各个连接件均为预先固化的构件，沿叶片的长度从构造成连接至第一叶片区段的翼梁缘条的第一互补倾斜端的第一倾斜端和构造成连接至第二叶片区段的翼梁缘条的第二互补倾斜端的第二倾斜端延伸。

Wind turbine blade and method for assembling wind turbine blade and flange beam connecting piece

The invention provides a wind turbine blade along the length of the blade end of the first and the second sections of the adjacent blade end arrangement, each section includes a section along the length extending aerodynamic fairing and wing beam; each wing beam includes fairing extends across the shear web plate and a pair of wing beam flanges at either end, shear webs have a wing beam flange; wherein each wing first section girder of the flange with the corresponding wing second section of beam flanges of different section shape and / or material, and wherein the first section of the wing beam flange by a connecting piece connected to the second section of the corresponding beam flanges; all connectors are pre curing component, a first end and a first inclined structure complementary wing beam flange connected to the first end of the inclined blade sections connected to the structure along the blade length from Extension of the second inclined end of the flange of the second complementary sides of the blade section of the second blade.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种风轮机叶片、组装风轮机叶片的方法及翼梁缘条连接件。具体而言，本专利技术涉及包括连结在一起的至少两个区段的风轮机叶片，以及它们连接的方式。
技术介绍
假定需要日益更长的风轮机叶片，现在公知的是生产以一定数目的区段的风轮机叶片，区段可运输至接近它们附接到其上的风轮机的位置的位置。叶片然后可在此位置组装，以避免需要运输完整长度的叶片。较小区段的使用进一步的优点，因为较小的构件可在更受控的过程中制作。此外，将不同区段连结在一起的能力意味着更多叶片设计可在较低成本下产生。例如，使叶片延伸来改善性能变得更容易。在此地点可用的设施相比于工厂环境中可用的那些之间存在显著差异。因此，所需的是提供简明地在原地组装的接头。申请人认识到使用高性能材料和高质量生产技术以便产生叶片的某些部分的构想中的优点。例如，有益的是产生高质量末梢区段，以便减小寄生质量，因为末梢区段中的任何附加质量生成了沿叶片的其余部分的显著的负载。然而，此材料产生了这些附接到由不同材料制成的其它构件上的方式和使用不可与高性能材料相容的不同制造技术中的问题。此外，申请人考虑了产生可配合到由第三方制作的叶片区段上的高质量末梢区段的可能性。在此情形下，有可能加重区段之间的不相容的任何问题。这些不相容是潜在问题，因为翼梁缘条主要负责提供叶片的弯曲刚度和强度。这些高负载构件必须满足弯曲强度和刚度要求，以甚至穿过潜在不相容节段之间的过渡部分来保持叶片的结构完整性。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种根据权利要求1的风轮机叶片。通过使用可有效地提供从一个翼梁缘条构造到另一个的过渡的连接件，本专利技术克服了以上问题。在一些情况中，翼梁缘条可在接头附近成锥形。在这些情况中，当考虑翼梁缘条是否具有本专利技术所需的不同截面形状时，锥形部分可忽略。换言之，提到的不同截面形状为提到的除翼梁缘条的任何锥形部分外的形状。最重要的考虑在于，在任一端处，连接件匹配翼梁缘条的形状，使得如果翼梁缘条具有不同截面，则连接件的尺寸和形状相应地改变。连接件可为相对小的构件，其可容易且精确地在工厂环境中模制以具有所需的特征。如果需要，则该件可运输至负责制作第一区段的单独的一方。在此情况中，连接件的一端将按第三方要求制作，且它们可在其产生时将其结合到第一区段的翼梁缘条中。第二区段(例如，高质量末梢构件)的制造者然后对第二部分将附接到其上的表面有显著的控制，使得这可容易地在原地完成。材料沿连接件的长度变化的要求可以以许多方式满足。材料可改变其化学成分。作为备选，在复合物的情况下，物理组成可改变。例如，基质中的纤维的形状和/或尺寸可从一端变到另一端，这可为纤维与基材料的相对浓度。另一个可能性在于，与上文一样或作为上文的备选，微观结构可为不同的。因此，即使纤维和基质的复合组分相同，且相同纤维在各处使用，但制造方法可意味着处理的材料的微观结构可从一端到另一端不同。连接件可在工厂环境中连接，使得当原地组装区段时，存在两个高质量且良好限定的来制作接头的表面。即使不涉及第三方，连接件也可用于允许在其它情况下为不相容材料的两个翼梁的连接，例如，在高质量末梢部分附接到低质量主题部分上时。连接件可制作成具有带相同长度的两个倾斜端。然而，一个倾斜端优选比另一个更长。如果连接件提供成由第三方匹配，则供应方将没有第三方翼梁缘条的完成的更多知识或控制。通过提供用于附接到翼梁上的相对长的倾斜端，在连接件的该端处需要较低准确性。这是因为第三方具有较大的连结表面。另外，如果连接件由沿叶片的长度延伸的单轴纤维的纤维层制成，具有相对长的倾斜端面意味着纤维的各个层终止于可与相邻层合理间隔开的位置处，从而在更宽的区域上分布任何应力集中。连接件可直接地连结到相邻叶片区段的翼梁缘条上。然而，作为优选，连接件与相邻区段的翼梁缘条之间存在双重嵌接构件。双重嵌接构件采用具有宽V形截面的构件形式。这连接到连接件的倾斜端和相邻翼梁缘条的倾斜端面上，其定向成与连接件的倾斜端面成相对关系。此双重嵌接的构件具有WO 2012/004571中所示的优点，其提供了高连结区域，且可就位，而不分布粘合剂(如果其为预先固化的构件)。作为备选，它可容易地在原地从薄片叠层构成。一个区段的翼梁缘条可简单地具有相比于相邻区段的相应翼梁缘条的不同宽度或深度。然而，更可能的是，一个区段的翼梁缘条具有截面中的弯曲轮廓，以符合空气动力表面，且相邻区段的翼梁缘条具有截面中的平轮廓，以用于现场接头设计的目的。本专利技术还延伸至组装根据本专利技术的第一方面的风轮机叶片的方法，该方法包括将连接件附接到第一区段的各个翼梁缘条上；以及随后将连接件附接到第二区段的相应翼梁缘条上。连接件可直接地附接到第二区段的相应翼梁缘条上。然而，作为优选，第二区段中的连接件和相应的抗剪腹板呈现出沿相反方向倾斜的面向外的倾斜表面，且双重嵌接构件附接到这些表面上来完成接头。本专利技术还优选延伸至根据权利要求7的翼梁缘条。连接件的各个倾斜端可以以相同的锐角成角，使得两端平行于彼此。然而，作为优选，各个倾斜端均以不同的锐角成角。这允许了端面中的一个呈现出如上文所述的较大的连结表面。如果需要连接件具有从一个形状沿过渡区域过渡到另一个的形状，则这可为宽度或深度的简单改变。然而，作为优选，连接件从一端处的截面的弯曲轮廓过渡至相对端处的截面的平轮廓。本专利技术的第一技术方案提供了一种包括沿叶片的长度端对端布置的第一和第二相邻叶片区段的风轮机叶片，各个区段均包括沿区段的长度延伸的空气动力整流罩和翼梁；各个翼梁均包括延伸跨过整流罩的抗剪腹板和一对翼梁缘条，在所述抗剪腹板的任一端处各有一个翼梁缘条；其中第一区段中的各个翼梁缘条具有与第二区段中的相应翼梁缘条不同的截面形状和/或材料，以及其中所述第一区段中的所述翼梁缘条经由连接件连结至所述第二区段中的相应翼梁缘条；各个连接件均为预先固化的构件，沿所述叶片的长度从构造成连接至第一叶片区段的翼梁缘条的第一互补倾斜端的第一倾斜端和构造成连接至第二叶片区段的翼梁缘条的第二互补倾斜端的第二倾斜端延伸；其中所述截面形状和/或材料沿所述连接件的长度变化，以便在任一端处可与所述相邻翼梁缘条相容。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中，所述连接件的所述第一倾斜端比所述第二倾斜端更长。本专利技术的第三技术方案是在第一技术方案或第二技术方案中，其特征在于，所述连接件由沿所述叶片的长度延伸的单轴纤维的纤维层制成。本专利技术的第四技术方案是在第一至第三技术方案中的任一项中，在相邻区段的所述连接件与所述翼梁缘条之间存在双重嵌接构件。本专利技术的第五技术方案是在第四技术方案中，所述双重嵌接构件连接至所述连接件的倾斜端和所述相邻翼梁缘条的倾斜端面，其定向成与所述连接件的倾斜端面相对。本专利技术的第六技术方案是在上述任一技术方案中，一个区段的所述翼梁缘条具有截面中的弯曲轮廓，且所述相邻区段的所述翼梁缘条具有截面中的平轮廓。本专利技术的第七技术方案提供了一种翼梁缘条连接件，其包括预先固化的复合构件，该构件包括单轴纤维，其沿所述构件的长度沿在使用中对应于其所固定至的翼梁的纵向方向的纵向方向从第一端行进至第二端，所述第一端和所述第二端各自以相应的锐角与所述纵向方向相同地倾斜；所述连接件具有过渡区域，其中所述连接件的截面形状和/或材料沿所述过渡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括沿叶片的长度端对端布置的第一和第二相邻叶片区段的风轮机叶片，各个区段均包括沿区段的长度延伸的空气动力整流罩和翼梁；各个翼梁均包括延伸跨过整流罩的抗剪腹板和一对翼梁缘条，在所述抗剪腹板的任一端处各有一个翼梁缘条；其中第一区段中的各个翼梁缘条具有与第二区段中的相应翼梁缘条不同的截面形状和/或材料，以及其中所述第一区段中的所述翼梁缘条经由连接件连结至所述第二区段中的相应翼梁缘条；各个连接件均为预先固化的构件，沿所述叶片的长度从构造成连接至第一叶片区段的翼梁缘条的第一互补倾斜端的第一倾斜端和构造成连接至第二叶片区段的翼梁缘条的第二互补倾斜端的第二倾斜端延伸；其中所述截面形状和/或材料沿所述连接件的长度变化，以便在任一端处可与所述相邻翼梁缘条相容。

【技术特征摘要】
2015.05.28 GB 1509135.81. 一种包括沿叶片的长度端对端布置的第一和第二相邻叶片区段的风轮机叶片，各个区段均包括沿区段的长度延伸的空气动力整流罩和翼梁；各个翼梁均包括延伸跨过整流罩的抗剪腹板和一对翼梁缘条，在所述抗剪腹板的任一端处各有一个翼梁缘条；其中第一区段中的各个翼梁缘条具有与第二区段中的相应翼梁缘条不同的截面形状和/或材料，以及其中所述第一区段中的所述翼梁缘条经由连接件连结至所述第二区段中的相应翼梁缘条；各个连接件均为预先固化的构件，沿所述叶片的长度从构造成连接至第一叶片区段的翼梁缘条的第一互补倾斜端的第一倾斜端和构造成连接至第二叶片区段的翼梁缘条的第二互补倾斜端的第二倾斜端延伸；其中所述截面形状和/或材料沿所述连接件的长度变化，以便在任一端处可与所述相邻翼梁缘条相容。2. 根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述连接件的所述第一倾斜端比所述第二倾斜端更长。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的叶片，其特征在于，所述连接件由沿所述叶片的长度延伸的单轴纤维的纤维层制成。4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的叶片，其特征在于，在相邻区段的所述连接件与所述翼梁缘条之间存在双重嵌接构件。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：PT海登，张帆，
申请(专利权)人：叶片动力学有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB