风轮机叶片、风轮机转子和风轮机发电设备制造技术

风轮机叶片包括：叶片本体部；和被设置成部分地覆盖叶片本体部的表面的抗腐蚀层。至少在抗腐蚀层的在叶片翼展方向上的延伸范围的一部分中，在与叶片翼展方向正交的横截面中抗腐蚀层的在沿着叶片轮廓的周向长度方向上的中心点从叶片本体部的前边缘朝向压力侧移位。

Turbine blades, turbine rotors and turbine generating equipment

The wind turbine blade includes a blade body part and an anti-corrosion layer arranged to partially cover the surface of the blade body part. At least in a part of the extension range of the anti-corrosion layer in the blade span direction, in the cross section orthogonal to the blade span direction, the center point of the anti-corrosion layer in the circumferential length direction along the blade contour moves from the front edge of the blade body to the pressure side.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风轮机叶片、风轮机转子和风轮机发电设备
本专利技术涉及一种风轮机叶片、一种风轮机转子和一种风轮机发电设备。
技术介绍
众所周知，伴随风轮机转子的旋转，风轮机叶片与空气中的异物(例如雨滴、灰尘)碰撞并且被腐蚀，因此导致在风轮机叶片的前边缘侧上发生腐蚀。为了保护风轮机叶片免受腐蚀，抗腐蚀保护层被附接或涂敷到风轮机叶片的前边缘侧。例如，专利文献1公开了一种风轮机转子，其设有风轮机叶片，该风轮机叶片覆盖有包括在前边缘上的陶瓷层的腐蚀保护涂层。同时，风轮机叶片具有跨越前边缘和后边缘限定的抽吸表面侧(抽吸侧)和压力表面侧(压力侧)，并且在旋转时与异物碰撞的频率和腐蚀的发展程度在风轮机叶片的抽吸侧和压力侧上并不总是均匀的。具体地，例如，取决于来自风向的影响和与风轮机发电设备的操作条件相对应的俯仰角控制，在与风轮机叶片的叶片翼展方向正交的横截面中，在风轮机叶片的跨越前边缘的压力侧上的腐蚀倾向于比在抽吸侧上的腐蚀发展更大程度。此外，风轮机叶片的叶片本体由具有优异机械强度的轻质材料(诸如FRP)形成。如果将抗腐蚀保护层涂敷涂敷到叶片本体的更大区域，则不能充分实现FRP的优点，并且甚至更糟糕的是，成本增加。因此，抗腐蚀保护层应仅被涂敷到风轮机叶片的、需要保护的部分，以便覆盖最小可能的区域。引用列表专利文献专利文献1：US2011/0142678A
技术实现思路
需要解决的问题然而，在专利文献1中公开的、涂敷到转子的抗腐蚀涂层被设置成在前边缘处定中的抽吸侧和压力侧上具有相同的涂敷宽度，这可能导致不能适当地保护风轮机叶片免受腐蚀，或者不期望地将抗腐蚀涂层涂敷到不需要保护的部分。本专利技术的至少一些实施例的目的是适当地保护风轮机叶片免受腐蚀。问题解决方案(1)根据本专利技术的至少一个实施例的一种风轮机叶片包括：叶片本体部；和抗腐蚀层，所述抗腐蚀层被设置成部分地覆盖所述叶片本体部的表面。至少在所述抗腐蚀层的在叶片翼展方向上的延伸范围的一部分中，在与所述叶片翼展方向正交的横截面中所述抗腐蚀层的在沿着叶片轮廓的周向长度方向上的中心点从所述叶片本体部的前边缘朝向压力侧移位。利用以上构造(1)，抗腐蚀层在沿着叶片轮廓的周向长度方向上的中心点从前边缘朝向压力侧偏移，并且由此抗腐蚀层能够适当地保护“在压力表面上对来自腐蚀的影响敏感的部分”，在该部分处，随风流入到风轮机叶片中的异物(例如雨滴、灰尘)的流入角度约为90度。(2)在一些实施例中，在以上构造(1)中，所述抗腐蚀层的在沿着所述叶片轮廓的所述周向长度方向上的所述中心点从所述前边缘朝向所述压力侧的移位量Δx在所述叶片翼展方向上的第一位置处比在第二位置处大，在所述叶片翼展方向上，所述第二位置离叶片尖端比所述第一位置离所述叶片尖端近。根据定性趋势，与在更靠近叶片尖端的第二位置处相比，在更靠近叶片根的第一位置处，有必要增加抗腐蚀层的中心点从前边缘的移位量。利用以上构造(2)，抗腐蚀层的中心点从前边缘的移位量Δx在更靠近叶片根的第一位置处被设定为比在第二位置处更大，并且由此在风相对于风轮机叶片的流入角度相对较大的第一位置处，能够适当地抑制腐蚀。(3)在一些实施例中，在以上构造(1)或(2)中，所述抗腐蚀层的沿着所述叶片轮廓的周向长度在所述叶片翼展方向上的第一位置处比在第二位置处大，在所述叶片翼展方向上，所述第二位置离叶片尖端比所述第一位置离所述叶片尖端近。尖端速度在更靠近叶片根的第一位置处比在更靠近叶片尖端的第二位置处更低，并且因此，根据风速的改变，异物的流入角度在第一位置处改变得更多。因此，更有利的是在叶片根部的一侧处增加抗腐蚀层沿着叶片轮廓的周向长度。在这方面，利用以上构造(3)，抗腐蚀层被形成为在叶片翼展方向上在更靠近叶片根的第一位置处比在更靠近叶片尖端的第二位置处在沿着叶片轮廓的方向上更宽，并且由此能够适当地抑制腐蚀。(4)在一些实施例中，在以上构造(1)至(3)中的任何一种构造中，在至少0.7R且不大于1.0R的所述风轮机叶片的旋转半径位置r的范围中(其中R是所述风轮机叶片的叶片尖端的旋转半径位置)，所述抗腐蚀层的在沿着所述叶片轮廓的所述周向长度方向上的所述中心点从所述前边缘朝向所述压力侧的移位量的平均值ΔxAVE满足表达式ΔxAVE/R≥2.0×10-4。利用以上构造(4)，在旋转半径的距叶片尖端的外部30％范围中，抗腐蚀层在沿着叶片轮廓的周向长度方向上的中心点以移位量Δx朝向压力侧偏移，该移位量Δx在平均值ΔxAVE下满足ΔxAVE/R≥2.0×10-4，并且由此抗腐蚀层能够适当地保护在压力表面上的、随风流入到风轮机叶片中的异物的流入角度约为90度的部分。(5)在一些实施例中，在以上构造(1)至(4)中的任何一种构造中，在至少0.55R且不大于1.0R的所述风轮机叶片的旋转半径位置r的范围中(其中R是所述风轮机叶片的叶片尖端的旋转半径位置)，所述抗腐蚀层的在沿着所述叶片轮廓的所述周向长度方向上的所述中心点从所述前边缘朝向所述压力侧的移位量Δx的平均值ΔxAVE满足表达式ΔxAVE/R≥3.0×10-4。利用以上构造(5)，在距叶片尖端的旋转半径的外部45％范围中，抗腐蚀层在沿着叶片轮廓的周向长度方向上的中心点以移位移量Δx朝向压力侧偏移，该移位量Δx在平均值ΔxAVE下满足ΔxAVE/R≥3.0×10-4，并且由此抗腐蚀层能够适当地保护在压力表面上的随风流入到风轮机叶片中的异物的流入角度约为90度的部分。(6)在一些实施例中，在以上构造(1)至(5)中的任何一种构造中，在至少0.25R且不大于1.0R的所述风轮机叶片的旋转半径位置r的范围中(其中R是所述风轮机叶片的叶片尖端的旋转半径位置)，所述抗腐蚀层的在沿着所述叶片轮廓的所述周向长度方向上的所述中心点从所述前边缘朝向所述压力侧的移位量的平均值ΔxAVE满足表达式ΔxAVE/R≥4.5×10-4。利用以上构造(6)，在旋转半径的距叶片尖端的外部75％范围中，抗腐蚀层在沿着叶片轮廓的周向长度方向上的中心点以移位量Δx朝向压力侧偏移，该移位量Δx在平均值ΔxAVE下满足ΔxAVE/R≥4.5×10-4，并且由此抗腐蚀层能够适当地保护在压力表面上的随风流入到风轮机叶片中的异物的流入角度约为90度的部分。(7)在一些实施例中，在以上构造(1)至(6)中的任一种构造中，在与所述叶片翼展方向正交的横截面中，所述抗腐蚀层从第一端部延伸到在所述压力侧上的第二端部。在所述风轮机叶片的叶片尖端的附近，所述抗腐蚀层的一部分的沿着所述叶片轮廓的周向长度w2tip满足表达式w2tip/R≥6.0×10-4(其中R是所述风轮机叶片的叶片尖端的旋转半径位置)，所述部分从所述前边缘延伸到所述第二端部。利用以上构造(7)，在风轮机叶片的叶片尖端附近，抗腐蚀层的从前边缘到第二端部的部分的沿着叶片轮廓的周向长度w2tip满足表达式w2tip/R≥6.0×10-4，并且由此，抗腐蚀层能够适当地保护在压力表面上的随风流入到风轮机叶片中的异物的流入角度约为90度的部分。(8)在一些实施方式中，在以上构造(1)至(7)中的任一种构造中，在与所述叶片翼展方向正交的横截面中，所述抗腐蚀层从第一端部延伸到在所述压力侧上的第二端部。在至少0.55R且不大于0.6R的所述风轮机叶片的旋转半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风轮机叶片，包括：叶片本体部；和抗腐蚀层，所述抗腐蚀层被设置成部分地覆盖所述叶片本体部的表面，其中至少在所述抗腐蚀层的在叶片翼展方向上的延伸范围的一部分中，在与所述叶片翼展方向正交的横截面中所述抗腐蚀层的在沿着叶片轮廓的周向长度方向上的中心点从所述叶片本体部的前边缘朝向压力侧移位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种风轮机叶片，包括：叶片本体部；和抗腐蚀层，所述抗腐蚀层被设置成部分地覆盖所述叶片本体部的表面，其中至少在所述抗腐蚀层的在叶片翼展方向上的延伸范围的一部分中，在与所述叶片翼展方向正交的横截面中所述抗腐蚀层的在沿着叶片轮廓的周向长度方向上的中心点从所述叶片本体部的前边缘朝向压力侧移位。2.根据权利要求1所述的风轮机叶片，其中所述抗腐蚀层的在沿着所述叶片轮廓的所述周向长度方向上的所述中心点从所述前边缘朝向所述压力侧的移位量Δx在所述叶片翼展方向上的第一位置处比在第二位置处大，在所述叶片翼展方向上，所述第二位置离叶片尖端比所述第一位置离所述叶片尖端近。3.根据权利要求1或2所述的风轮机叶片，其中所述抗腐蚀层的沿着所述叶片轮廓的周向长度在所述叶片翼展方向上的第一位置处比在第二位置处大，在所述叶片翼展方向上，所述第二位置离叶片尖端比所述第一位置离所述叶片尖端近。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的风轮机叶片，其中在至少0.7R且不大于1.0R的所述风轮机叶片的旋转半径位置r的范围中(其中R是所述风轮机叶片的叶片尖端的旋转半径位置)，所述抗腐蚀层的在沿着所述叶片轮廓的所述周向长度方向上的所述中心点从所述前边缘朝向所述压力侧的移位量的平均值ΔxAVE满足表达式ΔxAVE/R≥2.0×10-4。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的风轮机叶片，其中在至少0.55R且不大于1.0R的所述风轮机叶片的旋转半径位置r的范围中(其中R是所述风轮机叶片的叶片尖端的旋转半径位置)，所述抗腐蚀层的在沿着所述叶片轮廓的所述周向长度方向上的所述中心点从所述前边缘朝向所述压力侧的移位量的平均值ΔxAVE满足表达式ΔxAVE/R≥3.0×10-4。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的风轮机叶片，其中在至少0.25R且不大于1.0R的所述风轮机叶片的旋转半径位置r的范围中(其中R是所述风轮机叶片的叶片尖端的旋转半径位置)，所述抗腐蚀层的在沿着所述叶片轮廓的所述周向长度方向上的所述中心点从所述前边缘朝向所述压力侧的移位量的平均值ΔxAVE满足表达式ΔxAVE/R≥4.5×10-4。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的风轮机叶片，其中在与所述叶片翼展方向正交的横截面中，所述抗腐蚀层从第一端部延伸到在所述压力侧上的第二端部，并且其中在所述风轮机叶片的叶片尖端的附近，所述抗腐蚀层的一部分的沿着所述叶片轮廓的周向长度w2tip满足表达式w2tip/R≥6.0×10-4(其中R是所述风轮机叶片的叶片尖端的旋转半径位置)，所述部分从所述前边缘延伸到所述第二端部。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的风轮机叶片，其中在与所述叶片翼展方向正交的横截面中，所述抗腐蚀层从第一端部延伸到在所述压力侧上的第二端部，并且其中在至少0.55R且不大于0.6R的所述风轮机叶片的旋转半径位置r的范围中(其中R是所述风轮机叶片的叶片尖端的旋转半径位置)，所述抗腐蚀层的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤冈秀康，平石雅之，
申请(专利权)人：菱重维斯塔斯海上风力有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK