隔板单元、包括隔板单元的风力涡轮机叶片、提升设备以及组装和安装隔板单元的方法技术

本发明专利技术涉及隔板单元、包括隔板单元的风力涡轮机叶片、提升设备以及将隔板单元组装和安装在风力涡轮机叶片中的方法。隔板单元包括基本在径向方向上延伸的隔板元件和附接到隔板元件的框架结构。框架结构为隔板元件和安装到框架结构的附加部件提供支撑。框架结构包括多个框架元件，它们相互连接以形成与隔板元件中的对应开口对准的多个区域。提升设备用于将隔板单元提升到位置中并相对于叶片壳固定隔板单元。

Diaphragm unit, wind turbine blades including diaphragm unit, lifting equipment and method of assembling and installing diaphragm unit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】隔板单元、包括隔板单元的风力涡轮机叶片、提升设备以及组装和安装隔板单元的方法
本专利技术涉及一种用于风力涡轮机叶片的隔板单元，所述隔板单元包括隔板元件和框架结构，所述隔板元件具有第一侧表面和相对的侧表面，其中所述框架结构布置在所述第一侧表面和第二侧表面中的一个上。本专利技术还涉及一种包括这种隔板单元的风力涡轮机叶片。本专利技术还涉及一种组装用于风力涡轮机叶片的隔板的方法以及一种将隔板安装在风力涡轮机叶片中的方法。本专利技术附加地涉及一种在隔板单元的安装期间使用的提升元件。
技术介绍
已知将隔板放置在风力涡轮机叶片的叶片根部部分中并将其结合到叶片壳。隔板用于封闭风力涡轮机叶片的内部，使得防止散落碎屑（例如多余的胶水或液体（例如，水或油）的块）在旋转或维修期间进入轮毂或风力涡轮机叶片。隔板还在风力涡轮机叶片或轮毂内部的维护或修理任务期间为工人提供了工作平台。由于在操作期间作用在风力涡轮机叶片上的空气动力学力，在叶片根部部分中发生椭圆化。解决该问题的一种方法是在该叶片部分的夹层层压体中添加芯材料或纤维材料的额外层，然而，这增加了风力涡轮机叶片的总重量和成本。椭圆移动还增加了沿隔板的圆周的胶线中的应力，这可能导致沿隔板的外围边缘的胶线中的裂纹或缺陷。此外，在叶片壳的内表面与隔板的外围边缘之间可形成间隙或空隙。解决此问题的一种方法是使用柔性法兰或可调整轴环将隔板附接到叶片壳。还已知在风力涡轮机叶片内部安装除冰部件、避雷部件、电缆、数据线缆和其他部件。除冰系统的加热器或鼓风机单元可以安装在轮毂内部或叶片根部处，诸如WO2013/107457A1或WO2016/034614A1中所公开的，并且然后连接到沿风力涡轮机叶片的长度延伸的内部管道或腔室。为了有效地去除积聚的冰或防止结冰，大型风力涡轮机叶片需要相对较大和较重的加热器和鼓风机单元。这使得风力涡轮机叶片内部的安装更加复杂且耗时。WO2016/026862A1公开了一种风力涡轮机叶片，所述风力涡轮机叶片包括由夹层板形成的隔板元件，在该夹层板中已经切开了用于排水出口、检修（access）孔和可选的除冰管道的开口。相应开口已经装配有加强元件，所述加强元件配置成在每个相应开口周围为夹层板提供附加的结构强度。US2016/0195060A1公开了一种风力涡轮机叶片，所述风力涡轮机叶片包括沿叶片长度延伸的两个抗剪腹板，除冰系统或电气柜安装到所述抗剪腹板。除冰系统或电气柜的第一和第二安装框架布置在抗剪腹板的相对面向侧上。每个安装框架连接到位于安装框架和抗剪腹板之间的第一加强板，并且还连接到位于抗剪腹板的相对侧上的第二加强板。两个加强板经由延伸穿过抗剪腹板的衬套螺栓连接在一起。EP1151917B1公开了一种隔板单元，其专门设计用于小型飞机的加压柜中。隔板单元包括具有的厚度为0.8mm至2.3mm的柔性蒙皮，其仅附接到刚性框架结构。当蒙皮与机身的内表面间隔开时，使用连接支架将框架结构机械地安装到环绕机身。柔性蒙皮和刚性框架结构均由纤维加强复合材料制成。CN205154494U公开了一种双隔板布置，其中加热器单元定位在两个隔板之间，并且鼓风机单元定位在末端与内隔板之间。鼓风机单元安装在框架结构上，所述框架结构附接到叶片壳和内隔板两者，并且进一步安装到附接到内隔板的横杆。专利技术目的本专利技术的目的是提供一种解决上述问题的隔板单元和风力涡轮机叶片。本专利技术的另一个目的是提供一种具有用于安装附加的设备或部件的改进的结构支撑的隔板单元。本专利技术的又一个目的是提供一种隔板单元，其允许用于大型风力涡轮机叶片的隔板元件的减小的厚度。本专利技术的另一个目的是提供一种风力涡轮机叶片，其允许具有增加的容量的附加设备或部件的安装。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是通过用于风力涡轮机叶片的隔板单元来实现，所述风力涡轮机叶片包括叶片壳，所述叶片壳限定了具有内叶片表面的叶片根部部分，其中所述隔板单元包括基本在径向方向上延伸的隔板元件，所述隔板元件具有在安装时在相对的纵向方向上面向的第一侧表面和第二侧表面以及面向风力涡轮机叶片的内叶片表面的第一外围边缘，其中隔板元件的外尺寸基本上对应于叶片根部部分的内尺寸，其特征在于，隔板单元还包括在径向方向上延伸的框架结构，所述框架结构被配置成至少附接到隔板元件并相对于所述第一侧表面或第二侧表面布置，其中所述框架结构被配置成提供用于安装附加部件的支撑。这允许在将隔板单元安装在风力涡轮机叶片的叶片根部部分内之前进行预组装。这消除了增加隔板元件的厚度或在隔板元件的开口周围添加加强元件以添加支撑的需要。代替地，框架结构在风力涡轮机叶片的旋转期间为隔板元件提供支撑。这提高了隔板单元的整体结构性能，同时节省了隔板元件的重量和材料。框架结构还充当用于与风力涡轮机叶片的操作或保护相关联的附加部件的安装点。术语“附加部件”这里涉及除冰系统、避雷系统、测量系统、控制系统、照明系统或通常用于控制或保护风力涡轮机叶片的其他系统的设备或单元。这样允许使用具有增加的容量的除冰系统和其他相关系统。可以使用分开的安装板来安装每个相应的部件，其中安装板可以适合于该相应的部件的形状。由这些部件的增加的质量引入的应力和负载可以由框架结构吸收，并经由隔板单元的附接点进一步传递至风力涡轮机叶片。在风力涡轮机叶片或轮毂内部的维护或修理任务期间，隔板还可充当工人的工作平台。由工人或由周围移动的设备引入的应力和负载可以由框架结构吸收，并经由隔板单元的附接点进一步传递至风力涡轮机叶片。这些系统的附加部件可以在将隔板单元安装在风力涡轮机叶片内部之前或之后安装到框架结构。之后，这些附加部件可以经由合适的连接装置（例如，电缆、数据线缆、管道部分等）耦接到相应系统的其余部分。根据一个实施例，隔板元件包括配置成附接到风力涡轮机叶片的叶片壳的至少一个外围法兰，其中所述至少外围法兰从第一侧表面或第二侧表面在一个纵向方向上突出。隔板元件可以形成为U形元件，该U形元件限定基本在径向方向上延伸的中心部件和基本在纵向方向上从该中心部件突出的外围法兰。中心部件可以限定包括第一侧表面的第一侧和包括第二侧表面的相对第二侧。外围法兰可以形成为沿隔板元件的圆周延伸的各个法兰或连续的法兰。外围法兰可以限定在圆周方向上延伸的内边缘表面和相对的外围边缘表面。安装时，外边缘表面可以面朝内叶片表面。外围法兰可以使用粘合剂附接到叶片壳的内叶片表面，或者可以使用诸如螺栓、螺钉或铆钉的紧固件附接到叶片壳。由此，负载和应力可以经由该外围法兰在叶片壳和隔板元件之间传递。隔板元件可以可替代地形成为在径向方向上延伸的板状元件，其中板状元件限定包括第一侧表面的第一侧和包括第二侧表面的相对第二侧。隔板元件可以经由安装支架、可调整轴环、柔性法兰或其他合适的附接装置附接到叶片壳。可替代地，隔板元件可以使用粘合剂直接附接到叶片壳。这允许负载和应力经由相应的附接点在叶片壳和隔板元件之间传递。根据一个实施例，当安装时，框架结构具有面向风力涡轮机叶片的内叶片表面的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风力涡轮机叶片（5）的隔板单元（19），所述风力涡轮机叶片（5）包括叶片壳（11），所述叶片壳（11）限定了具有内叶片表面（37）的叶片根部部分（14），其中所述隔板单元（19）包括基本在径向方向上延伸的隔板元件（26），所述隔板元件（26）具有在安装时在相对的纵向方向上面向的第一侧（41）表面和第二侧（42）表面以及面向所述风力涡轮机叶片（5）的所述内叶片表面（37）的第一外围边缘，其中所述隔板元件（26）的外尺寸基本上对应于所述叶片根部部分（14）的内尺寸，其特征在于，所述隔板单元（19）还包括在所述径向方向上延伸的框架结构（25），所述框架结构（25）被配置成至少附接到所述隔板元件（26）并相对于所述第一侧或第二侧（41,42）表面布置，其中所述框架结构（25）被配置成提供用于安装附加部件的支撑。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170821 EP 17187046.21.一种用于风力涡轮机叶片（5）的隔板单元（19），所述风力涡轮机叶片（5）包括叶片壳（11），所述叶片壳（11）限定了具有内叶片表面（37）的叶片根部部分（14），其中所述隔板单元（19）包括基本在径向方向上延伸的隔板元件（26），所述隔板元件（26）具有在安装时在相对的纵向方向上面向的第一侧（41）表面和第二侧（42）表面以及面向所述风力涡轮机叶片（5）的所述内叶片表面（37）的第一外围边缘，其中所述隔板元件（26）的外尺寸基本上对应于所述叶片根部部分（14）的内尺寸，其特征在于，所述隔板单元（19）还包括在所述径向方向上延伸的框架结构（25），所述框架结构（25）被配置成至少附接到所述隔板元件（26）并相对于所述第一侧或第二侧（41,42）表面布置，其中所述框架结构（25）被配置成提供用于安装附加部件的支撑。


2.根据权利要求1所述的隔板单元，其特征在于，所述隔板元件（26）包括至少一个外围法兰（31），所述外围法兰（31）被配置成附接到所述风力涡轮机叶片（5）的所述叶片壳（11），其中所述至少一个外围法兰（31）从所述第一侧或第二侧（41,42）表面在一个纵向方向上突出。


3.根据权利要求1或2所述的隔板单元，其特征在于，当安装时，所述框架结构（25）具有面向所述风力涡轮机叶片（59）的所述内叶片表面（37）的第二外围边缘，其中所述第二外围边缘相对于所述第一外围边缘缩回。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔板单元，其特征在于，所述框架结构（25）包括在至少一个方向上延伸的至少一组框架元件（47,48），其中所述至少一组框架元件（47,48）相对于形成在所述隔板元件（26）中的至少一个开口（27,28,29）布置。


5.根据权利要求4所述的隔板单元，其特征在于，所述至少一组框架元件（47,48）包括多个第一框架元件以及可选地包括多个第二框架元件，其中所述第一框架元件以及可选地所述第二框架元件形成至少一个封闭区域（46）和/或至少一个开放区域。


6.根据权利要求5所述的隔板单元，其特征在于，所述至少一个封闭区域（46）或所述至少一个开放区域具有的内尺寸基本上等于或大于形成在所述隔板元件（26）中的至少一个开口（27,28,29）的内尺寸。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的隔板单元，其特征在于，所述隔板元件（26）包括中心部件（43）和外围部件（44），其中所述中心部件（43）配置成附接到所述外围部件（44）。


8.根据权利要求2至7中任一项所述的隔板单元，其特征在于，所述框架结构（25）与所述第一侧或第二侧（41,42）表面接触或间隔开，其中所述框架结构（25）至少附接到所述隔板元件（26）的至少一个外围法兰（31）或中心部件（43）。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的隔板单元，其特征在于，所述框架结构（25）定位在所述隔板元件（26）的一侧上，并且所述附加部件中的至少一个定位在所述隔板元件（26）的相对侧上。


10.一种风力涡轮机叶片（5），所述风力涡轮机叶片（5）在纵向方向上从叶片根部（7）延伸到末端（8），并且在弦向方向上进一步从前缘（9）延伸到后缘（10），所述风力涡轮机叶片（5）包括叶片壳（11），所述叶片壳（11）具有限定压力侧和吸力侧的内表面（37）和外表面（36），所述叶片壳（11）包括从所述叶片根部（7）延伸的叶片根部部分（14），其中隔板单元（19）布置在所述叶片根部部分（14）内并附接到所述叶片壳（11），其特征在于，所述隔板单元（19）根据权利要求1至9中任一项配置。


11.根据权利要求10所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，形成除冰系统的一部分的至少一个加热器或鼓风机单元（20,21）布置在所述风力涡轮机叶片（5）内，其中所述至少一个加热器或鼓风机单元（20,21）安装到所述隔板单元（19）的所述框架结构（25）。


12.根据权利要求11所述的风力涡轮机叶片，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：D罗格斯，S斯蒂芬森，JB斯科夫，T林德比，L约根森，C齐尔德嘉尔德，
申请(专利权)人：LM风力发电国际技术有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK