具有经由一个或多个结构部件支承的弦向延伸销的接头式转子叶片制造技术

一种用于风轮机的转子叶片包括从弦向接头沿相反方向延伸的第一叶片节段和第二叶片节段。第一叶片节段和第二叶片节段中的每个包括限定翼型表面的至少一个壳部件和内部支承结构。第一叶片节段的内部支承结构包括纵向延伸的梁结构，而第二叶片节段的内部支承结构包括接收第一叶片节段的梁结构的接收区段。此外，转子叶片包括至少一个弦向延伸销，其定位成穿过梁结构和在弦向接头处的接收区段，以便将第一叶片节段和第二叶片节段固定在一起。转子叶片包括至少一个附加的支承部件，其接收弦向延伸销的一部分，以便减小弦向延伸销在弦向接头处的弦向弯曲偏转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有经由一个或多个结构部件支承的弦向延伸销的接头式转子叶片
本公开总体上涉及风轮机，并且更具体地涉及一种具有经由一个或多个结构部件支承的弦向延伸销的接头式风轮机转子叶片。
技术介绍
风力被认为是目前可获得的最清洁，最环保的能量源之一，并且风轮机在这方面已引起越来越多的关注。现代风轮机通常包括塔架、发电机、变速箱、机舱和转子，转子具有带一个或多个转子叶片的可旋转毂。转子叶片使用已知的翼型(airfoil)原理获得风的动能。转子叶片传送以旋转能形式的动能，以便转动将转子叶片联接到变速箱(或如果未使用变速箱，则直接地联接到发电机)的轴。发电机然后将机械能转换成电能，电能可部署至公用电网。转子叶片总体上包括通常使用模制工艺形成的吸入侧壳和压力侧壳，吸入侧壳和压力侧壳在沿叶片的前缘和后缘的结合线处结合在一起。此外，压力壳和吸入壳是相对轻质的，并且具有未构造成经受在操作期间施加在转子叶片上的弯矩和其它负载的结构性质(例如，刚度、抗弯性和强度)。因此，为了增加转子叶片的刚度、抗屈曲性和强度，通常使用接合壳半部的内部压力侧表面和吸入侧表面的一个或多个结构构件(例如，在其间构造有抗剪腹板(shearweb)的相对的翼梁帽(sparcaps))来增强本体壳。翼梁帽和/或抗剪腹板可由各种材料构成，包括但不限于玻璃纤维层压复合材料和/或碳纤维层压复合材料。随着风轮机在尺寸方面继续增加，转子叶片在尺寸方面也增加。因此，较大的转子叶片可建造成节段，所述节段可经由一个或多个销接头在现场组装。例如，某些接头式转子叶片可包括具有梁结构的第一叶片节段，该梁结构接收在第二叶片节段的接收区段内，该第二叶片节段经由一个或多个展向和/或弦向延伸的销进一步固定在一起，所述销将叶片弯矩从一个节段传递到另一节段。因此，销接头构造成允许叶片尖端屈曲以承受这些负载中的一些。然而，弯矩导致销在其端部处偏转并且在中心处相反偏转。由于旋转偏转，该偏转在销接头支承件中引起问题，该旋转偏转在支承件中引起弯曲应力，并且在支承件和可能使用的任何衬套中引起挤压应力的峰值。因此，本公开针对一种解决上述问题的改进的风轮机接头式转子叶片，其具有经由一个或多个结构部件支承的至少一个弦向延伸销。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在某种程度上在以下描述中提出，或可从描述中清楚，或可通过实践本专利技术理解到。一方面，本公开针对一种用于风轮机的转子叶片。转子叶片包括从弦向接头沿相反方向延伸的第一叶片节段和第二叶片节段。第一叶片节段和第二叶片节段中的每个包括限定翼型表面的至少一个壳部件和内部支承结构。第一叶片节段的内部支承结构包括纵向延伸的梁结构，而第二叶片节段的内部支承结构包括接收第一叶片节段的梁结构的接收区段。此外，转子叶片包括至少一个弦向延伸销，所述至少一个弦向延伸销定位成在弦向接头处穿过梁结构和接收区段，以便将第一叶片节段和第二叶片节段固定在一起。此外，转子叶片包括至少一个附加的支承部件，所述至少一个附加的支承部件接收弦向延伸销的至少一部分，以便减小弦向延伸销在弦向接头处的弦向弯曲偏转。在一个实施例中，第一叶片节段的梁结构可为中空的。在另一实施例中，一个或多个附加支承部件可包括至少一个腹板部件。在这样的实施例中，一个或多个弦向延伸销可延伸穿过一个或多个腹板部件。在另外的实施例中，一个或多个腹板部件可布置在中空梁结构内。在另外的实施例中，一个或多个腹板部件可与梁结构成一体。在若干实施例中，一个或多个弦向延伸销可包括第一弦向延伸销和第二弦向延伸销。在这样的实施例中，第一弦向延伸销和第二弦向延伸销可布置成端对端的构造。在另外的实施例中，第一弦向延伸销和第二弦向延伸销的端部可在一个或多个腹板部件内邻接彼此。在特定实施例中，一个或多个腹板部件可包括第一腹板部件和第二腹板部件。在这样的实施例中，第一弦向延伸销和第二弦向延伸销的端部可在第一腹板部件和第二腹板部件之间邻接彼此。在另外的实施例中，第一弦向延伸销和第二弦向延伸销可间隔开。在这样的实施例中，第一弦向延伸销可延伸穿过梁结构的第一侧，而第二弦向延伸销可延伸穿过梁结构的相对的第二侧，其中第一腹板部件和第二腹板部件布置在中空梁结构的外部。在其它实施例中，附加支承部件可为定位在中空梁结构内的至少一个管。在这样的实施例中，弦向延伸销可延伸穿过一个或多个管。在备选实施例中，一个或多个附加支承部件可为填充中空梁结构的至少一种填充材料。在这样的实施例中，弦向延伸销可延伸穿过一种或多种填充材料。另一方面，本公开针对一种将风轮机的转子叶片的叶片节段固定在一起的方法。该方法包括提供具有在大体展向方向上纵向延伸的梁结构的第一叶片节段。该方法还包括提供第二叶片节段，该第二叶片节段具有在大体展向方向上纵向延伸的接收区段。此外，该方法包括将第一叶片节段的梁结构插入到第二叶片节段的接收区段中，使得第一叶片节段和第二叶片节段从弦向接头沿相反的方向延伸。因而，该方法包括将至少一个弦向延伸销在弦向接头处插入穿过梁结构和接收区段，以便将第一叶片节段和第二叶片节段连结在一起，并且插入穿过至少一个附加支承部件，以便减小弦向延伸销在弦向接头处的弦向弯曲偏转。在一个实施例中，该方法可包括形成第一叶片节段的梁结构，使得一个或多个附加支承部件与其成一体。在另一实施例中，一个或多个附加支承部件可包括一个或多个腹板部件、一个或多个管和/或填充材料。在其它实施例中，该方法可包括将一个或多个附加支承部件布置在梁结构内。备选地，该方法可包括将一个或多个附加支承部件布置在梁结构的外部。应当进一步理解，该方法可包括本文描述的任何附加特征和/或步骤。本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，且与描述一起用于阐释本专利技术的原理。附图说明包括针对本领域中的技术人员的其最佳模式的本专利技术的完整且能实现的公开内容在参照附图的说明书中提出，在附图中：图1示出了根据本公开的风轮机的一个实施例的透视图；图2示出了根据本公开的具有第一叶片节段和第二叶片节段的转子叶片的一个实施例的平面视图；图3示出了根据本公开的第一叶片节段的一个实施例的区段的透视图；图4示出了根据本公开的在弦向接头处的第二叶片节段的区段的一个实施例的透视图；图5示出了根据本公开的具有与第二叶片节段连结的第一叶片节段的风轮机的转子叶片的一个实施例的组件；图6示出了根据本公开的风轮机的转子叶片的组件的多个支承结构的一个实施例的分解透视图；图7示出了沿截面线7-7的图5的弦向接头的横截面视图，具体地示出了穿过附加腹板部件延伸的弦向延伸销；图8示出了根据本公开的弦向接头的另一实施例的横截面视图，具体地示出了延伸穿过附加腹板部件的第一弦向延伸销和第二弦向延伸销；图9示出了根据本公开的弦向接头的又一实施例的横截面视图，具体地示出了在第一叶片节段的梁结构内延伸穿过两个附加腹板部件的第一弦向延伸销和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风轮机的转子叶片，包括：/n从弦向接头沿相反方向延伸的第一叶片节段和第二叶片节段，所述第一叶片节段和第二叶片节段中的每个包括限定翼型表面的至少一个壳部件和内部支承结构，所述第一叶片节段的所述内部支承结构包括纵向延伸的梁结构，所述第二叶片节段的所述内部支承结构包括接收区段，所述接收区段接收所述第一叶片节段的所述梁结构；/n至少一个弦向延伸销，所述至少一个弦向延伸销定位成在所述弦向接头处穿过所述梁结构和所述接收区段，以便将所述第一叶片节段和第二叶片节段固定在一起；以及/n至少一个附加支承部件，所述至少一个附加支承部件接收所述弦向延伸销的至少一部分，以便减小所述弦向延伸销在所述弦向接头处的弦向弯曲偏转。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于风轮机的转子叶片，包括：
从弦向接头沿相反方向延伸的第一叶片节段和第二叶片节段，所述第一叶片节段和第二叶片节段中的每个包括限定翼型表面的至少一个壳部件和内部支承结构，所述第一叶片节段的所述内部支承结构包括纵向延伸的梁结构，所述第二叶片节段的所述内部支承结构包括接收区段，所述接收区段接收所述第一叶片节段的所述梁结构；
至少一个弦向延伸销，所述至少一个弦向延伸销定位成在所述弦向接头处穿过所述梁结构和所述接收区段，以便将所述第一叶片节段和第二叶片节段固定在一起；以及
至少一个附加支承部件，所述至少一个附加支承部件接收所述弦向延伸销的至少一部分，以便减小所述弦向延伸销在所述弦向接头处的弦向弯曲偏转。


2.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述至少一个梁结构是中空的。


3.根据权利要求2所述的转子叶片，其特征在于，所述至少一个附加支承部件包括至少一个腹板部件，所述至少一个弦向延伸销延伸穿过所述至少一个腹板部件。


4.根据权利要求3所述的转子叶片，其特征在于，所述至少一个腹板部件布置在所述中空梁结构内。


5.根据权利要求3所述的转子叶片，其特征在于，所述至少一个腹板部件与所述梁结构成一体。


6.根据权利要求3所述的转子叶片，其特征在于，所述至少一个弦向延伸销包括第一弦向延伸销和第二弦向延伸销。


7.根据权利要求6所述的转子叶片，其特征在于，所述第一弦向延伸销和所述第二弦向延伸销布置成端对端的构造。


8.根据权利要求7所述的转子叶片，其特征在于，所述第一弦向延伸销和所述第二弦向延伸销的端部在所述至少一个腹板部件内邻接彼此。


9.根据权利要求6所述的转子叶片，其特征在于，所述至少一个腹板部件包括第一腹板部件和第二腹板部件。


10.根据权利要求9所述的转子叶片，其特征在于，所述第一弦向延伸销和所述第二弦向延伸销的端部在所述第一腹板部件和第二腹板部件之间邻接彼此。


11.根据权利要求9所述的转子叶片，其特征在于，所述第一弦向延伸销和所述第二弦向延伸销间隔开，所述第一弦向延伸销延伸穿过所述梁结构的第一侧，所述第二弦向延伸销延伸穿过所述梁结构的相对的第二侧，所述第一腹板部件和第二腹板部件布置在所述中空梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·罗德维尔，T·默茨霍伊泽，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US