一种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。第一叶片节段包括经由接收区段与第二叶片节段连接的梁结构。弦向间隙存在于梁结构的边缘与接收区段的边缘之间。梁结构限定第一销接头槽，而接收区段限定与第一销接头槽对准的第二销接头槽。第一衬套和第二衬套布置在第一销接头槽和第二销接头槽的第一端中，各自具有在弦向间隙内延伸的凸缘。像这样，凸缘在弦向间隙内邻接彼此，以便以预定限定的间隙或过盈填充弦向间隙。此外，弦向延伸销定位成穿过衬套，以便将第一叶片节段和第二叶片节段固定在一起。一叶片节段和第二叶片节段固定在一起。一叶片节段和第二叶片节段固定在一起。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有设计成最小化弦向间隙的弦向延伸销衬套的有接头的风力涡轮转子叶片
[0001]本公开内容大体上涉及风力涡轮，且更特别地涉及一种具有弦向延伸销衬套的有接头的风力转子叶片，该弦向延伸销衬套设计成消除所连结的叶片节段之间的弦向间隙。
技术介绍
[0002]风力被认为是目前可得的最清洁、最环境友好的能源中的一种，且风力涡轮在该方面获得了增加的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和转子，该转子具有带有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原理来获取风的动能。转子叶片传送呈旋转能形式的动能，以便转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱(或如果不使用齿轮箱，直接地联接到发电机)。发电机然后将机械能转换成电能，该电能可部署至公用网。
[0003]转子叶片大体上包括吸力侧壳和压力侧壳，其典型地使用模制工艺来形成，这些壳在沿叶片前缘和后缘的结合线处结合在一起。此外，压力壳和吸力壳相对轻量，且具有不构造成承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、抗弯能力和强度)。因此，为增加转子叶片的刚度、抗弯能力和强度，主体壳典型地使用一个或多个结构构件(例如，其间构造有抗剪腹板的相反翼梁帽)来增强，该一个或多个结构构件接合壳半部的内压力和吸力侧表面。翼梁帽和/或抗剪腹板可由各种材料(包括但不限于玻璃纤维层压复合物和/或碳纤维层压复合物)构成。
[0004]随着风力涡轮在尺寸上不断增加，转子叶片也在尺寸上增加。因此，较大的转子叶片可分节段构成，这些节段可在现场经由一个或多个销接头来组装。增加叶片长度需要额外的叶片支承，因为重力沿增加的长度拉伸来产生与较短的转子叶片中相比较大的弯矩。销接头构造成允许叶片末端弯曲来承受该负载中的一些。
[0005]此类销接头典型地包括第一叶片节段的梁结构，该梁结构接收于第二叶片节段的接收区段内，其中弦向延伸销分别延伸穿过梁结构和接收区段的第一销接头槽和第二销接头槽，因此将第一节段和第二节段连结在一起。时常地，因为梁结构通常比接收区段更窄，在梁结构与接收区段之间的此类销接头的前缘和后缘处存在弦向间隙。最小化该间隙有益于销接头的性能。例如，最小化间隙提供连续的负载路径、结构效率和在弦向方向上最小化的平移，其还最小化磨损。
[0006]相应地，本公开内容涉及具有弦向延伸销衬套的有接头的风力转子叶片，该弦向延伸销衬套设计成消除所连结的叶片节段之间的弦向间隙。
技术实现思路
[0007]本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中明显，或可通过实施本专利技术来获悉。
[0008]在一方面，本公开内容涉及一种用于风力涡轮的转子叶片。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以及内部支承结构。第一叶片节段包括纵向延伸的梁结构，该梁结构经由接收区段与第二叶片节段在结构上连接。转子叶片还包括在梁结构的边缘与接收区段的边缘之间的至少一个弦向间隙。梁结构限定第一销接头槽，而接收区段限定与第一销接头槽对准的第二销接头槽。转子叶片还包括布置在第一销接头槽的第一端中的第一衬套。第一衬套包括凸缘，该凸缘在弦向间隙内延伸且包绕第一销接头槽的第一端。转子叶片还包括布置在第二销接头槽的第一端中的第二衬套。第二衬套也具有凸缘，该凸缘在弦向间隙内延伸且包绕第二销接头槽的第一端。此外，衬套的凸缘以弦向间隙邻接彼此，以便以预定限定的间隙或过盈(interference)填充弦向间隙。像这样，凸缘构造成部分地填充弦向间隙以便限定精确限定的间隙或过盈，或可设计成完全填充弦向间隙。而且，转子叶片包括至少一个弦向延伸销，其定位成穿过第一销接头槽和第二销接头槽的第一衬套和第二衬套，以便将第一叶片节段和第二叶片节段固定在一起。
[0009]在一个实施例中，转子叶片还可包括分别布置在第一销接头槽的第一端和第一销接头槽的相反的第二开口中的成对的第一衬套，以及分别布置在第二销接头槽的第一端和第二销接头槽的相反的第二开口中的成对的第二衬套。在此类实施例中，弦向延伸销定位成穿过第一销接头槽和第二销接头槽的成对的第一衬套和第二衬套，以便将第一叶片节段和第二叶片节段固定在一起。
[0010]在另一实施例中，弦向间隙定位成与转子叶片的后缘和/或前缘相邻。
[0011]在另外的实施例中，邻接凸缘的弦向宽度大于弦向间隙的弦向宽度，以便产生过盈配合。例如，在此类实施例中，邻接凸缘的弦向宽度比弦向间隙的弦向宽度大约1.5毫米(mm)。在若干实施例中，第一衬套和第二衬套还可包括涂层材料，例如具有小于约0.2的摩擦系数。
[0012]在额外的实施例中，第一衬套和第二衬套由金属或金属合金构成。因此，在此类实施例中，金属或金属合金在1000mm的跨度(span)上可包括约+/
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0.025毫米(mm)的材料公差。
[0013]在另一方面，本公开内容涉及一种用于组装转子叶片的方法。方法包括经由模制工艺形成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具有限定翼型表面的至少一个壳部件以及内部支承结构。第一叶片节段具有纵向延伸的梁结构，而第二叶片节段具有接收区段。方法还包括确定在梁结构接收于接收区段内时梁结构的边缘与接收区段的边缘之间的至少一个弦向间隙的尺寸。此外，方法包括在梁结构的第一销接头槽的相反端中提供第一对金属衬套。第一对金属衬套中的每个具有凸缘。而且，方法包括在接收区段的第二销接头槽的相反端中提供第二对金属衬套，第二对金属衬套中的每个包括凸缘。另外，方法包括使来自第一对金属衬套的凸缘中的一个与来自第二对金属衬套的凸缘中的一个定位成使得凸缘在弦向间隙内邻接彼此，以便以预定限定的间隙或过盈填充弦向间隙。方法还包括从弦向接头沿相反方向放置第一叶片节段和第二叶片节段。另外，方法包括将梁结构插入到接收区段中，使得梁结构的第一销接头槽与接收区段的第二销接头槽对准。此外，方法包括使至少一个弦向延伸销插入穿过在第一销接头槽和第二销接头槽内的第一对衬套和第二对衬套，以便将第一叶片节段和第二叶片节段固定在一起。
[0014]在一个实施例中，方法还包括确定在模制工艺完成之后梁结构接收于接收区段内
时梁结构的边缘与接收区段的边缘之间的弦向间隙的尺寸，以及然后机加工多个金属衬套的多个凸缘以去除其大于弦向间隙的过盈。
[0015]在另一实施例中，在第一销接头槽的相反端中提供第一对金属衬套和在接收区段的第二销接头槽的相反端中提供第二对金属衬套还可包括分别在第一销接头槽和第二销接头槽中灌注第一对金属衬套和第二对金属衬套，使得在梁结构插入到接收区段中时，第一对金属衬套和第二对金属衬套的凸缘完全填充弦向间隙。
[0016]在另一方面，本公开内容涉及一种用于风力涡轮的转子叶片。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以及内部支承结构。第一叶片节段包括纵向延伸的梁本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于风力涡轮的转子叶片，包括：第一叶片节段和第二叶片节段，所述第一叶片节段和所述第二叶片节段从弦向接头沿相反方向延伸，所述第一叶片节段和所述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以及内部支承结构，所述第一叶片节段包括纵向延伸的梁结构，所述梁结构经由接收区段与所述第二叶片节段在结构上连接，其中至少一个弦向间隙存在于所述梁结构的边缘与所述接收区段的边缘之间，所述梁结构限定第一销接头槽，所述接收区段限定与所述第一销接头槽对准的第二销接头槽；第一衬套，所述第一衬套布置在所述第一销接头槽的第一端中，所述第一衬套包括在所述弦向间隙内延伸且包绕所述第一销接头槽的第一端的凸缘；第二衬套，所述第二衬套布置在所述第二销接头槽的第一端中，所述第二衬套包括在所述弦向间隙内延伸且包绕所述第二销接头槽的第一端的凸缘，所述第一销接头槽和所述第二销接头槽的凸缘在所述弦向间隙内邻接彼此，以便以预定限定的间隙或过盈填充所述弦向间隙；以及至少一个弦向延伸销，所述至少一个弦向延伸销定位成穿过所述第一销接头槽和所述第二销接头槽的第一衬套和第二衬套，以便将所述第一叶片节段和所述第二叶片节段固定在一起。2.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述转子叶片还包括分别布置在所述第一销接头槽的第一端和所述第一销接头槽的相反的第二开口中的成对的第一衬套，以及分别布置在所述第二销接头槽的第一端和所述第二销接头槽的相反的第二开口中的成对的第二衬套。3.根据权利要求2所述的转子叶片，其特征在于，所述弦向延伸销定位成穿过所述第一销接头槽和所述第二销接头槽的成对的第一衬套和第二衬套，以便将所述第一叶片节段和所述第二叶片节段固定在一起。4.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述弦向间隙定位成与所述转子叶片的后缘和/或前缘相邻。5.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，邻接凸缘的弦向宽度大于所述弦向间隙的弦向宽度，以便产生过盈配合。6.根据权利要求5所述的转子叶片，其特征在于，所述邻接凸缘的弦向宽度比所述弦向间隙的弦向宽度大约1.5毫米(mm)。7.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述第一衬套和所述第二衬套中的至少一个包括涂层材料，所述涂层材料包括小于约0.2的摩擦系数。8.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述第一衬套和所述第二衬套由金属或金属合金构成。9.根据权利要求7所述的转子叶片，其特征在于，所述金属或金属合金在1000mm的跨度上包括约+/
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0.025毫米(mm)的材料公差。10.一种用于组装转子叶片的方法，所述方法包括：经由模制工艺形成第一叶片节段和第二叶片节段，所述第一叶片节段和所述第二叶片节段中的每个具有限定翼型表面的至少一个壳部件以及内部支承结构，所述第一叶片节段具有纵向延伸的梁结构，所述第二叶片节段具有接收区段；
确定在所述梁结构接收于所述接收区段内时所述梁结构的边缘与所述接收区段的边缘之间的至少一个弦向间隙的尺寸；在所述梁结构的第一销接头槽的相反端中提供第一对金属衬套，所述第一对金属衬套中的每个包括凸缘；在所述接收区段的第二销接头槽的相反端中提供第二对金属衬套，所述第二对金属衬套中的每个包括凸缘；使来自所述第一对金属衬套的凸缘中的一个与来自所述第二对金属衬套的凸缘中的一个定位成使得所述凸缘在所述弦向间隙内邻接彼此，以便以预定限定的间隙或过盈填充所述弦向间隙；从弦向接头沿相反方向放置所述第一叶片节段和所述第二叶片节段；将所述梁结...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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