风力涡轮机叶片及将抗剪腹板组装至翼梁缘条的方法技术

风力涡轮机叶片具有上壳体构件和下壳体构件，相应的翼梁缘条构造在壳体构件的内部面上。抗剪腹板沿叶片的纵向长度在翼梁缘条之间延伸。连接组件构造在抗剪腹板的横向端部与翼梁缘条之间。连接组件包括弹簧凸缘构件，弹簧凸缘构件在抗剪腹板的相对的侧面处超过抗剪腹板的横向端部向远侧延伸，以形成侧向延伸的浮动部段。由于相对于翼梁缘条压紧弹簧凸缘，粘结膏剂层位于浮动部段与翼梁缘条之间以及抗剪腹板的横向端部与翼梁缘条之间。

【技术实现步骤摘要】
风力涡轮机叶片及将抗剪腹板组装至翼梁缘条的方法
本专利技术总体涉及风力涡轮机领域，并且更具体地涉及风力涡轮机叶片内的抗剪腹板组件。
技术介绍
涡轮机叶片是用于将风能转化成电能的风力涡轮机的主要元件。叶片具有的翼型的横截面外形在运行过程中使得流过叶片的空气在侧面之间产生压差。因此，从压力侧指向吸力侧的升力作用在叶片上。升力在主转子轴上产生转矩，该转矩被齿轮传动至发电机以用于产生电力。涡轮机叶片通常包括沿叶片的后缘和前缘在粘结线处粘结在一起的吸力侧壳体和压力侧壳体。内部抗剪腹板在压力侧壳体构件与吸力侧壳体构件之间延伸并且粘结至翼梁缘条，翼梁缘条附着至壳体构件的内面。通过典型的叶片结构，刚性凸缘用于实现期望的粘合宽度以用于涂布在翼梁缘条与抗剪腹板的横向端部之间的粘结膏剂。但是，这个构造经常导致使用过量的粘结膏剂来实现粘结宽度。过量的膏剂导致叶片的不必要的重量并且会折断且导致风力涡轮机运行过程中的叶片“嘎嘎作响”(来自风力涡轮机所有者/操作者的常见投诉)。同样，典型结构中粘结膏剂的空隙率和不可预测的挤出会导致区域中粘结强度降低，从而尤其在不可能从叶片内修复的叶片部段中造成问题。因此，工业上将由于抗剪腹板与翼梁缘条之间的改进的粘结构造而受益，该改进的粘结构造解决了某些传统构造的一个或多个缺陷。
技术实现思路
本专利技术的各个方面和优点将会在下文的描述中部分地阐述，或者是通过描述可以显而易见的，或者是可以通过实施本专利技术而学到。根据本专利技术的各个方面，风力涡轮机叶片包括具有构造在其内部面上的翼梁缘条的上壳体构件和具有构造在其内部面上的翼梁缘条的下壳体构件。抗剪腹板沿叶片的纵向长度在翼梁缘条之间延伸。连接组件设置在抗剪腹板的横向端部与翼梁缘条之间。该连接组件包括弹簧凸缘构件，弹簧凸缘构件在抗剪腹板的相对的侧面处超过抗剪腹板的横向端部向远侧延伸，以形成侧向延伸的浮动部段。在某些实施例中，由于相对于翼梁缘条压紧弹簧凸缘，因此浮动部段在其与抗剪腹板侧面合并处可以具有弓形形状。由于相对于翼梁缘条压紧弹簧凸缘，粘结膏剂层在浮动部段与翼梁缘条之间延伸并且在抗剪腹板的横向端部与翼梁缘条之间延伸。在特定实施例中，粘结膏剂层在浮动部段和抗剪腹板的横向端部的下方可以是连续的。弹簧凸缘可以通过各种方式构造。在特定实施例中，弹簧凸缘是在相对于翼梁缘条压紧弹簧凸缘之前附连至抗剪腹板的侧面的部件。例如，弹簧凸缘可以是附连至抗剪腹板的侧面的柔性板。在另一个实施例中，弹簧凸缘可以由超过中心核心构件的抗剪腹板侧面的延伸部形成。例如，抗剪腹板可以具有涂布在中心核心构件上方的表皮(例如，层压层)，表皮的延伸部形成弹簧凸缘。弹簧凸缘可以沿抗剪腹板的长度连续地或者间歇地延伸。本专利技术还包括用于在风力涡轮机叶片中将抗剪腹板组装至翼梁缘条的各种方法实施例。一种这样的方法包括将弹簧凸缘构造在抗剪腹板的相对的侧面上，该弹簧凸缘具有向远侧延伸离开抗剪腹板的横向端部的柔性浮动部段。将粘结膏剂涂布在弹簧凸缘与附着至上壳体构件或下壳体构件的内部面的翼梁缘条之间。通过相对于翼梁缘条压紧弹簧凸缘使得浮动部段相对于翼梁缘条变平并且使粘结膏剂在浮动部段与翼梁缘条之间连续分布，将抗剪腹板的横向端部固定至翼梁缘条。在特定方法中，在将抗剪腹板放置在翼梁缘条之间之前，弹簧凸缘是附连至抗剪腹板的相对的侧面的单独构件。在不同实施例中，弹簧凸缘由向远侧超过中心核心构件的抗剪腹板的侧面的延伸部形成。在某些方法中，在相对于翼梁缘条压紧弹簧凸缘之前，粘结膏剂以测定量涂布至弹簧凸缘中的每一个。在其它方法中，粘结膏剂涂布至翼梁缘条并且通过相对于翼梁缘条压紧凸缘来分布。压紧的程度可以受到控制，使得粘结膏剂并不从浮动部段的下方移出。参照下文的描述以及所附权利要求，本专利技术的这些和其它的特征、方面以及优点将得到更好的理解。结合在本说明书中并且构成本说明书一部分的附图显示了本专利技术的实施例并且与描述一起用于对本专利技术的原理进行解释。附图说明参照附图，说明书中阐述了面向本领域普通技术人员的本专利技术的完整公开，这种公开使得本领域普通技术人员能够实现本专利技术，包括本专利技术的最佳实施方式，其中：图1是传统的风力涡轮机的透视图；图2是传统的风力涡轮机叶片的透视图；图3是结合本专利技术的各个方面的示例性风力涡轮机叶片的横截面图；图4是根据本专利技术的实施例的抗剪腹板与翼梁缘条之间的连接组件的放大横截面部件视图；图5是图4的实施例的放大横截面图；以及图6是连接组件的备选实施例的放大横截面部件视图。附图标记列表：10风力涡轮机16叶片12塔架18转子毂14机舱20上壳体构件22下壳体构件48弹簧凸缘构件24前缘50浮动部段25内部腔52端部26后缘54粘结膏剂32翼梁缘条56粘结膏剂层40连接组件58附连凸缘构件42抗剪腹板60侧面延伸部44侧面62核心构件46横向端部64表皮具体实施方式现在将详细地参照本专利技术的实施例，其中的一个或多个示例示于附图中。每个示例都以对专利技术进行解释的方式给出，并不对本专利技术构成限制。实际上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够在不偏离本专利技术的范围和精神的情况下对本专利技术进行各种改型和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或进行描述的特征能够用于另一个实施例，从而产生又一个实施例。因此，本专利技术意欲包括落入所附权利要求及其等同形式的范围内的这些改型和变型。图1示出了传统结构的风力涡轮机10。风力涡轮机10包括塔架12，塔架12上安装有机舱14。多个涡轮机叶片16安装至转子毂18，转子毂18接着连接至主凸缘，主凸缘使主转子轴转动。风力涡轮机发电部件和控制部件容纳在机舱14内。图1的视图仅用作说明目的，从而将本专利技术置于示例性的使用领域。应当理解，本专利技术并不限于任何特定类型的风力涡轮机构造。图2是风力涡轮机叶片16的更详细的视图。叶片16包括上壳体构件20和下壳体构件22。上壳体构件20可以构造成叶片16的吸力侧表面，而下壳体构件22可以构造成叶片的压力侧表面。叶片16包括前缘24和后缘26，以及根部28和尖端部30。如本领域内众所周知的，上壳体构件20与下壳体构件22在前缘24和后缘26处结合在一起。叶片16包括内部腔25(图3)，各种结构构件(例如翼梁缘条32以及一个或多个抗剪腹板42)在内部腔25中如本领域内众所周知地构造并且不必在本文进行更详细的描述。图3是结合了本专利技术的各个方面的风力涡轮机叶片16的横截面图。叶片16包括跨越上壳体构件20和下壳体构件22之间的一个或多个内部结构抗剪腹板42。具体而言，抗剪腹板42连接至结构翼梁缘条32，结构翼梁缘条32固定至壳体构件20、22的内部面。根据本专利技术的各个方面，如下文更加详细地描述的，改进的连接组件40设置在抗剪腹板42与翼梁缘条32的接口处。图4和图5示出了连接组件40的实施例，其中弹簧凸缘构件48在抗剪腹板的相对的侧面44上超过抗剪腹板42的横向端部46向远侧延伸。这些弹簧凸缘构件48由具有适于风力涡轮机叶片的艰苦条件(rigors)和环境的性质的任何合适的易弯曲、柔性材料形成。例如，弹簧凸缘构件48可以由柔性玻璃/纤维网材料、层压或复合材料等形成。在图4的实施例中，弹簧凸缘构件48由粘附或者通过其它方式附连至抗剪腹板42的侧面44的单独的材料部件(例如层压板)形成。仍然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力涡轮机叶片，其包括：上壳体构件，所述上壳体构件具有构造在其内部面上的翼梁缘条；下壳体构件，所述下壳体构件具有构造在其内部面上的翼梁缘条；抗剪腹板，所述抗剪腹板沿所述风力涡轮机叶片的纵向长度在所述翼梁缘条之间延伸；连接组件，所述连接组件位于所述抗剪腹板的横向端部与所述翼梁缘条之间，所述连接组件进一步包括：弹簧凸缘构件，所述弹簧凸缘构件在所述抗剪腹板的相对的侧面处超过所述抗剪腹板的所述横向端部向远侧延伸以形成侧向延伸的浮动部段；以及粘结膏剂层，由于相对于所述翼梁缘条压紧所述弹簧凸缘，所述粘结膏剂层位于所述浮动部段与所述翼梁缘条之间以及所述抗剪腹板的所述横向端部与所述翼梁缘条之间。

【技术特征摘要】
2011.06.08 US 13/1557911.一种风力涡轮机叶片，其包括：上壳体构件，所述上壳体构件具有构造在其内部面上的翼梁缘条；下壳体构件，所述下壳体构件具有构造在其内部面上的翼梁缘条；抗剪腹板，所述抗剪腹板沿所述风力涡轮机叶片的纵向长度在所述翼梁缘条之间延伸；连接组件，所述连接组件位于所述抗剪腹板的横向端部与所述翼梁缘条之间，所述连接组件进一步包括：弹簧凸缘构件，所述弹簧凸缘构件在所述抗剪腹板的相对的侧面处超过所述抗剪腹板的所述横向端部向远侧延伸以形成侧向延伸的浮动部段，浮动部段具有延伸朝向翼梁缘条的侧端；以及粘结膏剂层，由于相对于所述翼梁缘条压紧所述弹簧凸缘，所述粘结膏剂层位于所述浮动部段与所述翼梁缘条之间以及所述抗剪腹板的所述横向端部与所述翼梁缘条之间，所述粘结膏剂层于相对侧的弹簧凸缘构件的侧端之间连续延伸。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中所述粘结膏剂层在所述浮动部段之间并且在所述抗剪腹板的所述横向端部下方连续地延伸。3.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中所述弹簧凸缘是在相对于所述翼梁缘条压紧所述弹簧凸缘之前附连至所述抗剪腹板侧面的部件。4.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中所述弹簧凸缘由超过中心核心构件的所述抗剪腹板侧面的延伸部形成。5.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中所述弹簧凸缘沿所述抗剪腹板的长度连续地延伸。6.一种用于在风力涡轮机叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：A亚布罗夫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：