风力涡轮机叶片制造技术

本发明专利技术描述了一种具有桨距系统联接件的风力涡轮机叶片，采用该桨距系统联接件允许该联接件的固定件，如螺栓，从叶片外部紧固。这不需要相对困难和昂贵的外部维护操作来紧固俯仰联接件螺栓。该联接件设置为，呈现第一和第二内部轴承表面，俯仰联接件的螺栓可靠着该轴承表面紧固。该联接件可包括内叶片段的成型的端部，和/或桨距系统可包括额外的螺栓套管，以辅助这种设置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内叶片段和外叶片段至部分变桨距风力涡轮机叶片的桨距系统的固定，特别涉及螺栓连接方式的固定。
技术介绍
在某些风力涡轮机叶片设计中，期望能够俯仰一些或所有风力涡轮机叶片主体，以控制风力涡轮机运行。这种俯仰通过使用桨距系统来实现，该桨距系统设于期望俯仰的涡轮机片段之间。参见图1，联接安装在风力涡轮机叶片中的桨距系统的横断面的示范性实施例，用50表示。图I中仅示出桨距系统50的横断面的一侧。可以理解的是，整个桨距系统50在完整的圆周上延伸，在邻近的叶片段之间构成可俯仰的联接。 桨距系统50包括第一和第二同心的俯仰环(pitch ring) 52，54，该俯仰环52，54通过至少一个轴承跑道56彼此联接。第一俯仰环52是外俯仰环，其具有比第二俯仰环54更大的直径，该第二俯仰环54位于第一俯仰环52圆周之内。跑道56中的轴承允许桨距系统的第一俯仰环52相对第二俯仰环54转动。图I中，第一俯仰环52联接至第一叶片段58 ;螺栓60延伸穿过第一俯仰环52，并且牢固的容置于第一叶片段58的端部内；螺母62应用至螺栓60的自由端，以靠着第一俯仰环52和第一叶片段58上的底层末端表面紧固。同样地，第二俯仰环54联接至第二叶片段64 ;螺栓66延伸穿过第二俯仰环54，并且牢固地容置于第二叶片段64的端部内；螺母68应用至螺栓66的自由端，以靠着第二俯仰环54和第二叶片段64上的底层末端表面紧固。因此，第二叶片段64可相对于第一叶片段58可转动的俯仰。由于图I中仅示出桨距系统50的横截面的一侧，因此，可以理解的是，多个螺栓60，66和螺母62，68绕桨距系统50的圆周设置。作为桨距系统50的所述构造的结果，多个螺母和螺栓中的一组螺母和螺栓位于叶片外部一这种情况下，是第一组螺母和螺栓60，62。这种构造对于完全俯仰的风力涡轮机转子叶片是标准布置(其中，俯仰环设于转子叶片的根端)，例如美国专利No. 6，783，326中所见。同样地，在风力涡轮机叶片外部的一组螺栓和螺母的布置也用于部分变桨距转子叶片，其中，桨距系统位于第一叶片段和第二叶片段之间的整个转子叶片的经度上的一点上。然而，这种布置的一个问题是，第一俯仰环52的螺栓连接的维护，需要在正确位置接入外部叶片，以使工人进行适当的维护操作，例如，紧固螺栓连接。由于叶片转动必须固定和安全地停止，这种外部叶片接入导致相当多的维护时间和成本。进一步，部分变桨距涡轮机的情形下，维护时，必须将门架或起重提升平台设在邻近叶片的俯仰连接位的位置。在离岸涡轮机的情形下，由于任何外部维护操作易受天气造成的延误等因素影响，这种维护操作需要额外的成本。由于在风力涡轮机的使用期内必须定期进行维护操作，如螺栓紧固，对于风力涡轮机而言，这种维护操作涉及到的成本为相当高的操作费用。国际专利申请W02005/019642，公开了ー种风カ涡轮机叶片桨距系统，并且示出可转动的安装于轮毂的叶片。叶片和轮毂之间的连接件通过俯仰驱动盘制成。该驱动盘通过延伸入叶片的螺栓安装于叶片。轮毂和驱动盘之间设有其他的螺栓系统，这些螺栓系统延伸贯穿驱动盘和轮毂壁。该公开文本也包括叶片的两个部分之间的桨距系统的实施例。但未给出这些螺栓是如何紧固的信息。同样，国际专利申请W02011/056121公开了ー种在叶片的两个部分之间设有桨距系统的风カ涡轮机。本专利技术的目的是改进现有技术的体系。特别地，目的是提供一种风カ涡轮机叶片，能够克服上述概括的问题，并且导致相关的维护成本降低。
技术实现思路
这个目的通过ー种方法实现，其中，部分变桨距风カ涡轮机叶片的内、外叶片段穿过桨距系统通过紧固动作彼此紧固，该紧固动作仅从叶片内部进行，通常叶片至少35米长，其中，该叶片具有大致中空的叶片主体。相关的桨距系统设于内、外叶片段之间，内叶片段通过紧固动作紧固至桨距系统，该紧固动作仅从叶片内部进行，例如，从内叶片段的内 部。同样地，外叶片段可通过紧固动作紧固至桨距系统，该紧固动作也仅从叶片内部进行。优选地，一种叶片和方法包括以下详细的构造细节和步骤。提供ー种部分变桨距风カ涡轮机叶片，其具有大致中空主体、内叶片段、外叶片段以及设于内、外叶片段之间的桨距系统，该桨距系统用于相对于内叶片段俯仰外叶片段。桨距系统包括第一和第二俯仰环(pitch rings)，第二俯仰环可相对于第一俯仰环转动。内叶片段包括根末端和第一俯仰末端；设置第一俯仰末端，通过第一组多个紧固件联接至第一俯仰环；第一组多个紧固件具有用于固定第一组紧固件的第一装置，设置该第一装置，使得仅第一装置的固定将第一俯仰末端紧固至第一俯仰环；第一装置仅能够从风カ涡轮机叶片内部接入，并且设置为，通过仅从风カ涡轮机叶片内部而来的第一装置将内叶片段紧固至第一俯仰环。外叶片段包括第二俯仰末端和尖端；设置第二俯仰末端，以通过第二组多个紧固件联接至桨距系统的第ニ俯仰环；第二组多个紧固件具有用于紧固第二组紧固件的第二装置，设置第二装置，使得第二装置的固定将第二俯仰末端紧固至第二俯仰环；其中，第二装置仅能够从风カ涡轮机叶片的内部接入。该方法包括通过固定所述第二装置将第二俯仰末端紧固至第二俯仰环，所述第二装置仅从所述风カ涡轮机叶片的内部接入。进ー步，该方法包括通过固定所述第一装置将第一俯仰末端紧固至第一俯仰环，所述第一装置仅从所述风カ涡轮机叶片的内部接入。因此，一旦内、外叶片段和桨距系统用紧固件紧固，产生恰当的接触，则不需要从叶片外部进行紧固动作。这种情形中，术语“固定”意味着仅从叶片主体内部进行的固定动作。例如，术语“固定”意思是用螺母或不用螺母，靠着表面紧固螺栓。典型地，第一组多个紧固件包括多个第一螺栓和第一螺母，其中，第一装置是与螺栓相结合的第一螺母。通常地，螺栓是具有外螺纹的直形部件，螺栓的ー个末端被紧固至叶片段，而另ー个末端通过螺母固定。可选择地是，紧固件包括具有螺栓头的螺栓，用于紧固的装置是螺栓头，该螺栓头需要用合适的机器转动，以便通过转动动作将带有螺栓头的螺栓固定至相应的具有内螺纹的螺丝孔中。相应地，第二组多个紧固件包括第二螺栓和第二螺母，第二装置是第二螺母。例如，第一俯仰末端包括内叶片段的内部上的第一轴承表面，其中，第一轴承表面紧靠着第一俯仰环，通过第一紧固件紧固至第一俯仰环。可能地，第一俯仰末端具有内凸缘，该内凸缘包括第一轴承表面，桨距系统的第一俯仰环通过第一组多个紧固件紧固至该内凸缘的第一轴承表面。在紧固件是螺栓和螺母的情形下，可选择地，第一螺栓延伸穿过第一俯仰环并且进入第一俯仰末端。这种方式下，第一装置和第一轴承表面可随后设于第一俯仰环的相对的两侧。例如，内凸缘包括多个盲孔，盲孔从内凸缘的第一轴承表面延伸进入凸缘处的风カ涡轮机叶片主体，其中，第一组多个螺栓延伸穿过第一俯仰环进入盲孔。一些实施例中，提供了具有大致中空主体的部分变桨距风カ涡轮机叶片，该叶片包括具有第一和第二俯仰环的桨距系统，第二俯仰环可相对于第一俯仰环转动；·具有根末端和俯仰末端的内叶片段，内叶片段的俯仰末端通过第一组多个螺栓联接至桨距系统的第一俯仰环；和具有俯仰末端和尖端的外叶片段，外叶片段的俯仰末端通过第二组螺栓联接至桨距系统的第二俯仰环，外叶片段可相对于内叶片段俯仰，其中，叶片呈现出设于叶片主体内部上的第一轴承表面和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在至少35米长的部分变桨距风力涡轮机叶片（18，20）中安装桨距系统的方法，所述叶片（18，20）具有大致中空的叶片主体，该叶片主体具有内叶片段（24，26）和外叶片段（28，30），在所述内叶片段（24，26）和外叶片段（28，30）之间设有桨距系统，该桨距系统用于相对于所述内叶片段（24，26）俯仰所述外叶片段（28，30），其特征在于，所述方法包括通过紧固动作将所述内叶片段（24，26）紧固至所述桨距系统，所述紧固动作仅从所述中空的叶片主体内部进行。

【技术特征摘要】
2011.06.15 DK PA2011703031.ー种在至少35米长的部分变桨距风カ涡轮机叶片(18，20)中安装桨距系统的方法，所述叶片(18，20)具有大致中空的叶片主体，该叶片主体具有内叶片段(24，26)和外叶片段(28，30)，在所述内叶片段(24，26)和外叶片段(28，30)之间设有桨距系统，该桨距系统用于相对于所述内叶片段(24，26)俯仰所述外叶片段(28，30)，其特征在于，所述方法包括通过紧固动作将所述内叶片段(24，26)紧固至所述桨距系统，所述紧固动作仅从所述中空的叶片主体内部进行。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在干， 其中，所述桨距系统包括第一俯仰环(120)和第二俯仰环(122)，所述第二俯仰环(122)可相对于所述第一俯仰环(120)俯仰； 其中，所述叶片包括具有根末端(18a，20a)和第一俯仰末端(102)的内叶片段(24，26)；所述第一俯仰末端(102)通过第一组多个紧固件(110，126)设置用于联接至第一俯仰环(120);所述第一组多个紧固件(110，126)具有用于固定所述第一组多个紧固件(110，126)的第一装置(126)，设置所述第一装置(126)，使得所述第一装置(126)的固定将第一俯仰末端(102)紧固至第一俯仰环(120);以及， 其中，叶片进ー步包括具有第二俯仰末端(114)和尖端(18b，20b)的外叶片段(28，30)；第二俯仰末端(114)通过第二组多个紧固件(116，128)设置用于联接至所述桨距系统的第ニ俯仰环(122);所述第二组多个紧固件(116，128)具有用于固定所述第二组多个紧固件(116，128)的第二装置(128)，设置所述第二装置(128)，使得所述第二装置(128)的固定将第二俯仰末端(114)紧固至第一俯仰环(122);其中，第二装置(128)仅从所述风カ涡轮机叶片(18，20)的内部接入； 其中，通过相对于所述第一俯仰环(120)转动所述第二俯仰环(122)，所述外叶片段(28，30)可相对于内叶片段(24，26)俯仰； 其中，所述方法包括，通过仅从所述风カ涡轮机叶片(18，20)的内部固定所述第二装置(126)，将所述第二俯仰末端(114)紧固至所述第二俯仰环(122); 其中，所述方法包括，通过仅从所述风カ涡轮机叶片(18，20)的内部固定所述第一装置(116)，将所述第一俯仰末端(102)紧固至所述第一俯仰环(120)。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一俯仰末端(102)包括所述内叶片段(24，26)的内部上的第一轴承表面(106)，其中，所述方法包括将所述第一轴承表面(106)紧靠所述第一俯仰环(120)，并且通过固定所述第一装置(126)紧固所述第一轴承表面(106)。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一组多个紧固件(110，126)包括第一螺栓(110)和第一螺母(126)，其中，所述第一装置是所述第一螺母(126);其中，所述第一螺栓(110)延伸穿过所述第一俯仰环(120)，并且进入所述第一俯仰末端(102);以及其中，所述第一装置(126)和所述第一轴承表面(106)设于所述第一俯仰环(102)相对的两侧，用于靠着所述第一轴承表面(106 )夹紧所述第一俯仰环(120)。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一组多个紧固件(110，126)包括第ー螺栓(110)和第一螺母(126)，其中，所述第一装置是第一螺母(126);其中，所述第二组多个紧固件(116，128)包括第二螺栓(116)和第二螺母(128)，以及其中，所述第二装置是第二螺母(128)，其中，所述第一装置(126)和第二装置(128)的固定包括分别紧固第一螺母和第二螺母。6.至少35米长的部分变桨距风カ涡轮机叶片(18，20)，用于根据之前任ー权利要求所述的方法，所述叶片(18，20)具有大致中空的叶片主体，所述叶片包括 具有第一俯仰环(120...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·格雷伯，
申请(专利权)人：远景能源丹麦有限公司，
类型：发明
国别省市：