风力发电机转子叶片接头制造技术

本发明专利技术公开并揭示一种用于连接风力发电机转子叶片的第一叶片段和第二叶片段的接头。所述接头包括主体，所述主体包括外表面和内表面。所述外表面的气动轮廓大体对应于所述第一叶片段和所述第二叶片段的气动轮廓。所述主体包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸入侧。在一些实施例中，所述接头进一步包括设在所述主体的所述外表面中的通道。所述通道包括在相对侧壁之间延伸的大体连续的底壁。所述内表面包括所述底壁。在其他实施例中，所述接头进一步包括设在所述主体中的通道，以及沿大体翼展方向从所述主体延伸的壳体。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机转子叶片接头
本专利技术大体涉及风力发电机转子叶片，确切地说，涉及用于在风力发电机转子叶 片中连接叶片段的接头。
技术介绍
风能被认为是目前可用的最清洁、最环保的能源之一，在这一方面，风力发电机已 获得广泛关注。现代风力发电机通常包括塔筒、发电机、齿轮箱、机舱以及一片或多片转子 叶片。转子叶片使用已知的翼片原理来捕获风的动能。转子叶片以转动能的形式传输动 能，以使轴转动，所述轴将转子叶片连接到齿轮箱，或者，如果未使用齿轮箱，则直接连接到 发电机。之后，发电机将机械能转化成电能，从而输送到公用设施电网中。转子叶片的尺寸、形状和重量都是影响风力发电机的能量效率的因素。转子叶片 尺寸增大会增加风力发电机的能量生产，同时转子叶片重量减轻还进一步提高风力发电机 的效率。此外，随着转子叶片尺寸增大，需要特别注意转子叶片的结构完整性。目前，现有 及尚在研制中的大型商业风力发电机能够以约1. 5至约12. 5兆瓦的功率进行发电。这些 大型风力发电机可具有直径超过90米的转子叶片组件。另外，转子叶片形状的改进促进前 掠形转子叶片的制造，所述前掠形转子叶片具有从叶根至叶尖的大体弓形轮廓，从而提高 气动性能。因此，致力于增大转子叶片尺寸、减轻转子叶片重量和增大转子叶片强度，同时 还提高转子叶片气动性能将有助于风力发电机技术的不断发展，且有助于将风能用作替代 性能源。随着风力发电机尺寸的增大,尤其是转子叶片尺寸的增大,制造、运输和组装风力 发电机的相应成本同样增加。风力发电机尺寸增大所带来的经济效益必须根据这些因素进 行权衡。例如，预形成、运输和竖立具有在90米范围内的转子叶片的风力发电机的成本会 对较大型风力发电机的经济优势产生明显影响。对于降低预形成、运输和竖立具有尺寸增大的转子叶片的风力发电机的成本而 言，一种已知策略是以叶片段形式制造转子叶片。例如，在单独叶片段运输到竖立位置之 后，可以组装叶片段以形成转子叶片。然而，用于将叶片段连接在一起的已知装置和设备可 能具有多种缺点。例如，许多已知装置和设备必须从内部进入并连接到叶片段，因此需要进 行大量难度较高的工作来实现此类连接。此外，例如将粘接材料应用到已知装置上可能较 为困难。例如，已知装置可能导致难以观察和检查相邻叶片段之间粘接材料的注入或灌入。 此外，已知连接装置通常不能在转子叶片形成之后拆卸，从而阻碍为了进行检查、维修、替 换或升级而移除单独叶片段。因此，需要一种风力发电机转子叶片设计，这种设计尤其适合于较大型风力发电 机，且无需以风力发电机的结构刚度和能量效率为代价即可最小化风力发电机的相关运输 和组装成本。具体而言，需要一种用于风力发电机转子叶片段的叶片接头，从而简化将叶片 段组装成转子叶片的操作，更精确地将叶片段组装成转子叶片，且允许在组装完成之后根 据需要或需求拆卸单独叶片段。
技术实现思路
以下说明书将部分阐明本专利技术的各方面和优点，或者，这些方面和优点在说明书 中可能是显而易见的，或者通过实践本专利技术能够推导出。在一个实施例中，揭示一种用于连接风力发电机转子叶片的第一叶片段和第二叶 片段的接头。所述接头包括主体，所述主体包括外表面和内表面。所述外表面的气动轮廓 大体对应于所述第一叶片段和所述第二叶片段的气动轮廓。所述主体包括在前缘与后缘之 间延伸的压力侧和吸入侧。所述接头进一步包括设在所述主体的所述外表面中的通道。所 述通道包括在相对侧壁之间延伸的大体连续的底壁。所述内表面包括所述底壁。I所述的 接头，其进一步包括多个通道，所述多个通道设置成大体翼弦向阵列，其中所述多个通道中 的一个通道沿大体翼弦方向连续地延伸穿过所述前缘以及所述压力侧和所述吸入侧的至 少一部分。其中所述通道在大体翼弦方向上是连续的。所述相对侧壁中的一个侧壁设有钻 孔。所述的接头，其进一步包括机械紧固件，所述机械紧固件经改造延伸穿过所述钻孔，且 将所述接头紧固到所述第一叶片段或所述第二叶片段中的一者。所述的接头，其进一步包 括壳体，所述壳体沿大体翼展方向从所述主体延伸并具有大体上的气动轮廓，所述壳体的 厚度沿所述大体翼展方向从所述主体处逐渐减小。其中所述壳体的所述厚度进一步沿大体 翼弦方向逐渐减小。所述的接头，其中所述壳体适合于粘接到所述第一叶片段或所述第二叶片段中的 一者。所述的接头，其进一步包括外罩层，所述外罩层连接到所述外表面并覆盖所述通道。在另一个实施例中，揭示一种用于连接风力发电机转子叶片的第一叶片段和第二 叶片段的接头。主体包括外表面和内表面。所述外表面的气动轮廓大体对应于所述第一叶 片段和所述第二叶片段的气动轮廓。所述主体包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸入 侧。所述接头进一步包括设在所述主体中的通道以及沿大体翼展方向从所述主体延伸的壳 体。所述壳体具有大体上的气动轮廓。所述壳体的厚度沿所述大体翼展方向从所述主体处 逐渐减小。所述的接头，其进一步包括多个通道，所述多个通道设置成大体翼弦向阵列。其中 所述多个通道中的一个通道沿大体翼弦方向连续地延伸穿过所述前缘以及所述压力侧和 所述吸入侧的至少一部分。其中所述通道在大体翼弦方向上是连续的。其中所述通道包括 在相对侧壁之间延伸的大体连续的底壁，所述内表面包括所述底壁。其中所述相对侧壁中 的一个侧壁设有钻孔。所述的接头，其进一步包括机械紧固件，所述机械紧固件适合于延伸 穿过所述钻孔，且将所述接头紧固到所述第一叶片段或所述第二叶片段中的一者。其中所 述壳体的所述厚度进一步沿大体翼弦方向逐渐减小。其中所述壳体适合于粘接到所述第一 叶片段或所述第二叶片段中的一者。所述的接头，其进一步包括外罩层，所述外罩层连接到 所述外表面并覆盖所述通道。参考以下具体实施方式和所附权利要求书可以更深入地理解本专利技术的这些以及 其他特征、方面和优点。附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，说明了本专利技术的各 实施例，并与具体实施方式一起解释本专利技术的原理。附图说明本说明书参考附图，针对所属领域的技术人员，完整且可实现地详细揭示了本专利技术，包括其最佳模式，其中图1为示例性风力发电机的透视图2为根据本专利技术的一个实施例的风力发电机转子叶片的透视图3为根据本专利技术的一个实施例的连接到叶片段的接头的透视图4为根据本专利技术的一个实施例的连接两个叶片段的图3所示接头的截面图5为根据本专利技术的另一个实施例的连接到叶片段的接头的透视图6为根据本专利技术的另一个实施例的连接两个叶片段的图5所示接头的截面图7为根据本专利技术的另一个实施例的沿图5所示线7—7截得的连接两个叶片段的接头的截面图；以及图8为根据本专利技术的另一个实施例的接头的透视图。元件符号列表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连接风力发电机(10)转子叶片(16)的第一叶片段(52)和第二叶片段(54)的接头(50)，所述接头(50)包括：主体(60)，其包括外表面(62)和内表面(64)，所述外表面(62)的气动轮廓大体对应于所述第一叶片段(52)和所述第二叶片段(54)的气动轮廓，所述主体(60)包括在前缘(76)与后缘(78)之间延伸的压力侧(72)和吸入侧(74)；以及通道(80)，其设在所述主体(60)的所述外表面(62)中，所述通道(80)包括在相对侧壁(84、86)之间延伸的大体连续的底壁(82)，所述内表面(64)包括所述底壁(82)。

【技术特征摘要】
2011.08.29 US 13/220,0441.一种用于连接风力发电机(10)转子叶片(16)的第一叶片段(52)和第二叶片段(54)的接头(50)，所述接头(50)包括 主体(60),其包括外表面(62)和内表面(64),所述外表面(62)的气动轮廓大体对应于所述第一叶片段(52)和所述第二叶片段(54)的气动轮廓，所述主体￠0)包括在前缘(76)与后缘(78)之间延伸的压力侧(72)和吸入侧(74);以及 通道(80)，其设在所述主体￠0)的所述外表面￠2)中，所述通道(80)包括在相对侧壁(84、86)之间延伸的大体连续的底壁(82)，所述内表面￠4)包括所述底壁(82)。2.根据权利要求1所述的接头(50)，其进一步包括多个通道(80)，所述多个通道(80)设置成大体翼弦向阵列。3.根据权利要求1至2中任一权利要求所述的接头(50)，其中所述通道(80)在大体翼弦方向上是连续的。4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的接头(50)，其中所述相对侧壁(84、86)中的一个侧壁设有钻孔(100)。5.根据权利要求4所述的接头(50)，其进一步包括机械紧固件，所述机械紧固件延伸穿过所述钻孔(100)，且将所述接头(50)紧固到所述第一叶片段(52)或所述第二叶片段(54)中的一者。6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的接头(50)，其进一步包括壳体(90)，所述壳体沿大体翼展方向从所述主体￠0)延伸并具有大体上的气动轮廓，所述壳体(90)的厚度(92)沿所述大体翼展方向从所述主体￠0)处逐渐减小。7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的接头(50)，其进一步包括外罩层(110)，所述外罩层连接到所述外表面￠2)并...

【专利技术属性】
技术研发人员：DA海努姆，CE塞莱伊，BC布斯贝伊，BS格伯，PL巴伊曼恩，RN约翰逊，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：