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CN117795190A - 用于带接头的风力涡轮叶片的带翼的翼梁帽构造 - Google Patents

用于带接头的风力涡轮叶片的带翼的翼梁帽构造 Download PDF

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CN117795190A
CN117795190A CN202280055527.7A CN202280055527A CN117795190A CN 117795190 A CN117795190 A CN 117795190A CN 202280055527 A CN202280055527 A CN 202280055527A CN 117795190 A CN117795190 A CN 117795190A
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CN
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rotor blade
blade
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section
spar
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Application number
CN202280055527.7A
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English (en)
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K·汉拉汉
R·拉泽吉
M·汉考克
C·蒙克
W·C·洛克
T·林德比
E·德波尔
M·卡布雷拉兰格
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LM Wind Power AS
Original Assignee
LM Wind Power AS
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Abstract

一种风力涡轮转子叶片包括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从弦向接头线沿相反方向延伸,并且通过内部接头结构在弦向接头线处连接。第一叶片节段中的相反的翼梁帽包括具有直到弦向接头线的恒定的横向宽度的纵向延伸中心区段。翼部件抵靠中心区段的相反的纵向侧设置,每个翼部件具有带有恒定的横向宽度的头部区段和具有减小的横向宽度的喇叭形尾部区段,头部区段在弦向接头线处与中心区段的端部对准。中心区段由具有第一刚度的第一材料形成,并且,翼部件至少部分地由具有第二较小刚度的第二材料形成,使得翼部件具有比中心区段的第一刚度更小的总刚度。

Description

用于带接头的风力涡轮叶片的带翼的翼梁帽构造
技术领域
本主题大体上涉及风力涡轮转子叶片,并且更特别地涉及用于带接头的风力涡轮叶片的翼梁帽构造。
背景技术
风力被认为是目前可获得的最清洁、对环境最友好的能源之一,并且,在这一点上,风力涡轮已得到越来越多的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型件原理来捕获来自风的动能,并且通过旋转能传送动能,以使轴转动,轴将转子叶片联接到齿轮箱或在不使用齿轮箱的情况下直接地联接到发电机。发电机然后将机械能转换成可部署到公用电网的电能。
风力涡轮转子叶片大体上包括由复合层压材料的两个壳半部形成的主体壳。壳半部大体上使用模制过程来制造,并且然后沿着转子叶片的对应端部联接在一起。大体上,主体壳是相对轻质的,并且具有未构造成承受在操作期间施加于转子叶片上的弯曲力矩和其它载荷的结构性质(例如,刚性、抗屈曲性以及强度)。
近年来,用于风力发电的风力涡轮的尺寸已增大,以实现发电效率的改进并且增大发电量。随着用于风力发电的风力涡轮的尺寸增大,风力涡轮转子叶片的尺寸也已显著地增大,从而导致整体制造以及将叶片输送并运输到现场的困难。
在这一点上,该行业正在开发分区段式风力涡轮转子叶片,其中,制造单独的叶片节段并且将其运输到现场,以便组装成完整的叶片(“带接头的”叶片)。在某些构造中,叶片节段通过从一个叶片节段展向地延伸到另一个叶片节段的接纳区段中的梁结构来联结在一起。例如,参考美国专利公开No.2015/0369211,其描述了具有展向延伸梁结构的第一叶片节段,该梁结构在结构上与第二叶片节段中的接纳区段连接。梁结构形成用于叶片的内部支承结构的部分,并且包括与吸力侧翼梁帽和压力侧翼梁帽连接的抗剪腹板。多个螺栓接头用于将梁结构与第二叶片节段中的接纳区段连接,包括梁的端面上的展向螺栓和与叶片节段之间的接头线隔开的穿过梁结构的至少一个弦向螺栓。
如上文中所描述的,利用翼梁式梁和接纳区段的带接头的叶片构造带来显著的结构挑战,特别地在以下方面:确保结合的接头的结构完整性,而不给叶片增加不必要的重量或牺牲叶片的其它部分的结构完整性。
国际公开No.2020/086080提出了一种解决方案,其中,第二叶片节段(根部叶片节段)中的翼梁帽形成有具有第一弦向宽度的第一纵向区段和具有比第一弦向宽度更大的第二弦向宽度的第二邻近纵向区段。第二叶片节段中的翼梁帽可沿着其整体由相同的连续材料形成。在备选实施例中,第二叶片节段中的翼梁帽沿着第一区段由第一材料形成,并且沿着第二区段由第二材料形成,并且,嵌接接头形成于第一材料与第二材料之间。在翼梁帽中提供展向过渡区段,其中,第一弦向宽度逐渐增大到第二弦向宽度,并且,翼梁帽的厚度减小到减小的厚度,其中,嵌接接头邻近于过渡区段。
国际公开No.2020/086080出于所有目的以其整体并入本文中。
本发明通过提供对国际公开No.2020/086080的翼梁帽构造的改进来解决结合的接头处的某些结构完整性问题。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下的描述中部分地阐述,或可根据描述而为显然的,或可通过实践本发明来了解。
在一个方面中,本主题涉及一种带接头的风力涡轮转子叶片,其包括从弦向接头线沿相反方向延伸的第一叶片节段和第二叶片节段。叶片节段中的一个是根部端节段,并且,另一个是末梢端节段。第一叶片节段和第二叶片节段通过构造于叶片节段之间的内部接头结构在弦向接头线处连接。相反的翼梁帽构造于第一叶片节段中。翼梁帽中的每个包括纵向延伸中心区段,其具有直到弦向接头线的恒定的横向宽度。翼部件抵靠翼梁帽的中心区段的相反的纵向侧设置,每个翼部件具有带有恒定的横向宽度的头部区段和具有减小的横向宽度的喇叭形(flared)尾部区段,头部区段在弦向接头线处与中心区段的端部对准。翼梁帽的中心区段由具有第一刚度的第一材料形成,并且,翼部件至少部分地由具有第二较小刚度的第二材料形成,使得翼部件具有比中心区段的第一刚度更小的总刚度。
在特定实施例中,第一材料是碳材料,并且,第二材料是玻璃材料。
翼部件的喇叭形尾部区段可具有连续地减小的斜率。在备选实施例中,喇叭形尾部区段可具有不连续或逐步地减小的斜率。
翼部件沿着其整个纵向长度具有恒定的横截面高度。在备选实施例中,翼部件可具有朝向弦向接头线减小的横截面高度,其与翼梁帽的中心区段的减小的横截面高度匹配。翼部件和中心区段的减小的横截面高度可具有阶梯式轮廓。
在一些实施例中,翼部件可包括在头部区段的至少部分中的碳材料和在喇叭形尾部区段中的玻璃材料。中心区段和翼部件可固定(例如,结合)到风力涡轮叶片的壳构件,其中,头部区段中的碳材料抵靠壳构件设置。在该实施例中,碳材料可至少沿着头部区段的纵向长度延伸。
在特定实施例中,叶片节段之间的内部接头结构可在第一叶片区段中包括与弦向接头线对准的接纳箱。取决于风力涡轮叶片的设计,翼梁帽的中心区段可从接纳箱的纵向中心线偏移,并且,沿着中心区段的一侧的翼部件比中心区段的相反侧处的翼部件具有更长的纵向长度。
备选地,沿着中心区段的一侧的翼部件可比中心区段的相反侧处的翼部件具有更宽的横向宽度。
在再一实施例中,沿着中心区段的一侧的翼部件可比中心区段的相反侧处的翼部件具有更长的纵向长度和更宽的横向宽度。
在一些实施例中,内部接头结构可包括从第二叶片节段展向地延伸到构造于第一叶片节段中的接纳箱中的翼梁式梁,其中,接纳箱具有结合到相反的翼梁帽的中心区段和翼部件的上翼梁表面和下翼梁表面。在该实施例中,接纳箱的上翼梁表面和下翼梁表面可具有与翼梁帽的中心区段和翼部件的头部区段的组合的弦向宽度对应的弦向宽度。
在某些实施例中,第一叶片节段可为根部端节段,并且,第二叶片节段是末梢端节段。备选地,第一叶片节段可为末梢端节段,并且,第二叶片节段是根部端节段。
本发明还包含具有一个或多个本文中所阐明的带接头的风力涡轮叶片的风力涡轮。
参考以下的描述和所附权利要求书,本发明的这些和其它特征、方面以及优点将变得更好理解。并入本说明书中并构成其部分的附图图示了本发明的实施例,并与描述一起用来解释本发明的原理。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述了本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且能够实现的公开内容,在附图中:
图1图示可利用根据本公开的带接头的风力涡轮叶片的风力涡轮的透视图;
图2图示具有第一叶片节段和第二叶片节段以及连接叶片节段的接头结构的转子叶片;
图3是具有接头结构的第二叶片节段的实施例的透视图;
图4是具有互补接头结构的第一叶片节段的实施例的透视图;
图5是根据本发明的方面的带接头的风力涡轮叶片的俯视图;
图6是用于带接头的风力涡轮叶片的带翼的翼梁帽的俯视构件视图;
图7是用于带接头的风力涡轮叶片的带翼的翼梁帽的俯视构件视图;
图8是用于带接头的风力涡轮叶片的带翼的翼梁帽的备选实施例的俯视构件视图;
图9A是沿着图7中所指示的线截取的横截面视图;
图9B是沿着图7中所指示的线截取的横截面视图;
图10是根据本公开的带翼的翼梁帽的备选实施例的透视构件视图;
图11图示根据本公开的具有翼梁帽(诸如变化的宽度的翼梁帽)的不带接头的转子叶片的实施例的透视图;
图12图示根据本公开的在具有增大的宽度的展向位置处的翼梁帽的实施例的局部透视图;
图13图示根据本公开的在具有增大的宽度的展向位置处的图12的翼梁帽的俯视图;
图14图示根据本公开的具有大体上三角形的形状的拉挤翼部件的实施例的俯视图;
图15图示根据本公开的具有增大的宽度的翼梁帽的实施例的俯视图,该翼梁帽由具有大体上三角形的形状的拉挤翼部件形成;
图16图示具有所图示的大体上矩形的形状的拉挤翼部件的实施例的俯视图;以及
图17图示根据本公开的具有增大的宽度的翼梁帽的实施例的俯视图,该翼梁帽由具有大体上矩形的形状的拉挤翼部件形成。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的实施例,其一个或多个示例在附图中图示。每个示例通过本发明的解释而非本发明的限制的方式提供。实际上,对于本领域技术人员将为明显的是,在不脱离本发明的范围或精神的情况下,可在本发明中作出各种修改和变型。例如,作为一个实施例的部分而图示或描述的特征可与另一实施例一起使用以产生再一另外的实施例。因而,意图的是,本发明涵盖如归入所附权利要求书及其等同体的范围内的这样的修改和变型。
大体上,本主题涉及具有修改的翼梁帽构造的带接头的风力涡轮转子叶片,以适应连接带接头的叶片的节段并且向叶片的结合的接头区域提供提高的结构完整性的接头结构。本发明还包含利用一个或多个如本文中所阐明的带接头的风力涡轮叶片的风力涡轮。
现在参考附图,图1图示风力涡轮10的一个实施例的透视图,风力涡轮10包括从支承表面14延伸的塔架12、安装于塔架12上的机舱16以及联接到机舱16的转子18。转子18包括可旋转毂20和联接到毂20并且从毂20向外延伸的一个或多个转子叶片22。转子叶片22可为根据本发明的带接头的叶片,并且围绕毂20隔开,以促进使转子18旋转,以使动能能够从风转变成可用的机械能,并且随后转变成电能。例如,毂20可以可旋转地联接到定位于机舱16内的电力发电机,以容许产生电能。
风力涡轮10还可包括集中在机舱16内的涡轮控制系统或主控制器26。大体上,主控制器26可包括计算机或其它合适的处理单元。因而,在若干实施例中,主控制器26可包括合适的计算机可读指令,该计算机可读指令在被实施时,将控制器26配置成执行各种不同功能,诸如接收、传送和/或执行风力涡轮控制信号(例如,变桨命令)。照此,主控制器26可大体上配置成控制风力涡轮10的各种操作模式(例如,启动序列或关闭序列)和/或构件。例如,控制器26可配置成经由变桨系统调整每个转子叶片22围绕其变桨轴线28的叶片桨距或桨距角(即,确定叶片22相对于风向的视角的角度),以便控制转子叶片22的旋转速度以及作用于转子叶片22上的载荷。
大体上参考图2至图5,带接头的转子叶片22被描绘为具有从弦向接头线34沿相反方向延伸的第一叶片节段30和第二叶片节段32。叶片节段30、32中的每个包括压力侧壳部件31和吸力侧壳部件33。第一叶片节段30和第二叶片节段32通过延伸到两个叶片节段30、32中的内部接头结构36来连接,以促进叶片节段30、32的联结。图2中的箭头38显示,所图示的示例中的带接头的转子叶片22包括两个叶片节段30、32,并且,这些叶片节段30、32通过将第二叶片节段32的内部接头结构36插入到构造于第一叶片节段30中的对应的接头结构36中来联结。
在所图示的实施例中,第二叶片节段32是末梢端节段,因为它最靠近叶片末梢25。第一叶片节段30是根部端节段,因为它最靠近叶片根部24。然而,应当意识到,“第一”用语和“第二”用语用于参考,并且,叶片节段30、32是可互换的。例如,在备选实施例中,第一叶片节段30(根部端节段)的接头结构36可为第二叶片节段32(末梢端节段)的接头结构36。
叶片节段30、32中的每个包括内部翼梁结构42,内部翼梁结构42典型地包括与一个或多个抗剪腹板47互连的相反的翼梁帽46(吸力侧翼梁帽)和翼梁帽48(压力侧翼梁帽)。例如,翼梁结构可为具有如图2和图3中所描绘的与间隔开的抗剪腹板47互连的翼梁帽46、48的箱形梁结构或如本领域技术人员所知的其中翼梁帽46、48通过单个抗剪腹板47互连的I形梁结构。
在所描绘的实施例中,第二叶片节段32的接头结构36包括梁结构40(“翼梁式梁”),梁结构40纵长地(例如,展向地)延伸超过弦向接头线34,以便在结构上与第一叶片节段30中的内部支承结构36连接。梁结构40可与第二叶片节段32一体地形成为翼梁结构42的延伸部,或可为结合到翼梁结构42的单独地形成的结构。梁结构40可包括与相反的翼梁表面43连接的至少一个互连腹板44(例如,抗剪腹板)。在所图示的实施例中,梁结构40形成为具有相反的互连腹板44和相反的翼梁表面43的封闭端箱型结构。
第二叶片节段32可朝向梁结构40的第一端54包括一个或多个第一螺栓接头(也被称为“销”)。例如,螺栓52可位于梁结构40的端部54上并且沿展向方向取向。第二叶片节段32还可包括螺栓槽50,螺栓槽50在梁结构40上定位成接近弦向接头34,并且沿弦向方向取向成与弦向螺栓(未图示)接合,以用于将第一叶片节段30和第二叶片节段32互连的目的。
在图4中,第一叶片节段30的内部支承结构36包括在第一叶片节段30内展向地延伸的接纳箱60,以便接纳第二叶片节段32的梁结构40。接纳箱60包括通过一个或多个抗剪腹板64互连的相反的翼梁表面66。例如,接纳箱60可为具有相反的翼梁帽表面66和相反的抗剪腹板64的开放端凹式箱形梁结构。接纳箱60可包括封闭端面68,封闭端面68包括螺栓槽,在叶片节段30、32的联结状态下,翼梁式梁40上的螺栓52延伸穿过螺栓槽。螺栓槽62可限定成穿过与翼梁式梁中的螺栓槽50对准的抗剪腹板64,其中,在叶片节段30、32的联结状态下,弦向螺栓(未显示)延伸穿过螺栓槽62、50。
本发明提供构造于带接头的风力涡轮叶片22的包含接纳箱60的叶片节段(第一叶片节段30或第二叶片节段32)中的翼梁帽46。理解到,相反的翼梁帽46构造于压力侧壳部件31和吸力侧壳部件33的内表面上。翼梁帽46的构造针对由内部接头结构36在翼梁帽46中引起的相对复杂的载荷而独特地设计,而不会过度地增加翼梁帽的重量。如特别地在图5中看到并且在下文中详细地讨论的,翼梁帽46形成有邻近弦向接头线34的喇叭形部分。
大体上参考图6和图7,翼梁帽46中的每个包括纵向延伸(展向)中心区段70,其具有直到弦向接头线34的大体上恒定的横向宽度72。中心区段70由具有第一刚度的第一材料86形成。例如,在某些实施例中,中心区段70可由基本上包括具有相对高的刚度的碳纤维的拉挤杆或板形成。
翼部件74抵靠翼梁帽46的中心区段70的相反的纵向侧76设置。翼部件74与中心区段70分开地形成并且在铺叠和灌注模制过程中与壳部件31、33集成。每个翼部件74具有带有相对恒定的横向宽度80的头部区段78和具有减小的横向宽度84的喇叭形尾部区段82。头部区段78在弦向接头线34处与中心区段70的端部对准。
翼部件74可按各种方式形成。例如,翼部件74可由拉挤件、预成型件、织物、单向纤维层片的层压件等制成。这些材料对于本领域技术人员为众所周知的,并且,这些材料的详细解释对于本公开的目的并非必要的。
翼部件74部分地或全部地由具有比第一材料的刚度更小的刚度的第二材料88形成。例如,翼部件74可全部地由玻璃材料制成,而翼梁帽46的中心区段70部分地或全部地由碳材料制成。组成中心区段70的第一材料86的刚度与组成翼部件74的第二材料88的刚度之间的差异向邻近于弦向接头线34的翼梁帽46提供具有较高中心刚度和在侧部处具有较小刚度的横截面刚度轮廓。该较小侧部刚度适应壳部件的挠曲,同时仍然为较宽的接纳箱60提供结构载荷支承和过渡。
如图4-8中所描绘的,翼部件74的喇叭形尾部区段82可具有连续地减小的斜率,其中,斜率是恒定或变化的。在备选实施例中,喇叭形尾部区段82可具有不连续或逐步地减小的斜率。
在特定实施例中,翼部件74沿着其整个纵向长度具有恒定的横截面高度92。如图9A和图9B中所描绘的,该高度92可对应于中心区段70的横截面高度94。
图10描绘翼部件74的备选实施例,其中,翼部件74沿朝向弦向接头线34的方向具有减小的横截面高度92,减小的横截面高度92与翼梁帽46的中心区段70的减小的横截面高度94匹配。减小的横截面高度92、84对于适应具有厚度增大的翼梁帽表面66(图4)的接纳箱60可能是必要的。如图10中所描绘的,翼部件74的头部区段78和中心区段70的邻近于弦向接头线34的端部可具有恒定高度,并且限定接纳箱60所处的区域。
在图9B和图10的实施例中,翼部件74包括与第二材料88相比具有增大的刚度的第三材料89。例如,翼部件74可包括在头部区段78的至少部分中的碳材料89和在喇叭形尾部区段82中的玻璃材料。翼部件74的(一个或多个)最外层可由碳材料形成并且沿着延伸到喇叭形尾部区段中的翼部件74的长度延伸,如图10中所描绘的。中心区段70和翼部件74可固定(例如,结合或模制)到风力涡轮叶片22的壳构件33、31,其中,头部区段70中的碳材料抵靠壳构件31、33设置。
参考图7,在某些实施例中,叶片节段30、32之间的内部接头结构42可包括与中心区段70的中心线对准的接纳箱60的纵向中心线96。参考图8,在备选实施例中,翼梁帽46的中心区段70可从接纳箱60的纵向中心线96偏移。在此情况下,可能期望或有必要使翼部件74中的一个具有比中心区段70的相反侧76处的翼部件74更长的纵向长度。在该实施例中,两个翼部件74的头部区段78可具有相同长度,并且,喇叭形尾部区段82可具有不同长度。在再一实施例中,具有较长长度的翼部件74也可比中心区段的相反侧76处的翼部件74具有更宽的横向宽度。
现在参考图11-17,图示了根据本公开的转子叶片22的额外的实施例。特别地,图11图示根据本公开的具有变化的宽度的翼梁帽(诸如翼梁帽46、48)的不带接头的转子叶片22的实施例的透视图。图12图示根据本公开的在具有增大的宽度100的展向位置处的翼梁帽46、48的实施例的局部透视图。更具体地,如图11中所显示的,翼梁帽46、48沿着转子叶片22的翼展41具有变化的宽度。例如,如在所图示的实施例中显示的,翼梁帽46、48可包括沿着转子叶片22的不同的展向位置处的第一宽度W1、第二宽度W2、第三宽度W3等,使得翼梁帽46、48可被定制以适应翼梁帽46、48上的不同的应力和/或负荷。此外,如所显示的,增大的宽度100的位置也可逐渐增大到最大宽度(例如,宽度W2和宽度W3),并且然后逐渐减回到翼梁帽46、48的中心区段102的宽度(例如,W1)。可如所需要的那样多次地重复该模式,以定制翼梁帽46、48以适应不同的应力和/或负荷。
特别地参考图12,具有增大的宽度100的位置包括与翼部件74类似的一个或多个拉挤翼部件104、106,拉挤翼部件104、106例如在中心区段102的一侧或多侧上邻近于翼梁帽46、48的中心区段102放置。因而,(一个或多个)拉挤翼部件104、106在中心区段102的一侧或多侧上的放置提供翼梁帽46、48的增大的宽度100。此外,如所显示的,(一个或多个)拉挤翼部件104、106可具有一个或多个具有倒角的端部110。在这样的实施例中,倒角可根据(一个或多个)拉挤翼部件104、106的厚度而变化。例如,在实施例中,对于5mm厚的拉挤翼部件,倒角可高达大约5毫米。在另外的实施例中,对于线性倒角,可使用100:1的倒角比,可是也可使用不同的倒角轮廓。
现在参考图13,图示了根据本公开的在具有增大的宽度100的展向位置处的图12的翼梁帽46、48的俯视图。特别地,如所显示的,第一拉挤翼部件104具有大体上矩形的形状(当从翼梁帽46、48的顶部观察时),而第二拉挤翼部件106具有大体上成角度或三角形的形状(当从翼梁帽46、48的顶部观察时)。特别地,如图12和图13中所显示的,第二拉挤翼部件106可具有带有大体上矩形或正方形的形状的头部区段112以及带有大体上成角度或三角形的形状的尾部区段114(在本文中也被描述为喇叭形尾部区段)。应当理解到,可沿着转子叶片22的翼展41包括具有任何合适的形状的任何数量的(一个或多个)拉挤翼部件104、106,以增大翼梁帽46、48的宽度。
参考图14和图15,图示了具有大体上成角度或三角形的形状的第二拉挤翼部件106的俯视图。特别地,如所显示的,第二拉挤翼部件106由多个拉挤构件108(诸如拉挤板、杆、堆叠件、柱或类似物)构成。类似地,如图16和图17中所显示的,图示了具有大体上矩形的形状的第一拉挤翼部件104的俯视图。特别地,如所显示的,第一拉挤翼部件104由多个拉挤构件108(诸如拉挤板、杆、堆叠件、柱或类似物)构成。
如本文中所使用的,用语“拉挤”、“拉挤件”或类似用语大体上包含增强材料(例如,纤维或纺织股线或编织股线),增强材料用树脂浸渍并且被拉动穿过静止模具,使得树脂固化或经历聚合。照此,制造拉挤部件的过程典型地以生产具有恒定的横截面的复合部分的复合材料的连续过程为特征。因而,预固化复合材料可包括由增强的热固性材料或热塑性材料构成的拉挤件。而且,翼梁帽46、48可由相同的预固化复合物或不同的预固化复合物形成。另外,拉挤构件可由粗纱生产,该粗纱大体上包含长且窄的纤维束,该纤维束不被组合,直到通过固化树脂联结。
本发明还包含具有一个或多个本文中所阐明的风力涡轮叶片的风力涡轮。
参考图1,本发明还包含具有一个或多个如本文中所描述的风力涡轮叶片22的风力涡轮10。
本发明的另外的方面由以下的条款的主题提供:
本书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式),并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明(包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法)。本发明的可专利性范围由权利要求书定义,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件,或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构元件,则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。

Claims (29)

1.一种转子叶片,包括:
第一叶片节段和第二叶片节段,其从弦向接头线沿相反方向延伸,并且通过构造于所述第一叶片节段与所述第二叶片节段之间的内部接头结构在所述弦向接头线处连接;
在所述第一叶片节段中的相反的翼梁帽,所述翼梁帽中的每个包括:
纵向延伸中心区段,其具有直到所述弦向接头线的恒定的横向宽度;
翼部件,其抵靠所述中心区段的相反的纵向侧设置,每个翼部件具有带有恒定的横向宽度的头部区段和具有减小的横向宽度的喇叭形尾部区段,所述头部区段在所述弦向接头线处与所述中心区段的端部对准;并且,
所述中心区段由具有第一刚度的第一材料形成,并且,所述翼部件至少部分地由具有第二较小刚度的第二材料形成,使得所述翼部件具有比所述中心区段的第一刚度更小的总刚度。
2.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述第一材料包括碳材料,并且,所述第二材料包括玻璃材料。
3.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述喇叭形尾部区段包括连续减小的斜率。
4.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述翼部件沿着其整个纵向长度具有恒定的横截面高度。
5.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述翼部件具有朝向所述弦向接头线减小的横截面高度,其与所述中心区段的减小的横截面高度匹配。
6.根据权利要求5所述的转子叶片,其中,所述翼部件和所述中心区段的减小的横截面高度包括阶梯式轮廓。
7.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述翼部件包括在所述头部区段的至少部分中的碳材料和在所述喇叭形尾部区段中的玻璃材料。
8.根据权利要求7所述的转子叶片,其中,所述中心区段和所述翼部件固定到所述转子叶片的壳构件,所述头部区段中的所述碳材料抵靠所述壳构件设置。
9.根据权利要求8所述的转子叶片,其中,所述碳材料至少沿着所述头部区段的纵向长度延伸。
10.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述内部接头结构在所述第一叶片区段中包括与所述弦向接头线对准的接纳箱,所述翼梁帽的所述中心区段从所述接纳箱的纵向中心线偏移,沿着所述中心区段的一侧的翼部件比所述中心区段的相反侧处的翼部件包括更长的纵向长度。
11.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述内部接头结构在所述第一叶片区段中包括与所述弦向接头线对准的接纳箱,所述翼梁帽的所述中心区段从所述接纳箱的纵向中心线偏移,沿着所述中心区段的一侧的翼部件比所述中心区段的相反侧处的翼部件包括更宽的横向宽度。
12.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述内部接头结构在所述第一叶片区段中包括与所述弦向接头线对准的接纳箱,所述翼梁帽的所述中心区段从所述接纳箱的纵向中心线偏移,沿着所述中心区段的一侧的翼部件比所述中心区段的相反侧处的翼部件包括更长的纵向长度和更宽的横向宽度。
13.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述内部接头结构包括从所述第二叶片节段展向地延伸到构造于所述第一叶片节段中的接纳箱中的翼梁式梁,所述接纳箱包括结合到所述相反的翼梁帽的所述中心区段和所述翼部件的上翼梁表面和下翼梁表面。
14.根据权利要求13所述的转子叶片,其中,所述接纳箱的所述上翼梁表面和所述下翼梁表面包括与所述翼部件的所述中心区段和所述头部区段的组合的弦向宽度对应的弦向宽度。
15.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述第一叶片节段是根部端节段,并且,所述第二叶片节段是末梢端节段。
16.根据权利要求1所述的转子叶片,其中,所述第一叶片节段是末梢端节段,并且,所述第二叶片节段是根部端节段。
17.一种风力涡轮,包括根据权利要求1所述的转子叶片。
18.一种转子叶片,包括:
叶片壳;
一个或多个翼梁帽,其紧固于所述叶片壳,所述一个或多个翼梁帽包括:
纵向延伸中心区段,其具有恒定的横向宽度;以及
至少一个翼部件,其抵靠所述中心区段的至少一个纵向侧设置,所述至少一个翼部件具有带有恒定的横向宽度的头部区段和尾部区段,所述至少一个翼部件由多个拉挤件构成,
其中,所述中心区段由具有第一刚度的第一材料形成,并且,所述至少一个翼部件至少部分地由具有第二较小刚度的第二材料形成,使得所述至少一个翼部件具有比所述中心区段的第一刚度更小的总刚度。
19.根据权利要求18所述的转子叶片,其中,所述至少一个翼部件包括抵靠所述中心区段的相反的纵向侧设置的成对的翼部件。
20.根据权利要求18所述的转子叶片,其中,所述至少一个翼部件包括抵靠所述中心区段的单个纵向侧设置的单个翼部件。
21.根据权利要求18所述的转子叶片,其中,所述成对的翼部件的所述尾部区段中的至少一个是具有减小的横向宽度的喇叭形尾部区段。
22.根据权利要求18所述的转子叶片,其中,所述成对的翼部件的所述尾部区段中的两者是具有所述减小的横向宽度的喇叭形尾部区段。
23.根据权利要求18所述的转子叶片,其中,所述成对的翼部件的所述尾部区段中的至少一个具有恒定的横向宽度。
24.根据权利要求18所述的转子叶片,其中,所述成对的翼部件的所述尾部区段中的两者具有恒定的横向宽度。
25.根据权利要求18所述的转子叶片,其中,所述成对的翼部件的所述尾部区段中的一个具有恒定的横向宽度,并且,所述成对的翼部件的所述尾部区段中的一个具有减小的横向宽度。
26.根据权利要求18所述的转子叶片,其中,所述一个或多个翼梁帽进一步包括在所述转子叶片的不同的展向位置处间隔开的多对所述翼部件。
27.根据权利要求26所述的转子叶片,其中,所述多对翼部件提供所述一个或多个翼梁帽的变化的总宽度,其沿着所述转子叶片的翼展从所述中心区段的所述恒定的横向宽度增大直到由所述翼部件限定的最大宽度并且减小回到所述中心区段的所述恒定的横向宽度一次或多次。
28.根据权利要求18所述的转子叶片,其中,所述多个拉挤件包括拉挤板、拉挤杆、拉挤堆叠件或拉挤柱中的至少一个。
29.一种风力涡轮,包括根据权利要求18所述的转子叶片。
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