用于模塊化葉片的整流罩制造技術(shù)

一種用于風(fēng)力渦輪發(fā)電機的模塊化葉片的整流罩，所述模塊化葉片包括設(shè)置在模塊化葉片(100)的兩個相接續(xù)的模塊(2、3)之間的連結(jié)區(qū)(1)。整流罩(200)由不同的部件組成；吸力側(cè)整流罩(12)、壓力側(cè)整流罩(13)和輔助部件，諸如便于各部件連結(jié)的突片(15、16)。前緣整流罩(19)和后緣整流罩(20)由優(yōu)選為硅樹脂的彈性體材料構(gòu)成，被支承在剛性玻璃纖維框架(21)中，以便吸收葉片在其操作運轉(zhuǎn)期間所經(jīng)歷的翹曲。用于將各整流罩連結(jié)在一起并連結(jié)到葉片殼體(100)的縮進部(11、11

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】用于模塊化葉片的整流罩


[0001]本專利技術(shù)涉及風(fēng)力渦輪發(fā)電機的模塊化葉片，更具體而言，本專利技術(shù)涉及由兩個或更多個模塊組成的葉片，這些模塊在原位組裝，并且用整流罩包裹，以便以符合空氣動力學(xué)的方式覆蓋由于連結(jié)部而存在的間隙。

技術(shù)介紹

[0002]葉片通常由復(fù)合材料(諸如碳纖維)制成，并且在其操作運轉(zhuǎn)期間遭受翹曲，在極端條件的情況下遭受嚴重翹曲。末端由于風(fēng)的推力而撓曲，并且葉片扭曲，使其輪廓翹曲。這尤其對于覆蓋著在模塊化葉片中產(chǎn)生的間隙的整流罩造成損害。
[0003]通過研究在尋求葉片的更大空氣動力學(xué)性能方面的現(xiàn)有技術(shù)，得出結(jié)論，輪廓的修改是避免操作運轉(zhuǎn)中過載的最常用的解決方案之一。這主要是通過使構(gòu)成葉片輪廓的元件更加柔性來實現(xiàn)的。專利申請WO2018100401A1就是這種情況，其使用由內(nèi)部支承結(jié)構(gòu)補充的外部柔性蒙皮。柔性外蒙皮在后緣上滑動，而不會形成褶皺或不連續(xù)。內(nèi)部支承結(jié)構(gòu)附接到葉片梁和旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸基于載荷傳感器和旋轉(zhuǎn)控制器而改變?nèi)~片的幾何形狀。專利申請DE102010047918A1使后緣更加柔性，其中氣動致動器附接到翼的固定部分和附接到柔性后緣，最大限度地簡化了致動器和機械部件。專利申請DE10233102A1描述了一種連接到諸如壓縮空氣的壓力介質(zhì)的柔性后緣。后緣由含氟聚合物制成，可以在其最寬端部處焊接到葉片上，元件的其余部分是穩(wěn)定但柔性的支承件。并且最后，專利US 2008107540示出了阻尼元件如何用粘合劑膠合在葉片的前緣上、后緣上和甚至內(nèi)部腹板上。這些元件包括由粘彈性層和粘附到粘彈性層的剛性層制成的層壓材料。它們布置在外部或內(nèi)部，并且實際上覆蓋整個葉片。
[0004]所有這些解決方案都旨在是針對長葉片長度，而不是用于覆蓋預(yù)先建立的間隙的整流罩。整流罩的要求不需要上文所提到的各個專利的復(fù)雜補充元件。這些復(fù)雜的補充元件被添加到葉片的后緣，增加它的空氣動力學(xué)響應(yīng)并使噪音最小化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0005]本專利技術(shù)的一個目的是用整流罩覆蓋在模塊化葉片的連結(jié)部處存在的間隙。孔具有特定的形狀和尺寸，使得在現(xiàn)場進行組裝期間，它可以允許操作者或他的工具進入。整流罩由不同的部件組成，并且這些部件中的每個部件都有自己的尺寸、形狀和輔助附件，諸如突片，以便于各部件之間以及與葉片殼體的聯(lián)合。所有這些確保了輪廓的空氣動力學(xué)連續(xù)性和通過鉚釘或類似元件的氣密閉合。
[0006]本專利技術(shù)的另一個目的是替換用于覆蓋模塊化葉片的連結(jié)區(qū)域的整流罩中的一些整流罩，使新的整流罩具有能夠吸收葉片在其操作運轉(zhuǎn)期間所經(jīng)歷的翹曲的特質(zhì)。為此，后緣整流罩和前緣整流罩由彈性體類型的柔性材料制成，其在更大程度上吸收在翼弦方向上經(jīng)歷的上述翹曲。彈性體材料是一種化合物，其組成中包括非金屬，并示出彈性行為。作為衍生自聚硅氧烷的無機聚合物的硅樹脂是優(yōu)選的材料。
[0007]本專利技術(shù)的另一個目的是設(shè)有必要的金屬元件，使得整個整流罩被等電位結(jié)合以鏈接到避雷引下線(lighting down
?
drop)。將各導(dǎo)電元件隔離的問題是，當雷電穿過防雷系統(tǒng)時，由于雷電引起的感應(yīng)現(xiàn)象而在它們之間產(chǎn)生高電位差。
[0008]本專利技術(shù)的整流罩標的必須完全地整合，也就是說，在翼弦方向和翼展方向上都與殼體對齊，為葉片提供空氣動力學(xué)連續(xù)性，并且相對于模塊化葉片的總長度而言封閉的間隙非常小。
附圖說明
[0009]下面將給出一系列附圖的簡要描述，這些附圖有助于更好地理解本專利技術(shù)，并且明確地涉及作為本專利技術(shù)的非限制性示例呈現(xiàn)的所述專利技術(shù)的實施例。
[0010]圖1示出了模塊化葉片的立體圖。
[0011]圖2表示了葉片在其操作運轉(zhuǎn)期間遭受的翹曲。
[0012]圖3a示出了在沒有整流罩的情況下葉片的兩個模塊的聯(lián)合。
[0013]圖3b示出了模塊化葉片的整流罩的分解圖。
[0014]圖3c是連結(jié)部的立體圖，僅示出前緣的整流罩和后緣的整流罩。
[0015]圖3d示出了完全組裝在圖1的模塊化葉片的連結(jié)部上的整流罩。
[0016]圖4a、圖4b、圖4c和圖4d示出了以后緣整流罩為中心的本專利技術(shù)的若干不同實施例。
[0017]圖5示出了整流罩的立體圖以及后緣整流罩的構(gòu)造細節(jié)。
[0018]圖6是沿著圖5的CD軸線的截面上的整流罩后緣的連結(jié)部的細節(jié)。
具體實施方式
[0019]如圖1所示，模塊化葉片(100)包括連結(jié)區(qū)(1)，該連結(jié)區(qū)(1)將葉片(100)分成兩部分：葉片末端(2)和葉片根部(3)。葉片的模塊化應(yīng)用于大尺寸葉片的情況，在所述大尺寸葉片的情況下，一體式葉片的運輸變得非常復(fù)雜或者實際上不可能。相反，連結(jié)區(qū)(1)非常小，從而不會對模塊化葉片(100)增添不必要的重量負擔。所有這些使得連結(jié)區(qū)(1)與葉片(100)的總長度相比是非常小的。模塊化葉片(100)的連結(jié)區(qū)(1)被整流罩(200)包裹，該整流罩(200)以符合空氣動力學(xué)的方式覆蓋在連結(jié)區(qū)(1)中存在的間隙。對于大約70m的葉片，本專利技術(shù)的整流罩(200)占模塊化葉片(100)長度的0.5％至1％。
[0020]圖2示出了葉片的輪廓以及葉片操作運轉(zhuǎn)期間前緣(4)和后緣(5)所遭受的翹曲。橫坐標軸和縱坐標軸示出了以mm為單位的翹曲。較淺的點畫線輪廓(A)表示沒有翹曲的葉片輪廓，而較深的點畫線輪廓(B)表示由于葉片在其操作運轉(zhuǎn)期間所經(jīng)受的載荷而翹曲的葉片輪廓。為了吸收所述翹曲，本專利技術(shù)的整流罩(200)包括由彈性材料制成的前緣整流罩(19)和由彈性材料制成的后緣整流罩(20)，如下文所討論。
[0021]圖3a通過清楚地指示葉片輪廓的不同點而詳細描繪了模塊化葉片(100)的連結(jié)：前緣(4)、后緣(5)、吸力側(cè)(6)和壓力側(cè)(7)。金屬連結(jié)部在吸力側(cè)(6)和壓力側(cè)(7)的表面的很大一部分上延伸。所述金屬連結(jié)部由插入件內(nèi)的一系列帶螺紋的螺栓形成，插入件覆蓋有元件(8)，所述元件(8)稱為Xpacer(注冊商標)元件并且負責(zé)對上述螺栓預(yù)加應(yīng)力。前緣(4)中呈現(xiàn)的孔(9)和后緣(5)中呈現(xiàn)的孔(10)大于容納Xpacer元件(8)的孔，以便于接近以放置和擰緊構(gòu)成連結(jié)部的所述金屬元件。所有孔(9、10)相對于葉片殼體的表面具有臺階或
縮進部(11、11
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)，以配合構(gòu)成整流罩(200)的不同部件。
[0022]在金屬結(jié)合完成后，必須覆蓋所有間隙。為此，它覆蓋有整流罩，該整流罩包括不同的部分：前緣整流罩(19)、吸力側(cè)整流罩(12)、壓力側(cè)整流罩(13)和后緣整流罩(20)。后緣的此最后一個整流罩(20)由通過其側(cè)部之一連結(jié)的兩個部件(20
’
、20”)組成，如將在下文中解釋的那樣。前緣整流罩和后緣整流罩(19、20)具有剛性周圍框架(21)形式的支承件。吸力側(cè)上的整流罩(12)和壓力側(cè)上的整流罩(13)僅具有通孔以接納固定元件并在其端部處連結(jié)葉片殼體。這避免了Xpacer元件(8)和它們對應(yīng)的帶螺紋的螺栓位于插入件內(nèi)部的位置。前緣整流罩(19)和后緣整流罩(20)圍繞其本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種用于風(fēng)力渦輪發(fā)電機的模塊化葉片的整流罩，所述模塊化葉片包括設(shè)置在所述模塊化葉片(100)的兩個相接續(xù)的模塊(2、3)之間的連結(jié)區(qū)(1)，其特征在于，所述整流罩(200)包括：
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剛性吸力側(cè)整流罩(12)和剛性壓力側(cè)整流罩(13)，所述剛性吸力側(cè)整流罩適于布置在所述模塊化葉片(100)的吸力側(cè)(6)上，所述剛性壓力側(cè)整流罩適于布置在所述模塊化葉片(100)的壓力側(cè)(7)上，所述剛性吸力側(cè)整流罩所述和剛性壓力側(cè)整流罩包括位于它們的層之間的金屬網(wǎng)以及分布在它們的端部處的多個孔，所述金屬網(wǎng)在所述整流罩(200)與避雷電纜的連接中對所述整流罩進行等電位結(jié)合，所述多個孔容納固定元件，所述固定元件優(yōu)選是鉚釘，所述固定元件允許附接到所述模塊化葉片(100)的殼體，
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前緣整流罩(19)和后緣整流罩(20)，所述前緣整流罩與所述吸力側(cè)整流罩(12)的一個端部合作并且與所述壓力側(cè)整流罩(13)的一個端部合作，所述后緣整流罩與所述吸力側(cè)整流罩(12)的相對端部合作并且與所述壓力側(cè)整流罩(13)的相對端部合作，包括前緣整流罩(19)和后緣整流罩(20)的彈性體材料元件、以及支承所述彈性體材料元件的玻璃纖維的剛性框架(21)，每個剛性框架(21)包括周邊孔，所述周邊孔包括金屬插入件或襯套，所述金屬插入件或襯套由固定元件穿過，所述固定元件優(yōu)選是鉚釘，所述固定元件允許所述整流罩(200)連結(jié)到所述模塊化葉片(100)的所述殼體，所述金屬插入件或襯套適于在所述整流罩(200)與避雷電纜的連接中等電位結(jié)合所述整流罩(200)，并且
?
所述整流罩(200)的寬度適于覆蓋占所述模塊化葉片(100)的長度的0.5％至1％的所述模塊化葉片(100)的連結(jié)區(qū)(1)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于模塊化葉片的整流罩，其中，所述前緣整流罩(19)通過相應(yīng)的突片(15)連結(jié)到所述吸力側(cè)整流罩(12)的對應(yīng)端部和所述壓力側(cè)整流罩(13)的對應(yīng)端部，并且所述后緣整流罩(20)通過相應(yīng)的突片(16)連結(jié)到所述吸力側(cè)整流罩(12)的對應(yīng)的相對端部和所述壓力側(cè)整流罩(13)的對應(yīng)的相對端部。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于模塊化葉片的整流罩，其中，所述后緣(20)的每個整流罩的彈性體材料元件(20a、20d)的寬度小于所述吸力側(cè)整流罩(12)或所述壓力側(cè)整流罩(13)的寬度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于模塊化葉片的整流罩，其中，所述后緣整流罩(20)的剛性框架(21)包圍彈性體材料元件(20a)的至少兩個側(cè)部，或者布置在所述彈性體材料元件(20d)下方，所述剛性框架(21)適于覆蓋所述模塊化葉片(100)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：E，
申請(專利權(quán))人：納布拉溫德科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：