[发明专利]由两个分离的部分制成的风轮机叶片以及装配方法

说明书

本申请是申请日为2004年6月30日、名称为“由两个分离的部分制成的风轮机叶片以及装配方法”的专利申请200480043497.X的分案申请。

技术领域

本发明涉及风轮机叶片、风轮机部分、方法及其使用。

背景技术

风轮机叶片是现代风轮机中非常重要的部件，并且在限定风轮机的发电和寿命方面是非常重要的。但是，现代风轮机的尺寸的增加还使得风轮机叶片更长且更重。因此，叶片从生产地到风轮机竖立地的运输是需要进行大量考虑的问题，例如选择与叶片的特性例如叶片的长度、高度和重量有关的正确路线。此外，运输需要越来越专用的设备来处理风轮机叶片。

因此，风轮机叶片的运输增加了竖立风轮机的过程所面临的挑战和成本。

现有技术包括许多使风轮机叶片更容易地运输到风轮机竖立地的解决方案。

美国专利No.US-A 4474536例如公开了风轮机叶片的制造，其中每个叶片包括两个部分。所述部分被分别运载到风轮机竖立地并装配成风轮机叶片。风轮机叶片在待接合的部分区域包括许多对应的狭槽。通过在狭槽内加入木块接片和粘接装置来装配所述部分。对应的狭槽和木块接片包括菱形并且该接片可封闭该狭槽。

现有技术尤其是上述美国专利的问题是强度低，并且刚性会限制大多数现代风轮机叶片的使用。

本发明的一个目的是实现一种没有上述缺陷的风轮机叶片技术。此外，本发明的一个目的是实现在大风轮机叶片方面尤其是在正常使用期间所面临的压力方面有利的技术。

发明内容

本发明涉及一种风轮机叶片，该叶片包括

至少两个风轮机叶片部分，所述部分包括一个或多个加固结构，所述加固结构的端部在连接接头内相连接，

其中所述端部包括对应的连接面，所述面的一个或多个相关尺寸大于该加固结构在所述端部处的横切面的尺寸，以及

所述连接接头的一个或多个所述相关尺寸相对于相邻的加固结构扩大。

因此可构成没有上述缺陷的风轮机叶片。

在加固结构之间的连接接头处的扩大的对应连接面是有利地，这是因为表面之间的保持力大大增加。通过相对于叶片的横切面的非常大的对应的连接面，可恢复风轮机叶片的强度。因此，可确保风轮机叶片和连接接头即使在极端条件例如极端气象状况期间仍维持正常使用的力。

此外，较大的对应连接面可确保与横切面的连接相比，粘接装置(介质)能更有利且更牢固地连接表面。对应连接面的连接将承受试图使表面彼此相对地滑动的侧向力，其中横切面的连接将受到试图直接将表面拉开的垂直力。粘接装置总是要强于侧向力，因此连接接头将能承受更大的力而不会破裂。

另外，所得到的风轮机叶片的表面内的扩大部与现有技术的教导相违背。到目前为止，普遍认为风轮机叶片的表面必须完全光滑。但是，风轮机叶片的尺寸使扩大部的空气动力效果减小。叶片的运输优点可补偿扩大部的空气动力效果。

短语“加固结构”通常理解为风轮机叶片内部或内侧的承受来自风能的力的较大部分的任何结构。

短语“加固结构的横切面”通常理解为在通过相对于风轮机叶片的纵向方向将该叶片垂直切割成两部分时出现的表面。该表面被看作是通过在给定位置分割风轮机叶片而得到的基本最小的表面。

术语“相邻”通常理解为距离连接接头最近的位置，其中该风轮机叶片和/或内部加固结构已恢复其正常形状。因此，横向连接接头和相邻加固结构之间的关系应可看作是可比较的尺寸，例如在风轮机的相同纵向线上的相邻长度(厚度)值。

在本发明的一个方面，叶片部分的所述加固结构的端部成形为多个对应的或部分对应的齿状端部。因此，可产生具有非常高的抗拉强度(抗张强度)的连接接头，这是因为叶片的纵向力被传递给该部分的更长、更大且不垂直的连接部。

在本发明的另一方面中，所述齿状端部的齿的形状为三角形例如直角和/或等边三角形、四边齿例如矩形、圆形或更任意的形状以及不同形状的组合例如矩形和在尖端的三角形的组合或不同三角形的组合。因此，可形成同时易于制造和连接的具有大表面的对应的齿状端部。

在本发明的另一方面中，齿的侧面包括扇形(pie shape)，例如圆形或楔形齿，例如以便在加固结构内形成角部。该齿在制造时需要的精度较小，成本效率高且仍可形成大的连接面。