[发明专利]带有中间连接组件的风力发电机叶片多部件抗剪腹板

说明书

技术领域

本发明大体涉及风力发电机领域，具体而言，本发明涉及风力发电机叶片中的抗剪腹板配置。

背景技术

风力发电机叶片是风力发电机将风能转换成电能的基本元件。叶片拥有机翼的横截面轮廓，这样，在运转过程中，流经叶片的空气就会在其两侧之间产生压差。因此，从压力侧到吸入侧的升力会作用于叶片。升力会对主转子轴产生扭矩，其中所述主转子轴通过齿轮连接至可以发电的发电机。

风力发电机叶片通常包括吸入侧壳和压力侧壳，吸入侧壳和压力侧壳在沿叶片后缘和前缘方向的粘接线处粘接在一起。内部抗剪腹板在压力侧与吸力侧壳部件之间延伸，并与固定在壳部件内表面上的主梁帽粘接。抗剪腹板必须具有相对确切的长度，这样，抗剪腹板才能跨过主梁帽，并在主梁帽与抗剪腹板之间形成具有足够宽度和厚度的粘接。要达到此类尺寸并实现充分粘接相当困难，接合主梁帽和抗剪腹板是一个耗时且枯燥的过程，通常需要大量的返工。

典型叶片构结，抗剪腹板是跨过主梁帽的连续部件，还要使用坚硬的法兰形成所需的粘接宽度，使粘接胶能够涂抹在主梁帽与抗剪腹板的横向端部之间。但是，这种配置会在抗剪腹板与主梁帽之间的接合处施加过大的应力，通常会导致要使用过多粘接胶以便在该关键接合处形成所需的粘接宽度。粘接胶过多会导致叶片增加不必要的重量，可能会折断叶片，并造成叶片在风力发电机运转过程中“嘎嘎作响”(在风力发电机所有人/操作人员中，这种抱怨并不少见)。另外，典型结构中的含气率和意外挤出的粘接胶会导致部分区域的粘接强度降低，在无法从叶片内部进行维修的叶片部分中，这种情况会引起特别严重的问题。

因此，如果有一种抗剪腹板与主梁帽之间的改良粘接配置可以解决某些传统配置的一个或多个缺陷，本行业将从中受益。

发明内容

以下说明将部分阐明本发明的各方面内容和优点，或者，这些方面和优点在说明中可能是显而易见的，或者通过实践本发明能够推导出。

根据本发明的各个方面，风力发电机叶片包括内表面上配置了主梁帽的上壳部件和内表面上配置了主梁帽的下壳部件。抗剪腹板在所述主梁帽之间沿所述叶片的纵向长度延伸。抗剪腹板包括纵向对齐的第一部件和第二部件，这两个部件分别从对应的主梁帽延伸而出。中间连接组件配置在所述第一部件与所述第二部件的相对横向端部之间，并包括相对于所述横向端部配置的粘接胶保持结构，以便在所述横向端部之间形成具有所需宽度和厚度的粘接。粘接胶受所述保持结构限制。

中间连接组件可以不同方式配置。在一项特定实施例中，保持结构包括横向延伸的法兰部件，这些法兰部件固定于第一部件和第二部件的侧面。这些法兰部件形成具有一定宽度的粘接，该宽度远远大于第一部件和第二部件的横向端部的宽度。粘接宽度增加后，只需在连接组件处法兰的粘接面之间使用相对较薄的粘接胶层就可以在部件之间形成强度较大的粘接。法兰部件可以连接在一起，这样法兰部件各自的粘接面就大体与其对应的抗剪腹板部件的横向端部齐平，或者，在一项替代实施例中，法兰部件可能与横向端部纵向相隔一定距离，这样即可形成阶梯式粘接轮廓。

在又一项其他实施例中，连接第一部件与第二部件的横向端部的纵向延伸壁部件可以提供保持结构。这些壁部件可以不同方式配置。例如，壁部件可能为单独成型的部件，分别连接到任意一个抗剪腹板部件的纵向侧，这样即可延伸越过部件的横向端部，并为相对的抗剪腹板部件设置容纳槽。壁部件的形状可使其直接与抗剪腹板部件的纵向侧接合，或者，壁部件可能向外弯曲，以提供更加复杂的粘接配置。在一项特定实施例中，壁部件可能由第一部件或第二部件的纵向侧壁(例如表面)的延伸而形成。

在一项唯一实施例中，抗剪腹板的第一部件和第二部件可能不是单独成型并连接起来的部件，而是主梁帽的一体成型部件。例如，第一抗剪腹板部件和第二抗剪腹板部件可能包括与对应主梁帽直接灌铸在一起的泡沫芯。抗剪腹板部件的纵向侧壁或“表面”可能会从泡沫芯横向延伸而出，并在部件与主梁帽之间的接合处粘接到主梁帽上。

在又一项唯一实施例中，抗剪腹板的第一部件和第二部件可能为具有中心纵梁和相对横向延伸端面的梁部件，其中一个端面固定于主梁帽上，相对的端面形成粘接胶保持结构的一部分。这些梁部件可以不同方式配置。例如，在一项实施例中，梁部件可能为完整的I字梁形结构。在另一项实施例中，每个梁部件可能包括若干对方向相反的槽部件(例如，C形槽部件)，这些槽部件沿着对应的侧面固定在一起，从而形成中心纵梁。