[发明专利]具有分层的多部件翼梁的风轮机叶片及相关系统和方法

权利要求书

1.一种风轮机叶片系统，该风轮机叶片系统包括：

第一叶片区段，所述第一叶片区段具有第一翼梁元件，所述第一翼梁元件包括具有第一厚度和第一板条组合物的多个第一板条；以及

第二叶片区段，所述第二叶片区段具有第二翼梁元件，所述第二翼梁元件包括多个第二板条，所述多个第二板条具有第二厚度和与所述第一板条组合物不同的第二板条组合物，所述第二叶片区段在一接头处被结合到所述第一叶片区段，

其中，所述第一板条的厚度和弹性模量的总体乘积近似等于所述第二板条的厚度和弹性模量的总体乘积。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一板条和所述第二板条包括复合拉挤成型件。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，各个第二板条包括多个层；并且其中，所述第二板条的厚度和模量的总体乘积等于所述第二板条的每一层的厚度和弹性模量的乘积的总和。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，各个第一板条在所述接头处与各个第二板条交叉。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，

所述第一叶片区段和所述第二叶片区段被定位在沿着纵向轴线的不同位置处，并且被结合到一起以形成风轮机叶片的至少一部分，

所述第二翼梁元件沿着所述纵向轴线是细长的，各个所述第二板条包括具有第一组合物的至少一个第一层、具有与所述第一组合物不同的第二组合物的至少一个第二层；并且其中

所述第一叶片区段沿着所述纵向轴线是细长的，各个所述第一板条包括至少一个第三层，所述第三层具有与所述第一组合物和所述第二组合物不同的第三组合物。

6.根据权利要求5所述的系统，所述系统还包括位于所述第一层和所述第二层之间的粘合剂，所述粘合剂具有与所述第一组合物和所述第二组合物不同的粘合剂组合物。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其中：

所述第一板条的端部和所述第二板条的端部交叉，以在所述第一翼梁元件和所述第二翼梁元件之间形成接头；

在所述接头处，各个第一板条的厚度为T1，所述第一层的厚度为T2a，并且所述第二层的厚度为T2b，T1近似等于T2a+T2b；

所述第一组合物的弹性模量为E2a，所述第二组合物的弹性模量为E2b，并且所述第三组合物的弹性模量为E1；并且(E1×T1)近似等于(E2a×T2a)+(E2b×T2b)。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一翼梁元件和所述第二翼梁元件均包括翼梁帽。

9.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一组合物包括玻璃纤维，并且所述第二组合物包括碳纤维。

10.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二翼梁元件的各个第二板条中的至少一个第二板条具有一端部以及从所述端部沿着所述纵向轴线向外定位的中间位置；并且其中所述至少一个第二板条的所述第一层和所述第二层中的至少一者的厚度在所述端部处大于在所述中间位置处。

11.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第二组合物具有比所述第一组合物高的弹性模量。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，各个第二板条的端部与各个第一板条的相应端部交叉而使所述第一叶片区段和所述第二叶片区段结合。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述各个第一板条和所述各个第二板条具有近似相同的厚度。

14.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一板条包括玻璃纤维，所述第一组合物包括玻璃纤维，并且所述第二组合物包括碳纤维。

15.根据权利要求7所述的系统，其中，各个第一层的第一厚度T2a向外背离所述接头沿纵向方向递减。