[发明专利]转子叶片组件

说明书

技术领域

本发明大体涉及风机转子叶片等气动机翼，且确切地说，涉及一种转子叶片组件，其包括用于设于风机叶片中的集成式防雷和降噪器系统。

背景技术

风能被认为是目前可用的最清洁、最环保的能源之一，在这一方面，风机已获得广泛关注。现代风机通常包括塔筒、发电机、齿轮箱、机舱以及一片或多片转子叶片。转子叶片使用已知的翼片原理来捕获风的动能。转子叶片以转动能的形式传输动能，以使轴转动，所述轴将转子叶片连接到齿轮箱，或者，如果未使用齿轮箱，则直接连接到发电机。之后，发电机将机械能转化成电能，从而输送到公用设施电网中。

风机，尤其是叶片，易遭受雷击。当前的防雷系统通常包括主要的内部引下线，所述引下线配置在叶片中且连接到风机的接地通路。多个单独的接闪器(直径通常小于50mm)放置在叶片外表面(压力侧表面或吸入侧表面)上，并通过电线或电缆连接到引下线。然而，采用这种设计时，与叶片的整体区域相比，叶片的“保护”区域(接收器区域)相对较小，从而使叶片的大部分易遭受未接地的雷击。此外，接收器遭受雷击可能会导致环绕该接收器的主叶片结构严重损坏，从而涉及大量的检修作业程序，需要关闭风机以拆卸、检修或替换叶片。

因此，一种用于风机转子叶片的改良防雷电系统将非常有益，尤其是一种提供增大的表面区域范围，但不会显著增加叶片的整体重量和复杂性，同时使成本相对较低且使叶片遭受实际雷击后进行的检修程序更为简单的系统。

发明内容

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

根据本发明的各方面，提供一种用于风机的转子叶片组件，且所述转子叶片组件包括转子叶片，所述转子叶片具有在所述叶片的叶尖与叶根之间延伸的压力侧部件、吸入侧部件、前缘和后缘。导电带在所述压力侧部件和所述吸入侧部件中的一者或两者上沿所述后缘纵向延伸。在某些实施例中，此带从所述叶片的所述叶尖延伸到所述叶根(包括在与所述后缘平行的方向上沿所述叶片延伸)，或者在其他实施例中，可延伸所述后缘的纵向长度的至少百分之五十，或者在其他实施例中，可延伸所述后缘的所述纵向长度的百分之五十以下。所述带可连续或不连续。多个降噪部件从所述后缘延伸，且可导电并配置成单独的雷电接收器。所述降噪部件配置成与所述导电带导电连通。

所述导电带可以不同方式进行配置。例如，在一项实施例中，所述带为导电材料，其缠绕所述叶片的所述后缘，并以类似套筒的配置缠绕到所述压力侧部件和吸入侧部件上。该导电材料可为，例如，形成于所述后缘周围的导电金属(例如，铜)网或箔材。在一项特定实施例中，所述压力侧部件和吸入侧部件为层压式壳部件，且金属箔或网状材料嵌入所述壳部件的层中。在另一项实施例中，所述金属网状材料可粘接到所述壳部件的外或内表面。

降噪部件可以不同方式配置成从叶片后缘延伸的任意样式的合适突出部。在一项特定实施例中，所述降噪部件为大体成V形或U形的锯齿状突起，其中每个锯齿状突起均与所述导电带导电连通。例如，在一项实施例中，所述锯齿状突起经由电线、电缆或其他导电通路独立电连接到所述导电带。在另一项实施例中，多个锯齿状突起电连接到公用母线，所述公用母线可为导电的带状部件等。所述公用母线转而电连接到所述导电带。多个这些带状部件及相关锯齿状突起可沿叶片的后缘对齐。

可通过各种方式使锯齿状突起导电。在一项实施例中，所述锯齿状突起可由金属或金属复合物、导电聚合物等导电材料形成。在另一项实施例中，所述锯齿状突起可由不导电的基础部件形成，且包括嵌入或连接到所述基础部件的导电部件(例如，电线、网、箔或其他金属导体)。

转子叶片组件的替代实施例可包括多个未接地导电区域，所述区域设于叶片的压力侧部件和吸入侧部件中的一者或两者上，以便根据需要沿所述叶片控制电场分配。这些未接地导电区域具有与所述导电带间隔一定距离的边界(例如，边缘)，这样，在所述叶片周围的电场活动增加期间，导电带与所述未接地导电区域之间的空间中的空气被电离。与叶片的其他区域相比，这种现象会增大电连接到所述导电带的一个或多个导电降噪部件遭受雷击的可能性。在一项特定实施例中，所述未接地导电区域设置成环绕前缘端横向延伸的带条，所述前缘端与所述压力侧部件和吸入侧部件上的所述导电带间隔开。

参考以下具体实施方式和所附权利要求书可以更好地理解本发明的这些以及其他特征、方面和优点。附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，说明了本发明的各实施例，并与具体实施方式一起解释本发明的原理。