[发明专利]用于连接涡轮叶片的系统和方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及大型涡轮叶片的制造，且更具体地涉及一种用于连接涡轮 叶片段的系统和方法。

背景技术

近年来，一直在重点强调节能和由备选能源诸如风能产生能量。此外，对 使用具有长度至少为五十米的叶片的大功率风力涡轮机的需求越来越多。

分段制造这样的长叶片是非常方便而经济的，叶片段可以独立地装运，随 后在风力涡轮机现场连接到一起。现有多种常用系统和技术适于连接由金属、 复合材料或其它材料制成的结构的各段。一些技术包括使用经过改进的定缝销 钉、或叠接结构(spliced structure)。

然而，若应用于涡轮叶片的话，则前述技术预期可能导致不合需要的程度 的复杂性、风险和开支。因此，需要一种经过改进的连接系统以解决一个或多 个前述问题。

发明内容

根据本文披露的一个实施例，提供了一种包括外侧叶片段的叶片组件。所 述外侧叶片段包括外侧叶片壳、位于所述外侧叶片壳内的第一和第二外侧隔壁 (outboard bulkhead)、和被外侧隔壁支撑并对齐且具有第一与第二外部隔箱 端部的外部隔箱(outer box)。所述叶片组件还包括内侧叶片段，所述内侧叶 片段包括内侧叶片壳、位于所述内侧叶片壳内的内侧隔壁和被内侧隔壁支撑并 对齐的内部隔箱。此外，所述外部隔箱和内部隔箱是渐缩的，以便利于将内部 隔箱插入到外部隔箱中以及联接内部隔箱与外部隔箱。

根据本文披露的另一实施例，提供了一种包括外侧风力涡轮机叶片段的风 力涡轮机叶片连接组件。所述外侧风力涡轮机叶片段包括外侧叶片壳、位于所 述外侧叶片壳内的第一和第二外侧隔壁和被外侧隔壁支撑并对齐的外部隔箱。 所述风力涡轮机叶片组件还包括内侧风力涡轮机叶片段，所述内侧风力涡轮机 叶片段包括内侧叶片壳、位于所述内侧叶片壳内的内侧隔壁和被内侧隔壁支撑 并对齐的内部隔箱。此外，所述内部隔箱和外部隔箱是渐缩的，以便利于将内 部隔箱插入到外部隔箱中以及联接内部隔箱与外部隔箱。

根据本文披露的另一实施例，提供了一种叶片的制造方法。所述方法包括 获得外侧叶片段，所述外侧叶片段包括：外侧叶片壳、位于所述外侧叶片壳内 的外侧隔壁和被外侧隔壁支撑并对齐的外部隔箱。所述方法还包括获得内侧叶 片段，所述内侧叶片段包括：内侧叶片壳、位于所述内侧叶片壳内的内侧隔壁 和被内侧隔壁支撑并对齐的内部隔箱，其中所述内部隔箱和外部隔箱是渐缩的， 以便利于将内部隔箱插入到外部隔箱中以及联接内部隔箱与外部隔箱。所述方 法还包括将内部隔箱的一部分插入到第二外部隔箱中。

附图说明

结合使用相同附图标记表示的相同零件的附图，通过阅读以下详细说明， 将会更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点。

图1是包括根据所披露的多个实施例的叶片组件的风力涡轮机的示意图；

图2是根据所披露的多个实施例的图1中的典型叶片组件的概略图；

图3是内部隔箱和内部隔壁与外部隔箱和外部隔壁的组件的概略图，两者 都没有翼面；

图4是根据所披露的多个实施例的用于内部隔箱和外部隔箱的一种典型构 造的横截面示意图；

图5是一种典型隔壁的概略图；

图6是叶片组件(图2)的内侧段的概略图，图中示出了越过内侧叶片段 一端的内部隔箱突伸部；

图7是叶片组件(图2)的外侧段的概略图，图中示出了外部隔箱的起始 和端部隔壁；

图8是一种组装内侧叶片段的工艺的概略图；

图9是一种组装外侧叶片段的工艺的概略图；和

图10是示出了根据所披露的多个实施例的涉及一种叶片制造的典型方法 中的各步骤的流程图。

具体实施方式

如下面详细讨论地，本发明的多个实施例包括一种用于连接涡轮机叶片的 系统和方法。在本文中所使用的术语“涡轮机叶片”指代了用于多种应用(比 如但不限于风力涡轮机和航空器系统)的各种叶片。当实现作为包含复合材料 和粘合剂的结合系统时，所得到的叶片无金属紧固件。