[发明专利]用于检查风力涡轮机的至少一个转子叶片的方法以及用于风力涡轮机的至少一个转子叶片的检查系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种检查风力涡轮机的转子叶片的方法以及用于风力涡轮机的转子叶片的检查系统。

背景技术

随着主要风力涡轮机部件特别是转子叶片在尺寸上增大并设计得更接近于材料限制，对于风力涡轮机的检查的使用已经在近些年来显著增加。

一种已知的解决方案包含用眼睛检查转子叶片表面是否存在裂纹以及类似的损坏，其非常耗时，并对于表面下的损坏无效。

另一种已知的解决方案包含将转子叶片从风力涡轮机拆卸下来，并在检查中心进行更为先进的检查。

本发明的目的在于提供在没有现有技术的上述缺点的情况下对于风力涡轮机的本地检查方案。

发明内容

本发明提供了检查风力涡轮机的至少一个转子叶片是否存在例如表面下的叶片裂纹等损坏的方法，所述方法包含以下步骤：

将至少一个声发射传感器附着到将被检查的转子叶片的表面，

在转子叶片中以一时间段激励振动，

用所述至少一个声发射传感器，测量转子叶片中的振动的活动性信号，以及

在所述检查后，从所述转子叶片的所述表面拆卸所述至少一个声发射传感器。

由此，实现了一种在转子叶片中激励振动后通过测量活动性信号来本地检查风力涡轮机转子叶片的有利方法。

将会强调，转子叶片检查被认为是在有限时间段内获得转子叶片数据以便建立关于检查时的损坏的转子叶片状态的过程。转子叶片数据通过暂时附着包含所述至少一个声发射传感器的检查系统来获得。

测量得到的活动性信号是转子叶片健康状况的量度，其可由维修人员在现场本地评估，或者带回检查中心进行进一步的评估。

在本发明一实施形态中，转子叶片的所述激励通过手动地在例如转子叶片尖部上引入拍打式(flap wise)和/或边缘式(edge wise)的振动来建立。由此，实现了在转子叶片中建立振动的容易且有利的方法，导致揭示转子叶片的健康状态的活动性信号。维修工人可简单地以均匀的方式前后来回地移动挠性转子叶片尖部达一时间段。由此，在转子叶片中建立振动，如果转子叶片是健康的，产生一种类型的活动性信号，如果转子叶片具有例如表面下的裂纹等损坏，产生其他类型的活动性信号。

在本发明另一实施形态中，所述活动性信号用与转子叶片的结构装置表面接触的所述至少一个声发射传感器来测量，例如，刚好在转子叶片的叶片杆型梁(blade spar beam)的上方定位在外表面上，或定位在叶片杆型梁上。检查转子叶片的结构装置特别重要，因为结构装置中的未检查到的损坏可能导致转子叶片故障以及风力涡轮机的显著停机时间。

在本发明另一实施形态中，在例如用将各个传感器在表面上保持在适当的位置的安装支架定位所述至少一个声发射传感器之前，声耦合剂被施加到有关的转子叶片表面。由此，可以建立转子叶片外表面与传感器之间的清晰且牢固的联系。另外，如果支架仅仅被粘附到表面的话，系统可容易且迅速地从转子叶片移除，而不留下痕迹。

在本发明另一实施形态中，至少两个声传感器彼此相反地定位在转子叶片的下风与上风侧。由此，如果转子叶片是健康的，转子叶片均匀地分在一个或一个以上组的两个传感器之间，在组中具有类似的测量结果。

在本发明一实施形态中，所述至少一个声传感器关于叶片的前缘与后缘和/或叶片杆型梁在中心位置附着到外转子叶片表面。由此，实现了在转子叶片以及强化结构中居中地检查损坏的有利方法，例如，刚好在转子杆型梁的纵向中心线的上方。

在本发明一实施形态中，所述至少一个声传感器附着到外转子叶片表面或内转子叶片表面或组合附着到外以及内转子叶片表面。由此，可以使用声发射传感器有利地检查转子叶片的结构损坏，例如表面下的裂纹。

在本发明另一实施形态中，在从转子叶片尖端起的转子叶片长度的三分之一内，所述至少一个声传感器被附着到外转子叶片表面。由此，实现了在转子叶片的尖端-杆(tip-spar)传输区域检查传播的损坏的有利方法，例如在转子叶片杆在朝向尖端的方向终止的传输区域内的内部损坏。

在本发明一实施形态中，在从转子叶片轮毂开始的转子叶片长度的一半内，所述至少一个声传感器被附着到内转子叶片表面。由此，实现了密切检查在转子叶片的根-杆区域的传播损坏的有利方法，例如转子叶片杆的内区域中的内损坏。

在本发明一实施形态中，转子叶片的所述激励以及活动性信号的测量以至少5秒的时间段进行，优选为以至少10秒的时间段进行。由此，可以实现转子叶片中的活动性信号的可靠且决定性的测量。