[发明专利]用于风轮机叶片的襟翼控制

说明书

本发明涉及风轮机，并且具体地涉及风轮机叶片上的襟翼的控制。

已知将控制面结合到风轮机叶片中，并且已经针对响应于各种情况致动这些控制面提出了多种建议。

US-A-2003/0123973（Murakami）公开了一种用于风轮机的转子，其叶片具有位于叶稍的可延伸的辅助叶片，并具有位于叶片前缘和后缘的多个可延伸叶。前缘叶和后缘叶受沿着叶片的长度设置的液压致动器或电力致动器控制。

DE-A-2922885（Rath）公开了一种用于风轮机叶片的后缘襟翼装置，其中襟翼由液压缸致动或由借助电动机致动的连接杆致动。襟翼位于叶稍，致动器设置在襟翼附近。

这些致动装置不太令人满意，因为它们需要大量远离机舱设置在风轮机叶片内的可动部件。风轮机常常定位在遥远且难以接近的场所（例如海面上），因而最好是维护尽可能有限且直观。US2003/0123973和DE-A-2922885的装置不满足这些要求。在所有情况下，复杂致动器都沿着叶片设置在远离位于叶片根部的叶片入口点的位置处。这使得接近困难且费时并且甚至要求移除叶片，而这是不切实际的。风轮机叶片的长度可能会超过40m并且朝向叶稍逐渐变细。非常不期望的是必须朝向叶稍接近叶片内部的部件。

本发明旨在解决上述现有技术的缺点。

根据本发明，提供了一种风轮机叶片，所述风轮机叶片包括位于该叶片的边缘上的至少一个控制襟翼和用于控制所述襟翼的运动的致动机构，所述致动机构包括：沿着所述叶片的长度的至少一部分延伸的致动器轴；联接到所述轴以使该轴旋转的致动器，所述致动器朝向所述叶片的根端设置；联动装置，该联动装置联接在所述襟翼和所述致动器轴之间，借此所述轴的旋转运动使所述襟翼运动；以及偏移致动机构，所述偏移机构用于向所述联动装置施加除由所述轴的旋转造成的运动之外的运动。

本发明的实施方式具有以下优点，可以是电动机、液压马达或类似物的所述致动器朝向所述叶片根部设置，因此它容易接近并且能作为预定维修访问的一部分来维护。而且，所述致动机构能非常简单，从而减少对维修的需要并且增加可靠性。所述偏移机构具有以下优点，给予一个或更多个襟翼除由所述轴的旋转给予的低频运动以外的高频运动。

在优选实施方式中，所述联动装置能是刚性杆，该刚性杆能通过安装在所述轴上而随该轴旋转的曲柄臂附接到可旋转的所述轴。

所述偏移机构可包括L形曲柄，该L形曲柄安装成绕所述轴旋转并且所述刚性杆联动装置附接到所述L形曲柄，其中，所述联动装置包括刚性杆，该刚性杆在一端联接到安装成用于绕所述轴旋转的L形曲柄的第一端，并且所述L形曲柄联接到安装在所述轴上的曲柄臂以通过偏移致动器随其旋转，由此所述偏移致动器的致动使所述L形曲柄相对于所述轴运动，从而向所述襟翼提供偏移运动。

优选地所述偏移致动器是压电堆，并且所述压电堆的激励使所述L形曲柄相对于所述轴运动，以向所述轴提供偏移运动。

在优选的实施方式中，所述联动装置是控制线。所述控制线可以通过固定到所述轴以随该轴旋转的辊子联接到所述致动器轴。可在所述轴上设置多个辊子，每个辊子均接纳用于襟翼的控制线。这具有如下优点，每个辊子的直径均被选择成使得所述轴的旋转引起所述襟翼的正确运动量。

其中所述联动装置是控制线，所述偏移机构可包括通过辊子联接到所述轴的控制线，并且所述偏移运动机构包括马达-齿轮机构，用于使所述辊子相对于所述轴旋转。

优选地，所述襟翼可绕铰合线枢转，其中所述轴的旋转运动导致所述联动装置使所述襟翼绕所述铰合线枢转。

优选地，弹簧设置在所述襟翼和所述风轮机叶片之间，由此所述襟翼被朝向伸展位置偏压。这具有襟翼被朝向故障安全位置偏压的优点。

优选地，所述叶片包括例如沿着其后缘的多个襟翼，其中每个襟翼均可通过相应的联动装置借助所述轴的旋转来枢转。

优选地，所述联动装置包括第一联动装置和第二联动装置，并且所述襟翼能绕中点枢转，其中，所述第一联动装置在所述中点的上方的一点处附接到所述襟翼，所述第二联动装置在所述中点的下方的一点处附接到所述襟翼，并且所述第一联动装置和所述第二联动装置通过固定到所述轴以随该轴旋转的双臂曲柄联接到该轴。

该布置是有利的，因为它使得当在所述襟翼的所述中点处绕铰合线枢转时能够控制该襟翼，从而使得襟翼能够朝向所述叶片的吸力面和压力面移动。