[发明专利]具有改进的粘合线的风力涡轮机叶片和相关方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及风力涡轮机的领域，并且更特别地涉及具有改进的后缘粘合线(bond line)的涡轮机叶片。

背景技术

涡轮机叶片是将风能转换为电能的风力涡轮机的主要元件。叶片具有翼型的横截面轮廓，使得在操作期间，空气在叶片上流动，产生侧之间的压力差。因此，从压力侧朝着吸力侧被引导的升力作用于叶片。升力在主转子轴上的产生扭矩，所述主转子轴齿轮连接到用于产生电力的发电机。

涡轮机叶片典型地由上(吸力侧)壳体和下(压力侧)壳体组成，所述上壳体和下壳体在沿着叶片的后缘和前缘的粘合线处粘合在一起。粘合线大体上通过沿着粘合线以壳体部件之间的最小设计粘合宽度施加合适的粘合糊剂或化合物而形成。然而，粘合糊剂往往特别地沿着叶片的后缘迁移越过设计粘合宽度并且进入叶片内腔中。该过量粘合糊剂会使叶片增加相当大的重量，并且因此不利地影响叶片效率和风力涡轮机的总体性能。过量粘合糊剂也会在风力涡轮机的操作期间折断并导致内部结构和部件的损坏。

因此，该产业将受益于一种改进的粘合线配置，所述改进的粘合线配置能有效地减小粘合糊剂的使用量，特别是沿着涡轮机叶片的后缘迁移到叶片腔中的粘合糊剂的使用量。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在以下描述中进行阐述，或者通过描述可以显而易见，或者可以通过本发明的实施而学会。

根据本发明的方面，提供了一种风力涡轮机叶片，其具有上壳体部件和下壳体部件。所述壳体部件限定其间的内腔并且在所述叶片的前缘和后缘沿着具有设计宽度的粘合线用粘合糊剂进行联结。屏障在所述内腔内沿着所述前缘或后缘中的至少一个布置在所述上壳体部件和所述下壳体部件之间。所述屏障用于防止粘合糊剂移动到所述内腔中达到超过粘合线的任何显著程度。在特定实施例中，所述屏障包括基本上不透粘合糊剂(并且可以可透空气)的壁和从所述壁延伸到所述叶片的前缘或后缘的支撑部件，所述支撑部件用于将所述壁定位在所述粘合线。所述壁具有这样的形状和弹性，使得在所述内腔内接合抵靠所述上壳体部件和所述下壳体部件以适应所述壳体部件的形状和尺寸的变化。

在特定实施例中，所述壁被偏压抵靠所述上壳体部件和所述下壳体部件并且通过所述支撑部件的外部致动沿着所述壳体部件可滑动到所述粘合线，所述支撑部件可以是刚性杆。多个支撑部件可以沿着所述壁被间隔以用于沿着所述壁的整个长度对所述壁进行定位和操作。

所述壁可以在本发明的范围内多样地变化。在一个实施例中，所述壁可以具有较硬的、预成形的形状，具有接合抵靠所述上壳体部件和所述下壳体部件的边缘。所述壁可以具有预成形的凹或凸形状，或者备选地，可以通过所述支撑部件的外部操作形成为最终设计形状。例如，所述壁可以用所述支撑部件牵拉为最终凹形状。

本发明也包含用于沿着风力涡轮机叶片的前缘和后缘中的一个或两者形成上壳体部件和下壳体部件之间的粘合的各种方法实施例。所述方法可以包括将屏障置于所述上壳体部件和所述下壳体部件之间，所述屏障具有基本上不透粘合糊剂并且可透空气的壁。所述屏障也具有从所述壁延伸到所述前缘或后缘的支撑部件。从所述壁至所述前缘或后缘用粘合糊剂填充所述上壳体部件和所述下壳体部件之间的内腔，并且然后压缩所述壳体部件以迫使过量粘合糊剂从所述壳体部件之间离开，所述壁位于沿着所述前缘或后缘具有设计粘合宽度的粘合线处。在沉积粘合糊剂之后所述壁可以通过所述(一个或多个)支撑部件的外部操作沿着所述粘合线被牵拉到适当位置。使用该实施例，所述壁沿着所述壳体部件刮擦并且有助于迫使过量粘合糊剂从所述壳体部件之间离开。

使用又一个实施例，所述壁可以通过所述支撑部件的外部操作在所述内腔内从第一形状变化为最终设计形状，例如最终凹形状。

本发明也包含一种风力涡轮机，所述风力涡轮机具有配置有本文中所述的独特粘合线配置的一个或多个涡轮机叶片。

本发明的这些和其他特征、方面和优点将参考以下描述和所附权利要求而得以更好理解。包含在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。

附图说明

参照附图，说明书中阐述了面向本领域普通技术人员的本发明的完整公开，这种公开使得本领域普通技术人员能够实现本发明，并包括本发明的最佳模式，在附图中：

图1是常规风力涡轮机的透视图；

图2是风力涡轮机叶片的透视图；

图3是根据本发明的方面的示例性风力涡轮机叶片的横截面图；

图4是根据本发明的方面的风力涡轮机叶片的后缘的放大横截面图；