[发明专利]模块化转子叶片以及用于安装风力涡轮机的方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于安装风力涡轮机的方法和系统，并且更具体地，本发明涉及用于安装具有模块化转子叶片的风力涡轮机的方法和系统。

背景技术

至少一些已知的风力涡轮机包括塔架和安装在塔架上的机舱。转子可旋转地安装至机舱并且通过轴连接至发电机。多个叶片自转子延伸。叶片定向成使得经过叶片的风使转子转动并且使轴旋转，从而驱动发电机发电。

常规地，叶片在工厂中进行预制并且通过陆地运输、海上运输或者空中运输而输送至风力涡轮机的装配现场。在现场，通常通过将转子叶片连接至转子毂而在地面上安装转子，并且接着通过起重机将经过组装的转子向上提升到其在机舱的位置。

在这一过程中，可能出现多种困难，其中的一些是由于装配现场及其附近的地形特性造成的。例如，通常必须经过蜿蜒小路来运输山区中或者沿海岸的风力涡轮机。在这些情况下，由于转子叶片具有相当大的长度而限制了运载车辆转弯能力的实际情况，因此陆地运输受到阻碍。

此外，装配现场的空间可能是有限的，例如在山区中。由于为了在地面上组装转子需要尺寸上大于转子直径的平面空间，因此，在地面上组装转子几乎是或者完全是不可能的。

鉴于上述，期望得到在运输过程中需要较少空间的风力涡轮机叶片，并且期望能有一种在用于组装过程的空间有限的环境中组装和安装风力涡轮机转子的方法。

发明内容

在一个方面中，本发明提供一种用于风力涡轮机的转子叶片。一种用于风力涡轮机的转子叶片包括至少两个段以及至少一个线缆，其中，至少两个段适于安装在一起以形成转子叶片，至少一个线缆适于连接至少两个段，并且至少一个线缆穿过段的至少一部分延伸。

所述至少一个线缆沿所述转子叶片的纵向轴线伸出。所述转子叶片进一步包括尖端部和根部，并且所述线缆沿朝向所述根部的方向从所述尖端部伸出。所述线缆固定在至少一个段的至少一个端部处。所述线缆通过夹紧或层压方式固定至所述至少两个段中的至少一个。所述线缆包括来自以下列中的一个或更多个元件：钢、不锈钢、玻璃纤维和碳纤维。所述段的至少一个进一步包括至少一个管，并且所述线缆通过其长度的至少一部分穿过所述至少一个管伸出。所述转子叶片进一步包括一个用于张力测量的传感器，所述传感器适于检测所述线缆中的应变。

在第二个方面中，本发明还提供一种风力涡轮机。该风力涡轮机包括：至少一个转子叶片，该转子叶片包括至少两个段；以及至少一个线缆，其中，至少两个段适于安装在一起以形成转子叶片，至少一个线缆适于连接至少两个段，并且至少一个线缆穿过段的至少一部分延伸。

所述风力涡轮机进一步包括绞盘，所述绞盘适于张紧所述至少一个线缆。所述绞盘位于所述毂或所述机舱中的一个的内部。所述风力涡轮机进一步包括用于使所述毂转动的辅助马达。所述辅助马达位于所述风力涡轮机的机舱中的齿轮系的高速段中。

在另一个方面中，本发明提供一种组装用于风力涡轮机的转子叶片的方法。该方法包括以下步骤：提供至少两个段；提供至少一个线缆；将至少一个线缆的至少一个第一端固定到至少一个段；张紧线缆的至少一个第二端，从而使至少两个段彼此连接；以及固定至少一个线缆的至少一个第二端。

固定所述至少一个第二端的步骤包括夹紧。通过绞盘实施张紧所述线缆的至少一个第二端。所述方法进一步包括以下步骤：a)将风力涡轮机的毂在所述风力涡轮机的塔架处安装至所述机舱；b)将第一转子叶片的第一段提升至所述毂；c)将所述段固定至所述毂；d)提升另一个段；e)将所述另一个段连接至前一个段；f)重复步骤d)和e)，直到转子叶片的所有段都提升至它们的位置。所述方法还可进一步包括：g)使所述毂和所安装的转子叶片转动，以及，h)重复步骤a)至f)。通过绞盘实施将段提升的步骤，且所述绞盘安装至所述毂。

通过从属权利要求、说明书以及附图，本发明的其它方面、优点以及特征是显而易见的。

附图说明

参照附图，说明书的剩余部分更具体地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，包括本发明的最佳模式，其中：

图1是示例性风力涡轮机的透视图。

图2是图1所示的风力涡轮机的一部分的放大剖视图。

图3是根据本发明实施例的模块化转子叶片的透视图。

图4是根据另一个实施例的模块化转子叶片的透视图。

图5是根据又一个实施例的模块化转子叶片的透视图。

图6是根据实施例的组装过程中的风力涡轮机转子的透视图。