[发明专利]三重混合风力涡轮机叶片

说明书

描述了一种三重混合风力涡轮机叶片，其中叶片由使用三种不同的制造途径制成的三个分离的部分形成。叶片的根部区段由具有适配到翼梁上的空气动力壳或整流罩的承载负载的中心翼梁形成。主板部分从承载负载的壳结构形成。末梢部分形成为来自一次射出闭合模制过程的一体成型的元件。

技术领域

本发明涉及三重混合(tribrid)风力涡轮机叶片，或由三个分离的构件形成的风力涡轮机叶片。。

背景技术

大体上，对风力涡轮机叶片制造存在三个分离的工业标准途径(approach)。

第一途径涉及在一个或多个叶片模具中制造风力涡轮机叶片壳，其中承载负载的(load-bearing)层压部结合到叶片壳中。壳连结在一起来形成叶片结构，其中一个或多个抗剪腹板(shear web)位于连结壳内部，以防止屈曲和解决剪切负载。此途径受到许多不同叶片制造商的欢迎，包括丹麦的LM Wind Power A/S。

承载负载的壳途径提供了相对简单且证实的方法来用于叶片壳的构建，但其可需要执行相对复杂的连结操作来将所述壳连接在一起。此外，必须执行详细的连结后调查和检查，以确保在制造过程期间在叶片结构中并未已出现缺陷。

第二途径提供了内部承载负载的翼梁盒(spar box)或梁(girder)的构造，其大致沿叶片的长度延伸。非承载负载的空气动力整流罩(fairing)或壳附接到翼梁盒的外部上，以提供叶片的翼型轮廓。此途径由若干叶片制造商采用，最显著的是丹麦的Vestas WindSystems A/S。

尽管承载负载的翼梁途径可在操作期间吸收风力涡轮机叶片的大量弯曲力时提供较高性能，但其需要所述空气动力整流罩至翼梁盒外部的相对复杂且耗时的附接。

第三途径为一体成型或一次射出成型的程序，其中单件风力涡轮机叶片在闭合过程中使用闭合的外模具和扩张的内模具来制造。此途径由丹麦的Bonus Energy A/S设计。

一次射出途径导致叶片具有相对强的一体成型的结构，而没有胶接接头。然而，一体的模具呈现了相当高要求的制造过程，包括经由相对窄的叶片根部端除去相对大的内模具的挑战。

本发明的目的在于提供一种新的风力涡轮机叶片设计，其提供优于现有技术设计的优点，同时缓解了叶片设计的任何不利效果。

发明内容

因此，提供了一种风力涡轮机叶片，其具有根部部分、主板(mainboard)部分和末梢部分，其中：

根部部分包括至少一个大致承载负载的翼梁结构，其具有联接到所述翼梁结构上的至少一个空气动力壳；

主板部分包括承载负载的空气动力壳；以及

末梢部分包括一体成型的末梢元件。

通过提供具有此类三重混合构造的风力涡轮机叶片，不同构造途径的优点可在它们提供最大的冲击和效率的叶片的那些区域中利用。相对重负担的承载负载的翼梁可用来承载在风力涡轮机叶片的根部端处经历的相当大的负载，且有效地将这些负载传递至相关联的风力涡轮机的毂。主板区段的承载负载的壳结构导致用于叶片的主要空气动力部分的最有成本效益且最简单的制造方法。一体成型的末梢部分的使用意味着可在末梢元件中没有任何粘合剂连结线的情况下提供叶片，导致了叶片末梢端处的相当大的重量节省。

优选地，所述根部部分、所述主板部分和所述末梢部分提供为组装在一起来形成所述风力涡轮机叶片的分离的构件。

将理解的是，风力涡轮机叶片包括末梢端和根部端。优选地，风力涡轮机叶片在长度上超过40米。