[发明专利]保护罩系统

说明书

本发明涉及一种用于保护风力涡轮机转子叶片的前缘免受侵蚀的保护罩系统，所述系统包括第一保护罩和第二保护罩，两者都包括聚合物并且预先形成为弯曲的形状，以便容纳待保护的风力涡轮机叶片的至少一部分，所述第一保护罩和所述第二保护罩中的每一个具有末端端部和根部端部，其中，所述第一保护罩包括处于所述根部端部处的第一重叠部分，以及所述第二保护罩包括处于所述末端端部处的第二重叠部分，其中，所述第一重叠部分的形状与所述第二重叠部分的形状基本上互补，使得当使所述第一重叠部分和所述第二重叠部分重叠时重叠的重叠部分的所产生的剖面基本上对应于所述第一保护罩和所述第二保护罩中的至少一个的在所述重叠部分之外的剖面。

技术领域

本发明涉及用于保护风力涡轮机转子叶片的前缘免受侵蚀的保护罩系统，涉及包括这样的保护罩系统的风力涡轮机转子叶片，并且涉及用于将这样的保护罩系统安装到风力涡轮机转子叶片的方法。

背景技术

现今，例如用于风力涡轮机、燃气涡轮机或蒸汽涡轮机的叶片的转子叶片或涡轮机叶片由纤维增强塑料复合材料制成。已知这样的叶片的前缘的侵蚀在操作中发生。涡轮机叶片的前缘的侵蚀可降低叶片的效率，并且因此，降低涡轮机输出的功率。

风力涡轮机转子叶片，并且特别是海上风力涡轮机的转子叶片，特别受磨损的影响，该磨损发生在与颗粒或微滴相互作用导致转子叶片的前缘劣化的地方。微滴冲击磨损对风力涡轮机叶片的前缘的侵蚀可降低叶片的气动效率，并且因此，降低风力涡轮机的最大输出功率。

涡轮机叶片上的侵蚀可穿入到结构纤维增强的层压件中，从而导致涡轮机叶片的需要修理的严重故障，该修理可证明对于涡轮机操作者来说非常昂贵。这对于海上风力涡轮机而言尤其是如此，这是因为它们的维护成本极高。

这就是为什么通常在风力涡轮机叶片的前缘上预见到表面系统。

修理程序通常包括重建主要包括填料和涂料的表面系统。在严重劣化的情况下，可能需要层压。不同的解决方案被用于保护和/或修理复合材料叶片的前缘，包括粘性塑料胶带。

EP2497943 A1公开了一种具有改进的表面的风力涡轮机叶片，其中，塑料胶带被布置在叶片的特定位置处，以加强叶片表面。根据风力涡轮机的位置的环境条件以及涡轮机操作状态，侵蚀保护带的使用寿命将持续大约5-8年之间。通常，侵蚀保护带将由于严重侵蚀而破裂，从而使得留在转子叶片上的层在风中自由地颤振（flutter）。这种颤振将导致叶片的气动性能的损失，以及导致附加气动噪声的产生。

其他解决方案提出通过刷、辊、刮刀或喷雾罐来施加的侵蚀保护涂层。通常，这样的涂层必须在特定的湿度水平下并且在特殊的温度窗口内施加，该温度窗口例如为20和25摄氏度。因此，这些解决方案可能不在现场使用，例如不在海上风电场处使用。

另外的解决方案提出在叶片的制造期间将由聚合物材料制成的保护帽附接到风力涡轮机叶片的最前部。这些解决方案的一个缺点在于，由于较大的风力涡轮机叶片所需的保护帽的长度，在现场安装这样的保护帽是不可能的或至少非常困难，尤其是在海上。这种保护帽的运输和安装是成本极高的。

发明内容

本发明的一个目的在于克服前述缺点。本发明的另一个目的在于提供一种解决方案，与已知的保护方案相比，该解决方案允许显著减少风力涡轮机的所需维护，并且因此，允许降低维护成本。

这些目的通过独立权利要求的特征来解决。另外的有利改进方案是从属权利要求的主题。