[发明专利]抗剪腹板的腹板脚

说明书

描述了用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板脚。抗剪腹板脚纵向延伸并且包括附接到叶片的内表面的基部以及第一侧壁和第二侧壁。侧壁分别从基部的相对的纵向侧延伸。各个侧壁的至少一部分相对于基部倾斜并且朝向另一个侧壁倾斜。腹板脚内部至少部分地由基部以及第一侧壁和第二侧壁限定。一个或更多个内壁位于腹板脚内部。一个或更多个内壁在基部与第一侧壁和/或第二侧壁之间延伸，并且与第一侧壁和第二侧壁间隔开，以在腹板脚内部限定多个腔室。

技术领域

技术领域本发明总体上涉及风力涡轮机叶片，并且更具体地涉及抗剪腹板的腹板脚。

背景技术

现代风力涡轮机叶片通常包括复合结构的壳体和一个或更多个翼梁，这些翼梁用作叶片的主要承载结构。已知的翼梁结构包括翼梁帽和抗剪腹板。翼梁帽是纵向延伸的梁，其被设计成承受弯曲载荷，并且可以被结合到叶片壳体结构或整合在叶片壳体结构内。抗剪腹板连接在叶片的迎风侧和背风侧的相反的翼梁帽之间，并承受剪切载荷。抗剪腹板通常包括纵向延伸的板，该板具有用于结合到相应的翼梁帽的上凸缘和下凸缘。

WO2016177375A1中描述了一种已知的抗剪腹板。抗剪腹板包括腹板面板，该腹板面板具有由具有T形横截面的纵向结构限定的上凸缘和下凸缘。这些T形结构包括限定凸缘的基部和从该基部的中心(centre)突出的竖立部。竖立部与腹板面板集成在一起，而基部则可以粘合到成品叶片中的翼梁帽上。在使用中，载荷从翼梁帽通过T型结构的中央(central)竖立部传递到腹板面板上。因此，载荷会集中在将凸缘结合到翼梁帽的粘合剂的中心，而更靠近凸缘的边缘的粘合剂对传递载荷的贡献不大。图7示出了现有技术的T形腹板脚的示例。

存在生产能够从风中捕获更多能量的更大风力涡轮机叶片的持续动力。然而，随着叶片尺寸的增加，叶片所承受的载荷也显著增加。因此，重要的是避免载荷在这种叶片结构中的高度集中。

在这种背景下，本发明目的在于在风力涡轮机叶片的抗剪腹板与翼梁帽之间提供另选界面，该另选界面避免了载荷的大量集中。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种风力涡轮机叶片抗剪腹板脚，该抗剪腹板脚纵向延伸并且包括：基部，所述基部用于附接到所述叶片的内表面；第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁分别从所述基部的相对的纵向侧延伸，各个侧壁的至少一部分相对于所述基部倾斜并且朝向另一个侧壁倾斜；腹板脚内部，所述腹板脚内部至少部分地由所述基部以及所述第一侧壁和所述第二侧壁限定；以及所述腹板脚内部中的一个或更多个内壁，所述一个或更多个内壁在所述基部与所述第一侧壁和/或所述第二侧壁之间延伸并且与所述第一侧壁和所述第二侧壁间隔开，以在所述腹板脚内部限定多个腔室。

各侧壁可以随着与基部的垂直距离增加而彼此相交。侧壁可以彼此相交以限定垂直于基部测量的抗剪腹板脚的最大高度的区域。侧壁的倾斜部分优选地相交以限定腹板脚的顶点。当在横向截面中观察腹板脚时，顶点优选地与基部的中心相对。顶点限定垂直于基部测量的腹板脚的最大高度。另选地，侧壁可以在腹板脚的最大高度处间隔开。例如，腹板脚可以具有平坦或弯曲的顶部。

优选地，所述内壁或各个内壁基本上垂直于基部。腹板脚可包括多个内壁，所述多个内壁彼此间隔开并在多个内壁间限定腔室。腔室可包含填料，例如发泡芯材、轻木、低密度塑料或树脂。另选地，腔室可以是中空的。

优选地，基部、侧壁和内壁由包括一个或更多个纤维层的复合材料形成。层的纤维可以包括玻璃、碳、芳族聚酰胺或复合材料中使用的任何其他合适的纤维。取决于所使用的制造方法，例如，层可以是干燥的或用树脂预浸渍的，例如，预浸料。

优选地，基部、侧壁和/或内壁具有层压结构。在一些实施方式中，层可以是基部、侧壁和/或内壁共用的。例如，形成内壁的一些层或全部层也可以至少部分地形成腹板脚的基部和/或侧壁。

优选地，第一侧壁和第二侧壁相对于基部倾斜30度至60度的角度。