[发明专利]用于连接和修复抗剪腹板的注入方法和装置

说明书

一种用于连接和修复抗剪腹板的方法和装置包括以下方法步骤：将抗剪腹板插入件干式装配在转子叶片组件中，以在抗剪腹板插入件与转子叶片组件之间的成角度的周边界面处建立周边间隙，成角度的周边界面定位在抗剪腹板插入件与第一抗剪腹板、第二抗剪腹板、转子叶片组件的第一侧和转子叶片组件的第二侧的至少一个邻近表面之间；以及然后将粘结膏注入周边间隙中。转子叶片组件可包括具有至少一个预制夹的连接装置。

技术领域

本主题大体上涉及风力涡轮，且更特别地涉及用于连接和修复叶片中的抗剪腹板接头的粘结膏注入方法和装置。

背景技术

风力被认为是目前可获得的最清洁、最环境友好的能源中的一种，且风力涡轮在该方面获得了增加的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱，以及一个或多个涡轮叶片。涡轮叶片使用已知的翼型(foil)原理从风获取动能且通过旋转能来传送动能，以转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱(或如果未使用齿轮箱，直接地联接到发电机)。发电机然后将机械能转换成电能，电能可部署至公用电网。

为确保风力保持为可行的能源，努力通过修改风力涡轮的尺寸和容量来增加能量输出。一种此类修改是增加转子叶片的长度。然而，如大体上已知的，转子叶片的偏转是叶片长度连同风速、涡轮操作状态和叶片刚度的函数。因此，较长的转子叶片可经受增加的偏转力，特别是当风力涡轮在高速风况下操作时。这些增加的偏转力不仅在转子叶片和其它风力涡轮构件上产生疲劳，而且可增加转子叶片冲击塔架的风险。

为了增加风力涡轮转子叶片的长度而不会不利地影响空气动力学设计，叶片插入件可用来使转子叶片的翼展以大体上对应于叶片插入件总长度的量增加。另外，对于大体上包括吸入侧壳和压力侧壳且典型地使用模制工艺形成的转子叶片(其沿着叶片的前缘和后缘在粘结线处粘结在一起)，正在研发用于将抗剪腹板插入件安装在叶片插入件与转子叶片的邻近节段之间的改进方法。压力壳和吸入壳相对轻量，且具有不构造成承受在操作期间施加在转子叶片上的弯矩和其它负载的结构特性(例如，刚度、抗弯能力和强度)。因此，为增加转子叶片的刚度、抗弯能力和强度，本体壳典型地使用接合壳半部的内压力侧表面和吸入侧表面的一个或多个结构构件(例如，带有其间构造的抗剪腹板插入件的相反翼梁帽)来增强。

然而，此类转子叶片并非没有问题。出现的一个特定问题涉及剪切夹和抗剪腹板插入件以及在转子叶片延伸部中的夹的连接。剪切夹典型地用来增强抗剪腹板和翼梁帽之间的界面，且在抗剪腹板-翼梁帽界面处连接到这两个构件。因为大体上使用热固性树脂来形成此类转子叶片，必须使用基于热固性的连结技术(诸如施加粘结膏或手工铺叠)将剪切夹固定到抗剪腹板插入件和翼梁帽。因此，在转子叶片中连结剪切夹和抗剪腹板插入件可为困难且耗时的。此外，在许多情况下，剪切夹和抗剪腹板插入件可不与相邻的抗剪腹板和/或翼梁帽表面完全对准，从而形成偏移或失准。当连接抗剪腹板和翼梁帽时，这些失准发生在制造公差之外。因此，所得到的接头可不是最佳的。

因此，用于连接和修复包括模块化叶片的风力涡轮转子叶片中的抗剪腹板插入件的改进方法将是有利的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明来学习。

在一方面，一种用于连接和修复抗剪腹板的方法包括以下步骤：将抗剪腹板插入件干式装配在转子叶片组件中，以在抗剪腹板插入件和转子叶片组件之间的成角度的周边界面处建立周边间隙，成角度的周边界面定位在抗剪腹板插入件与至少一个邻近表面之间，该至少一个邻近表面具有第一抗剪腹板、第二抗剪腹板、转子叶片组件的第一侧和转子叶片组件的第二侧；以及然后将粘结膏注入周边间隙中。