CN105026751B - 用于风力涡轮机叶片的分隔壁装置 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于风力涡轮机叶片的分隔壁组件,其中在分隔壁处设置有减压导管以允许压力在分隔壁两侧平衡。这有助于防止由于分隔壁的两侧的压力差导致的分隔壁组件中的缺陷或裂缝。另外,液体捕集器和/或过滤介质能够容置在导管中以防止液体或其他物质通过分隔壁。
Description
技术领域
本发明涉及用于风力涡轮机叶片的分隔壁(bulkhead)装置。
背景技术
风力涡轮机叶片通常设置有布置在叶片的根端的分隔壁。分隔壁通常用来提供工作平台以使工人执行叶片上的维护或维修,以及用来防止内部碎屑和流体例如水或油穿过叶片内腔和风力涡轮机转子毂与机壳之间。
分隔壁可以使用柔性安装凸缘柔性地安装至风力涡轮机的内壁,在WO2012/119934中能够看到柔性安装凸缘的示例。可替代地,分隔壁可以刚性地安装至内壁。密封构件可以围绕分隔壁的周边设置,以确保分隔壁不透水。
这种当前的风力涡轮机叶片分隔壁装置的一个问题是,可能随时间在安装凸缘和/或密封构件中观察到裂缝或缺陷,从而损害分隔壁安装的完整性和分隔壁的密封性能的有效性。一般认为这种缺陷是作用在凸缘和/或密封构件上的离心力、由于风载导致的叶片变形以及分隔壁的相反侧之间的压力差造成的。
这种裂缝或缺陷必须进行修复以确保风力涡轮机的操作有效性。当前缓解这种问题的方法是构造更坚固的安装凸缘和/或密封构件,因而增加了叶片成本和/或重量。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种用于风力涡轮机的分隔壁***,其具有对分隔壁安装凸缘和/或密封构件中的诸如裂缝或缺陷结构之类的操作缺点提高的抵抗。
因此,提供了一种风力涡轮机叶片,其包括:
设置在所述风力涡轮机叶片中的密封的分隔壁;
至少一个减压导管,其具有位于所述分隔壁的第一侧的第一敞开端和位于所述分隔壁的第二侧的第二敞开端,
其中,所述减压导管可操作以平衡所述分隔壁的所述第一侧与所述第二侧之间的压力差。
通过设置在叶片分隔壁的两侧之间流体连通的减压导管,能够因为避免了分隔壁两侧(across)的压力差而减小分隔壁上的应力,特别是分隔壁与风力涡轮机的本体之间的接头上的应力。
将理解的是,风力涡轮机叶片包括具有叶片外壳的叶片本体,叶片外壳限定了叶片内腔。将理解的是,分隔壁可以设置在所述叶片内腔内以将风力涡轮机的内腔分成多个单独的部分。另外,将理解的是,分隔壁可以优选地设置在风力涡轮机的根端处或根端上。
还将理解的是,分隔壁可以包括至少一个可密封的进入开口。这种可密封的进入开口可以被理解为是提供穿过所述分隔壁的通道的进入舱口或门,该进入舱口或门在风力涡轮机叶片的正常使用期间关闭和密封,该进入开口具有适合于工人通过的直径。所述至少一个可密封的进入开口被理解为区别于所述至少一个减压导管,因此优选地所述减压导管的直径小于10厘米。
在本发明的一个方面,所述至少一个减压导管可以包括限定在所述分隔壁的本体中的孔,所述孔从所述分隔壁的第一侧延伸到所述分隔壁的第二侧。
作为补充或替代,所述至少一个减压导管包括延伸穿过所述分隔壁的本体的管或管道。
作为补充或替代,所述至少一个减压导管与所述分隔壁相邻地布置。
在一个方面,所述至少一个减压导管设置在所述分隔壁与所述风力涡轮机叶片的叶片本体或叶片外壳之间。
在本发明的附加的或替代的方面,所述分隔壁通过围绕所述分隔壁的周边设置的密封凸缘紧固至叶片本体,所述密封凸缘位于所述分隔壁与所述叶片本体之间,其中所述至少一个减压导管延伸穿过所述密封凸缘,与所述分隔壁相邻。
将理解的是,密封凸缘可以包括围绕分隔壁的周边布置的至少一个柔性构件。
在替代的方面,所述至少一个减压导管设置在所述风力涡轮机叶片的叶片本体或叶片外壳中。
在这种实施方式中,所述至少一个减压导管设置为嵌入在叶片本体的壁中的管或导管,具有位于所述分隔壁的相反侧的第一敞开端和第二敞开端。这种管或导管可以在叶片壳体的制造过程中例如在用于风力涡轮机叶片的壳体的纤维放置过程中布置在叶片本体的壁中。
优选地,所述至少一个减压导管包括至少一个液体捕集器。
将理解的是,所述至少一个液体捕集器可以包括所述导管中的U形弯管、J形弯管或S形弯管捕集器。
在本发明的一个方面,所述至少一个导管以弯曲结构布置,其中所述第一端或所述第二端中的至少一者沿与所述导管的相反的第二端或第一端的方向往回延伸。
这种布置起到了为导管提供简单的液体捕集器的作用,从而防止了水分可以容易地进入导管中。
作为补充或替代,所述至少一个液体捕集器可以包括位于所述导管内的过滤材料。
所述过滤材料可以包括可渗透的海绵、可渗透膜或者任何布置成允许气体和蒸气通过所述导管并且防止流体例如水、油等和/或碎屑例如污物、灰尘、废料等通过导管的适当的材料。
将理解的是,所述至少一个减压导管可以由柔性管形成。作为补充或替代,所述至少一个导管可以由预成型或模制的管形成。导管可以由管或管道的C形、S形、U形或J形元件形成。
在本发明的优选方面,提供了一种具有叶片本体的风力涡轮机叶片,该叶片本体限定了内腔,该风力涡轮机叶片包括:
设置在所述内腔中的分隔壁;以及
位于所述分隔壁处的分隔壁阀,所述分隔壁阀从位于所述分隔壁的第一侧的第一端和位于所述分隔壁的第二侧的第二端延伸,
其中,所述分隔壁阀包括在所述第一端与所述第二端之间延伸的减压导管,所述减压导管形成为具有在所述第一端与所述第二端之间的至少一个液体捕集器。
所述阀用来降低分隔壁的两侧上的压力,而液体捕集器防止了水分和/或灰尘或碎屑通过分隔壁。优选地,风力涡轮机叶片包括叶片根部,其中所述分隔壁位于叶片根部处或叶片根部上。
在本发明的另一个方面,所述至少一个减压导管由第一压力释放管和第二压力释放管形成,其中第一压力释放管具有第一敞开端和第二封闭端,第二压力释放管具有第一敞开端和第二端,
其中,所述减压导管的第一敞开端由所述第一压力释放管的第一敞开端形成,
其中,所述减压导管的第二敞开端由所述第二压力释放管的第一敞开端形成,并且
其中,所述第一减压管和所述第二减压管通过在所述第一减压管和所述第二减压管之间延伸的出口槽道连通地联接,
其中,所述出口槽道在所述第一减压管的第一端和第二端之间的位置处布置在所述第一减压管上。
通过使出口槽道与第一减压管的第二封闭端间隔开,在第一减压管与第二减压管之间产生了简单的液体捕集器。
优选地,所述第二压力释放管包括与所述第一敞开端相反的第二封闭端,其中所述出口槽道在所述第二减压管的第一端和第二端之间的位置处布置在所述第二减压管上。
优选地,所述第一减压管和所述第二减压管中的至少一者包括弯曲部分,该弯曲部分形成相应的第一端和第二端之间的至少一个液体捕集器。
优选地,所述第一减压管和所述第二减压管中的至少一者包括J形管。
还提供了一种用于风力涡轮机叶片的分隔壁,该分隔壁具有至少一个减压导管,该减压导管具有位于所述分隔壁的第一侧的第一端和位于所述分隔壁的第二侧的第二端,
其中,所述减压导管可操作以当分隔壁安装在风力涡轮机叶片中或安装在风力涡轮机叶片上时,平衡所述分隔壁的所述第一侧与所述第二侧之间的压力差。
在一个方面,所述至少一个减压导管延伸穿过所述分隔壁的本体。在另外的或替代的方面,所述至少一个减压导管与所述分隔壁的本体相邻地设置,优选地延伸穿过围绕所述分隔壁的周边设置的密封凸缘。
在本发明的另一个方面,风力涡轮机叶片包括减压导管组件,其中所述叶片包括设置在所述至少一个减压导管的所述第一敞开端或所述第二敞开端中的一者处的至少一个端盖,所述至少一个端盖布置成在所述第一敞开端或所述第二敞开端处基本上密封所述导管。
优选地,在所述减压导管的壁中限定有至少一个通风孔,进一步优选地,其中所述至少一个通风孔与所述至少一个端盖相邻地设置。
优选地,所述至少一个端盖包括基本上密封所述导管的敞开端的端部元件,所述至少一个端盖还包括从所述端部元件悬置的套环,所述套环与所述减压导管的壁间隔开,并且起到遮蔽所述至少一个通风孔的至少一部分的作用。
优选地,所述套环从与所述减压导管的端部相邻的位置延伸到沿着所述减压导管的纵向长度超过所述至少一个通风孔在所述减压导管上的位置的位置。
优选地,所述套环沿基本平行于所述减压导管的壁的方向延伸。
优选地,所述套环沿从所述减压导管的壁扩张开的方向延伸。
优选地,所述至少一个端盖布置成附接至所述分隔壁或附接至所述风力涡轮机叶片的内壁。
优选地,所述至少一个端盖包括至少一个螺栓凸耳。
优选地,所述至少一个端盖布置成使得在所述套环的端部与所附接的分隔壁或风力涡轮机叶片的内壁之间限定有间隙。
优选地,在所述减压导管的壁中的与所述第一敞开端相邻的位置限定有第一组通风孔,并且其中,在所述减压导管的壁中的与所述第二敞开端相邻的位置限定有第二组通风孔。
优选地,风力涡轮机叶片包括设置在所述减压导管的所述第一敞开端处的第一端盖和设置在所述减压导管的所述第二敞开端处的第二端盖,其中所述第一端盖起到遮蔽所述第一组通风孔的至少一部分的作用,并且其中,所述第二端盖起到遮蔽所述第二组通风孔的至少一部分的作用。
还提供了一种制造风力涡轮机叶片的方法,该方法包括以下步骤:
提供风力涡轮机叶片壳体;
提供位于所述风力涡轮机叶片上或所述风力涡轮机叶片中的分隔壁;以及
提供至少一个减压导管,所述至少一个减压导管具有在所述分隔壁的两侧上的导管开口,所述减压导管布置成平衡所述分隔壁两侧的压力差。
在一个方面,所述提供至少一个减压导管的步骤包括提供延伸穿过所述分隔壁的导管。
在另外的或替代的方面,所述提供至少一个减压导管的步骤包括提供与所述分隔壁相邻地设置的导管,优选地,所述导管延伸穿过密封构件或密封凸缘,所述密封构件或密封凸缘围绕所述分隔壁的周边设置在所述分隔壁与所述风力涡轮机叶片壳体之间。
在又一个另外的或替代的方面,所述方法包括以下步骤:
在将所述分隔壁安装在所述风力涡轮机叶片壳体中的步骤之前,将所述减压导管的至少一部分嵌入所述风力涡轮机叶片壳体的壁中。
在一个方面,提供风力涡轮机叶片壳体的步骤包括如下步骤:将纤维基复合材料放置在模具中并使所述纤维基复合材料固化以形成风力涡轮机叶片壳体的至少一部分,其中所述嵌入步骤包括在所述放置过程期间将所述导管的至少一部分结合到所述叶片的壁中,例如,在叶片模具中的纤维放置过程期间将导管模制到叶片壁中。
优选地,所述方法包括以下步骤:
将所述减压导管紧固至所述风力涡轮机叶片壳体的内表面,优选地,将所述减压导管粘附至所述内表面;
使用围绕所述分隔壁的周边的密封凸缘将所述分隔壁密封在所述风力涡轮机叶片壳体中,其中所述减压导管在所述密封凸缘的两侧延伸。
将理解的是,上面描述的特征中的任何特征可以组合并在单个实施方式中实施,这不偏离本发明的范围。
附图说明
现在将参照附图通过仅为示例的方式来描述本发明的实施方式,在附图中:
图1示出了包括除冰阵列的根据本发明的实施方式的风力涡轮机的侧视平面图;
图2示出了当风力涡轮机叶片相对于除冰阵列俯仰时的图1的风力涡轮机;
图3示出了根据本发明的分隔壁组件的第一实施方式的截面图;
图4示出了根据本发明的分隔壁组件的第二实施方式的截面图;
图5示出了根据本发明的分隔壁组件的第三实施方式的截面图;
图6示出了根据本发明的分隔壁组件的第四实施方式的截面图;
图7示出了根据本发明的另一个实施方式的减压导管组件的侧视平面图和截面图;
图8(a)示出了图7的组件的端盖的侧视平面图和截面图;
图8(b)示出了图7的组件的管的等轴测立体图;
图9示出了根据本发明的另一个实施方式的减压导管组件的端盖的俯视平面图、侧视平面图和截面图;以及
图10示出了根据本发明的实施方式的风力涡轮机叶片分隔壁中的减压导管组件的实施方式,其结合有图9的端盖。
具体实施方式
图1示出了根据所谓的“丹麦构型”的传统的当代逆风式风力涡轮机,其具有塔部4、舱室6和具有大致水平的转子轴的转子。转子包括毂部8和从毂部8呈放射状延伸的三个叶片10,每个叶片具有最接近毂部的叶片根部16和最远离毂部8的叶片顶端14。转子具有用R表示的半径。
图2示出了可以根据本发明的实施方式使用的风力涡轮机叶片10的第一实施方式的示意图。风力涡轮机叶片10具有传统的风力涡轮机叶片的形状并且包括:最接近毂部的根部区域30;最远离毂部的型面或翼部区域34;以及在根部区域30与翼部区域34之间的过渡区域32。叶片10包括前缘18和后缘20;前缘18在叶片安装于毂部时面向叶片10的旋转方向,后缘20面向前缘18的相反方向。
翼部区域34(也称为型面区域)具有在产生升力方面理想的或者近乎理想的叶片形状,而根部区域30由于结构考虑而具有大致圆形或椭圆形截面;例如,这使得叶片10与毂部的安装更容易且更安全。根部区域30的直径(或弦长)一般沿着整个根部区域30是恒定的。过渡区域32具有过渡轮廓42,过渡轮廓42从根部区域30的圆形或椭圆形逐渐地变化为翼部区域34的翼部轮廓50,如图3所示。过渡区域32的弦长一般随着距毂部的距离r增加而大致线性地增加。
翼部区域34具有翼部轮廓50,翼部轮廓50具有在叶片10的前缘18与后缘20之间延伸的弦线。弦线的宽度随着距毂部的距离r增加而减小。
应当注意的是,叶片的不同部分的弦线通常不位于公共的平面内,这是因为叶片可以扭转和/或弯曲(即,预弯折),因而通过相应扭转和/或弯曲的过程提供弦平面,这最常见地是为了补偿取决于距毂部的半径的叶片的局部速度的情况。
风力涡轮机叶片通常由纤维加强的塑料材料形成,例如,由布置在模具中并且用树脂固化以形成实心结构(在本示例中是用来形成风力涡轮机叶片10的壳体)的玻璃纤维和/或碳纤维形成。当代的风力涡轮机叶片的长度通常可以超过30-40米,具有数米的叶片根部直径。
风力涡轮机还包括设置在风力涡轮机叶片10的壳体内的分隔壁22,分隔壁22用来密封风力涡轮机叶片10的内部。该分隔壁可以朝向风力涡轮机叶片10的根端16设置,优选地在叶片10的内侧20%内。将理解的是,分隔壁22可以设置在限定于根端16处的大致圆形开口处,或者可以与叶片10的末端点间隔开。分隔壁22可以刚性地紧固至(例如通过螺栓连接至或铆接至)风力涡轮机叶片10的壳体的内壁,或者分隔壁22可以通过相对柔性的连接(例如,围绕分隔壁的周边布置的柔性凸缘构件,其联接至风力涡轮机叶片10的壳体的内壁)连接至风力涡轮机叶片10的壳体。分隔壁22可以包括多个进入舱口或门(未示出)以允许穿过分隔壁22。分隔壁22布置成在风力涡轮机的操作期间基本上是不透水的,以防止液体或碎屑穿过叶片10的内部与转子毂部8和舱体6的总体机壳之间。
风力涡轮机还包括减压导管,该减压导管设置在所述分隔壁22处、所述分隔壁22上或所述分隔壁22中,并且用来减小在分隔壁22的两侧可能经历的压力差。通过设置这种导管,能够平衡分隔壁22两侧的在面向风力涡轮机叶片10的内部的第一侧与从叶片10的根端16面向外的第二侧之间的压力差。因此,能够防止由于分隔壁22两侧的压力差的存在造成的对分隔壁22本身和/或对在风力涡轮机中使用的任何安装或密封装置的任何损坏或破裂。
参照图3,示出了根据本发明的实施方式的分隔壁组件的一部分的截面图。分隔壁22包括第一侧22a和第二侧22b。在分隔壁22中,在第一侧22a与第二侧22b之间设置有延伸穿过分隔壁22的本体的贯通孔24。在所述孔24中设置有减压导管26,该导管具有第一敞开端26a和第二敞开端26b,第一敞开端26a位于所述分隔壁22的第一侧22a,第二敞开端26ba位于所述分隔壁22的第二侧22b。导管26提供了分隔壁22的第一侧22a与第二侧22b之间的气体连通,使得分隔壁22两侧的压力可以平衡。
在图3的实施方式中,导管26的敞开端26a、26b从分隔壁22的本体的表面突出,但是将理解的是,导管26的敞开端26a、26b可以替代地设置成与分隔壁22的表面齐平。
减压导管26还可以包括过滤介质。图3的实施方式包括位于导管26中的网眼或海绵28,网眼或海绵28布置成防止碎屑通过导管26。
在本发明的另一个方面,减压导管可以包括位于导管的第一敞开端与第二敞开端之间的至少一个液体捕集器。
在图4中示出了根据本发明的分隔壁组件的另一个实施方式。在该实施方式中,减压导管是延伸穿过分隔壁22的孔24的管126的成形件,其中导管126包括在管中的U形弯管130a的形式的第一液体捕集器,该第一液体捕集器朝向导管126的第一敞开端126a设置;导管126还包括管中的U形弯管130b的形式的第二液体捕集器,该第二液体捕集器朝向导管126的第二敞开端126b设置。
朝向导管126的敞开端126a、126b的液体捕集器130a、130b的存在起到了限制液体进入导管126中的作用,而液体可以在导管126中从风力涡轮机叶片10的内部到达风力涡轮机的机壳。
将理解的是,所述至少一个减压导管可以由柔性管或者由预成形或模制的管的一部分形成。将理解的是,液体捕集器可以通过形成导管的管的任何适当的成形方式形成,例如形成为管或管道的C形、S形、U形或J形元件。
在图5中示出了本发明的另一个实施方式,其中与图4的实施方式中所示的类似的成形减压导管226与分隔壁22相邻地布置,并且不延伸穿过分隔壁22。在该实施方式中,分隔壁22的边缘接收在密封凸缘32内。密封凸缘32围绕分隔壁22的周边延伸,并且紧固至风力涡轮机叶片10的壳体的壁34的内表面。
减压导管226布置成延伸穿过密封凸缘32,使得导管226的第一敞开端226a和第二敞开端226b分别位于分隔壁22的第一侧22a和第二侧22b。
这种分隔壁组件能够通过在密封凸缘32中设置孔或者通过在导管226周围应用密封凸缘32来形成。在一个方面,导管126可以在安装密封凸缘32和分隔壁22之前被粘附至叶片壁34的内表面。
该实施方式的一个优点在于孔不需要限定或形成在分隔壁22的本体中。因此,能够保存分隔壁22的结构完整性。
在未示出的本发明的又一个方面,导管226可以嵌入在叶片壁34中,具有在叶片壁34中限定在分隔壁22的两侧的第一敞开端226a和第二敞开端226b。对于这种情况,可以在叶片壁34中限定用来接收导管226的槽道。可替代地,作为制造过程的一部分,导管226可以形成在叶片壁34内或者结合在叶片壁34中,例如,导管226可以在叶片模具中的纤维放置过程中模制在叶片壁34中。
在图6中示出了本发明的另一个实施方式,其中减压导管326由彼此流体连通的第一管36和第二管38形成。第一管36包括第一敞开端36a和第二封闭端36b,并且第二管38包括第一敞开端38a和第二封闭端38b。第一管36和第二管38为大致J形管,其中通过管36、38的成形在每个管中形成了液体捕集器,液体捕集器朝向相应的管36、38的第一敞开端36a、38a设置。
管36、38布置成使得第一管36的第一敞开端36a位于分隔壁22的第一侧22a,并且第二管38的第二敞开端38a位于分隔壁22的第二侧22b。在图6所示的实施方式中,包括网眼或海绵的第一介质40设置在第一管36中,并且第二管38延伸穿过分隔壁22的本体,但是将理解的是,分隔壁组件的部件的任何合适的布置都可以使用。
第一管36和第二管38彼此相邻地定位,并且通过限定在管36、38的本体中的出口槽道42连通地联接。出口槽道42在第一管和第二管上位于相应的第一管36和第二管38的第一端36a、38a与第二端36b、38b之间的位置。通过使出口槽道与管的封闭端间隔开,在第一减压管与第二减压管之间形成了另外的液体捕集器。
在图6和图7中示出了用于在风力涡轮机叶片中使用的减压导管组件400的另一个实施方式。
减压导管组件400包括端部敞开的管402。在管402的壁中限定有多个通风孔。第一组通风孔404a靠近管402的第一端402a限定,第二组通风孔404b靠近管402的相反的第二端402b限定。
将理解的是,管402可以定位成延伸穿过风力涡轮机叶片分隔壁,或者可以定位在具有布置在分隔壁的两侧上的所述第一端402a和第二端402b的分隔壁的侧部,与前面的实施方式所示的构造相似。管402用来使叶片中的分隔壁两侧的压力平衡,从而提供分隔壁的两侧之间的释放槽道。
减压导管组件400还包括装配至管402的相应的第一端402a和第二端402b的一对端盖406、408。端盖406、408包括端面406a、408a,端面406a、408a具有从端面406a、408a悬置的相应的套环406b、408b。
端盖406、408布置成使得端面406a、408a基本上封闭管402的相应的敞开端402a、402b。套环406b、408b从管402的相应的敞开端402a、402b延伸至沿着所述管402的纵向长度超过相应的第一组通风孔404a和第二组通风孔404b的位置的位置。关于这一点,套环406b、408b用作限定在管402的外壁中的暴露的通风孔404a、404b上的盖或罩。
套环406b、408b与管402的外表面间隔开,使得在套环406b、408b与通风孔404a、404b的开口之间保留了间隙。因此,套环406b、408b和通风孔404a、404b在管壁中的布置起到了阻碍污物和碎屑进入管402的内部的作用。
在图7和图8的实施方式中,第一端盖406和第二端盖408基本相同。在图9和图10所示的另一个实施方式中,减压导管组件400包括第三端盖设计,如410所示。
在本实施方式中,第二端盖408被第三端盖410替代。第三端盖410包括布置成基本上密封管402的第二敞开端402b的端部部段410a,第三端盖410还包括从所述端部部段410a悬置的扩大的或伞形的套环410b。与图7和图8的实施方式相同,扩大的套环410b布置成沿着管402的长度从第二端402b延伸超过第二组通风孔404b的位置。
第三端盖410还包括接收螺栓或其他适当的紧固装置的至少一个凸耳412,所述至少一个凸耳412位于扩大的套环410b的自由端。参照图10,所述至少一个凸耳412能够用来利用诸如螺栓或螺钉(未示出)之类的紧固装置将第三端盖410紧固至叶片分隔壁22的表面22a。作为补充或替代,将理解的是第三端盖410可以布置成将减压导管组件紧固至叶片壁的表面。
在图9中能够看到,所述至少一个凸耳412布置成从扩大的套环410b的自由端突出,使得当第三端盖410如图10所示紧固至分隔壁的表面时,在分隔壁的表面22a与扩大的套环410b的自由端之间限定了间隙414。该实施方式允许减压导管组件相对容易地紧固至总体叶片结构。尽管图9和图10所示的第三端盖410包括四个单独的凸耳412,但将理解的是,可以使用任何数量和任何布置的凸耳。作为补充或替代,第三端盖410可以利用粘结剂或其他适当的紧固方法紧固至分隔壁或叶片壁。
将理解的是,端盖406、408、410可以利用任何适当的方法例如压配合或卡扣配合装置或者使用适当的附接装置例如螺栓、螺钉、钉子等或使用粘结剂装配至管402的端部。另外,尽管所示的管和端盖具有大致圆形横截面轮廓,但将理解的是,减压导管的元件可以具有其他横截面形状,例如方形、矩形等。
减压导管的这种构造使得用于在风力涡轮机叶片中使用的导管能够相对容易地制造和组装。
本发明提供了一种用于在风力涡轮机叶片分隔壁组件中使用的减压导管,其具有位于分隔壁的两侧的导管开口,使得能够平衡分隔壁两侧的压力差,防止由于压力差导致的分隔壁组件中的缺陷或裂缝。液体捕集器和/或过滤介质能够容置在导管中以防止液体或其他物质通过分隔壁。
本发明不限于文中描述的实施方式,并且可以在不偏离本发明的范围的情况下进行修改或变型。
Claims (34)
1.一种风力涡轮机叶片,其包括:
设置在所述风力涡轮机叶片中的密封的分隔壁;以及
至少一个减压导管,所述至少一个减压导管具有位于所述分隔壁的第一侧的第一敞开端和位于所述分隔壁的第二侧的第二敞开端,
其中,所述减压导管可操作以平衡所述分隔壁的所述第一侧与所述第二侧之间的压力差。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个减压导管包括限定在所述分隔壁的本体中的孔,所述孔从所述分隔壁的第一侧延伸到所述分隔壁的第二侧。
3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个减压导管包括延伸穿过所述分隔壁的本体的管。
4.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个减压导管与所述分隔壁相邻地布置。
5.根据权利要求4所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个减压导管设置在所述分隔壁与所述风力涡轮机叶片的叶片本体或叶片外壳之间。
6.根据权利要求4所述的风力涡轮机叶片,其中,所述分隔壁通过围绕所述分隔壁的周边设置的密封凸缘紧固至所述叶片本体,所述密封凸缘位于所述分隔壁与所述叶片本体之间,其中所述至少一个减压导管延伸穿过所述密封凸缘,与所述分隔壁相邻。
7.根据权利要求6所述的风力涡轮机叶片,其中,所述密封凸缘包括围绕分隔壁的周边布置的至少一个柔性构件。
8.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个减压导管包括至少一个液体捕集器。
9.根据权利要求8所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个液体捕集器包括U形弯管、J形弯管或S形弯管捕集器中的至少一个。
10.根据权利要求8所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个液体捕集器包括位于所述导管内的过滤材料。
11.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个减压导管由柔性管形成。
12.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个减压导管由第一压力释放管和第二压力释放管形成,其中所述第一压力释放管具有第一敞开端和第二封闭端,所述第二压力释放管具有第一敞开端和第二端,
其中,所述减压导管的第一敞开端由所述第一压力释放管的第一敞开端形成,
其中,所述减压导管的第二敞开端由所述第二压力释放管的第一敞开端形成,并且
其中,所述第一压力释放管和所述第二压力释放管通过在所述第一压力释放管和所述第二压力释放管之间延伸的出口槽道连通地联接,
其中,所述出口槽道在所述第一压力释放管的第一端和第二端之间的位置处布置在所述第一压力释放管上。
13.根据权利要求12所述的风力涡轮机叶片,其中,所述第二压力释放管包括与所述第一敞开端相反的第二封闭端,其中所述出口槽道在所述第二压力释放管的第一端和第二端之间的位置处布置在所述第二压力释放管上。
14.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片,其中,所述风力涡轮机叶片包括减压导管组件,其中所述叶片包括设置在所述至少一个减压导管的所述第一敞开端或所述第二敞开端中的一者处的至少一个端盖,所述至少一个端盖布置成在所述第一敞开端或所述第二敞开端处基本上密封所述导管。
15.根据权利要求14所述的风力涡轮机叶片,其中,在所述减压导管的壁中限定有至少一个通风孔。
16.根据权利要求15所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个通风孔与所述至少一个端盖相邻地设置。
17.根据权利要求15所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个端盖包括基本上密封所述导管的敞开端的端部元件,所述至少一个端盖还包括从所述端部元件悬置的套环,所述套环与所述减压导管的壁间隔开,并且起到遮蔽所述至少一个通风孔的至少一部分的作用。
18.根据权利要求17所述的风力涡轮机叶片,其中,所述套环从与所述减压导管的端部相邻的位置延伸到沿着所述减压导管的纵向长度超过所述至少一个通风孔在所述减压导管上的位置的位置。
19.根据权利要求17或18所述的风力涡轮机叶片,其中,所述套环沿基本平行于所述减压导管的壁的方向延伸。
20.根据权利要求17或18所述的风力涡轮机叶片,其中,所述套环沿从所述减压导管的壁扩张开的方向延伸。
21.根据权利要求17所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个端盖布置成附接至所述分隔壁或附接至所述风力涡轮机叶片的内壁。
22.根据权利要求21所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个端盖包括至少一个螺栓凸耳。
23.根据权利要求21或22所述的风力涡轮机叶片,其中,所述至少一个端盖布置成使得在所述套环的端部与所附接的分隔壁或风力涡轮机叶片的内壁之间限定有间隙。
24.根据权利要求14所述的风力涡轮机叶片,其中,在所述减压导管的壁中的与所述第一敞开端相邻的位置限定有第一组通风孔,并且其中,在所述减压导管的壁中的与所述第二敞开端相邻的位置限定有第二组通风孔。
25.根据权利要求24所述的风力涡轮机叶片,其中,所述风力涡轮机叶片包括设置在所述减压导管的所述第一敞开端处的第一端盖和设置在所述减压导管的所述第二敞开端处的第二端盖,其中所述第一端盖起到遮蔽所述第一组通风孔的至少一部分的作用,并且其中,所述第二端盖起到遮蔽所述第二组通风孔的至少一部分的作用。
26.一种风力涡轮机,包括至少一个根据权利要求1至25中任一项所述的风力涡轮机叶片。
27.一种制造风力涡轮机叶片的方法,所述方法包括以下步骤:
提供风力涡轮机叶片壳体;
提供位于所述风力涡轮机叶片上或所述风力涡轮机叶片中的分隔壁;以及
提供至少一个根据权利要求1至25中任一项所述的减压导管,所述减压导管具有在所述分隔壁的两侧上的导管开口,所述减压导管布置成平衡所述分隔壁两侧的压力差。
28.根据权利要求27所述的方法,其中,所述提供至少一个减压导管的步骤包括提供延伸穿过所述分隔壁的导管。
29.根据权利要求27或28所述的方法,其中,所述提供至少一个减压导管的步骤包括提供与所述分隔壁相邻地设置的导管。
30.根据权利要求29所述的方法,其中,所述导管延伸穿过密封构件或密封凸缘,所述密封构件或密封凸缘围绕所述分隔壁的周边设置在所述分隔壁与所述风力涡轮机叶片壳体之间。
31.根据权利要求27或28所述的方法,其中,所述方法包括以下步骤:
在将所述分隔壁安装在所述风力涡轮机叶片壳体中的步骤之前,将所述减压导管的至少一部分嵌入所述风力涡轮机叶片壳体的壁中。
32.根据权利要求31所述的方法,其中,提供风力涡轮机叶片壳体的步骤包括如下步骤:将纤维基复合材料放置在模具中并使所述纤维基复合材料固化以形成风力涡轮机叶片壳体的至少一部分,其中所述嵌入步骤包括在所述放置过程期间将所述导管的至少一部分结合到所述叶片的壁中。
33.根据权利要求27或28所述的方法,其中,所述方法包括以下步骤:
将所述减压导管紧固至所述风力涡轮机叶片壳体的内表面;
使用围绕所述分隔壁的周边的密封凸缘将所述分隔壁密封在所述风力涡轮机叶片壳体中,其中所述减压导管在所述密封凸缘的两侧延伸。
34.根据权利要求33所述的方法,其中,将所述减压导管粘附至所述内表面。
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