CN107873070B - 风力涡轮机和风力涡轮机叶片 - Google Patents
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Abstract
一种风力涡轮机叶片,包括:具有空气动力学叶型的壳体,该空气动力学叶型形成在叶片的吸力侧和压力侧上的外表面,以及至少一个加强构件包括杆(9),杆(9)在杆(9)的第一(11)和第二(12)端之间具有最大横截面、在内部空间(7)中延伸并且其纵向方向在所述内部空间中处于吸力侧(3)和压力侧(4)之间,并且其中壳体(2)在叶片(1)的吸力侧或压力侧上具有第一通孔(10),所述第一通孔(10)具有比杆(9)的最大横截面大的最小横截面,并且其中杆(9)具有布置在第一端(11)上的第一头部(14),所述第一头部(14)具有比第一通孔(10)的最小横截面大的横截面并且被附接至壳体(2)的外表面,并且其中杆(9)从第一头部(14)延伸并且穿过第一通孔(10)进入内部空间(7)中,并且其中杆(9)的第二端(12)被一螺钉(15)附接至壳体(2)中的第二通孔(17),该螺纹(15)具有支承在壳体(2)的外表面上的第二头部(16)及穿过壳体(2)中的第二通孔(17)延伸并与杆(9)的第二端(12)螺接的螺纹柄。
Description
技术领域
本发明涉及一种风力涡轮机,尤其涉及一种风力涡轮机叶片,其包括:具有空气动力学叶型的壳体,所述空气动力学叶型形成叶片的吸力侧和压力侧,所述吸力侧和所述压力侧被在正常运行期间叶片穿过空间移动的方向限定的前缘和后缘分离;和多个细长加强构件,其连接至壳体以提高叶片的强度,该至少一个细长加强构件中的每个都具有第一端和第二端并且在第一端和第二端之间延伸,并且其中第一端被连接至壳体的吸力侧,而第二端被连接至壳体的压力侧,由此防止壳体变形。
背景技术
为加强风力涡轮机叶片的目的,已经提出了上述类型的加强元件的各种实施例。
发明内容
在这一背景下,本发明的目的在于提供一种具有加强元件的风力涡轮机叶片和风力涡轮机,该加强元件与根据现有技术的加强元件相比更易于安装到现有的风力涡轮机叶片。
根据本发明,通过一种风力涡轮机叶片来实现上述目的,使得可以从所述空气动力学叶型的外部安装、例如改造加强构件。
具体而言,本发明提供一种风力涡轮机叶片,包括:壳体,所述壳体具有空气动力学叶型,所述空气动力学叶型分别形成在叶片的吸力侧和压力侧上的外表面并形成所述叶片中的内部空间,所述吸力侧和所述压力侧被由所述叶片在正常运行期间穿过空间移动的方向限定的前缘和后缘分离,并且其中所述风力涡轮机叶片还包括多个细长加强构件,所述多个细长加强构件连接至所述壳体以提高所述叶片的强度,至少一个细长加强构件中的每个都具有第一端和第二端并且在所述第一端和所述第二端之间延伸,并且其中一端连接至所述壳体的吸力侧,并且另一端连接至所述壳体的压力侧,由此防止所述壳体的变形,并且其中至少一些所述细长加强构件适合抵抗压缩以及抵抗张力,其中所述加强构件包括杆,所述杆在所述杆的第一端和第二端之间具有最大横截面,并且所述加强构件在所述内部空间中延伸并且其纵向方向在所述内部空间中处于所述吸力侧和所述压力侧之间,并且其中所述壳体在所述叶片的所述吸力侧或所述压力侧上具有第一通孔,所述第一通孔具有比所述杆的最大横截面大的最小横截面,并且其中所述杆具有布置在所述第一端上的第一头部,所述第一头部具有比所述第一通孔的最小横截面大的横截面并且被附接至所述壳体的所述外表面,并且其中所述杆从所述第一头部延伸并且穿过所述第一通孔进入所述内部空间中,并且其中所述杆的第二端被第二螺钉附接至所述壳体中的第二通孔,所述第二螺钉具有抵靠所述壳体的所述外表面支承的第二头部和穿过所述壳体中的所述第二通孔延伸并与所述杆的所述第二端螺接的螺纹柄,并且其中所述第一和第二通孔为圆筒形的,并且具有在离开所述叶片的内部空间的方向上增大的横截面,并且其中所述第一头部及所述第二头部具有在离开所述叶片的内部空间的方向上增大的互补的横截面;其中所述第二通孔具有比所述杆的第二端的横截面小的横截面,并且具有所述第二头部的第二螺钉上的柄的横截面略小于所述第二通孔的横截面。
在本发明的优选实施例中,在杆上的第一头部由螺钉形成,所述螺钉进一步具有螺纹柄,所述螺纹柄穿过第一通孔延伸并且螺接所述杆的第一端。
此外,第二通孔可有利地具有比所述杆的第二端的横截面小的横截面,并且具有第二头部的螺钉的柄的横截面可略小于第二通孔的横截面,使得杆的第二端可适合支承在空气动力学叶型的内表面上。
所述第一和/或第二头部可有利地被粘附或胶合至壳体的外表面。
在进一步优选实施例中,所述第一和第二通孔为圆筒形,并且具有在远离叶片的内部空间的方向上增大的横截面,并且所述第一及第二头部具有在远离叶片的内部空间的方向上增大的互补的横截面,使得所述第一和第二头部紧贴地配合通孔的横截面。
在这一点上,所述通孔和所述头部的增大的横截面可优选为圆锥形的。
根据本发明,还提供了在根据上述一项或多项的风力涡轮机叶片中安装细长加强构件的方法,该方法包括下列步骤:
在壳体的吸力侧和压力侧中,在所述壳体的相对的位置处提供第一和第二通孔;
将所述杆通过所述第一通孔***,使得所述第一头部支承在所述壳体的外表面上;
将所述杆的第二端设置在所述第二通孔的前方;
将具有第二头部的螺钉螺接至所述杆的第二端。
附图说明
在下文中,将参考附图更详细地描述本发明的一个或多个实施例,其中:
图1是原理图,其示出在布置有加强构件位置处的、根据本发明的风力涡轮叶片的横截面图,以及具有加强构件的风力涡轮机叶片的细节的分解图。
图2是原理图,其示出在布置有加强构件的位置处的、与图1中所示相同的风力涡轮叶片的横截面图,以及具有处于装配状态加强构件的风力涡轮机叶片的细节的放大图。
具体实施方式
图1和2示出穿过风力涡轮机叶片1的相同横截面图,所述风力涡轮机叶片1具有壳体2,所述壳体2形成具有吸力侧3和压力侧4的空气动力学叶型,所述吸力侧3和压力侧4由通过风力涡轮机叶片在叶片正常使用时穿过空间行进的方向限定的后缘5和前缘6分离。
由此,壳体围起内部空间7,并且在该内部空间中可以或可以不布置多个梁(girder),用以对风力涡轮机叶片提供刚度。
为了进一步降低风力涡轮机叶片1的壳体2上的变形,根据本发明安装有加强构件,以使加强构件在风力涡轮机叶片1的吸力侧3和压力侧4之间延伸。
根据本发明,加强构件包括:杆9,其在风力涡轮机叶片1的吸力侧3和压力侧4之间延伸;和在优选实施例中的通孔,其具有比杆9的最大横截面大的最小横截面,使得如图1中的加强构件的分解图中所示,所述杆能够通过通孔***到内部空间7中。
在该实施例中,杆9的第一端11借助于具有圆锥形螺钉头部14的第一螺钉13附接至吸力侧3,并且杆9的第二端12借助于第二螺钉15附接至压力侧4,所述第二螺钉15具有第二圆锥形头部16并且穿过压力侧4上的第二通孔延伸。如图中所示,第二通孔可具有比杆9的第二端12处的横截面小的最小横截面,使得在加强构件的装配状态下,杆9的第二端12支承在壳体2的内部。
在装配状态下,第一和第二螺钉优选地粘附或胶合至壳体2,使得加强构件提供对由于壳体2的变形而作用在杆9上的压缩和张力两者的抵抗力。
本发明可结合风力涡轮机叶片的加强不同实施例使用,但是尤其有利地,结合加强长且细的风力涡轮机叶片使用。在这种风力涡轮机叶片中,根据本发明的加强构件可用在其中需要加强的任何位置处,以提供对作用在杆9上的压缩和张力两者的抵抗力,但是尤其有利地安装在否则非常难以接触到的、风力涡轮机叶片的远端。
Claims (6)
1.一种风力涡轮机叶片(1),包括:
壳体,所述壳体具有空气动力学叶型,所述空气动力学叶型分别形成在叶片的吸力侧(3)和压力侧(4)上的外表面并形成所述叶片中的内部空间(7),所述吸力侧(3)和所述压力侧(4)被由所述叶片在正常运行期间穿过空间移动的方向限定的前缘(6)和后缘(5)分离,并且其中所述风力涡轮机叶片(1)还包括多个细长加强构件,所述多个细长加强构件连接至所述壳体以提高所述叶片的强度,至少一个细长加强构件中的每个都具有第一端(11)和第二端(12)并且在所述第一端(11)和所述第二端(12)之间延伸,并且其中一端连接至所述壳体的吸力侧,并且另一端连接至所述壳体的压力侧,由此防止所述壳体的变形,并且其中至少一些所述细长加强构件适合抵抗压缩以及抵抗张力,其中所述加强构件包括杆(9),所述杆在所述杆(9)的第一端(11)和第二端(12)之间具有最大横截面,并且所述加强构件在所述内部空间(7)中延伸并且其纵向方向在所述内部空间(7)中处于所述吸力侧(3)和所述压力侧(4)之间,并且其中所述壳体在所述叶片的所述吸力侧或所述压力侧上具有第一通孔,所述第一通孔具有比所述杆(9)的最大横截面大的最小横截面,并且其中所述杆(9)具有布置在所述第一端(11)上的第一头部,所述第一头部具有比所述第一通孔的最小横截面大的横截面并且被附接至所述壳体的所述外表面,并且其中所述杆(9)从所述第一头部延伸并且穿过所述第一通孔进入所述内部空间(7)中,并且其中所述杆(9)的第二端(12)被第二螺钉(15)附接至所述壳体中的第二通孔,所述第二螺钉(15)具有抵靠所述壳体的所述外表面支承的第二头部和穿过所述壳体中的所述第二通孔延伸并与所述杆(9)的所述第二端(12)螺接的螺纹柄,并且其中所述第一和第二通孔为圆筒形的,并且具有在离开所述叶片(1)的内部空间(7)的方向上增大的横截面,并且其中所述第一头部及所述第二头部具有在离开所述叶片(1)的内部空间(7)的方向上增大的互补的横截面;
其中所述第二通孔具有比所述杆(9)的第二端(12)的横截面小的横截面,并且具有所述第二头部的第二螺钉(15)上的柄的横截面略小于所述第二通孔的横截面。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片,其中所述杆(9)上的所述第一头部通过第一螺钉(13)形成,该第一螺钉(13)进一步具有穿过所述第一通孔延伸并与所述杆(9)的所述第一端(11)螺接的螺纹柄。
3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机叶片,其中所述第一头部被粘附或胶粘至所述壳体的所述外表面。
4.根据权利要求3所述的风力涡轮机叶片,其中所述第二头部被粘附或胶粘至所述壳体的所述外表面。
5.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片,其中所述通孔和所述头部的增大的横截面为圆锥形的。
6.在根据先前权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片(1)中安装细长加强构件的方法,所述方法包括下列步骤:
在所述壳体的吸力侧(3)和压力侧(4)中,在所述壳体上的相对位置处提供所述第一通孔和所述第二通孔;
将所述杆(9)通过所述第一通孔***,使得所述第一头部支承在所述壳体的外表面上;
将所述杆(9)的第二端(12)设置在所述第二通孔的前方;
将具有所述第二头部的第二螺钉(15)螺接至所述杆(9)的第二端(12)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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