CN109891089A - 包括隔板的风力涡轮机叶片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制造隔板单元的方法、安装隔板单元的方法、隔板、隔板单元和风力涡轮机叶片。隔板通过真空成型或旋转模制制造,并具有在制造期间形成的一组预定开口。在安装隔板单元之前,将各种附加元件预固定或预集成到隔板中。然后,这个预组装单元能定位在叶片根部段内并连接到叶片段。

Description

包括隔板的风力涡轮机叶片
技术领域
本发明涉及一种制造用于风力涡轮机叶片的隔板(bulkhead)单元的方法,包括提供具有至少第一侧、第二侧和外圆周的隔板的步骤,第一侧和第二侧面向相对的轴向方向,并且外圆周布置在径向平面中,其中,隔板的外部尺寸基本上对应于风力涡轮机叶片的叶片根部段的内部尺寸。
本发明进一步涉及一种将隔板单元安装在风力涡轮机的风力涡轮机叶片中的方法,风力涡轮机叶片从叶片根部到尖端沿纵向方向延伸,并从前缘到后缘沿弦向方向延伸,其中,风力涡轮机叶片包括限定压力侧和吸力侧的叶片壳体,风力涡轮机叶片进一步包括叶片根部段,所述叶片根部段包括叶片根部。
本发明还涉及一种隔板、一种隔板单元和一种风力涡轮机叶片。
背景技术
已知将隔板放置在现代风力涡轮机的风力涡轮机叶片的叶片根部段中,典型地在沿纵向方向距叶片根部最多为0.2的相对长度内。风力涡轮机叶片具有在叶片根部与尖端之间测量的为1的总相对长度。隔板用于封堵(close off)风力涡轮机叶片的内部,以便防止碎片(例如,过多的胶块)和流体(例如,水或油)在旋转期间进入毂部。隔板还防止松动的物品从毂部或其他风力涡轮机叶片进入该风力涡轮机叶片。隔板还可在风力涡轮机叶片或毂部内的维护或维修任务期间为工作人员提供工作平台。
叶片根部段中的已知问题是由于运行期间作用在风力涡轮机叶片上的空气动力导致的椭圆化。叶片根部的椭圆化增加了叶片根部与毂部或变桨轴承单元之间的螺栓连接失效的风险。通过对那个叶片段中的夹层叠层(sandwich laminate)增加额外的层或芯材料能解决这个问题,但是,这增加了风力涡轮机叶片的总重量和成本。
这种椭圆运动还增加了沿着隔板的圆周的胶缝中的应力,其可导致胶缝中的裂缝或缺陷,使得隔板变得松动。其次,在制造期间难以实现叶片根部段的完美圆柱形内表面,因此沿着隔板的圆周可出现间隙或空隙。填充材料或密封材料能用于填充这些间隙或空隙,以密封风力涡轮机叶片的内部。
另一个解决方案是如WO 2012/119934 A1中公开的,沿着隔板的圆周布置连续的柔性附接部件或多个附接部件。隔板具有夹层结构,所述夹层结构包括中心芯元件和位于芯元件两侧上的纤维增强层。每个附接部件包括弹性材料,所述弹性材料能够根据叶片根部段的内表面的轮廓变形以密封内部空间。在将隔板定位在安装位置中之后,已附接的一个部件或多个部件被固定或胶合到叶片根部段上。这个解决方案对隔板的制造和安装过程增加了额外步骤。
又另一个解决方案是如WO 2015/121408 A1中公开的,沿着隔板的圆周布置可调节的固定套环(collar)。隔板是由透明的织物材料制成。固定套环包括沿着大部分圆周延伸的弹性材料,其中,可调节的弹簧元件附接到这个固定套环的端部。弹簧元件被压缩,以允许隔板的容易定位。一旦放置在安装位置中,弹簧元件就被释放,以使固定套环与叶片根部段接触。集成到叶片段中的多个支架元件被使用,以将隔板固装在其位置中。这个解决方案对安装过程增加了额外步骤,并增加了安装时间。
WO 2009/085041 A1公开了一种柔性凸缘,其在椭圆化期间允许根部端段与盘形隔板之间的相对运动。柔性凸缘附接到隔板的侧表面,并且进一步附接到根部端段的内表面。这个申请未谈及隔板是如何制成的。
WO 2013/041190 A1公开了一种基本上U形的隔板,其具有外周圆柱形部分,所述外周圆柱形部分附接到根部端段,并改变成较小的中间圆柱形部分。中间圆柱形部分进一步改变成中心盘形部分。隔板具有由许多用树脂注入的纤维层制成的叠层结构。中心部分夹在面向转子毂部的防滑涂层与面向叶片尖部的冲击保护垫或板之间。
因此,需要一种改进的隔板单元,其允许强有力的连接和廉价的生产。
发明目的
本发明的一个目的是提供一种风力涡轮机叶片和解决上述问题的隔板单元。
本发明的另一个目的是提供一种风力涡轮机叶片,其允许快速且容易地安装隔板,特别是预组装的隔板单元。
本发明的又另一个目的是提供一种方法,其允许廉价制造隔板,特别是预组装的隔板单元。
本发明的再另一个目的是提供一种方法,其允许快速且简单地安装隔板,特别是预组装隔板单元。
发明详细说明
本发明的一个目的是通过制造用于风力涡轮机叶片的隔板单元的方法来实现,所述风力涡轮机叶片从叶片根部到尖端沿纵向方向延伸,并从前缘到后缘沿弦向方向延伸,其中,所述方法包括以下步骤:
- 制造隔板,其中,所述隔板在已安装时沿径向方向延伸,并具有至少第一侧、第二侧和外圆周,第一侧和第二侧面向相对的纵向/轴向方向,并且外圆周布置在弦向/径向平面中,其中,隔板的外部尺寸基本上对应于风力涡轮机叶片的叶片根部段的内部尺寸,其特征在于,隔板包括至少一个隔板部件,其中,所述至少一个隔板部件通过旋转模制或真空成型制造。
这能够使隔板单元与风力涡轮机叶片分开制造和组装。这进一步允许隔板单元的廉价制造过程能进一步自动化,并因此进一步节省制造成本和时间。因此,隔板单元能在单独的现场(例如,单独的工厂或部门)制造和组装,然后包装并运输到风力涡轮机叶片的现场用于后续安装。
传统的隔板典型地使用模具和铺叠过程来制造,以生产夹层结构,其中中心芯材料夹在纤维增强材料层之间。在制造之后,使用耗时的切割过程来提供不同尺寸的各种开口,用于舱口、通风管、电缆、雷电传导器(lightning down conductor)和其他元件的后续固定。这增加了总制造成本和周期时间,并增加了废弃材料的量。
与其他已知的制造技术相比,使用旋转模制或真空成型允许廉价且简单的制造过程,废弃材料最少。因此,不同尺寸和形状的开口能并入用于形成隔板的模具的设计中。因此,隔板能制造有预定的入口开口组和/或为安装一个或多个所要元件准备的其他开口,如随后所述。如果需要的话,例如通过冲压能在隔板中快速且容易地形成附加的开口。这减少了模制过程完成之后的总周期时间。这也节省了材料,因为所有的或大部分的开口能在制造期间形成。
使用旋转模制或真空成型进一步能够使隔板的一个或多个区域为特定元件的固定(mount)或安装(install)做准备。例如,这些准备区域可包括一个或多个配置用于接收和保持特定元件的槽,其中,所述槽的形状和尺寸基本上与那个元件的形状和尺寸匹配。例如,这些准备区域可包括一个或多个用于固定那个元件的参考标记或固定点。这允许元件被固定或安装在每个隔板上的明确限定的区域中。这提供了一种为特定风力涡轮机叶片固定或安装所要元件的标准化方式,其能进一步减少总周期时间。
根据一个实施例,隔板包括第一隔板部件和至少第二隔板部件,所述方法进一步包括以下步骤:
- 使至少第二隔板部件沿纵向或径向方向相对于第一隔板部件对齐,
- 使第一隔板部件和至少第二隔板部件彼此接触以形成隔板。
隔板可制造为单一的盘或板形元件,两个相对的侧(side)面向不同的轴向方向,并且外圆周面向径向方向。当已安装时,径向方向等于弦向方向,并且轴向方向等于纵向方向。一个或两个侧也可充当用于在维修或维护期间位于风力涡轮机叶片或毂部中的工作人员的工作平台。隔板可具有预定总厚度(在两侧之间沿轴向方向测量)和预定壁厚。总厚度可达到但不限于15厘米。壁厚可达到但不限于5厘米。这提供了相对稳定的工作平台。
隔板的外部尺寸(例如,外径)可基本上对应于叶片根部段中的叶片壳体的内部尺寸(例如,内径)。这允许隔板基本上与叶片壳体的内表面接触。
可替代地,隔板的外部尺寸可小于内部尺寸,使得在隔板与叶片壳体之间形成间隙。一个或多个可调节和/或可变形元件(例如,套环)可布置在隔板的圆周处以填补这个间隙。可替代地,填充材料可用于填充这个间隙。
隔板也可制造为两个或多个隔板部件,它们一起限定盘或板形元件。单个隔板部件可通过适合的粘合剂或适合的机械耦合(例如,舌和槽或者螺栓和螺母)接合在一起。这允许在运输和安装期间更容易操作隔板。
根据一个实施例,第一隔板部件相对于至少第二隔板部件布置,使得所述第一隔板部件和第二隔板部件中每一个的一侧彼此接触,或者使得第一隔板部件和第二隔板部件中每一个的安装凸缘彼此接触。
上述隔板或隔板部件可包括一个或多个沿轴向方向从第一侧和/或第二侧向外突出的安装凸缘。这个或这些安装凸缘可布置在隔板的外圆周处,并用于将隔板固定或粘附到风力涡轮机叶片的叶片壳体上。(多个)安装凸缘可位于隔板的一侧或两侧上。这允许与叶片截面的接触表面相对较大,并因此与叶片壳体的连接更强有力。
隔板部件可进一步包括一个或多个安装凸缘,用于将两个相邻隔板部件接合在一起。每个隔板部件可包括一个或多个安装凸缘,所述安装凸缘配置成接合到另一个隔板部件的一个或多个匹配的安装凸缘。然后,单个隔板部件可接合(例如,固定或粘附)在一起以形成隔板。
在制造期间,隔板部件可作为单一件生产,然后将其切割成所要形状。隔板部件也可作为多个单个件生产。这些件最终可使用任何已知的过程加工成最终形状和尺寸。
单个隔板部件可根据风力涡轮机叶片的特定配置沿轴向和/或径向方向对齐并接合在一起。例如,隔板部件可沿轴向方向对齐,使得相应的隔板部件的相对的面向侧或安装凸缘彼此接触。例如,隔板部件可沿径向方向对齐,使得相应的隔板部件的相对的面向接触表面或安装凸缘彼此接触。可替代地,隔板部件可沿组合的轴向和径向方向对齐。这能够使得在将隔板单元定位在风力涡轮机叶片内之前或在隔板单元的安装期间,隔板部件接合在一起。
根据一个实施例,所述方法进一步包括在安装隔板单元之前将至少一个其他元件固定或安装在隔板上的步骤,其中,所述至少一个其他元件布置在所述第一侧和第二侧中的至少一个上。
有利地,在制造之后,隔板能适合地与舱口、通风管、雷电传导器、传感器、参考标记、除冰元件、空气引导元件或其他适合的元件配合。使用形成在隔板中的预定开口组,可将这些元件预安装或预固定在隔板上。隔板可适合地配置成为这些元件提供支撑,使得这些元件的结构载荷和/或周期载荷(例如,振动)被转移到隔板,并进一步转移到叶片段。
这允许隔板和这些元件形成预组装单元,即,隔板单元,其能与风力涡轮机叶片分开组装,而不会潜在地损坏叶片壳体。这还允许更快且更安全的安装和固定过程,因为它能在风力涡轮机叶片外部执行。然后,这个隔板单元能包装并运输到风力涡轮机叶片用于后续安装。
在传统的风力涡轮机叶片中,在将剩余的其他元件安装在隔板上之前,隔板最初被定位并连接到叶片壳体上。这限制了在安装期间工作人员的可移动性,并因此增加了总周期时间,因为工作人员还必须切割任何所需的开口。这也增加了在这个安装过程期间对叶片壳体的意外损坏的风险。
本发明的另一个目的是通过一种将隔板安装在风力涡轮机的风力涡轮机叶片中的方法来实现,风力涡轮机叶片从叶片根部到尖端沿纵向方向延伸,并从前缘到后缘沿弦向方向延伸,其中,风力涡轮机叶片包括限定压力侧和吸力侧的叶片壳体,风力涡轮机叶片进一步包括叶片根部段,所述叶片根部段包括叶片根部,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
- 提供至少一个如以上所限定的隔板单元,其中,在安装之前预组装至少一个隔板单元,
- 将所述至少一个隔板单元定位在距叶片根部预定距离处的叶片根部段中,
- 将所述至少一个隔板单元安装在风力涡轮机叶片内,使得所述至少一个隔板单元基本上密封叶片根部。
上述隔板单元能如以上所述地与风力涡轮机叶片分开制造和组装。然后,隔板单元可包装并运输到所要的安装现场。这允许低廉的制造过程,其减少了隔板已模制/成型之后的总周期时间,从而减少了总制造成本和时间。
然后,可将隔板单元拆包并使用适合的提升装置(例如,起重机单元)将隔板单元提升至与风力涡轮机叶片的叶片根部对齐。然后,隔板单元可例如沿纵向方向移动到其在叶片根部段内的安装位置中。隔板单元可定位在距叶片根部测量的最多75厘米的距离处。可替代地,隔板单元可与叶片根部对齐。一旦定位在所要位置中,就可使用适合的粘合剂(例如,双组分环氧树脂)、或通过集成或附接到叶片壳体上的适合的支架将隔板粘附到叶片壳体上。可使用其他附接技术。这允许隔板单元密封叶片根部,并防止碎片或其他物品进入或离开风力涡轮机叶片的内部。
根据一个实施例,所述方法进一步包括在将至少一个隔板单元定位在叶片根部段中之前对叶片根部段的内表面进行研磨的步骤。
可使用研磨工具对叶片根部段的内表面进行研磨,以补偿内表面尺寸上的任何变化或公差。可通过控制单元手动地或自动地控制研磨工具。研磨工具可用于研磨叶片根部与隔板单元的所要位置之间的表面区域,或仅在所要位置处的表面区域。这能够使叶片壳体具有或多或少完美的圆柱形形状,其允许在隔板的圆周周围紧密配合。不需要填充材料或粘合剂来密封叶片根部。
可对叶片根部段处的叠层增加一个或多个额外的层,以保持设置在叠层中的衬套的平衡。这些额外的层可朝向叠层的内表面增加,并且可选地也朝向叠层的外表增加。然后,可将外表面打磨或以其他方式加工成所要形状。同时可将内表面研磨或以其他方式加工成所要形状和尺寸。这允许叶片根部段保持结构完整性,而不增加衬套处缺陷的风险。
根据一个实施例,所述方法进一步包括在将至少一个隔板单元定位在叶片根部段中之前,将至少一个可调节元件和/或至少一个可变形元件固定或集成在至少一个隔板单元的圆周处的步骤。
隔板可具有小于叶片壳体的内部尺寸的外部尺寸,使得在隔板与叶片壳体之间存在间隙。可变形元件(例如,柔性的唇缘、管或环)可在圆周处固定或集成到隔板中。隔板和可变性元件可一起具有大于叶片壳体的内部尺寸的外部尺寸。可变形元件可部分地或全部由弹性材料制成,例如橡胶或另一种聚合物材料。可变形元件还可具有能够根据叶片壳体的内表面的轮廓变形的可变形结构。这允许可变形元件填充间隙,并因此密封叶片根部。
可调节元件(例如,可调节套环)可在圆周处固定或集成到隔板中。可调节元件可配置成通过调节机构来增大或减小其外部尺寸,例如,外径。调节机构可以是弹簧元件(例如,压缩弹簧)或另一种适合的调节机构。因此,隔板和可调节元件的外部尺寸可在定位期间减小,然后在安装期间再次增大以填充间隙。
可变形元件和/或可调节元件可构造成提供足够的结构强度以在操作期间承载隔板,包括被固定或安装在其上的元件。可变形元件和/或可调节元件可进一步具有足够的柔性以根据叶片根部段的椭圆化变形,从而防止隔板从叶片壳体上撕裂松动。
本发明的又另一个目的是通过用于风力涡轮机叶片的隔板来实现,隔板具有第一侧、相对的第二侧和外圆周,其中,隔板的外部尺寸基本上对应于风力涡轮机叶片的叶片根部段的内部尺寸,其特征在于,所述隔板包括至少一个隔板部件,其中,所述至少一个隔板部件通过旋转模制或真空成型制造。
本发明的隔板是使用旋转模制或真空成型制造。隔板可由热塑性材料制成,例如,聚氨酯材料、聚乙烯材料或另一种适合的材料。材料被优先地选择成具有与叶片壳体的材料或叠层有高的粘合能力。这提供了轻质且中空的结构,其在定位和安装期间容易操作。不需要芯材料。
隔板的结构(例如,具有预定的开口)被选择成提供足够的结构强度,使得其还能作为用于工作人员在风力涡轮机叶片中或毂部中到处移动的平台。隔板进一步配置成将源于集成或固定在隔板上的元件的静态载荷和可选的动态载荷转移到风力涡轮机叶片的叶片壳体上。
附加地,本发明的一个目的是通过一种用于风力涡轮机叶片的隔板单元来实现,隔板单元配置成安装在风力涡轮机的叶片根部段中,其特征在于,隔板单元是预组装单元,所述预组装单元包括:
- 如以上所限定的隔板,以及
- 固定在所述隔板上或集成到所述隔板中的至少一个其他元件,其中,所述至少一个其他元件布置在所述第一侧和第二侧中的至少一个上。
本发明的隔板与如以上所述的一个或多个所要元件配合,使得隔板和这些固定或集成的元件限定预组装单元。固定或集成过程不受风力涡轮机叶片的叶片根部段内的有限空间的限制,并因此能减少总周期时间。之后不必从风力涡轮机叶片去除来自这个固定或集成过程的任何废弃或多余材料。因此,隔板单元(即,预组装单元)能包装并运输到风力涡轮机叶片的位置用于后续安装。在传统的隔板单元中,这些元件是不固定或集成的,直到已将隔板安装在风力涡轮机叶片中之后,这增加了总周期时间。其次,在相应的元件能安装或固定之前,需要相对耗时的过程来切割所需的开口。
此外,本发明的一个目的是通过用于风力涡轮机的风力涡轮机叶片来实现,风力涡轮机叶片从叶片根部到尖端沿纵向/轴向方向延伸,并从前缘到后缘沿弦向方向延伸,其中,风力涡轮机叶片包括限定压力侧和吸力侧的叶片壳体,风力涡轮机叶片进一步包括叶片根部段,所述叶片根部段包括叶片根部,至少一个隔板单元布置在所述叶片根部中,其特征在于,所述至少一个隔板单元是如以上所限定的预组装单元或包括如以上所限定的隔板。
因此,上述隔板单元能使用提升或吊起装置(例如,起重机单元或绞车***)提升或吊起至与叶片根部段对齐,并因此移动到相对于叶片根部的所要位置。然后,可通过机械连接或耦合将隔板单元(例如,隔板)连接到叶片壳体上。不需要粘合剂。
在叶片根部段处集成在叶片壳体的内表面中的支架可用于将隔板单元连接到叶片壳体上。可替代地,可使用紧固件(例如,方头螺钉或螺栓)将支架固定到内表面上。可使用其他紧固件(例如,方头螺钉或螺栓)将支架进一步连接到隔板单元上。支架可省略,并且可通过紧固件将隔板单元直接连接到叶片壳体上。这允许隔板单元固装到叶片壳体上。
隔板单元也可直接连接到刚性元件(例如,根部凸缘)上,所述刚性元件布置在叶片根部与变桨轴承单元或毂部的固定接口之间。这个刚性元件可配置成增加叶片根部端的刚性。可将一个或多个中间连接元件(例如,另一个支架或垫片)可选地布置在隔板单元与刚性元件之间。可替代地,中间连接元件可形成刚性元件的一部分。这允许隔板单元固装到叶片壳体上。
所述紧固件可延伸穿过刚性元件、隔板单元,并且可选地延伸穿过中间连接元件。这允许了如果需要的话,对紧固件的张力进行调节。
附图说明
下面参考附图中所示的实施例来详细解释本发明,其中
图1示出了风力涡轮机,
图2示出了根据本发明实施例的风力涡轮机叶片的示意视图,
图3a-b示出了叶片根部段和隔板单元的两个可替代第一实施例的横截面,
图4a-b示出了隔板的第二实施例和隔板部件的两个示例性布置,
图5示出了隔板的第三实施例和隔板部件的可替代布置,
图6示出了具有用于固定或安装其他元件的预定开口的隔板,以及
图7示出了具有可调节或可变形元件的隔板的第四实施例。
参考标记列表
1. 风力涡轮机
2. 风力涡轮机塔架
3. 机舱
4. 毂部
5. 风力涡轮机叶片
6. 叶片根部
7. 尖端
8. 前缘
9. 后缘
10. 叶片壳体
11. 压力侧
12. 吸力侧
13. 叶片根部段
14. 空气动力学叶片段
15. 过渡段
16. 隔板单元,第一隔板单元
17. 隔板
18. 其他元件
19. 隔板部件
20. 安装凸缘
21. 隔板部件
22. 用于舱口的开口
23. 用于雷电传导器和数据电缆的开口
24. 用于通风管和空气引导***(air guidance system)的开口
25. 可调节元件
26. 可变形元件
在上述附图中示出了所列的参考标记,其中为了阐述的目的,在同一附图上未示出所有的参考标记。附图中所见到的相同的部件或位置在不同的附图中将以相同的参考标记进行编号。
附图详细说明
图1示出了现代风力涡轮机1,其包括风力涡轮机塔架2、布置在风力涡轮机塔架2的顶部上的机舱3以及限定转子平面的转子。机舱3通过偏转轴承单元(yaw bearing unit)连接到风力涡轮机塔架2。转子包括毂部4和许多风力涡轮机叶片5,在此示出了三个风力涡轮机叶片。毂部4通过旋转轴连接到位于机舱3中的传动***(drive train)。
毂部4包括用于每个风力涡轮机叶片5的固定接口。变桨轴承单元可选地连接到这个固定接口,并进一步连接到风力涡轮机叶片5。
图2示出了风力涡轮机叶片5的示意视图,风力涡轮机叶片5从叶片根部6到尖端7沿纵向方向延伸。风力涡轮机叶片5进一步从前缘8到后缘9沿弦向方向延伸。风力涡轮机叶片5包括限定压力侧11和吸力侧12的叶片壳体10。叶片壳体10进一步限定叶片根部段13、空气动力学叶片段14以及在叶片根部段13与空气动力学叶片段14之间的过渡段15。
叶片根部段13具有基本上圆形或椭圆形的横截面(由虚线表示)。叶片根部段13和承载结构(例如,梁帽和抗剪腹板或箱)一起配置成增加风力涡轮机叶片5的结构强度,并将动态载荷转移到毂部4。承载结构在压力侧11与吸力侧12之间并沿纵向方向延伸。
叶片空气动力学叶片段14具有设计成产生升力的空气动力学形状的横截面(由虚线表示)。叶片壳体10的横截面外形在过渡段15中逐渐从圆形或椭圆形外形改变成空气动力学外形。
风力涡轮机叶片5进一步包括位于叶片根部段13中的隔板单元16。
图3a-b示出了叶片根部段13沿着纵向方向的横截面,其中,第一隔板单元16、16’布置在距叶片根部6的预定距离处。如图3a-b中所示,至少第二可选隔板单元(由虚线表示)能布置在距第一隔板单元16、16’的预定距离处。
在图3a中进一步示出了隔板单元16的第一实施例,其中,隔板单元16包括隔板17和固定或集成在隔板17上的许多其他元件18。其他元件18能是雷电传导器、通风管、除冰元件、传感器、空气引导元件或其他相关元件。隔板17在操作期间充当用于这些元件18的支撑件。
隔板单元16定位在距叶片根部6例如50厘米与75厘米之间的预定距离处。隔板单元16配置成基本上密封叶片根部6,使得松动的碎片被防止进入风力涡轮机叶片5或毂部4。在毂部4或风力涡轮机叶片5中的维护或维修任务期间,隔板单元16还作为工作平台。
在此使用旋转模制将隔板17制造为单一板形元件。隔板17包括面向叶片根部的第一侧、面向尖端7的第二侧以及面向叶片壳体10的内表面的圆周。如图3a中所示,相应的元件18能固定或集成到隔板17的一侧或两侧上。
在图3b中进一步示出了隔板单元16’的另一个第一可替代实施例,其中,在此使用真空成型将隔板17’制造为单一板形元件。
隔板17’包括许多安装凸缘(类似于图4a-b中所示的那些),它们朝向叶片根部6向第一侧外面突出。如图3b中所示,隔板单元16’的方向也可反向,使得安装凸缘朝向叶片尖端7突出。安装凸缘用于将隔板17’连接到叶片壳体10。类似于图3a的实施例,如图3b中所示,相应的元件18能固定或集成到隔板17’的一侧或两侧上。
图4a-b示出了包括沿轴向方向对齐的许多隔板部件19a、19b的隔板17’’的第二实施例。在此仅示出了两个隔板部件。图4a示出了第一示例性布置,其中隔板部件19a、19b被背靠背布置,并因此形成通常I形结构。
隔板部件19a、19b包括从隔板17’’的第一侧和第二侧向外突出的安装凸缘20a、20b。在此单个安装凸缘20a、20b是面向远离彼此。安装凸缘20a、20b用于将隔板单元17’’连接到叶片壳体10。
图4b示出了隔板17’’的第二示例性布置,其中隔板部件19a、19b被面对面布置,并因此形成通常O形结构。在此单个安装凸缘20a、20b是面向朝着彼此,并因此沿隔板17’’的第一侧和第二侧的相对方向突出。
在此图3b和图4a-b中所示的安装凸缘是为了阐明的目的被示为沿着整个圆周延伸的连续凸缘。但是,图3b的安装凸缘能具有与图4a-b的安装凸缘不同的形状和/或尺寸。
图5示出了包括沿径向方向对齐的许多隔板部件21a、21b、21c的隔板17’’’的第三实施例。在此仅示出了三个隔板部件。通过被配置成接合在一起的匹配的安装凸缘,每个隔板部件21a、21b、21c连接相邻隔板部件21a、21b、21c。
相应的元件18能固定或集成到图4a-b和图5中所示的隔板部件19a、19b、21a、21b、21c中的至少一个上。
图6示出了隔板17,其具有在制造之后用于元件18的后续固定或安装的许多预定开口。开口通过适合的模具形成,所述模具具有限定每个开口的形状和尺寸的预定图案。
隔板17包括第一组开口22,第一组开口22被配置用于固定舱门(未示出),所述舱门提供进入风力涡轮机叶片5内部的入口。隔板17进一步包括第二组开口23,第二组开口23被配置用于固定雷电传导器、数据电缆和其他相关的电连接。隔板17进一步包括第三组开口24,第三组开口24被配置用于固定通风管、空气引导***和其他相关的加热或冷却***。
然后,隔板单元16能定位在叶片壳体10内并连接到叶片壳体10。在那之后,相应的元件18能连接或耦合到位于风力涡轮机叶片5或毂部4中的匹配元件。
图7示出了具有可调节元件25或可变形元件26的隔板17的第四实施例。可调节元件25配置成改变隔板单元16(例如,隔板17)的外部尺寸,如由箭头所示。这允许了容易将隔板单元16定位,并能够使隔板单元16密封叶片根部6。
可变形元件26配置成变形至叶片壳体10的内表面的轮廓,并因此密封叶片根部6。

Claims (10)

1.一种制造用于风力涡轮机叶片(5)的隔板单元(16)的方法,所述风力涡轮机叶片(5)从叶片根部(6)到尖端(7)沿纵向方向延伸,并从前缘(8)到后缘(9)沿弦向方向延伸,其中,所述方法包括以下步骤:
- 制造隔板(17),其中,所述隔板(17)在已安装时沿径向方向延伸,并具有至少第一侧、第二侧和外圆周,所述第一侧和第二侧面向相对的纵向方向,并且所述外圆周布置在径向平面中,其中,所述隔板(17)的外部尺寸基本上对应于风力涡轮机叶片(5)的叶片根部段(13)的内部尺寸,其特征在于,所述隔板(17)包括至少一个隔板部件(19, 21),其中,所述至少一个隔板部件(19, 21)通过旋转模制或真空成型制造。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述隔板(17’’, 17’’’)包括第一隔板部件和至少第二隔板部件,所述方法进一步包括以下步骤:
- 使所述至少第二隔板部件沿纵向或径向方向相对于所述第一隔板部件对齐,
- 使所述第一隔板部件和所述至少第二隔板部件彼此接触以形成隔板(17’’,17’’’)。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一隔板部件相对于所述至少第二隔板部件布置,使得所述第一隔板部件和第二隔板部件中每一个的一侧彼此接触,或者使得所述第一隔板部件和第二隔板部件中每一个的安装凸缘(20a, 20b)彼此接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括在安装所述隔板单元(16)之前将至少一个其他元件(18)固定或集成在所述隔板(17)上的步骤,其中,所述至少一个其他元件(18)布置在所述第一侧和第二侧中的至少一个上。
5.一种将隔板单元(16)安装在风力涡轮机(1)的风力涡轮机叶片(5)中的方法,所述风力涡轮机叶片(5)从叶片根部(6)到尖端(7)沿纵向方向延伸,并从前缘(8)到后缘(9)沿弦向方向延伸,其中,所述风力涡轮机叶片(5)包括限定压力侧(11)和吸力侧(12)的叶片壳体(10),所述风力涡轮机叶片(5)进一步包括叶片根部段(13),所述叶片根部段(13)包括叶片根部(6),其特征在于,所述方法包括以下步骤:
- 提供根据权利要求1至4中任一项所述的至少一个隔板单元(16),其中,在安装之前,预组装所述至少一个隔板单元(16),
-将所述至少一个隔板单元(16)定位在距所述叶片根部(6)预定距离处的所述叶片根部段(13)中,
- 将所述至少一个隔板单元(16)安装在所述风力涡轮机叶片(5)内,使得所述至少一个隔板单元(16)基本上密封所述叶片根部。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括在将所述至少一个隔板单元(16)定位在所述叶片根部段(13)中之前,对所述叶片根部段(13)的内表面进行研磨的步骤。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括在将所述至少一个隔板单元(16)定位在所述叶片根部段(13)中之前,将至少一个可调节元件(25)和/或至少一个可变形元件(26)固定或集成在所述至少一个隔板单元(16)的圆周处的步骤。
8.一种用于风力涡轮机叶片(5)的隔板(17),其具有第一侧、相对的第二侧和外圆周,其中,所述隔板(17)的外部尺寸基本上对应于风力涡轮机叶片(5)的叶片根部段(13)的内部尺寸,其特征在于,所述隔板(17)包括至少一个隔板部件(19, 21),其中,所述至少一个隔板部件(19, 21)通过旋转模制或真空成型制造。
9.一种用于风力涡轮机叶片(5)的隔板单元(16),所述隔板单元(16)配置成安装在风力涡轮机(1)的叶片根部段(13)中,其特征在于,所述隔板单元(16)是预组装单元,所述预组装单元包括:
- 根据权利要求8所述的隔板(17),以及
- 固定在所述隔板(17)上或集成到所述隔板(17)中的至少一个其他元件(18),其中,所述至少一个其他元件(18)布置在所述第一侧和第二侧中的至少一个上。
10.一种用于风力涡轮机(1)的风力涡轮机叶片(5),所述风力涡轮机叶片(5)从叶片根部(6)到尖端(7)沿纵向方向延伸,并从前缘(8)到后缘(9)沿弦向方向延伸,其中,所述风力涡轮机叶片(5)包括限定压力侧(11)和吸力侧(12)的叶片壳体(10),所述风力涡轮机叶片(5)进一步包括叶片根部段(13),所述叶片根部段(13)包括叶片根部(6),至少一个隔板单元(16)布置在所述叶片根部(6)中,其特征在于,所述至少一个隔板单元(16)是根据权利要求9所述的预组装单元或包括根据权利要求8所述的隔板(17)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112943527A (zh) * 2021-04-09 2021-06-11 吉林重通成飞新材料股份公司 一种风电叶片柔性叶根挡板结构

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112018076794B1 (pt) * 2016-06-22 2023-02-14 Lm Wind Power International Technology Ii Aps Parte de revestimento de pá, pá de turbina eólica e método de fabricação da mesma
ES2774169B2 (es) * 2019-01-16 2021-03-10 Siemens Gamesa Renewable Energy Innovation & Technology SL Sistema de disipación de la carga eléctrica para una pala de turbina eólica, pala de turbina eólica y método relacionado
BR112021024275A2 (pt) * 2019-06-03 2022-01-11 Lm Wind Power As Anteparo para uma lâmina de turbina eólica e método para instalar um anteparo em uma lâmina de turbina eólica
US12031521B1 (en) * 2020-10-05 2024-07-09 Fabricair Canada Inc. Bulkhead removal device and method
CA3143805A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-23 Borealis Wind Inc. Wind turbine ice protection system
CN117957367A (zh) * 2021-08-16 2024-04-30 维斯塔斯风力***有限公司 临时工作平台组件

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101287905A (zh) * 2005-10-13 2008-10-15 埃科泰克尼亚可再生能源有限公司 风力涡轮机叶片
CN101910623A (zh) * 2007-12-27 2010-12-08 通用电气公司 柔性风力桨叶根部隔壁凸缘
CN103597204A (zh) * 2011-03-08 2014-02-19 Lmwp专利控股有限公司 包括根部端隔板的风力涡轮机叶片
CN104819105A (zh) * 2015-04-16 2015-08-05 北京金风科创风电设备有限公司 风机叶片的根部挡板结构及其安装方法
CN105980700A (zh) * 2014-02-14 2016-09-28 Lm Wp 专利控股有限公司 用于风力涡轮机叶片的隔板组件
EP2758658B1 (de) * 2011-09-21 2017-12-13 Senvion GmbH Schott einer windturbinenschaufel

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4739954A (en) * 1986-12-29 1988-04-26 Hamilton Terry W Over-lap rib joint
US7740453B2 (en) * 2007-12-19 2010-06-22 General Electric Company Multi-segment wind turbine blade and method for assembling the same
GB0807515D0 (en) * 2008-04-24 2008-06-04 Blade Dynamics Ltd A wind turbine blade
US8510947B2 (en) * 2008-11-14 2013-08-20 General Electric Company Turbine blade fabrication
ES2790390T3 (es) * 2008-12-05 2020-10-27 Vestas Wind Sys As Palas de turbina eólica eficientes, estructuras de pala de turbina eólica, y sistemas y métodos asociados de fabricación, de montaje y de utilización
EP2407292B1 (en) * 2010-07-14 2013-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Negative mold comprising predefined foam blocks for casting a component and method for producing the negative mold
DE102010042530B4 (de) * 2010-10-15 2015-04-30 Senvion Se Schott einer Windenergieanlage
FR2980246B1 (fr) * 2011-09-20 2018-08-17 Arianegroup Sas Dispositif de liaison de troncons d'ailes et procede d'assemblage de tels troncons

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101287905A (zh) * 2005-10-13 2008-10-15 埃科泰克尼亚可再生能源有限公司 风力涡轮机叶片
CN101910623A (zh) * 2007-12-27 2010-12-08 通用电气公司 柔性风力桨叶根部隔壁凸缘
CN103597204A (zh) * 2011-03-08 2014-02-19 Lmwp专利控股有限公司 包括根部端隔板的风力涡轮机叶片
EP2758658B1 (de) * 2011-09-21 2017-12-13 Senvion GmbH Schott einer windturbinenschaufel
CN105980700A (zh) * 2014-02-14 2016-09-28 Lm Wp 专利控股有限公司 用于风力涡轮机叶片的隔板组件
CN104819105A (zh) * 2015-04-16 2015-08-05 北京金风科创风电设备有限公司 风机叶片的根部挡板结构及其安装方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112943527A (zh) * 2021-04-09 2021-06-11 吉林重通成飞新材料股份公司 一种风电叶片柔性叶根挡板结构

Also Published As

Publication number Publication date
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