具有延長外殼部分的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制造方法以及根據(jù)該方法制造的風(fēng)力渦輪機(jī)。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括兩個(gè)外殼部件，其中各外殼部件的前緣通過內(nèi)表面連接至后緣。兩個(gè)外殼部件其中之一包括延長外殼部分，其設(shè)為彈性外殼部分。當(dāng)來風(fēng)作用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片壓力側(cè)時(shí)，外殼部分設(shè)為相對前緣以從第一位置向第二位置的徑向彎曲。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片可使用非粘結(jié)層面板制造，非粘結(jié)層面板可移除地設(shè)置于鄰近兩個(gè)外殼部件之間的膠層，這減小了粘結(jié)區(qū)域的手工磨削或拋光量。本發(fā)明提供了一種具有改進(jìn)葉片特性的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中延長彈性外殼部分特別設(shè)計(jì)為具有顯著彈性。本結(jié)構(gòu)提供了一種被動(dòng)控制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片升力的方法。
【專利說明】具有延長外殼部分的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力渦輪機(jī)，其包括:
[0002]-具有頂部的風(fēng)力渦輪機(jī)塔架；
[0003]-機(jī)艙，其通過，例如偏航系統(tǒng)，連接至風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的頂部；
[0004]-轉(zhuǎn)子輪轂，可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝至該機(jī)艙；
[0005]-一片或多片風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其具有尖端，該尖端位于葉根端的相反端，該葉根端安裝至該轉(zhuǎn)子輪轂，其中該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括壓力側(cè)，該壓力側(cè)通過前緣連接至吸力偵U，其中該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片進(jìn)一步包括第一外殼部件，其具有連接至第一內(nèi)表面的第一后緣，該第一內(nèi)表面朝向第二外殼部件，其中該第二外殼部件具有連接至第二內(nèi)表面的第二后緣，該第二內(nèi)表面朝向該第一外殼部件，其中該兩個(gè)外殼部件的其中之一包括延長外殼部分，另一外殼部件的后緣例如通過膠層連接至該外殼部件的內(nèi)表面。
[0006]本發(fā)明還涉及風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制造方法，其中該方法包括以下步驟:
[0007]-將第一組層面板設(shè)置在第一模具中，其中該層面板形成層壓體，該層壓體確定了包括第一內(nèi)表面的第一外殼部件，該第一內(nèi)表面通過第一和第二緣連接至第一外表面；
[0008]-將第二組層面板設(shè)置在第二模具中，其中該層面板形成層壓體，該層壓體確定了包括第二內(nèi)表面的第二外殼部件，該第二內(nèi)表面通過第三和第四緣連接至第二外表面；
[0009]-使用外部灌注系統(tǒng)，如真空灌注系統(tǒng)，將樹脂，如環(huán)氧樹脂，注入至該層壓體內(nèi)，并固化該灌注的層壓體，然后移除外部灌注系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0010]越來越多的高成本效益的風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)展意味著現(xiàn)今的風(fēng)力渦輪機(jī)的尺寸和高度變得更大?，F(xiàn)今的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的尺寸也增大，這也增加了生產(chǎn)成本，因?yàn)橛行У娜~片的設(shè)計(jì)變得越來越困難。因此，有必要改進(jìn)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的氣動(dòng)外形和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并且優(yōu)化這些葉片的生產(chǎn)。
[0011]風(fēng)力渦輪機(jī)葉片通常包括兩個(gè)外殼部件，其通過使用內(nèi)部強(qiáng)化結(jié)構(gòu)來強(qiáng)化。為此，抗剪切腹板最常用于這種情況。兩個(gè)外殼部件通常在分開的模具中成型，其中承重單元，如翼梁蓋，作為預(yù)制部件或在外殼鋪疊工序中成型，并入至外殼部件中。當(dāng)在粘合工序中結(jié)合該兩個(gè)外殼部件時(shí)，抗剪切腹板插入至該兩個(gè)外殼部件之間并粘合，并在同一步驟中固化。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常設(shè)計(jì)為使得最終的渦輪機(jī)在特定目標(biāo)的市場(風(fēng)力范圍和環(huán)境要求)中具有低能耗，這使得設(shè)計(jì)可在產(chǎn)能、結(jié)構(gòu)質(zhì)量和成本、載荷、噪音和運(yùn)輸注意事項(xiàng)之間取得平衡。
[0012]美國專利申請US2007/0098561A1公開了一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其具有上外殼部件和下外殼部件，其中下外殼部件的后緣可伸縮放置，并粘合至上外殼部件的內(nèi)表面。這種結(jié)構(gòu)的目的在于減少后緣產(chǎn)生的噪音，這是通過相對上外殼部件的后緣縮回下外殼部件的后緣來實(shí)現(xiàn)，這樣葉片外形的后緣厚度僅由上外殼部件的層壓體厚度確定。這種延長的后緣形成薄并窄的外形，其具有不大于若干厘米的寬度和小于若干毫米的厚度。設(shè)計(jì)減小的后緣厚度以降低噪音，但是該區(qū)域的有限寬度會(huì)使得其在載荷下，剛性太大而不能顯著變形，由此葉片外形的升力系數(shù)的作用有限。
[0013]美國專利申請US2011/0018282A1公開了一種類似的技術(shù)方案，其中風(fēng)力渦輪機(jī)葉片具有整合的延長外殼部件，其具有特別針對降低噪音進(jìn)行優(yōu)化的鋸齒狀外形。這也形成了如上所述的，剛性過大的狹窄外形，對升力系數(shù)的作用有限。
[0014]眾所周知可將帶狀的后緣延長件附設(shè)在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片上，其中該后緣延長件的外形設(shè)計(jì)為降低噪音。美國專利申請US2012/0134817A1公開了這樣一種帶條，其原位安裝至后緣。這種帶條非常有彈性，因此沒有能力改變流經(jīng)葉片的氣流方向，因而其對葉片外形的升力系數(shù)沒有影響。
[0015]另一種技術(shù)方案是，將一塊或多塊主動(dòng)控制襟翼或后緣的柔性后緣襟翼(DTEF)，其中這些襟翼的操作由控制系統(tǒng)控制，該控制系統(tǒng)整合至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片或機(jī)艙中；這種技術(shù)方案可從丹麥科技大學(xué)里索實(shí)驗(yàn)室(Risoe DTU)和國際專利W02008/131800A1中獲知。已知這種系統(tǒng)具有顯著的可能性能夠減少風(fēng)力葉片和風(fēng)力渦輪機(jī)載荷。然而，這種系統(tǒng)要求襟翼或可變形元件合并至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的后緣，以及傳感器以及控制襟翼或可變形元件的致動(dòng)器整合至葉片外形。這增加了結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，使得其更脆弱和更易受灰塵、閃電損毀和濕度影響。進(jìn)一步地，這種襟翼或后緣需要單獨(dú)的主動(dòng)控制系統(tǒng)，這增加了生產(chǎn)成本。
[0016]發(fā)明目的
[0017]本發(fā)明的目的在于提供一種具有改進(jìn)的葉片外形特性的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。
[0018]本發(fā)明的目的在于提供一種具有集成的被動(dòng)載荷減緩功能的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。
[0019]本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制造方法，該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片具有集成的被動(dòng)載荷減緩功能，這種方法不會(huì)增加生產(chǎn)工序的步驟或風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的部件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明的目的可通過一種風(fēng)力渦輪機(jī)實(shí)現(xiàn)，其特征在于:
[0021]-延長外殼部分設(shè)置為用于降低載荷的彈性外殼部分，其中當(dāng)來風(fēng)作用在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的壓力側(cè)時(shí)，該第一后緣設(shè)置為相對該第一前緣以朝向該吸力側(cè)的方向，從第一位置移動(dòng)至第二位置，以及
[0022]-其中風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的弦的相對長度為1，并且延長外殼部分的相對寬度為至少0.10。
[0023]這提供了一種具有改進(jìn)的葉片外形的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中該延長外殼部分確定了葉片外形的后緣。該延長外殼部分使得風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的提升得到優(yōu)化，因?yàn)樗峁┝吮让绹鴮＠暾圲S2007/0098561A1公開的傳統(tǒng)后緣更寬的延長的后緣。該延長外殼部分的結(jié)構(gòu)使其對應(yīng)氣流速度變化彎曲或移動(dòng)。術(shù)語“彈性的”定義為外殼部分具有自由端，該自由端確定風(fēng)力潤輪機(jī)葉片的后緣，該后緣能夠相對風(fēng)力潤輪機(jī)葉片的如緣彎曲或移動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)可定義為弦在第一位置和第二位置之間的角位移，和/或中弧線與弦之間的最大距離的縮減量。該弦定義為貫穿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的前緣和最外的后緣的線。如果平背外形具有非零的后緣厚度，后緣點(diǎn)定義為后緣的中點(diǎn)。
[0024]這使得自由端，即最外的后緣，相對于固定端，即可伸縮后緣，以大致徑向方向彎曲。隨著攻角增大，彎曲也增大。這意味著例如在陣風(fēng)沖擊風(fēng)力渦輪機(jī)的情況下，增大的氣動(dòng)載荷，能夠使外形變形，使得升力系數(shù)降低，由此減小載荷。這種結(jié)構(gòu)提供了一種機(jī)制，這種機(jī)制在變化風(fēng)速下產(chǎn)生被動(dòng)載荷減緩。這種后緣結(jié)構(gòu)提供了一種被動(dòng)控制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的提升的方法，并避免了與主動(dòng)提升控制相關(guān)的額外部件和風(fēng)險(xiǎn)。
[0025]延長外殼部分的厚度大致對應(yīng)于形成該外殼部分的層壓體的厚度。層壓體的厚度可高達(dá)3毫米，在延長部分優(yōu)先減少至2或I毫米。層壓體可由纖維強(qiáng)化塑料或復(fù)合材料制成，其中，纖維為有機(jī)纖維或由玻璃或碳制成。纖維可與樹脂，如環(huán)氧樹脂，一起注入。延長外形使得有效率的組裝工序成為可能，該組裝工序僅需要在粘合區(qū)域附近最小量的手工磨削或拋光。
[0026]根據(jù)一特定實(shí)施例，該延長外殼部分的相對寬度為0.10至0.30。
[0027]與美國專利申請US2007/0098561A1公開的用于降噪的尖窄后緣不同，這種延長部分特別設(shè)計(jì)為具有顯著彈性。該延長外殼部分的相對寬度在最內(nèi)后緣與最外后緣之間測得，可優(yōu)選為0.10至0.30，更優(yōu)選為0.15至0.25，例如0.20。這意味著自由端，即最外后緣，能夠相對大致固定端，即最內(nèi)后緣，以大致徑向方向移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，前緣也一樣。延長外殼部分可由這樣的材料或?qū)訅后w制成，該材料或?qū)訅后w的剛度比風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的其余外形更低。這使得延長外殼部分可彎曲而不會(huì)開裂或斷裂。該延長外殼部分的寬度、厚度和/或形狀可根據(jù)葉片的氣動(dòng)外形而優(yōu)化。
[0028]根據(jù)一實(shí)施例，該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的相對長度為1，并且該延長外殼部分朝向尖端設(shè)置，優(yōu)選地該延長外殼部分具有朝向葉根的起點(diǎn)，以及朝向尖端的終點(diǎn)，其中該起點(diǎn)位于距離葉根相對長度為0.60或更遠(yuǎn)處。
[0029]如果該延長外殼部分朝向該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的尖端設(shè)置，其中翼梁蓋相對弦長較寬，這樣可得到最佳效果。這使得延長外殼部分位于翼梁蓋承受沿緣向和沿襟翼向的載荷處。延長外殼部分的起點(diǎn)可位于距離尖端相對距離為0.40或0.30以內(nèi)處，或距離根端相對距離大于0.60或0.70處。延長外殼部分的終點(diǎn)可位于尖端或鄰近尖端。延長外殼部分的相對長度可為0.40或更短，優(yōu)選為0.30或更短。
[0030]根據(jù)一特定實(shí)施例，從該起點(diǎn)以朝向尖端的方向直至中點(diǎn)，該延長外殼部分的相對寬度逐漸增大，此后該延長外殼部分保持其最大相對寬度，該兩點(diǎn)之間該漸寬延長外殼部分的斜率優(yōu)選為1:5至1:15。
[0031]這使得延長外殼部分的起始端形成平滑過渡，沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的長度逐漸引入，并使得葉片上的載荷傳遞保持平穩(wěn)。延長外殼部分可在另一端也成型為平滑過渡，從第二中點(diǎn)朝向尖端逐漸變細(xì)。起始端處的斜率可基于延長外殼部分的寬度和起點(diǎn)至中點(diǎn)的長度進(jìn)行選擇。斜率可為1:5至1:15之間，優(yōu)選為1:10。起始端和/或相反端可具有一個(gè)或多個(gè)階梯的階梯狀，或彎曲狀。
[0032]根據(jù)一實(shí)施例，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的弦設(shè)置為在第一位置和第二位置之間，以±5度以內(nèi)的最大間隔角移動(dòng)，優(yōu)選為±2度，其中該角旋轉(zhuǎn)相對風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的前緣測得。
[0033]該延長外殼部分可設(shè)置為在起始形狀與顯著變形形狀之間彎曲或旋轉(zhuǎn)，該起始形狀在延長部分有最小載荷，如對應(yīng)低風(fēng)速，該顯著變形形狀對應(yīng)較高風(fēng)速的載荷和/或陣風(fēng)載荷。隨著延長外殼部分因壓力側(cè)的壓力增大而朝向吸力側(cè)彎曲，葉片的升力系數(shù)減小。這意味著升力在高風(fēng)速下降低，在低風(fēng)速下增大。延長外殼部分可具有平直外形，其中在壓力側(cè)的壓力嘗試將外形彎向吸力側(cè)。延長外殼部分可具有彎曲外形，其具有朝向壓力側(cè)的內(nèi)切圓，其中在壓力側(cè)的壓力嘗試使彎曲外形變直?；蛘?，根據(jù)所需攻角，延長外殼部分可以正向或反向彎曲大于5度，例如高達(dá)20度或甚至30度。
[0034]襟翼的運(yùn)動(dòng)狀況可選地或可附加地依據(jù)弧線和弦線之間的最大距離的減小量來表示。這使得延長外殼部分的最大允許變形量的測量適用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的所需外形。根據(jù)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的橫截面外形，最大弧的變量可以為100 %或更大。
[0035]根據(jù)一實(shí)施例，該延長外殼部分形成構(gòu)成壓力側(cè)的外殼部件的部分，或者構(gòu)成吸力側(cè)的外殼部件的部分。
[0036]這使得延長外殼部分在上外殼部件或下外殼部件的同一生產(chǎn)步驟中制造，而不需向風(fēng)力渦輪機(jī)葉片添加部件。這不再需要額外生產(chǎn)步驟將延長外殼部分附設(shè)至外殼部件。用于放置兩個(gè)外殼部件的模具的支撐，可用于向延長外殼部件的內(nèi)表面與另一外殼部件的后緣之間的膠層，施加壓力，以便確保兩個(gè)外殼部件之間的有力連接。
[0037]根據(jù)一實(shí)施例，延長外殼部分的外形進(jìn)一步設(shè)置為用于降低噪音，例如包括設(shè)置在延長外殼部分的最外后緣的降噪外形，該降噪外形不同于延長外殼部分的最內(nèi)后緣的外形。
[0038]這提供了一種延長外殼部分，其可選地或可附加地設(shè)置為用于降噪，其中該降噪外形并入至外殼部件，而不是以單獨(dú)件安裝至外殼部件。降低噪音外形可延續(xù)兩道后緣之間的整個(gè)寬度，或者僅延續(xù)其一部分。
[0039]根據(jù)一實(shí)施例，該降低噪音外形的最外后緣形成鋸齒狀邊緣、凹陷型邊緣、或階梯狀邊緣，其中該邊緣的兩個(gè)相鄰峰朝向相反方向，并優(yōu)選相對延長外殼部分的外形設(shè)置在平面內(nèi)或平面外。
[0040]降噪外形可形成沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片長度方向的平坦表面。最外后緣可成型為平直邊緣或平面內(nèi)鋸齒狀邊緣?；蛘?，降低噪音外形可以成型為平面外的凹陷或鋸齒狀表面，其中曲率或幅度從最外后緣朝向最內(nèi)后緣逐漸變細(xì)。彎曲或齒形可具有預(yù)設(shè)的幅度和頻率。這提供了一種比平直外形更具彈性的延長外殼部分外形。取代彎曲或齒形，降噪外形可具有多個(gè)單獨(dú)的區(qū)域，這些區(qū)域彼此相對偏置，例如，一個(gè)區(qū)域朝向壓力側(cè)偏置并且相鄰的區(qū)域朝向吸力側(cè)偏置。這些區(qū)域可具有預(yù)設(shè)的最大偏移和長度。這些區(qū)域可沿平行于弦的方向延伸，并且可相對最內(nèi)后緣以預(yù)設(shè)的正角或負(fù)角放置。各區(qū)域之間的過渡可成型為平坦表面，該平坦表面相對于相鄰區(qū)域的表面以O(shè)至90度之間的角度放置?；蛘?，這種過渡可成型為曲面，并由此具有平滑過渡。
[0041]根據(jù)一實(shí)施例，該延長外殼部分包括至少兩層層面板的層壓體，該層面板包括多種纖維，其中一層層面板的該纖維以第一軸向設(shè)置，例如相對延長外殼部分的長度正向45度，并且另一層層面板的該纖維以第二軸向設(shè)置，例如相對延長外殼部分的長度負(fù)向45度。
[0042]該延長外殼部分的層壓體可包括至少兩層由纖維增強(qiáng)材料制得的層面板，該纖維例如玻璃纖維，其中在這些層面板中的該纖維相對延長外殼部分的縱向，朝向不同的軸向。在這兩層層壓板中的纖維優(yōu)選設(shè)置為±45度的雙軸模式，例如為交織結(jié)構(gòu)或非交織結(jié)構(gòu)。附加的第三和/或第四層面板，可相對第一第二層面板以及延長外殼部分的縱向，進(jìn)行設(shè)置。在第三和/或第四層層面板中的纖維可以90度的軸向設(shè)置，使得層壓體形成三軸模式。或者，在第三和/或第四層層面板中的纖維可以與第一和/或第二層面板相同的軸向設(shè)置。這使得層壓體在鋪疊時(shí)伸展為所需形狀，使得層面板遵循模具的輪廓，并且如果層面板以非交織結(jié)構(gòu)設(shè)置，使得外形的強(qiáng)度增大。
[0043]本發(fā)明的目的還可以通過一種用于如上所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制造方法來實(shí)現(xiàn)，該方法的特征在于:
[0044]-將至少一塊非粘結(jié)層面板添加至第一外殼部件的兩個(gè)表面其中之一，臨近該外殼部件的兩道邊緣其中之一，其中該層面板設(shè)置為遮蔽在該層面板表面上的第一粘結(jié)表面，用于粘結(jié)第二外殼部件上的第二粘結(jié)表面；
[0045]-將至少一層粘合劑層，如粘膠，粘結(jié)至該第一粘結(jié)表面；以及
[0046]-移動(dòng)該第二外殼部件接觸該第一外殼部件,例如將該第二外殼部件置于該第一外殼部件的頂部，使得該第二粘結(jié)表面與該第一粘結(jié)表面的粘膠接觸，其中該非粘結(jié)層面板位于由該兩個(gè)外殼部件確定的密封區(qū)域以外。
[0047]此工序使得風(fēng)力渦輪機(jī)葉片在制造時(shí)無需向生產(chǎn)工序添加步驟，以將載荷減緩?fù)庑握现溜L(fēng)力渦輪機(jī)。這提供了一種更節(jié)省時(shí)間的工序，因?yàn)樵撦d荷減緩?fù)庑慰稍趦蓚€(gè)外殼部件的其中之一的同一步驟中制造。該兩個(gè)外殼部件脫模后，此工序并不需要任何額外的連接或安裝至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的部件，因?yàn)檩d荷減緩?fù)庑纬尚蜑檠娱L外殼部分。此工序減少了形成期望的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的后緣外形所需的工作量，因?yàn)樵摵缶売裳娱L外殼確定。膠層通過成型和/或物理加工形成平滑過渡，該平滑過渡在可伸縮外殼部件與延長外殼部件之間，如大致遵循后緣的外表面曲率。
[0048]根據(jù)一實(shí)施例，該方法包括附加步驟:
[0049]-優(yōu)選在兩個(gè)外殼部件脫模后，通過移除，例如剝離該非粘結(jié)層面板，移除任何過量的粘合劑，該過量的粘合劑在該兩個(gè)粘結(jié)表面之間壓緊，并壓出在非粘結(jié)層面板上。
[0050]此工序需要的手工磨削或拋光量最小，因?yàn)檎辰Y(jié)區(qū)域不必被加工稱為如美國專利申請US2007/0098561A1公開的薄而鋒利的后緣。美國專利申請US2007/0098561A1的粘結(jié)區(qū)域還需要一定量的切割或磨削，以形成薄而鋒利的后緣，或者還需要附加的生產(chǎn)工序來形成可伸縮外殼部件中的凹陷部，因?yàn)檎辰Y(jié)區(qū)域位于臨近其延長外殼的后緣處。本生產(chǎn)工序提供了粘結(jié)區(qū)域，使得只需要在兩個(gè)外殼部件之間形成平滑過渡，因?yàn)檎辰Y(jié)表面與風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的后緣有一定距離間隔。
[0051]任何過量的粘合劑可在兩個(gè)外殼部件脫模后，優(yōu)選在粘膠完全固化之前，立即移除。如果可伸縮外殼部件的模具沒有比可伸縮后緣伸出得更遠(yuǎn)，多余的粘合劑可通過簡單擦拭或者刮下來移除。如果可伸縮外殼部件的模具比可伸縮后緣伸出得更遠(yuǎn)，那么可將第二非粘結(jié)層面板設(shè)置在此延長模具部分的外表面上，或者用于標(biāo)示模具的非粘結(jié)層面板也可伸出以標(biāo)示該模具部分。術(shù)語“非粘結(jié)”定義為層面板不會(huì)粘附或粘結(jié)至外殼的樹脂或?qū)訅后w層面板上。這使得多余的膠層可通過切割或剝離簡單地移除，因?yàn)槎嘤嗟哪z層僅具有薄而窄的表面，即可伸縮后緣的厚度，用于結(jié)合。一般地，任何多余的粘膠直至整個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片安裝好后，才會(huì)移除，這需要通過使用切割工具和/或磨削或磨砂工具，用更大的工作量來移除。此制造工藝適用于任何具有延長外殼部件的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。
[0052]優(yōu)選使用剝層材料制成的層面板來遮蔽第一粘結(jié)表面和延長模具部分，該剝層材料例如涂覆有隔離劑的纖維增強(qiáng)織物或尼龍織物，該隔離劑比如聚四氟乙烯。也可使用其他剝層材料，例如編織緊密的滌綸織物或者適合的塑料材料。使用剝層材料使得通過簡單地剝離該材料來移除遮蔽元件并由此移除任何過量的粘合劑。剝層留下平滑表面，這之后需要的手工磨削或拋光量最小。剝層可成型為細(xì)長平形元件，如帶條，這可以預(yù)制造或切割至所需寬度。
[0053]根據(jù)一實(shí)施例，在該兩個(gè)外殼部件彼此形成接觸之前，可變形元件，例如泡沫元件，或者第二可移除非粘結(jié)層面板，，設(shè)置在該第一粘結(jié)表面的反面鄰側(cè)。
[0054]由于兩個(gè)粘結(jié)表面壓緊在一起，粘膠填滿兩個(gè)表面之間的空間，并且任何過量的粘膠被擠出至剝層層面板上，并擠入至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片內(nèi)部。可變形元件可包括多個(gè)開放或封閉的腔室，使得該元件在受到外部壓力的時(shí)候變形。當(dāng)兩個(gè)外殼部件被壓在一起時(shí)，可變形元件的尺寸和形狀比該兩個(gè)外殼部件之間的內(nèi)部厚度和體積更大。這提供了一種粘膠在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片內(nèi)更優(yōu)化的分布，因?yàn)檎衬z會(huì)形成彎曲表面，其弧線朝向后緣。這使得載荷和應(yīng)力跟隨外殼部件的內(nèi)表面的曲率。粘膠對于層壓體，例如環(huán)氧樹脂和/或構(gòu)成層面板的材料，優(yōu)選具有高粘度和高粘結(jié)能力?；蛘撸瑒儗硬牧现瞥傻牡诙钦辰Y(jié)層面板可用于從風(fēng)力渦輪機(jī)葉片內(nèi)部移除任何多余的粘膠。
[0055]根據(jù)一特定實(shí)施例，至少一個(gè)模具包括至少一個(gè)凸出部，該凸出部確定層疊標(biāo)記，其中一道邊緣，例如層壓體的后緣和/或前緣，臨近該凸出部設(shè)置，或者其中第二元件，例如可變形元件，設(shè)置在該兩個(gè)模具的表面的其中之一，用于在該兩個(gè)外殼部件彼此接觸之前遮蔽該第二粘結(jié)表面。
[0056]沿模具長度延伸并從該模具的外表面伸出的細(xì)長凸出部可確定用于層疊層壓體層面板的標(biāo)記。凸出部可臨近粘結(jié)表面，并且可選地在該層壓體中形成遍布該凸出部的凹槽。凸出部可具有倒角三角形、梯形或半圓形的橫截面外形。這使得多余的粘膠和/或材料斷裂或切除，同時(shí)留下的表面需要的手工磨削或拋光量最小。凸出部可用于使多余的粘膠沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的長度分布得更均勻。
[0057]凸出部的高度可等于或小于層壓體的厚度，該層壓體位于粘結(jié)表面，可選地還可位于粘結(jié)膠層的至少一部分厚度上。第二凸出部可設(shè)置在相反側(cè)的邊緣，使得兩個(gè)凸出部確定該外殼部件的前緣和后緣。凸出部可為模具的一部分，或設(shè)置為單獨(dú)元件，該單獨(dú)元件在層壓體層面板添加至模具之前，結(jié)合至模具。如果模具包括至少兩個(gè)朝向相反的凸出部，該兩個(gè)凸出部可彼此相對偏置，使得它們確定其中一個(gè)外殼部件的延長外殼部件。
[0058]或者，可使用第二可變形或剛性元件，以將多余的粘膠沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的長度分布得更均勻。該元件可具有第一接觸表面和第二接觸表面，該第一接觸表面用于接觸延長外殼部件，該第二接觸表面用于接觸可伸縮外殼部件的模具的外表面。連接至兩個(gè)接觸表面的第三表面面向可伸縮外殼部件的后緣，當(dāng)兩個(gè)外殼部件壓緊在一起時(shí)，該后緣可朝向后緣變形。第三表面接觸多余的粘膠并將膠層成型為平滑過渡。第二元件可在外殼部件脫模后移除。這可減少之后所需的機(jī)械工作量，例如打磨或拋光。
[0059]根據(jù)一實(shí)施例，非粘結(jié)層面板的至少一部分設(shè)置在該第一外殼部件的第一后緣與該第一粘結(jié)表面之間，其中該第二粘結(jié)表面臨近該第二外殼部件的第二后緣設(shè)置。
[0060]此生產(chǎn)工序適用于具有延長上外殼部件或下外殼部件的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中兩個(gè)外殼部件各自的后緣彼此相對偏置，并且最外后緣確定了風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的后緣。這提供了粘結(jié)區(qū)域，該粘結(jié)區(qū)域?yàn)閺囊粋?cè)磨削或拋光至平滑過渡，這相比傳統(tǒng)的粘結(jié)后緣，需要更少的工作量，該傳統(tǒng)的粘結(jié)后緣需要從兩側(cè)處理成薄而鋒利的后緣。通過使用剝層材料來移除任何多余的粘膠，以及可選地，使用凸出部或第二元件來形成膠層，使得磨削或拋光的工作量減小至最小量。
[0061]根據(jù)一實(shí)施例，該非粘結(jié)層面板臨近該第一外殼部件的第一前緣設(shè)置，其中該第二粘結(jié)表面臨近該第二外殼部件的第二前緣設(shè)置。
[0062]剝層材料也可臨近該外殼部件的一道或兩道前緣設(shè)置。該前緣一般地由兩道相配合的法蘭形成，其中粘結(jié)表面大致平行或垂直于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的弦延伸。優(yōu)選地，在前緣的任意一側(cè)設(shè)置兩層剝層材料，使得可通過以從壓力側(cè)或吸力側(cè)以向外的方向剝離該材料，來移除多余的粘膠。這提供了膠層，其需要磨削或拋光量減小，特別是如果剝層材料在外殼部件脫模后立刻移除。如果一個(gè)或兩個(gè)凸出部用于形成前緣，磨削或拋光量可進(jìn)一步減小。
[0063]根據(jù)一實(shí)施例，其中一個(gè)外殼部件的層壓體位于臨近該外殼部件的后緣的一部分中，該層壓體設(shè)為用于降低噪音，例如形成減噪外形。
[0064]該層壓體可附加地或可選地設(shè)置在第一外殼部件的后緣，以形成延長外殼部分，其具有降低噪音的外形。降噪結(jié)構(gòu)可從第一外殼部件的最外后緣延伸至第二外殼部件的最內(nèi)后緣或其一部分。這使得不僅延長后緣形成第一外殼部件的一部分，還使得降噪元件形成該外殼部件的一部分。這免除了生產(chǎn)工序中將單獨(dú)的降低噪音設(shè)備，例如帶條，安裝至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片后緣的步驟，從而減小了總制造時(shí)間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0065]參考附圖，僅通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述，其中:
[0066]圖1示出了風(fēng)力渦輪機(jī)的示范性實(shí)施例；
[0067]圖2示出了傳統(tǒng)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片和在空載以及負(fù)載狀態(tài)下，根據(jù)本發(fā)明的的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的橫截面；
[0068]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明，從吸力側(cè)所見的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的示范性實(shí)施例；
[0069]圖4示出了風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的生產(chǎn)工序的示范性實(shí)施例；
[0070]圖5示出了延長外殼部分，其具有降噪外形的的第一示范性實(shí)施例；以及
[0071]圖6示出了延長外殼部分，其具有降噪外形的的第二示范性實(shí)施例。
[0072]在下文中，將逐一描述附圖，并且不同附圖中各部件和位置將會(huì)標(biāo)以相同的標(biāo)號。在特定附圖中，并非所有的部件和位置都必須與該附圖一并描述。

【具體實(shí)施方式】
[0073]圖1示出了風(fēng)力渦輪機(jī)I的示范性實(shí)施例，其包括風(fēng)力渦輪機(jī)塔架2，以及例如通過偏航系統(tǒng)安裝在該風(fēng)力渦輪機(jī)塔架2頂部的機(jī)艙3。風(fēng)力渦輪機(jī)塔架2可包括一個(gè)或多個(gè)塔節(jié)，這些塔節(jié)安裝在彼此頂端。轉(zhuǎn)子輪轂4可通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝至機(jī)艙3。一片或多片風(fēng)力渦輪機(jī)葉片5可安裝至轉(zhuǎn)子輪轂4，從轉(zhuǎn)子輪轂的中心向外伸出。兩片或三片風(fēng)力渦輪機(jī)葉片5可安裝至轉(zhuǎn)子輪轂4，這樣它們形成旋轉(zhuǎn)平面。風(fēng)力渦輪機(jī)塔架2可安裝至地基6，該地基6在地平面7上方延伸。
[0074]風(fēng)力渦輪機(jī)葉片5可包括葉根8，該葉根8設(shè)為安裝至轉(zhuǎn)子輪轂4。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片5可包括尖端9，該尖端9設(shè)置在葉片5的自由端。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片5可具有沿葉片長度的氣動(dòng)外形。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片5可包括若干沿氣動(dòng)外形的長度設(shè)置支承結(jié)構(gòu)，如翼梁蓋和抗剪切腹板。
[0075]圖2示出了傳統(tǒng)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10以及根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11的橫截面。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10、11可包括通過前緣14和后緣15連接至吸力側(cè)13的壓力側(cè)12。風(fēng)力潤輪機(jī)葉片10、11可包括第一外殼部件16和第二外殼部件17,其中第一外殼部件16可具有通過第一內(nèi)表面20a連接至第一后緣19的第一前緣18。第二外殼部分17可包括通過第二內(nèi)表面20b連接至第二前緣22的第二后緣21。當(dāng)在制造期間裝配兩個(gè)外殼部件16、17時(shí)，內(nèi)表面20面向彼此。第一外殼部件16的外表面可形成風(fēng)力潤輪機(jī)葉片10、11的吸力側(cè)13。第二外殼部件17的外表面可形成風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10、11的壓力側(cè)12。
[0076]如圖2A所示，傳統(tǒng)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10中，兩個(gè)外殼部件16、17可在前緣14和后緣15連接在一起。然后，后緣15的粘結(jié)區(qū)域可在耗時(shí)的工序中磨削或拋光成后緣15的所需外形。
[0077]如圖2B - C所示的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11可包括后緣15，該后緣15由第一外殼部件16的后緣19確定。第一外殼部件16可包括延長外殼部分16A,該延長外殼部分16A由兩道后緣19、21確定。第二外殼部件17的后緣21可置于可伸縮位置，其中該后緣21可通過內(nèi)表面20a的膠層連接至第一外殼部件16的內(nèi)表面20a。
[0078]延長外殼部分16A可設(shè)置為彈性外殼部分，其設(shè)為當(dāng)來風(fēng)作用于其上時(shí)，可以顯著彎曲。延長外殼部分16A可設(shè)為用于降低載荷,其中該延長外殼部分16A可在如圖2B所示的第一位置與如圖2C所示的第二位置間，以相對前緣14朝向吸力側(cè)13的方向彎曲。
[0079]圖2B示出了空載狀況下的延長外殼部分16A，其中當(dāng)外殼部分16A上存在載荷最小時(shí)，該延長外殼部分16A可具有初始形狀。延長外殼部分16A可具有平直外形，基于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11的相對弦長為1，該延長外殼部分16A具有至少0.10的相對寬度，優(yōu)選為
0.10至0.30之間。前緣14與可伸縮后緣21之間的相對弦長可為0.90或更小，優(yōu)選為
0.70至0.90之間。
[0080]延長外殼部分16A的厚度幾乎相當(dāng)于于形成該外殼部分16A的層壓體的厚度。延長外殼部分16A可沿其寬度具有恒定的厚度，或者可朝向后緣19逐漸變薄。層壓體的厚度可在后緣21處達(dá)到3毫米，在后緣19處逐漸變細(xì)至I毫米或更小。
[0081]圖2C示出了負(fù)載狀況下的延長外殼部分16A，其中當(dāng)外殼部分16A上存在較大或最大載荷時(shí)，該外殼部分16A具有顯著變形的形狀。后緣19的彎曲可定義為相對風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的前緣14，弦線C在第一位置與第二位置之間的旋轉(zhuǎn)角a。延長外殼部分16A可設(shè)置為相對其初始位置正向或甚至負(fù)向彎曲5度。外殼部分16A的彎曲可取決于葉片外形的攻角。這種結(jié)構(gòu)使得葉片外形的升力系數(shù)在高風(fēng)速下減低，在低風(fēng)速下增大。延長外殼部分16A可材料或?qū)訅后w制成，該材料或?qū)訅后w具有比風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11的其余葉片外形更低的剛度。
[0082]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11的示范性實(shí)施例。如圖3所示，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11具有沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片長度的優(yōu)化的氣動(dòng)葉片外形。如圖3的放大圖所示，延長外殼部分16A朝向尖端9放置。延長外殼部分16A可包括面向葉根8的第一點(diǎn)23,在該點(diǎn)23延長外殼部分16A接入至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11。延長外殼部分16A可沿風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11的長度延伸，并可包括面向尖端9的第二點(diǎn)24，在該點(diǎn)24延長外殼部分16A逐漸變細(xì)至消失。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11相對長度為1，并且延長外殼部分16A的相對長度為0.40或更小。
[0083]延長外殼部分16A可在點(diǎn)23處成型為使得外殼部分16A的外形朝著面向尖端9的第一中點(diǎn)25逐漸接入。在點(diǎn)23、25之間的延長外殼部分16A的相對寬度相對后緣15可形成1:5至1:15之間的斜率。斜率可基于延長外殼部分16A的寬度W以及點(diǎn)23與中點(diǎn)25之間的長度L進(jìn)行選擇。點(diǎn)23可位于距離葉根8的相對長度為0.60或更遠(yuǎn)處。
[0084]點(diǎn)24可位于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11的尖端9。延長外殼部分16A在點(diǎn)24可成型為使得外殼部分16A的外形從第二中點(diǎn)26朝向點(diǎn)24逐漸變細(xì)。中點(diǎn)26可面向葉根8。延長外殼部分16A可保持在兩個(gè)中點(diǎn)25、26之間的最大相對寬度。
[0085]圖4示出了風(fēng)力渦輪機(jī)葉片11的生產(chǎn)工序的示范性實(shí)施例。在第一步中，在第一模具28中設(shè)置構(gòu)成層壓體27的第一組層面板(未示出)，以及在第二模具30中設(shè)置構(gòu)成層壓體29的第二組層面板(未示出)。如圖2所示，兩個(gè)層壓體27、29確定了第一外殼部件16和第二外殼部件17。該層面板由纖維增強(qiáng)塑料或復(fù)合材料制成，其中纖維為有機(jī)纖維或由玻璃或碳制成。
[0086]一個(gè)或兩個(gè)模具28、30可包括至少一個(gè)凸出部31、32，該凸出部31、32從模具28、30的外表面33、34向外伸出。凸出部31、32可成型為細(xì)長元件，沿模具28、30的至少一部分長度延伸。如圖4所示，層面板可放置在凸出部31、32上，使得凸出部31、32可在層壓體27,29上形成凹部或凸起區(qū)域。凸出部31、32的高度可等于或大于層壓體27、29厚度的高度。第一模具28上的凸出部31可與第二模具30上的凸出部32對齊。凸起區(qū)域可確定兩個(gè)面向彼此的粘結(jié)表面35、36，該粘結(jié)表面35、36設(shè)置在兩個(gè)外殼部件16、17的前緣18、22上。
[0087]另外的凸出部37、38可設(shè)置在一個(gè)或兩個(gè)模具28、30的相反端，并從模具28、30的外表面33、34向外伸出。凸出部37、38可形成細(xì)長元件，沿模具28、30的至少一部分長度延伸。層面板可鄰近凸出部37、38或在凸出部37、38之上，這樣在層壓板27、29上形成凹部。第一模具28上的凸出部37可相對第二模具30的凸出部38偏置，使得第一外殼部件16形成如圖2B所示的延長外殼部分。凸出部37、38的高度可等于或小于層壓體27、29的厚度。凸出部37、38可設(shè)置在外殼部件16、17的后緣19、21上。粘結(jié)表面39可臨近內(nèi)表面23的后緣21設(shè)置。
[0088]在第二步中，層壓體27、29可通過外部系統(tǒng)(未示出)如真空灌注系統(tǒng)，用樹脂如環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌注成型。該樹脂可通過連接至外部系統(tǒng)的管道或軟管設(shè)置分布在層壓體27、29的表面上。管道或軟管設(shè)置可在樹脂固化后移除。
[0089]在第三步中，至少一層非粘結(jié)層面板40可設(shè)置在第一外殼部件16的內(nèi)表面20a上，即在延長外殼部分上。非粘結(jié)層面板40可設(shè)置在臨近后緣19處或在后緣19附近。非粘結(jié)層面板40可設(shè)置為屏蔽表面20a上的粘結(jié)表面41，該粘結(jié)表面41面向粘結(jié)表面39。非粘結(jié)層面板40可為剝層材料制成的層面板，例如表面涂有隔離劑，例如聚四氟乙烯的纖維增強(qiáng)織物或者尼龍織物。剝層層面板40可成型為細(xì)長平型元件，例如帶條，其可預(yù)制成或切割成所需寬度然后添加至表面20a。另外的非粘結(jié)層面板(未示出)可設(shè)置在臨近一個(gè)或多個(gè)凸出部31、32、37、38的外表面33a、34a上。
[0090]可變形元件42，如泡沫元件，可設(shè)置在粘結(jié)表面41的對面并臨近粘結(jié)表面41?？勺冃卧?2可包括多個(gè)開放或封閉的腔室，該腔室使得當(dāng)元件42受到外部壓力時(shí)能夠變形?？勺冃卧?2的尺寸和形狀可比在該處兩個(gè)外殼部件16、17之間形成的內(nèi)部厚度和/或空間更大。如圖4所示，當(dāng)兩個(gè)外殼部件16、17被壓緊在一起時(shí)，元件42可變形，即彎曲或變成扁平。
[0091]至少一層粘合劑(未示出)，例如粘膠，可添加至粘結(jié)表面35、36中的一個(gè)以及粘結(jié)表面39、41中的一個(gè)，優(yōu)選至第一外殼部件16的粘結(jié)表面35、41。粘合劑，如環(huán)氧樹脂，可具有聞?wù)扯群驼辰Y(jié)至層壓體27、29的聞?wù)澈夏芰Α?br> [0092]然后，在第四步中，第二外殼部件17可設(shè)置在第一外殼兀件16上并對齊第一外殼元件16。然后，兩個(gè)外殼元件16、17彼此接觸，使得粘結(jié)表面35、36、39、41壓緊在一起。任何過量的粘合劑可至少被壓出至非粘結(jié)層面板40上，以及前緣18、22的多余材料上，或者其非粘結(jié)層面板上。
[0093]在第五步中，可通過剝離非粘結(jié)層面板40，將任何在粘結(jié)表面39、41之間被壓緊并壓出至非粘結(jié)層面板40上的過量粘合劑移除。此步驟優(yōu)選在兩個(gè)外殼部件16、17脫模后，并在粘合劑完全固化前完成。
[0094]若有需要，在第六步中，在后緣21的由非粘結(jié)層面板遺留的粘結(jié)區(qū)域可以最低限度的手工磨削或拋光至平滑過渡。由此減小了將表面處理成其最終形狀的工作量，因?yàn)椴槐貙⑵涮幚沓扇鐐鹘y(tǒng)后緣一般的薄外形。
[0095]圖5不出了延長外殼部分16A具有降噪外形43的第一不范性實(shí)施例。如圖5所示，降噪外形43可沿延長外殼部分16A的長度設(shè)置。
[0096]第一外殼部件16的層壓體27可在層疊時(shí)，在后緣19處成型為降噪外形43。層壓體27可設(shè)置為使得后緣19形成凹陷狀邊緣44。后緣44的峰頂44a、44b彼此朝向相反，并且優(yōu)選為相對延長外殼部分16A的外形設(shè)置在平面外。降噪外形43可形成預(yù)定數(shù)量的曲線或波紋，平行于弦線C延伸。峰頂44a、44b的幅度可從后緣44朝向后緣21逐漸變細(xì)。這使得降噪外形43并入外殼部件16、17中，使得它們在同一步驟中制成，從而減小了總制造時(shí)間。
[0097]圖6示出了延長外殼部分16A具有降噪外形43的第二示范性實(shí)施例。降噪外形不同于圖5所示的外形43，取而代之其具有階梯狀外形43’。
[0098]層壓體27在層疊時(shí)，可設(shè)置為使得后緣19形成階梯狀邊緣45。后緣45的峰頂45a、45b彼此朝向相反，并且優(yōu)選為相對延長外殼部分16A的外形設(shè)置在平面外。降噪外形43’可形成預(yù)定數(shù)量的區(qū)域46、47，該區(qū)域46、47彼此相對偏置，例如一個(gè)區(qū)域46朝向壓力側(cè)12偏置，以及相鄰的區(qū)域47朝向吸力側(cè)13偏置。區(qū)域46、47可具有預(yù)設(shè)的長度和寬度，并且相對后緣21以預(yù)設(shè)的正向或負(fù)向角度設(shè)置。兩個(gè)相鄰區(qū)域46、47之間的過渡表面可設(shè)為形成平滑過渡。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，包括: 具有頂端的風(fēng)力渦輪機(jī)塔架(2); 機(jī)艙(3)，其通過，例如:偏航系統(tǒng)，連接至所述風(fēng)力渦輪機(jī)塔架(2)的頂端； 轉(zhuǎn)子輪轂(4)，可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝至所述機(jī)艙(3)； 一片或多片風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(5)，其具有尖端(9)，所述尖端(9)位于葉根端(8)的相反端，所述葉根端(8)安裝至所述轉(zhuǎn)子輪轂(4)，其中所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(5、11)包括壓力側(cè)(12)，所述壓力側(cè)(12)通過前緣(18、22)連接至吸力側(cè)(13)，其中所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(5,11)進(jìn)一步包括第一外殼部件(16)，其具有連接至第一內(nèi)表面(20a)的第一后緣(19)，所述第一內(nèi)表面(20a)朝向第二外殼部件，其中所述第二外殼部件(17)具有連接至第二內(nèi)表面(20b)的第二后緣(21)，所述第二內(nèi)表面(20b)朝向所述第一外殼部件，其中所述兩個(gè)外殼部件的其中之一(16)包括延長外殼部分(16A),另一外殼部件(17)的后緣(17)通過膠層連接至所述外殼部件的內(nèi)表面(20a)， 其特征在于: 所述延長外殼部分(16A)設(shè)置為用于降低載荷的彈性外殼部分，其中當(dāng)來風(fēng)作用在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(11)的壓力側(cè)(12)時(shí)，所述第一后緣(15)設(shè)置為以相對第一前緣(14)朝向所述吸力側(cè)的方向，從第一位置移動(dòng)至第二位置，以及 其中風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的弦(C)相對長度為1，并且所述延長外殼部分(16A)的相對寬度為至少0.10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述延長外殼部分(16A)相對寬度為 0.10 至 0.30。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(11)的相對長度為1，并且所述延長外殼部分(16A)朝向尖端(9)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述延長外殼部分具有朝向葉根(8)的起點(diǎn)(23)，以及朝向尖端(9)的終點(diǎn)(24)，其中所述起點(diǎn)(23)位于距離葉根相對長度為0.60或更遠(yuǎn)處。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述延長外殼部分的相對寬度(W)，從所述起點(diǎn)(23)以朝向尖端(9)的方向逐漸增大，直至中點(diǎn)(25)，此后所述延長外殼部分(16A)保持其最大相對寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述兩點(diǎn)之間漸寬的所述延長外殼部分(16A)的斜率優(yōu)選為1:5至1:15。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(11)的所述弦(C)設(shè)置為在所述第一位置和所述第二位置之間，以±5度以內(nèi)的最大角間隔(α)內(nèi)移動(dòng)，其中所述角旋轉(zhuǎn)U )相對風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(11)的前緣(14)測得。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述延長外殼部分(16Α)形成構(gòu)成壓力側(cè)(12)的部分外殼部件(17)，或者構(gòu)成吸力側(cè)(13)的部分外殼部件(16)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述延長外殼部分(16Α)的外形進(jìn)一步設(shè)置為用于降低噪音，例如包括設(shè)置在延長外殼部分(16Α)的最外后緣(19)的降噪外形，所述降噪外形不同于延長外殼部分(16Α)的最內(nèi)后緣(21)處的外形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述降噪外形的最外后緣(19)形成鋸齒狀邊緣、凹陷型邊緣、或階梯狀邊緣，其中所述邊緣的兩個(gè)相鄰峰朝向相反方向，并優(yōu)選設(shè)置在相對延長外殼部分(16A)的外形的平面內(nèi)或平面外。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于所述延長外殼部分(16A)包括至少兩層層面板的層壓體，所述層面板包括多種纖維，其中一層層面板中的所述纖維以第一軸向設(shè)置，例如相對延長外殼部分(16A)的長度正向45度，并且另一層層面板中的所述纖維以第二軸向設(shè)置，例如相對延長外殼部分(16A)的長度負(fù)向45度。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制造方法，其中所述方法包括以下步驟: 將第一組層面板設(shè)置在第一模具(28)中，其中所述層面板形成層壓體(27)，所述層壓體(27)確定了包括第一內(nèi)表面(20a)的第一外殼部件(16)，所述第一內(nèi)表面(20a)通過第一緣和第二緣(19、21)連接至第一外表面； 將第二組層面板設(shè)置在第二模具(30)中，其中所述層面板形成層壓體(29)，所述層壓體(29)確定了包括第二內(nèi)表面(20b)的第二外殼部件(17)，所述第二內(nèi)表面(20b)通過第三緣和第四緣(18、22)連接至第二外表面； 使用外部灌注系統(tǒng)，如真空灌注系統(tǒng)將樹脂，如環(huán)氧樹脂注入成所述層壓體(27、29)，并固化所述灌注層壓體(27、29)，然后移除所述外部灌注系統(tǒng)， 其特征在于: 將至少一塊非粘結(jié)層面板(40)添加至第一外殼部件(16)的兩個(gè)所述表面的其中之一(20a)，臨近所述外殼部件的兩道邊緣其中之一(19)，其中所述層面板(40)設(shè)置為遮蔽在所述層面板表面上的第一粘結(jié)表面(41)，用于粘結(jié)至第二外殼部件(19)上的第二粘結(jié)表面(39)； 將至少一層粘合劑層，如粘膠，粘結(jié)至所述第一粘結(jié)表面(41);以及 移動(dòng)所述第二外殼部件(17)接觸所述第一外殼部件(16)，例如將所述第二外殼部件(17)置于所述第一外殼部件(16)的頂部，使得所述第二粘結(jié)表面(39)與所述第一粘結(jié)表面(41)的粘膠接觸，其中所述非粘結(jié)層面板(40)位于由兩個(gè)所述外殼部件(16、17)確定的密封區(qū)域以外。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于所述方法包括以下附加步驟: 在兩個(gè)所述外殼部件脫模后，通過移除，例如剝離所述非粘結(jié)層面板(40)，移除任何過量粘合劑，所述過量粘合劑在兩個(gè)所述粘結(jié)表面(19、41)之間被壓緊，并壓出至非粘結(jié)層面板(40)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于在兩個(gè)所述外殼部件(16、17)彼此接觸之前，可變形元件(42)，例如泡沫元件，或者第二可移除非粘結(jié)層面板，設(shè)置在所述第一粘結(jié)表面(41)的反面鄰側(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于至少一個(gè)所述模具(28、30)包括至少一個(gè)凸出部(37、38)，所述凸出部(37、38)確定層疊標(biāo)記，其中層壓體(27、29)的一道邊緣(19、21)，例如后緣和/或前緣，臨近所述凸出部(37、38)設(shè)置，或者其中第二元件，例如可變形元件，設(shè)置在兩個(gè)所述模具(30)的其中一個(gè)表面(30)上，用于在兩個(gè)所述外殼部件(16、17)彼此接觸之前遮蔽所述第二粘結(jié)表面(39)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于所述非粘結(jié)層面板(40)的至少一部分設(shè)置在所述第一外殼部件(16)的第一后緣(19)與所述第一粘結(jié)表面(41)之間，其中所述第二粘結(jié)表面(39)臨近所述第二外殼部件(17)的第二后緣(21)設(shè)置。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于其中一個(gè)所述外殼部件(16)的所述層壓體(27)位于臨近所述外殼部件的后緣(19)的一部分(16A)中，所述外殼部件設(shè)為用于降低噪音，例如形成減噪外形。
【文檔編號】F03D1/06GK104234927SQ201410226623
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】沃特·瑞杰特 申請人:遠(yuǎn)景能源（江蘇）有限公司