風力渦輪、風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片、葉片根部及其根部襯套的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的葉片根部的根部襯套、葉片根部、風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片以及風力渦輪。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片由纖維增強塑料制成。轉(zhuǎn)子葉片通常包括具有倒圓前緣和尖銳后緣的翼型。轉(zhuǎn)子葉片借助其葉片根部被連接到風力渦輪的輪轂。葉片根部包括多個根部襯套。根部襯套可設(shè)置有內(nèi)螺紋。螺栓接合這些螺紋以將葉片根部連接到輪轂。EP I486 415 Al描述了這種根部襯套。根部襯套與輪轂的變槳軸承之間的連接是摩擦連接。這種連接的質(zhì)量取決于根部襯套與變槳軸承之間的接觸區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的葉片根部的改進根部襯套。
[0004]因此，提供一種用于風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的葉片根部的根部襯套。所述根部襯套包括圓筒襯套本體和平坦接觸本體，其中所述接觸本體被設(shè)置在所述襯套本體的表面上。
[0005]具體地，接觸本體被設(shè)置在襯套本體的前表面或遠端表面上。接觸本體優(yōu)選地連接到襯套本體的表面上。根部襯套的有利之處在于，由于提供接觸本體，增加了根部襯套與變槳軸承之間的接觸區(qū)域。與已知根部襯套相比，因此更大的力可經(jīng)由根部襯套與變槳軸承之間的摩擦連接被傳輸。此外，由于擴大了接觸區(qū)域，因此確保了根部襯套相對于變槳軸承的更容易定位。
[0006]根據(jù)一個實施例，接觸本體具有環(huán)段形狀。由于接觸本體比襯套本體更寬且更高，因此增加了接觸本體與變槳軸承之間的接觸區(qū)域。因此，根部襯套提供更大的彎曲剛度。接觸本體可替代性地具有梯形或矩形形狀。
[0007]根據(jù)另一實施例，襯套本體具有矩形形狀。優(yōu)選地，襯套本體具有半矩形和半圓形截面。
[0008]根據(jù)另一實施例，接觸本體的截面面積大于襯套本體的截面面積。優(yōu)選地，接觸本體的截面面積是襯套本體的截面面積的至少1.5至4倍。
[0009]根據(jù)另一實施例，根部襯套包括中心孔，其突出穿過襯套本體和接觸本體。該孔優(yōu)選地具有圓形截面。泡沫芯可至少部分地設(shè)置在該孔中。
[0010]根據(jù)另一實施例，中心孔包括螺紋。為了將根部襯套連接到風力渦輪的輪轂，螺栓可與螺紋接合。
[0011]根據(jù)另一實施例，襯套本體設(shè)置成垂直于接觸本體。在本文中，“垂直”優(yōu)選地指代在90° 土 10°的角度、更優(yōu)選地在90° 土 5°的角度、更優(yōu)選地在90° 土 3°的角度、更優(yōu)選地正好是90°的角度。
[0012]根據(jù)另一實施例，襯套本體的外壁設(shè)置有連接結(jié)構(gòu)，其用于將根部襯套連接到風力渦輪葉片的復(fù)合材料。連接結(jié)構(gòu)或紋理使得能夠改善至葉片復(fù)合材料的連接，根部襯套將要澆鑄到該葉片復(fù)合材料中。
[0013]根據(jù)另一實施例，該連接結(jié)構(gòu)具有凹槽，該凹槽設(shè)置在襯套本體的圓周上。凹槽可以是三角形的、矩形的、正弦形的等。具體地，凹槽完全圍繞襯套本體。
[0014]根據(jù)另一實施例，所述襯套本體具有第一表面和第二表面，其中所述接觸本體被設(shè)置在所述第一表面處且其中所述第二表面是逐漸縮小的。優(yōu)選地，襯套本體具有基本部分和延伸部分，所述延伸部分是傾斜的并且具有朝向尖端或近乎尖端具有逐漸減少的截面。因此，延伸部分具有逐漸增加的柔性。
[0015]根據(jù)另一實施例，襯套本體和接觸本體由單件制成。這使得根部襯套具有高的耐用性。替代性地，接觸本體和襯套本體可焊接到一起。
[0016]根據(jù)另一實施例，根部襯套由金屬合金制成。根部襯套優(yōu)選地由“球墨鑄鐵”制成。該材料由于其球墨內(nèi)含物而高度抗沖擊并且抗疲勞。一種類型的該材料是所謂的ADI (奧貝球鐵)。
[0017]此外，提供了包括這種根部襯套的風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的葉片根部。該葉片根部可包括僅一個或者多個根部襯套。
[0018]此外，提供一種風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，其包括這種根部襯套和/或這種葉片根部。
[0019]此外，提供一種風力渦輪，其包括這種根部襯套、這種葉片根部、和/或這種風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片。
[0020]“風力渦輪”當前指代將風的動能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)能量的設(shè)備，該旋轉(zhuǎn)能量可通過該設(shè)備再次轉(zhuǎn)換為電能。
[0021]本發(fā)明的其他可能實施方式或替代性方案還可包括針對實施例在上文或下文描述的特征的在本文未被明確地提及的組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可將單獨或孤立的方面和特征添加到本發(fā)明的最基本形式中。
【附圖說明】
[0022]從后續(xù)說明和所附權(quán)利要求書結(jié)合附圖將顯而易見到本發(fā)明的其他實施例、特征和優(yōu)勢，在附圖中:
圖1是根據(jù)一個實施例的風力渦輪的透視圖；
圖2是根據(jù)一個實施例的風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的透視圖；
圖3是根據(jù)圖2的風力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的端視圖；
圖4是根據(jù)一個實施例的根部襯套的透視圖；
圖5是根據(jù)圖4的根部襯套的另一透視圖；
圖6是根據(jù)圖4的根部襯套的截面圖；以及圖7是根據(jù)一個實施例的變槳軸承的截面圖。
[0023]附圖標記列表
1風力渦輪
2轉(zhuǎn)子
3機艙
4塔架 5葉片
6輪轂
7部分
8葉片根部
9根部襯套
10襯套本體
11基本部分
12延伸部分
13立而部
14孔
15螺紋
16表面
17表面
18接觸本體
19壁
20連接結(jié)構(gòu)
21凹槽
22泡沫芯
23變槳軸承
24表面
25表面
26接觸區(qū)域。
【具體實施方式】
[0024]在附圖中，相同的附圖標記指代相同或功能上等效的元件，除非另有說明。
[0025]圖1示出了根據(jù)一個實施例的風力渦輪I。
[0026]風力渦輪I包括連接到設(shè)置在機艙3內(nèi)側(cè)的發(fā)電機(未示出)上的轉(zhuǎn)子2。機艙3被設(shè)置在風力渦輪I的塔架4的上端處。
[0027]轉(zhuǎn)子2包括三個葉片5。葉片5被連接到風力渦輪I的輪轂6。這類轉(zhuǎn)子2可具有范圍在例如從30米至160米的范圍內(nèi)的直徑。葉片5經(jīng)受高風力負載。與此同時，葉片5需要是輕質(zhì)的。出于這些原因，現(xiàn)代風力渦輪I中的葉片5由纖維增強復(fù)合材料制造成。在本文中出于成本原因，玻璃纖維通常是優(yōu)于碳纖維的。通常，使用呈單向纖維墊形式的玻璃纖維。
[0028]圖2示出了根據(jù)一個實施例的葉片5。