专利名称：组装风力涡轮机中使用的转子叶片延伸部的系统及方法
组装风力涡轮机中使用的转子叶片延伸部的系统及方法技术领域
本文所述的实施例一般地涉及用于组装包括叶片延伸部的风力涡轮机的方法及 系统，并且更特别地，涉及用于组装风力涡轮机中使用的叶片延伸部组件的系统及方法。
背景技术：
至少一些已知的风力涡轮机塔架包括固定到塔架顶部上的外罩(nacelle)，其中， 外罩包括通过轴联接到发电机上的转子。在已知的转子组件中，多个叶片从转子延伸。叶 片定向成使得越过叶片的风使转子转动，且使轴转动，从而驱动发电机发电。
当空气越过各叶片时，叶片的相对侧上产生压力差，使得较高的压力产生在一侧 上，而较低的压力产生在相对侧上。由于此压力差，空气趋于围绕叶片末梢旋绕，以建立压 力平衡。空气围绕叶片末梢旋绕便于在叶片末梢处产生涡流，且叶片上的空气流与叶片末 梢处的涡流结合以产生从叶片末梢蔓延的一连串涡流。
具有高空气动力学负载的叶片产生增大的升力，而增大的升力趋于提高叶片的效 率。然而，具有增大的负载的叶片还趋于在叶片末梢处具有较大的表面面积，这可有助于在 叶片末梢处产生较强的涡流。涡流的强度增大和各涡流与叶片表面的相互作用可增加涡轮 机所产生的噪音。此外，叶片末梢处的紊流动能(TKE)增大了压力波动，压力波动造成噪音 产生。此外，当空气流从叶片末梢处分开时，叶片表面区域由合成的涡流“冲洗”，从而产生 额外的噪音。发明内容
一方面，提供了一种组装用于与风力涡轮机一起使用的叶片延伸部组件的方法。 该方法包括移除转子叶片的末梢部分的末梢端部，以及将末梢壁部联接到末梢部分上。末 梢壁部在第一侧壁与第二侧壁之间延伸，且包括限定在其中的多个槽口。叶片延伸部组件 联接到末梢部分上。
另一方面，提供了一种在风力涡轮机中使用的叶片延伸部组件。叶片延伸部包括 适于联接到转子叶片的末梢部分上的末梢壁部，以及适于联接到末梢部分上的底座部件。 末梢部分包括叶片外表面。多个支承杆联接到底座部件上，且从底座部件朝末梢部分延伸。 支承杆利用至少部分地插入末梢部分中的多个剪切销联接到末梢部分上。
又另一方面，提供了一种风力涡轮机。风力涡轮机包括塔架、联接到塔架上的外 罩、可旋转地联接到外罩上的轮毂、以及联接到轮毂上的至少一个转子叶片。转子叶片包括 末梢部分和叶片外表面。叶片延伸部组件联接到转子叶片上。叶片延伸部组件包括联接到 末梢部分上的末梢壁部、联接到末梢部分上的底座部件、以及联接到底座部件上且从底座 部件朝末梢部分延伸的多个支承条。支承条联接到末梢部分上。
又另一方面，提供了一种与风力涡轮机一起使用的转子叶片。该转子叶片包括末 梢部分；以及联接到末梢部分上的叶片延伸部组件。叶片延伸部组件包括联接到末梢部分 上的末梢壁部、联接到末梢部分上的底座部件、以及联接到底座部件上且从底座部件朝末梢部分延伸的多个支承条。支承条联接到末梢部分上。
本文所述的实施例便于减小由转子叶片的旋转而在转子叶片的末梢部分处产生 的噪音，且便于增加风力涡轮机所产生的电功率。更具体而言，本文所述的叶片延伸部组件 使现有转子叶片的长度和叶片表面面积能够增大，从而便于增加风力涡轮机中所产生的能 量。此外，本文所述的叶片延伸部组件便于改变从转子叶片蔓延的涡流，从而便于降低涡流 的紊流动能(TKE)水平，且便于减小产生噪音的跨越转子叶片表面的压力波动。
图1至图7示出了本文所述的系统和方法的示例性实施例。
图1为示例性风力涡轮机的透视图。
图2为包括示例性叶片延伸部组件的图1中所示的风力涡轮机的放大透视图。
图3为适于与图1中所示的风力涡轮机一起使用的示例性叶片延伸部组件的透视 图。
图4为适于与图1中所示的风力涡轮机一起使用的示例性转子叶片的一部分的透 视图。
图5为与图1中所示的风力涡轮机一起使用的备选叶片延伸部组件的截面视图。
图6为与图1中所示的风力涡轮机一起使用的叶片延伸部组件的备选实施例的截 面视图。
图7为用于组装适于与图1中所示的风力涡轮机一起使用的叶片延伸部组件的示 例性方法的流程图。
部件清单
10风力涡轮机
12 塔架
14支承表面
16 外罩
18 转子
20 轮毂
22转子叶片
24叶片根部
26叶片末梢
27负载转移区域
沘方向
30旋转轴线
32桨距调整系统
34桨距轴线
36控制系统
38偏航轴线
40叶片延伸部组件
100叶片延伸部组件
102第一侧壁
104第二侧壁
106前缘
108后缘
110腔体
112第一侧壁内表面
114第二侧壁内表面
116末梢壁部
117凸出的表面
118末梢端部
120叶片末梢部分
121梁
122第一梁
1 第二梁
126叶片根部部分
1 转子叶片中心线
130前方腔体
132中心腔体
Π4后方腔体
136底座部件
138多个支承杆
140多个开口
142前方支承杆
144后方支承杆
146末梢壁部开口
148末梢壁部开口
150底座端部
152末梢端部
154前方支承末梢开口
156前方开口
158底座端部
160末梢端部
162后方支承末梢开口
164后方开口
166剪切销
168雷电接收器
170多个槽口
171前方槽口
172后方槽口说明 书3/10页6
174前方剪切销
176后方剪切销
200叶片延伸部组件
202压力侧表面
204吸入侧表面
206底座部件
208压力侧内表面
210吸入侧内表面
214第一外表面
216第二外表面
218 内壁
220内腔体
222底座部件开口
222 多个开口
2 转子叶片开口
2 支承杆
2 底座开口
2；30 末梢开口
232叶片剪切销
234底座部件剪切销
236 多个槽口
238 多个槽口
240 小翼
242末梢端部
300叶片延伸部组件
302底座部件
304第一外表面
306第二外表面
308夕卜壁
310 多个开口
312支承支架
314支承支架开口
316外侧部分
318多个剪切销
400 方法
402从转子叶片的末梢部分上移除末梢端部
404将末梢壁部联接到末梢部分上，末梢壁部在转子叶片的第一侧壁与第二侧壁 之间延伸
406将叶片延伸部组件联接到末梢部分上
408将小翼联接到底座部件上具体实施方式
本文所述的实施例包括风力涡轮机系统，其使得在风力涡轮机运行期间风力涡轮 机功率产生能够增加，而声学噪声产生能够减小。本文所述的系统和方法便于改型翻新现 有的转子叶片，以增大转子叶片的长度和表面面积。更具体而言，本文所述的叶片延伸部组 件使现有转子叶片能够被更改，以便于减小由于转子叶片的旋转在转子叶片的末梢部分处 产生的噪音，且便于增加风力涡轮机所产生的电功率。
图1为示例性风力涡轮机10的透视图。图2为示例性风力涡轮机10的放大透视 图。图1中所示的构件标有与图2中相似的参考标号。在示例性实施例中，风力涡轮机10 为水平轴线式风力涡轮机。作为备选，风力涡轮机10可为垂直轴线式风力涡轮机。在示例 性实施例中，风力涡轮机10包括从支承表面14延伸的塔架12，安装在塔架12上的外罩16， 以及联接到外罩16上的转子18。转子18包括可旋转的轮毂20，以及联接到轮毂20上且 从轮毂20向外延伸的至少一个转子叶片22。在示例性实施例中，转子18具有三个转子叶 片22。在备选实施例中，转子18包括多于或少于三个转子叶片22。在示例性实施例中，塔 架12由管状钢制成，使得在支承表面14与外罩16之间限定腔体(图1中未示出)。在备 选实施例中，塔架12为任何适合类型的塔架。塔架12的高度基于本领域中已知的因素和 条件选择。
转子叶片22围绕轮毂20间隔开，以便于使转子18旋转。转子叶片22包括叶片 根部M和叶片末梢沈，且通过在多个负载转移区域27处将叶片根部M联接到轮毂20上 来配合到轮毂20上。负载转移区域27具有轮毂负载转移区域和叶片负载转移区域(图1 中两者均未示出)。转子叶片22所引起的负载由负载转移区域27转移至轮毂20。
在示例性实施例中，转子叶片22具有从叶片根部M延伸至叶片末梢沈的长度 U。长度L1具有从大约15米(m)至大约91m的范围。作为备选，转子叶片22可具有使风 力涡轮机10能够如本文所述起作用的任何适合的长度。例如，叶片长度的其它非限制性实 例包括IOm或更短、20m和37m，或大于91m的长度。当风从方向28撞击转子叶片22时，转 子18围绕旋转轴线30旋转。当转子叶片22旋转且受到离心力时，转子叶片22还会经受 各种力和力矩。因此，转子叶片22可从中性或非偏转位置偏转和/或旋转至偏转位置。桨 距调整系统32使转子叶片22围绕桨距轴线34旋转，用于调整转子叶片22相对于风的方 向观的定向。转子18的旋转速度可通过调整至少一个转子叶片22相对于风矢量的定向 来控制。在示例性实施例中，各转子叶片22的桨距由控制系统36单独地控制。作为备选， 对于所有转子叶片22叶片桨距可由控制系统36同时控制。此外，在示例性实施例中，当方 向观变化时，外罩16的偏航方向可围绕偏航轴线38受到控制，以便相对于方向观来定位 转子叶片22。
风力涡轮机10还包括联接到各转子叶片22上的叶片延伸部组件40。在示例性 实施例中，风力涡轮机10包括三个叶片延伸部组件40，其各自与相应的转子叶片22对应。 作为备选，风力涡轮机10包括对应于使风力涡轮机10能够如本文所述起作用的转子叶片 22数目的任意数目的叶片延伸部组件40。叶片延伸部组件40联接到叶片末梢26上，且沿 轴向和/或沿径向从转子叶片22向外延伸。8
各转子叶片22均包括叶片延伸部组件40。作为备选，至少一个转子叶片22包括 叶片延伸部组件40。在示例性实施例中，各叶片延伸部组件40大致相同，然而，至少一个叶 片延伸部组件40可不同于至少一个其它叶片延伸部组件40。在示例性实施例中，叶片延伸 部组件40定位成邻近叶片末梢沈，使得转子叶片22和叶片延伸部组件40限定大于转子叶 片22的长度L1的长度L2。
图3为适于与风力涡轮机10 —起使用的示例性叶片延伸部组件100的透视图。图 1中所示的构件标有与图3中相似的参考标号。在示例性实施例中，转子叶片22是相同的， 且各包括第一侧壁102和配合的第二侧壁104。第二侧壁104沿前缘106且沿轴向间隔开 的后缘108联接到第一侧壁102上。第一侧壁102和第二侧壁104联接在一起以在第一侧 壁102与第二侧壁104之间限定腔体110。具体而言，腔体110至少部分地由第一侧壁内 表面112和第二侧壁内表面114作为边界。末梢壁部116定位在叶片末梢部分120的末梢 端部118处。末梢壁部116联接到第一侧壁102和第二侧壁104上，且在前缘106与后缘 108之间延伸。在示例性实施例中，末梢壁部116包括大致垂直于第一侧壁102和第二侧壁 104的表面117。在备选实施例中，末梢壁部116包括凹入和/或凸出的表面117中的至少 一个。在另外的实施例中，末梢壁部116包括凸出的表面117。至少一根梁121定位在腔体 110内，且从叶片根部部分1 朝叶片末梢部分120延伸。在示例性实施例中，转子叶片22 包括前方或第一梁122，以及后方或第二梁124。在备选实施例中，转子叶片22包括任意数 目的梁，使得转子叶片22如本文所述起作用。第一梁122定位在腔体110内，且从叶片根 部部分1 朝叶片末梢部分120延伸。第一梁122定位在中心线128与前缘106之间，使 得前方腔体130限定在前缘106与第一梁122之间。第二梁IM定位在腔体110内，且从 叶片根部部分1 朝叶片末梢部分120延伸。第二梁IM定位成大致平行于第一梁122，且 在中心线1 与后缘108之间。中心腔体132限定在第一梁122与第二梁IM之间，且后 方腔体134限定在第二梁124与后缘108之间。第一梁122和第二梁IM在第一侧壁102 与第二侧壁104之间延伸，联接到第一侧壁102和第二侧壁104上，且构造成便于减小转子 叶片22的弯曲和变形。在备选实施例中，转子叶片22包括定位在腔体110内的唯一一根 梁121。在另外的实施例中，转子叶片22包括使转子叶片22能够如本文所述起作用的任意 数目的梁121。
在示例性实施例中，叶片延伸部组件100联接到叶片末梢部分120上。叶片延伸 部组件100包括底座部件136和多个支承杆138。支承杆138从叶片延伸部组件100向外 延伸，且插入叶片末梢部分120中。在一个实施例中，支承杆138与底座部件136 —体地形 成。末梢壁部116包括尺寸和形状设置成容纳对应的支承杆138的多个开口 140。在示例 性实施例中，末梢壁部116包括两个开口 140，然而，应当理解的是，末梢壁部116可包括对 应于支承杆138的数目的任意数目的开口 140。在示例性实施例中，叶片延伸部组件100包 括第一支承杆或前方支承杆142，以及第二支承杆或后方支承杆144。前方支承杆142联接 到底座部件136上，且从底座部件136向外朝前缘106延伸。前方支承杆142延伸穿过末 梢壁部开口 146，且定位在前方腔体130内。后方支承杆144联接到底座部件136上，且从 底座部件136穿过末梢壁部开口 148向外延伸，且定位在后方腔体134内。前方支承杆142 包括底座端部150和末梢端部152。末梢端部152包括前方支承末梢开口 154。第一侧壁 102包括对应的前方开口 156。前方支承杆142定位在前方腔体130内，使得前方开口 156与前方支承末梢开口巧4同心地对齐。后方支承杆144包括底座端部158和末梢端部160。 末梢端部160包括后方支承末梢开口 162。第一侧壁102包括对应的后方开口 164。后方支 承杆144定位在后方腔体134内，使得后方支承末梢开口 162与后方开口 164同心地对齐。 多个紧固件或剪切销166插入而穿过前方开口 156、前方支承末梢开口 154、后方开口 164 和后方支承末梢开口 162，使得转子叶片22固定地联接到叶片延伸部组件100上。在示例 性实施例中，剪切销166至少部分地延伸穿过支承杆138。在备选实施例中，剪切销166完 全地延伸穿过支承杆138，使得剪切销166在第一侧壁102与第二侧壁104之间延伸。在另 外的实施例中，第二侧壁104包括对应的前方开口 156和后方开口 164，使得剪切销166从 第二侧壁104延伸穿过支承杆138。在另一个实施例中，前方支承杆142和/或后方支承杆 144联接到至少一根梁121上。
图4为适于与风力涡轮机10 —起使用的示例性转子叶片22的透视图。也在图3 中示出的图4中所示的构件标有与图4中相似的参考标号。在示例性实施例中，转子叶片 22包括定位在叶片末梢部分120内的雷电接收器168。末梢壁部116包括尺寸和形状设置 为将支承杆138容纳于其中的多个槽口 170。在示例性实施例中，末梢壁部116包括前方槽 口 171和后方槽口 172。前方槽口 171的尺寸和形状设置为容纳前方支承杆142。后方槽 口 172的尺寸和形状设置为将后方支承杆144容纳于其中。前方支承杆142通过前方腔体 130向内延伸，且从转子叶片中心线1 朝前缘106倾斜地对齐。前方开口 156定位在前 方梁122与前缘106之间，使得前方剪切销174插入而穿过前方开口 156，且延伸到前方腔 体130中。后方开口 164限定为穿过第一侧壁102，且定位在后方梁IM与后缘108之间， 使得后方剪切销176插入而穿过后方开口 164，且延伸到后方腔体134中。后方支承杆144 向内延伸穿过腔体110，且从转子叶片中心线1 朝后缘108倾斜地对齐，使得后方支承杆 144延伸穿过后方腔体134。前方剪切销174插入而穿过前方开口 156，且至少部分地延伸 穿过前方支承杆142。后方剪切销176插入而穿过后方开口 164，且至少部分地延伸穿过后 方支承杆144。在示例性实施例中，剪切销174和176为圆柱形。在备选实施例中，剪切销 174和176大致为矩形。在示例性实施例中，剪切销174和176由非传导性材料制成，举例 来说，例如玻璃纤维，然而，剪切销174和176可由铝、钢或使叶片延伸部组件100能够如本 文所述起作用的任何适合的材料制成。
图5为适于与转子叶片22 —起使用的备选叶片延伸部组件200的截面视图。图 3中所示的构件标有与图5中所示的相似的参考标号。在备选实施例中，转子叶片22包括 压力侧表面202和相对的吸入侧表面204。末梢壁部116在压力侧表面202与吸入侧表面 204之间延伸。叶片延伸部组件200包括底座部件206，底座部件206包括压力侧内表面 208、吸入侧内表面210，以及内壁218。底座部件206还包括第一外表面214和第二外表面 216。压力侧内表面208和吸入侧内表面210从内壁218向外延伸，使得在其中限定内腔体 220。内壁218联接到压力侧内表面208和吸入侧内表面210上。压力侧内表面208联接 到吸入侧内表面210上。内腔体220的尺寸和形状设置为容纳叶片末梢部分120，使得末梢 壁部116定位在内壁218处或附近，压力侧表面202定位在压力侧内表面208处或附近，而 吸入侧表面204定位在吸入侧内表面210处或附近。在备选实施例中，末梢壁部116、压力 侧表面202和吸入侧表面204分别与对应的内壁218、压力侧内表面208和吸入侧内表面 210成密封接触。
在备选实施例中，底座部件206包括多个开口 222，且转子叶片22包括多个开口 224。支承杆2 从底座部件206向外延伸至叶片末梢部分120，使得支承杆2 在底座部 件开口 222与转子叶片开口 2 之间延伸。支承杆2 包括底座开口 2 和末梢开口 230。 支承杆2 定位成使得底座开口 2 与底座部件开口 222同心地对齐，且末梢开口 230与 转子叶片开口 2M同心地对齐。叶片剪切销232插入而穿过转子叶片开口 224，且穿过末梢 开口 230，至少部分地延伸穿过第一侧壁102和支承杆226，使得转子叶片22联接到支承杆 2 上。底座部件剪切销234插入而穿过底座部件开口 222，且穿过支承杆底座开口 228，至 少部分地延伸穿过第一外表面214和支承杆226，使得转子叶片22联接到底座部件206上。 末梢壁部116包括多个槽口 236。内壁218包括对应的多个槽口 238。槽口 236和238的 尺寸和形状设置成容纳支承杆226。在备选实施例中，支承杆2 为矩形，然而，支承杆2 可具有使转子叶片22能够如本文所述起作用的任何形状。在另外的实施例中，叶片延伸部 组件200包括联接到底座部件206上的小翼M0。小翼240定位在底座部件206的末梢端 部对2附近，且从第一外表面214上向外延伸，且排列成大致垂直于第一外表面214。在另 外的实施例中，小翼240排列成从第一外表面214大致倾斜。在另一实施例中，小翼240从 第二外表面216向外延伸。在另外的实施例中，小翼240沿底座部件206定位在任何位置， 使得风力涡轮机10如本文所述起作用。
底座部件206联接到叶片末梢部分120上，使得压力侧表面202和第一外表面214 处于配合关系，且使得底座部件206的至少一部分与叶片末梢部分120的至少一部分融合， 使得压力侧表面202和第一外表面214大致齐平，以便促进减小后缘108处的空气流在转 子叶片22上的扰动。吸入侧表面204和第二外表面216处于类似的配合关系，使得吸入侧 表面204和第二外表面216大致齐平。
在转子叶片22旋转期间，叶片延伸部组件200便于减小空气流在转子叶片22上 的扰动，且便于减小空气流与压力侧表面202和吸入侧表面204的分离。更具体而言，叶片 延伸部组件200便于减小在叶片末梢沈处产生噪音的紊流。此外，在一个实施例中，叶片 延伸部组件200改变从叶片末梢部分120蔓延的涡流，从而便于降低涡流的紊流动能(TKE) 水平，且减少空气流与叶片末梢部分120的过早分离。减小TKE便于减小产生噪音的压力 波动。减小涡流冲洗便于减少高效源噪音机制，而消除转角便于减小在空气擦过尖锐边缘 时产生的噪音，且便于扩散和分散声波，以防止由平坦表面产生的相干噪音辐射。
图6为适于与转子叶片22 —起使用的备选叶片延伸部组件300的截面视图。图 3中所示的构件标有与图6中所示的相似的参考标号。在备选实施例中，叶片延伸部组件 300包括底座部件302，该底座部件302包括第一外表面304、第二外表面306和外壁308。 外壁308在第一外表面304与第二外表面306之间延伸，且联接到第一外表面304和第二 外表面306上。底座部件302联接到转子叶片末梢部分120上，使得外壁308邻近末梢壁 部116。第一外表面304和压力侧表面202处于配合关系，其中，第一外表面304大致沿切 向从压力侧表面202延伸，使得压力侧表面202和第一外表面304大致齐平。第二外表面 306和吸入侧表面204处于类似的配合关系，其中，第二外表面306大致沿切向从吸入侧表 面204延伸。
压力侧表面202和第一外表面304各包括多个开口 310。多个支承支架312从底 座部件302朝叶片末梢部分120延伸。支承支架312包括定位在支承支架312的外侧部分316附近的开口 314。支承支架312定位成使得支承支架开口 314对应于开口 310。开口 310和314的尺寸和形状设置成容纳多个剪切销318。剪切销318插入而穿过支承支架开口 314，且穿过开口 310，使得剪切销318至少部分地延伸穿过支承支架312、压力侧表面202 和第一外表面304。剪切销318插入而穿过压力侧表面202和支承支架312，使得转子叶片 22联接到支承支架312上。剪切销318插入而穿过底座部件302和支承支架312，使得转 子叶片22联接到叶片延伸部组件300上。在备选实施例中，支承支架312联接到吸入侧表 面204和第二外表面306上。在另外的实施例中，支承支架312联接到压力侧表面202、第 一外表面304、吸入侧表面204和第二外表面306上。
图7为用于组装叶片延伸部组件100的示例性方法400的流程图。在示例性实施 例中，该方法400包括在风力涡轮机10的位置处现场组装叶片延伸部100。方法400包括 从转子叶片22的叶片末梢部分120移除末梢端部118的步骤402，以及将末梢壁部116联 接到叶片末梢部分120上的步骤404，使得末梢壁部116在第一侧壁102与第二侧壁104 之间延伸。在步骤406中叶片延伸部组件100联接到叶片末梢部分120上。在一个实施例 中，在步骤406中通过将支承杆138插入腔体110中来将叶片延伸部组件100联接到叶片 末梢部分120上。在另一实施例中，支承杆138利用至少部分地插入而穿过叶片末梢部分 120和支承杆138的多个剪切销166来联接到叶片末梢部分120上。在示例性实施例中， 叶片延伸部组件100在转子叶片22联接到轮毂20上的情况下联接到塔架上的叶片末梢部 分120上。在组装期间，可使用吊篮、吊车、梯子或在转子叶片22联接到风力涡轮机10上 的情况下接近转子叶片22的任何适合的方式来接近转子叶片22。在备选实施例中，叶片延 伸部组件100在转子叶片22并未联接到风力涡轮机10上的情况下联接到转子叶片22上。 小翼240可选地联接408到底座部件136上，其中，小翼240从底座部件136大致垂直地向 外延伸。
上述系统和方法便于增加现有风力涡轮机的功率产生，且便于减小现有风力涡轮 机运行期间产生的噪声。更具体而言，联接到现有转子叶片上的叶片延伸部组件便于增大 转子叶片长度和表面面积，从而便于增加风力涡轮机产生的功率。此外，叶片延伸部便于改 变从转子叶片上蔓延的涡流，从而便于减小产生噪音的跨越转子叶片表面的压力波动。改 型翻新现有转子叶片来便于增加风力涡轮机的功率产生的能力消除了为试图增加功率产 生而更换转子叶片的需要。因此，显著降低了升级风力涡轮机来增加功率产生的成本。降 低此类成本延长了风力涡轮机转子叶片的工作寿命预期。
上文详细地描述了用于组装在风力涡轮机中使用的转子叶片延伸部的系统和方 法的示例性实施例。该系统和方法不限于本文所述的特定实施例，而是相反，系统的构件和 /或方法的步骤可独立地且与本文所述的其它构件和/或步骤分离地使用。例如，该方法还 可结合其它转子叶片改进系统和方法使用，且不限于仅利用如本文所述的风力涡轮机系统 来实施。相反，示例性实施例可结合许多其它转子叶片应用来执行和使用。
尽管一些图中示出了而另一些图中未示出本发明的各种实施例的具体特征，但这 仅是为了方便。根据本发明的原理，可结合任何其它附图中的任何特征来参考和/或要求 保护附图中的任何特征。
本书面说明使用了包括最佳模式的实例来公开本发明，且还使本领域的技术人员 能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它 的实例具有并非不同于本权利要求的书面语言的结构元件，或者，如果这些其它实例包括 与本权利要求的书面语言无实质差异的等价结构元件，则此类其它实例意在处于权利要求 的范围之内。
权利要求
1.一种用来在风力涡轮机(10)中使用的叶片延伸部组件00，100)，所述叶片延伸部 组件包括适于联接到转子叶片0 的末梢部分(120)上的末梢壁部(116)，所述末梢部分包括 叶片外表面；适于联接到所述末梢部分上的底座部件(136，206)；以及，联接到所述底座部件上且从所述底座部件朝所述末梢部分延伸的多个支承杆(138)， 所述多个支承杆联接到所述末梢部分上。
2.根据权利要求1所述的叶片延伸部组件(40，100)，其特征在于，所述末梢壁部(116) 包括尺寸设置成容纳所述支承杆(138)的多个槽口(170)。
3.根据权利要求1所述的叶片延伸部组件(40，100)，其特征在于，所述多个支承杆 (138)包括延伸穿过末梢端部(118，152，160)的多个开口(140，222)，所述转子叶片(22) 包括延伸穿过第一侧壁(102)的多个开口，所述剪切销(166，318)至少部分地插入而穿过 所述第一侧壁开口和所述支承杆开口。
4.根据权利要求1所述的叶片延伸部组件(40，100)，其特征在于，所述叶片延伸部组 件(40，100)还包括插入而穿过由所述末梢壁部(116)至少部分地限定的前方槽口(171)的前方支承杆 (142)，所述前方支承杆定位在所述转子叶片0 的前方腔体(130)中；以及，插入而穿过由所述末梢壁部(116)至少部分地限定的后方槽口(171)的后方支承杆 (144)，所述后方支承杆定位在所述转子叶片0 的后方腔体(130)中。
5.根据权利要求1所述的叶片延伸部组件(40，100)，其特征在于，所述叶片延伸部组 件00，100)还包括延伸穿过所述底座部件(136，206)的多个开口(140，222)，所述支承杆 (138)利用插入而穿过所述开口的多个剪切销(166，318)来联接到所述底座部件上。
6.根据权利要求1所述的叶片延伸部组件(40，100)，其特征在于，所述底座部件(136) 包括内壁018)，所述内壁(218)联接到内表面上，使得在其间限定腔体020)，所述腔体的 尺寸设置成容纳所述末梢部分(120)，使得所述内表面与所述转子叶片外表面(214)成密 封接触。
7.根据权利要求1所述的叶片延伸部组件(40，100)，其特征在于，所述多个支承杆 (138)包括从所述底座部件(136，206)朝所述末梢部分(120)延伸的至少一个支承支架 (312)，所述支承支架利用所述多个剪切销(166)联接到所述叶片外表面和所述底座部件 外表面(214)上。
8.根据权利要求1所述的叶片延伸部组件(40，100)，其特征在于，所述叶片延伸部组 件00，100)还包括联接到所述底座部件(136，206)上的小翼Q40)，所述小翼从所述底座 部件的末梢端部(118，152，160)上大致垂直地向外延伸。
9.一种风力涡轮机(10)，包括塔架(12)；联接到所述塔架上的外罩(16)；可旋转地联接到所述外罩上的轮毂00)；联接到所述轮毂上的至少一个转子叶片(22)，所述转子叶片包括末梢部分(120)和叶 片外表面；以及，联接到所述转子叶片上的叶片延伸部组件(40，100)，所述叶片延伸部组件包括联接到所述末梢部分上的末梢壁部(116)；联接到所述末梢部分上的底座部件(136，206)；以及，联接到所述底座部件上且从所述底座部件朝所述末梢部分延伸的多个支承条，所述多 个支承条联接到所述末梢部分上。
10.根据权利要求9所述的风力涡轮机(10)，其特征在于，所述末梢壁部(116)包括尺 寸设置成将所述支承杆(226)容纳在其中的多个槽口(170，236，238)。
全文摘要
本发明涉及组装风力涡轮机中使用的转子叶片延伸部的系统及方法。具体而言，提供了一种在风力涡轮机(10)中使用的叶片延伸部组件(40，100)。该叶片延伸部组件包括适于联接到转子叶片(22)的末梢部分(120)上的末梢壁部(116)，该末梢部分包括叶片外表面；适于联接到末梢部分上的底座部件(136，206)；以及，联接到底座部件上且从底座部件朝末梢部分延伸的多个支承杆(138)，该多个支承杆联接到末梢部分上。
文档编号F03D1/06GK102032099SQ20101051296
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者E·耶格罗塞戈维亚, P·L·贝尼托圣地亚哥 申请人:通用电气公司