1.本发明涉及风力涡轮叶片，该叶片带有延伸穿过其壳本体的进入窗，以用于进入叶片的内部空间。此外，本发明涉及制造所述叶片的方法。
背景技术：
2.风力发电是发展最快的可再生能源技术之一，并且提供了清洁且环境友好的能量源。典型地，风力涡轮包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或多个转子叶片。风的动能利用已知的翼型原理来捕获。现代风力涡轮可具有长度上超过90米的转子叶片。
3.风力涡轮叶片通常通过由包括机织织物或纤维和树脂的层的两个壳部分或壳半部形成壳本体来制造。翼梁帽或主层压体放置或集成在壳半部中，并且可与抗剪腹板或翼梁式梁结合以形成结构支撑构件。翼梁帽或主层压体可连结到壳的吸力半部和压力半部的内部或集成在该内部内。
4.随着风力涡轮的尺寸增加，风力涡轮叶片的制造和运输变得更具挑战性和成本更高。作为该问题的解决方案，风力涡轮叶片可以两个或更多个区段提供。这可导致更容易的制造过程，并且可降低运输和架设风力涡轮的成本。相应的叶片区段可被单独运输到架设地点，在那里它们可被组装以形成风力涡轮叶片。
5.然而，一些挑战与这种分段设计相关联。这些挑战通常涉及壳区段的制造和连结，包括诸如翼梁式梁、抗剪腹板或其它内部部件的承载结构。由于风力涡轮叶片的内部零件可能必须作为这样的过程的一部分连接或断开连接，需要提供合适的进入解决方案以从叶片的外部接近内部叶片零件。
6.wo 2011/067323 a2公开了一种用于风力涡轮的分段叶片，该叶片包括第一和第二叶片部段，该第一和第二叶片部段在相反方向上从叶片接头延伸并通过翼梁桥在结构上连接。接收部段经由支承构件保持翼梁桥，该支承构件包括两个支承半部。支承半部由螺栓组装并连接到翼梁部段。螺栓可穿过叶片壳中的开口拧紧，之后可填充这些开口以提供叶片的光滑外表面。
7.wo 2012/167891 a1涉及具有可进入空腔的风力涡轮的转子叶片，其中转子叶片壳具有可关闭的开口，其中舱口关闭与转子叶片壳的外层齐平。该开口设计用于在事故或紧急情况的事件下营救维修工人。舱口用铰链永久地附接到壳，以用于通过向内或向外指向的枢转移动打开舱口。
8.当模塑叶片的壳本体时，一些现有的进入解决方案包括许多附加的制造步骤。这通常将需要附加的制造步骤，诸如凹入叶片区域的模塑。另外，这些解决方案包括大量零件，增加了此类过程的复杂性和成本。因此，本领域需要提供用于风力涡轮叶片的改进的和/或简化的进入解决方案。
9.因此，本发明的目的是提供一种具有改进的进入部打开和关闭及接合布置的风力涡轮叶片。
10.特别地，本发明的目的是提供一种易于制造和组装的用于风力涡轮叶片或相关结
构的进入开口布置。
11.本发明的另一个目的是提供一种用于风力涡轮叶片或相关结构的进入开口布置，其对叶片性能(诸如空气动力学特性)具有最小的影响。
12.本发明的另一个目的是提供一种用于风力涡轮叶片或相关结构的进入开口布置，其具有减少的零件数量和降低的零件复杂性。
技术实现要素：
13.已经发现，前述目的中的一个或多个可通过风力涡轮叶片获得，该风力涡轮叶片具有包括压力侧和吸力侧以及前缘和后缘的成形轮廓，其中具有翼弦长度的翼弦在前缘和后缘之间延伸，该风力涡轮叶片在展向方向上在根端部和尖端端部之间延伸，其中，该叶片包括：外表面，进入窗，其延伸穿过叶片，覆盖构件，其用于覆盖进入窗，其中，覆盖构件的第一端部枢转地连接到叶片的外表面，并且覆盖构件的第二端部能够释放地紧固到叶片的外表面。
14.这样的转子叶片可制造成具有显著减少的零件数量和降低的设计复杂性。覆盖构件固持在外表面上，以用诸如但不限于推动闩锁、磁性闩锁和扭转闩锁的紧固机构覆盖进入窗。有利地，这些紧固机构通过减小紧固机构的部件相对于叶片的外表面的轮廓来减小空气动力学冲击。此外，与已知的进入布置中的一些相比，可紧固到叶片的外表面的所使用的覆盖构件提供更安全和更稳定的构造，从而防止覆盖构件与叶片的不期望的分离。
15.此外，紧固机构和覆盖构件的构造不改变风力涡轮叶片的空气动力学特性，并且因此对风力涡轮叶片的性能具有最小的影响或没有影响。
16.叶片典型地将包括两个壳半部：压力侧壳半部和吸力侧壳半部。可选地包括一种或多种类型涂层的壳半部通常形成叶片的连续外表面。优选地，当叶片经受空气流时，叶片的外表面用作空气动力学表面。
17.进入窗可有利地构造成提供至转子叶片的至少一部分的内部的进入。进入窗可使用钻床夹具穿过壳本体切出或钻出。优选的是，进入窗形成在叶片的吸力侧壳半部中。优选地，进入窗构造成允许接近叶片的内部翼梁元件或抗剪腹板。优选地，进入窗设置在翼梁元件(诸如箱形翼梁)和叶片的后缘之间。可通过切割壳以形成进入并穿过壳本体的切口部段并移除切口部段以提供进入窗来提供进入窗。为此，可在壳本体的外表面上放置切口部段的模板或夹具。
18.在优选实施例中，进入窗是基本上矩形的，诸如具有倒圆角的矩形形状。因此，可通过在壳中(优选地在叶片的吸力侧壳半部中)切割基本上矩形的开口来形成进入窗，使得壳被穿透以允许接近叶片的内部零件。
19.在优选实施例中，覆盖构件构造成覆盖进入窗。覆盖构件的第一端部枢转地连接到叶片的外表面，并且覆盖构件的第二端部能够释放地紧固到叶片的外表面。在有利的实施例中，覆盖构件具有基本上矩形的形状，诸如具有倒圆角的矩形形状，诸如覆盖构件的周边与进入窗的周边齐平。在另一个实施例中，覆盖构件与叶片的外表面基本上齐平。
20.覆盖构件的第一端部可铰接到叶片的外表面，使得覆盖构件围绕第一端部枢转。
覆盖构件的枢转移动有利于覆盖构件在打开位置和关闭位置之间的操作。在打开位置中，可通过进入窗接近叶片的内部零件。优选地，覆盖构件的打开位置对应于进入窗的面积的至少50%，诸如至少75%或至少90%。
21.在关闭位置中，覆盖构件的第二端部通过紧固机构能够释放地紧固到叶片的外表面。紧固机构包括阳紧固构件和阴紧固构件。
22.根据一个实施例，阳紧固构件设置在覆盖构件的第二端部处，并且阴紧固构件设置在叶片的外表面处。阴紧固构件构造成容纳阳紧固构件，并且因此将覆盖构件与叶片的外表面紧固在一起以覆盖进入窗。
23.根据一个实施例，紧固机构是推动闩锁机构。
24.根据一个实施例，紧固机构是扭转闩锁机构。
25.根据一个实施例，紧固机构是磁性闩锁。
26.覆盖构件通常将包括外表面和相对的内表面，其中，当覆盖构件处于关闭位置时，内表面面朝风力涡轮叶片的内部。覆盖构件的外表面可为弯曲的或成形的表面，其优选地在叶片的该位置处具有与壳构件的外表面相同的曲率或外形。在一些实施例中，覆盖构件包括与风力涡轮叶片的材料相同的材料。
27.根据一个实施例，进入开口允许将弦向锁定销插入到诸如翼梁结构(优选地翼梁式梁或箱形翼梁)的内部叶片元件中和/或将其撤回。
28.优选地，本发明的风力涡轮叶片可包括至少一个锁定销，以用于将两个或更多个翼梁元件能够释放地锁定到彼此。本发明的风力涡轮叶片优选地包括两个或更多个区段，诸如尖端区段和根端区段，每个区段包括压力侧壳构件和吸力侧壳构件。典型地，风力涡轮叶片包括一个或多个抗剪腹板或翼梁式梁。在一些实施例中，第一翼梁结构布置在第一叶片区段中，并且第二翼梁结构布置在第二叶片区段中。
29.在优选实施例中，覆盖构件与叶片的外表面基本上齐平，使得它提供空气动力学翼型的空气动力学连续性。已经发现，与用于风力涡轮叶片的已知进入解决方案相比，这种构造允许相当容易的制造过程，并且在操作时不会产生额外的噪声。另外，覆盖构件控制液体和碎屑的进入/排出。
30.典型地，壳本体包括压力侧壳构件和至少一个吸力侧壳构件。
31.在优选实施例中，至少一个密封构件布置在覆盖构件和叶片的外表面之间。这有利地导致紧密配合，并且导致对湿气和/或碎屑穿过关闭的进入窗的高效屏障。密封构件将优选地是垫圈，优选地环形垫圈，其通常具有与覆盖构件的外圆周基本上相同的形状。密封构件可粘合性地紧固或结合到叶片的外表面。
32.在优选实施例中，密封构件是环形垫圈，优选地包括乙烯丙烯二烯单体(epdm)材料，诸如epdm海绵橡胶或epdm泡沫。在一些实施例中，框架开口具有450-650 mm(诸如500-600 mm)的高度以及350-550 mm(诸如400-500 mm)的宽度。在优选实施例中，框架开口覆盖不大于0.25m2(诸如不大于0.2m2)的面积。已经发现，这种相对较小的开口导致最小的空气动力学干扰，但允许维修诸如锁定销布置和雷电保护系统的连接部的内部零件。
33.在另一个实施例中，进入开口布置还包括设置在覆盖构件和叶片的外表面之间的自粘合层。根据一个实施例，覆盖构件基本上由与叶片壳本体相同的材料制成。
34.在优选实施例中，框架粘合性地结合到壳构件。在一些实施例中，在这方面使用双
面胶带、胶水、树脂或类似的粘合材料。
35.在另一方面，本发明涉及一种制造风力涡轮叶片的方法，该风力涡轮叶片具有包括压力侧和吸力侧以及前缘和后缘的成形轮廓，其中具有翼弦长度的翼弦在前缘和后缘之间延伸，风力涡轮叶片在展向方向上在根端部和尖端端部之间延伸，其中，叶片包括外表面，该方法包括以下步骤：穿过叶片切割进入窗，将覆盖构件的第一端部枢转地连接到叶片的外表面，以及将覆盖构件的第二端部能够释放地紧固到叶片的外表面以覆盖进入窗。
36.典型地，外表面是成形表面，其中优选地，进入窗设置在所述成形表面的位置处。
37.在另一方面，本发明涉及一种制造根据本发明的风力涡轮叶片的方法，该方法包括以下步骤：-制造压力侧壳半部和吸力侧壳半部，-将翼梁结构布置在压力侧壳半部内或吸力侧壳半部内，该翼梁结构包括第一部分和第二部分，该第一部分和第二部分能够释放地联接到彼此，-穿过吸力侧壳半部或压力侧壳半部、优选地吸力侧壳半部切割进入窗，-将覆盖构件的第一端部枢转地连接到叶片的外表面，-将覆盖构件的第二端部能够释放地紧固到叶片的外表面以覆盖进入窗，-将压力侧壳半部与吸力侧壳半部连结以获得封闭壳本体，-沿着基本上垂直于封闭壳本体的展向方向的切割平面切割封闭壳本体，以获得第一和第二叶片区段，每个叶片区段包括压力侧壳半部的一部分和吸力侧壳半部的一部分，其中，翼梁结构延伸横跨切割平面，-解耦翼梁结构的第一部分和第二部分，-将第一叶片区段与第二叶片区段分离，-将第一叶片区段连结并密封到第二叶片区段以获得风力涡轮叶片，其中，翼梁结构包括至少一个锁定销，以用于通过翼梁结构的第一部分和第二部分中的每一个中的对准的相应锁定孔口将翼梁结构的第一部分能够释放地联接到翼梁结构的第二部分。
38.在优选实施例中，解耦翼梁结构的第一部分和第二部分的步骤包括经由进入窗从翼梁结构的第一部分和第二部分中的每一个中的对准的相应孔口中撤回锁定销。
39.在优选实施例中，该方法还包括在将第一叶片区段连结和密封到第二叶片区段之后经由进入窗将锁定销重新插入翼梁结构的第一部分和第二部分中的每一个中的对准的相应孔口中的步骤。
40.通过使用包括能够释放地联接到彼此的第一部分和第二部分的翼梁结构来制造风力涡轮叶片，提供了用于分段和重新组装这种风力涡轮叶片的高效且简练的方法，包括解耦和优选地重新联接所述部分。
41.优选地，压力侧壳半部和吸力侧壳半部在风力涡轮叶片的整个长度上(即在它们的整个最终长度上)制造。压力侧壳半部和吸力侧壳半部典型地将在前缘附近和后缘附近粘附或结合到彼此。每个壳半部可包括纵向/展向延伸的承载结构，诸如一个或多个主层压体或翼梁帽，优选地包括增强纤维，诸如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、诸如钢纤维的金属纤维、或植物纤维、或它们的混合物。壳半部典型地将通过用诸如环氧树脂、聚酯或乙烯基酯
的树脂灌注纤维材料的纤维铺叠层(fiber lay-up)来生产。
42.通常，压力侧壳半部和吸力侧壳半部使用模具结构制造。壳半部中的每一个可包括沿着相应的压力侧和吸力侧壳构件设置的翼梁帽或主层压体。翼梁帽或主层压体可附连到壳半部的内面。翼梁结构优选地是纵向地延伸的承载结构，优选地包括用于连接和稳定壳半部的梁或翼梁箱。翼梁结构可适于承载叶片上的相当大一部分负载。
43.翼梁结构优选地包括第一部分和第二部分，该第一部分和第二部分能够释放地联接到彼此，诸如能够释放地固定或锁定到彼此。在一些实施例中，第一部分和第二部分通过一个或多个机械装置能够释放地联接到彼此。在一些实施例中，第一部分和第二部分通过机械锁定机构能够释放地联接到彼此。翼梁结构的第二部分可有利地包括翼梁式梁或翼梁箱。翼梁结构的第一部分可优选地包括用于接收第二部分的布置，诸如中空构件或护套。
44.连结压力侧壳半部和吸力侧壳半部以获得封闭壳本体的步骤可使用任何合适的连结机构或过程(包括粘合剂、粘结材料、机械紧固件以及它们的任何组合)来进行。封闭壳优选地是能够通过本发明的方法获得的最终风力涡轮叶片的全长预成型件。
45.在切割封闭壳本体的步骤中，沿着基本上垂直于封闭壳的展向方向或纵向轴线的切割平面切割封闭壳本体。换句话说，封闭壳的展向方向或纵向轴线基本上垂直于所述切割平面。优选的是，仅沿着切割平面切割壳本体。还优选的是，在该步骤中不切割翼梁结构。
46.在一些实施例中，第一叶片区段构成叶片的整个纵向范围的30-80%，诸如40-70%。在一些实施例中，第二叶片区段构成叶片的整个纵向范围的10-50%，诸如20-40%。有利地，翼梁结构延伸横跨切割平面，优选地不被切割。第一和第二叶片区段可包括具有互补接头部段的相应端部，所述互补接头部段能够在弦向接头处连结。
47.解耦翼梁结构的第一部分和第二部分的步骤优选地通过解锁机械锁定机构来执行。在将第一叶片区段与第二叶片区段分离之后，各个叶片区段可单独地运输，例如通过相应的卡车。第一叶片区段和第二叶片区段可被运输到针对风力涡轮的架设地点。将第一叶片区段连结和密封到第二叶片区段以获得风力涡轮叶片的步骤可有利地在风力涡轮的架设地点处执行。该步骤可使用任何合适的连结和/或密封机构或过程(包括粘合剂、粘结材料、机械紧固件以及它们的任何组合)来进行。
48.在优选实施例中，翼梁结构的第一部分固定到第一叶片区段。在一些实施例中，翼梁结构的第一部分胶合或粘附到第一叶片区段，优选地胶合或粘附到部分吸力侧壳半部和部分压力侧壳半部两者。在优选实施例中，翼梁结构的第一部分不延伸超过第一叶片区段。
49.根据一些实施例，翼梁结构的第二部分被固定(诸如胶合或粘附)到第二叶片区段，优选地固定到两个部分壳半部。翼梁结构的第二部分优选地延伸超过第二叶片区段进入第一叶片区段。因此，翼梁结构的第二部分优选地从翼梁结构的第二部分内突出。在优选实施例中，第一叶片区段包括叶片的根端部。在另一个优选实施例中，第二叶片区段包括叶片的尖端端部。叶片也可被切割成多于两个区段。
50.在一些实施例中，翼梁结构的第二部分包括翼梁构件，诸如翼梁式梁或翼梁箱，该翼梁箱优选地包括至少一个翼梁式梁和至少一个翼梁凸缘。在一些实施例中，翼梁结构的第一部分包括接收构件，优选地护套构件，以用于至少部分地接收或包围翼梁结构的第二部分。在一些实施例中，翼梁结构的第二部分包括翼梁构件，该翼梁构件至少部分地接收或包围在接收结构中。接收结构可为夹套，例如包括网状件或网状结构的夹套。在一些实施例
中，夹套由与翼梁结构的第一部分的护套构件相同的材料制成。优选的是，夹套是导电夹套。
51.根据一些实施例，护套构件是基本上箱形的。在其它实施例中，护套构件是中空的。在其它实施例中，护套构件包括网状件或网结构。在优选实施例中，护套构件是导电护套构件。在优选实施例中，导电护套构件是风力涡轮叶片的雷电保护系统的一部分。在优选实施例中，第一部分的导电护套构件和第二部分的导电夹套都是风力涡轮叶片的雷电保护系统的一部分。
52.在优选实施例中，翼梁结构包括至少一个锁定销，以用于通过翼梁结构的第一部分和第二部分中的每一个中的对准的相应锁定孔口将翼梁结构的第一部分能够释放地联接到第二部分。在其它实施例中，翼梁结构包括两个或更多个(诸如三个或更多个、或四个或更多个)锁定销和在翼梁结构的第一部分和第二部分中的每一个中的两个或更多个(诸如三个或更多个、或四个或更多个)相应的锁定孔口。优选地，锁定孔口是分别形成在护套构件和翼梁构件中的相应的通孔。
53.在优选实施例中，压力侧壳半部和吸力侧壳半部在相应的模具半部中优选地通过真空辅助树脂传递模塑制造。根据一些实施例，压力侧壳半部和吸力侧壳半部各自具有50-90 m、优选地60-80 m的纵向范围l。
54.处于其打开位置的覆盖构件露出由进入窗限定的开口，并且有利地允许安装用于将翼梁结构的第一部分能够释放地联接到第二部分的弦向锁定销。此外，进入窗还可用来接近风力涡轮叶片内的内部零件(诸如叶片雷电保护系统的连接部)或者用于一般维护操作。已经发现，由本发明的覆盖构件露出的进入窗最小化或完全避免了对风力涡轮叶片的空气动力学性能和结构完整性的负面影响，同时高效地防止了液体或碎屑的流入和流出。
55.本发明还涉及一种能够通过如上所述制造风力涡轮叶片的方法获得的风力涡轮叶片。由于其翼梁结构和其联接和解除联接特性，本发明的风力涡轮叶片可容易地且高效地组装。
56.如本文中所用，术语“展向”用来描述测量或元件沿着叶片从其根端部到其尖端端部的取向。在一些实施例中，展向是沿着风力涡轮叶片的纵向轴线和纵向范围的方向。
附图说明
57.下面参照附图中示出的实施例详细地解释本发明，其中图1示出了风力涡轮，图2示出了风力涡轮叶片的示意图，图3示出了风力涡轮叶片的截面的示意图，图4是风力涡轮叶片的示意性剖视图，图5是图4中的圈出部分的放大图，以及图6、图7和图8是翼梁结构的透视图，图9是风力涡轮叶片的进入开口的局部透视图，图10是风力涡轮转子叶片的局部透视图，图11是根据本发明的风力涡轮转子叶片的局部前视图，其中采用推动闩锁机构作为紧固机构以将覆盖构件紧固到叶片，
图12是根据本发明的风力涡轮转子叶片的局部前视图，其中磁性闩锁被用作紧固机构以将覆盖构件紧固到叶片，以及图13和图14是根据本发明的风力涡轮转子叶片的局部前视图，其中采用扭转闩锁机构作为紧固机构以将覆盖构件紧固到叶片。
具体实施方式
58.图1图示了根据所谓的“丹麦概念”的常规现代逆风风力涡轮，其具有塔架4、机舱6和具有基本上水平的转子轴的转子。转子包括轮毂8和从轮毂8径向地延伸的三个叶片10，每个叶片具有最靠近轮毂的叶片根部16和最远离轮毂8的叶片尖端14。转子具有表示为r的半径。
59.图2示出了风力涡轮叶片10的示意图。风力涡轮叶片10具有常规风力涡轮叶片的形状，并且包括最靠近轮毂的根部区域30、最远离轮毂的成轮廓或翼型区域34以及在根部区域30和翼型区域34之间的过渡区域32。叶片10包括前缘18和后缘20，当叶片安装在毂上时，前缘18面向叶片10的旋转方向，后缘20面向前缘18的相反方向。
60.翼型区域34(也称为成轮廓区域)具有在产生升力方面的理想或几乎理想的叶片形状，而根部区域30由于结构考虑具有基本上圆形或椭圆形的横截面，这例如使得将叶片10安装到轮毂8更容易和更安全。根部区域30的直径(或弦)沿着整个根部区域30可为恒定的。过渡区域32具有从根部区域30的圆形或椭圆形逐渐变化到翼型区域34的翼型轮廓的过渡轮廓。过渡区域32的翼弦长度典型地随着距轮毂8的距离r的增加而增加。翼型区域34具有翼型轮廓，该翼型轮廓具有在叶片10的前缘18和后缘20之间延伸的翼弦。翼弦的宽度随着距轮毂的距离r的增加而减小。
61.叶片10的肩部40被定义为叶片10具有其最大翼弦长度的位置。肩部40典型地设置在过渡区域32和翼型区域34之间的边界处。图2还图示了叶片的纵向范围l、长度或纵向轴线。
62.应当注意的是，叶片的不同区段的翼弦通常不位于公共平面内，因为叶片可能扭曲和/或弯曲(即，预弯曲)，因此为翼弦平面提供对应地扭曲和/或弯曲的路线，这是最常见的情况，以便补偿取决于轮毂的半径的叶片的局部速度。
63.叶片典型地由压力侧壳部分36和吸力侧壳部分38制成，该压力侧壳部分36和吸力侧壳部分38沿着在叶片20的前缘18和后缘处的粘结线胶合到彼此。
64.图3示出了沿着图2中所示的线i-i的叶片的横截面的示意图。如先前所提及，叶片10包括压力侧壳部分36和吸力侧壳部分38。压力侧壳部分36包括翼梁帽41，也称为主层压体，其构成压力侧壳部分36的承载部分。翼梁帽41包括多个纤维层42，主要包括沿着叶片的纵向方向对准的单向纤维，以便为叶片提供刚度。吸力侧壳部分38还包括翼梁帽45，该翼梁帽45包括多个纤维层46。压力侧壳部分38还可包括夹层芯材料43，该夹层芯材料43典型地由巴沙木或发泡聚合物制成并夹在多个纤维增强蒙皮层之间。夹层芯材料43用来为壳提供刚度，以确保壳在叶片的旋转期间基本上保持其空气动力学轮廓。类似地，吸力侧壳部分38也可包括夹层芯材料47。
65.压力侧壳部分36的翼梁帽41和吸力侧壳部分38的翼梁帽45经由第一抗剪腹板50和第二抗剪腹板55连接。抗剪腹板50、55在所示实施例中被成形为基本上工字形的腹板。第
一抗剪腹板50包括抗剪腹板本体和两个腹板脚凸缘。抗剪腹板本体包括夹层芯材料51，诸如巴沙木或发泡聚合物，其由多个由多个纤维层制成的蒙皮层52覆盖。叶片壳36、38可包括在前缘和后缘处的另外的纤维增强物。典型地，壳部分36、38经由胶合凸缘结合到彼此。
66.图4是根据本技术人的共同未决申请的风力涡轮叶片的示意性剖开分解图，其中，图5是图4中的圈出部分的放大图。压力侧壳半部和吸力侧壳半部典型地在风力涡轮叶片10的整个长度l上制造。翼梁结构62布置在壳内。翼梁结构62包括第一部分64和第二部分66[如图5中所示]，第一部分和第二部分能够释放地联接到彼此，如图8中所示。该方法有利地包括将翼梁结构62的第一部分64固定到第一叶片区段68内的壳半部中的一者或两者，并将翼梁结构的第二部分66固定到第二叶片区段70内的壳半部中的一者或两者。
[0067]
然后将壳半部封闭并连结，诸如胶合在一起以获得封闭的壳，随后沿着基本上垂直于叶片的展向方向或纵向范围的切割平面69切割该封闭的壳，以获得第一叶片区段68和第二叶片区段70。切割平面69与翼梁结构的第一部分64的端部表面65重合。
[0068]
如图4和图5中所见，翼梁结构62延伸横跨切割平面69。如图5中所示，翼梁结构62的第一部分64固定到第一叶片区段68，该第一部分64在图示实施例中采用箱形护套构件的形式，以用于至少部分地包围翼梁结构的第二部分66。在图示实施例中包括翼梁箱的翼梁结构62的第二部分66固定到第二叶片区段70，其中，当叶片区段被组装时，第二部分66延伸超过第二叶片区段70进入第一叶片区段68。
[0069]
图5还图示了在图示的壳的上半部内的进入开口80，用于接近翼梁结构并联接和解耦翼梁结构62的第一部分和第二部分。为了解耦，如图6至图8中图示的锁定销经由进入开口80从翼梁结构的第一部分和第二部分中的每一个中的对准的相应孔口76、78中撤回。在将第一叶片区段68连结和密封到第二叶片区段70以获得风力涡轮叶片之前或之后，该方法有利地包括通过将锁定销74重新插入翼梁结构的第一部分和第二部分中的每一个中的对准的相应孔口76、78中而经由进入开口80重新联接翼梁结构的第一部分和第二部分，如图8中所图示。如图4和图5中所见，切割步骤d1)不包括切割翼梁结构，仅壳半部被切割。此外，两个抗剪腹板82a、82b布置在第一叶片区段内。
[0070]
图6、图7和图8示出了根据本技术人的共同未决申请的具有呈导电箱形护套构件形式的第一部分64的翼梁结构62的实施例。优选地，导电护套构件是风力涡轮叶片的雷电保护系统的一部分。翼梁结构的第二部分66包括箱形翼梁67，该箱形翼梁67的一部分包封在例如包括导电网状件72的夹套72中。翼梁结构62包括锁定销74，以用于通过翼梁结构的第一部分和第二部分中的每一个中的对准的相应锁定孔口76、78将翼梁结构的第一部分64能够释放地联接到第二部分66。
[0071]
图9是风力涡轮叶片10的进入开口180的局部透视图。风力涡轮叶片10包括具有外表面110的壳构件138，诸如吸力侧壳半部。壳构件138可包括连接到第二区段170(诸如尖端端部区段)的第一区段168(诸如根端部区段)。在叶片壳构件138中设置有进入开口180，以用于允许进入叶片内的中空空间，例如用于插入或撤回如上所述的锁定销174。
[0072]
图10是具有外表面110的风力涡轮转子叶片10的局部透视图，这里图示了吸力侧壳半部138的外表面。在制造本发明的叶片过程中，如由图10中的阴影线所指示的，穿过叶片切割进入窗94，以允许进入其内部。在图10的图示示例中，进入窗是基本上矩形的，并且靠近叶片的后缘设置。
[0073]
如图11中所图示，覆盖构件92构造成覆盖进入窗94。覆盖构件92包括第一端部92a和第二端部92b。第一端部92a枢转地连接到叶片10的外表面110，并且第二端部92b通过紧固机构能够释放地和自接合地紧固到叶片10的外表面110。在本发明的一个实施例中，紧固机构可为自接合和能够从外部释放的紧固机构。覆盖构件92能够相对于叶片10在打开位置和关闭位置之间枢转地移动。在覆盖构件92的打开位置中，可通过进入窗94进入叶片10的内部，并且在关闭位置中，覆盖构件92与叶片10的外表面110基本上齐平。紧固机构包括但不限于如图11中所示的推动闩锁机构95。推动闩锁机构95包括阳紧固构件93a和阴紧固构件93b。推动闩锁机构95是示例性机构，其典型地在接收到用于解锁的输入力时打开，并且随后接收来自相同方向的输入力以锁定该机构。在锁定或关闭位置中，阳紧固构件93a自接合地容纳在阴紧固构件93b中。在图11中所示的推动闩锁机构95的示例性实施例中，阴紧固构件93a是安装在覆盖构件92的内表面上的球。基于在打开位置和关闭位置之间的位置和施加在覆盖构件92上的外部输入力，球闩锁并从设置在叶片10的外表面110上的钩释放。
[0074]
覆盖构件92的第二端部92b自接合地紧固到叶片10的外表面110。换句话说，不需要任何外部构件或工具来将覆盖构件92与叶片10紧固。本发明的紧固机构是自恃的或自接合的，因为它允许阳紧固构件93a与阴紧固构件93b接合，而不必使用任何外部工具，并且保持接合，直到施加外部脱离接合力。
[0075]
例如，考虑推动闩锁机构95作为示例性紧固机构，朝向叶片10施加在覆盖构件92的外表面上的推力导致阳紧固构件93a和阴紧固构件93b之间的接合，并且因此消除了对诸如螺钉、螺母和螺栓等的外部构件的需要。
[0076]
此外，紧固机构是能够从外部释放的，因为紧固机构可通过外部操作脱离接合。考虑示例性的推动闩锁机构95，接近第二端部92a的覆盖构件92上的外部输入力导致覆盖构件92从叶片10的释放或脱离接合。这消除了使用手动或有动力的工具在关闭位置和打开位置之间操作覆盖构件的需要。
[0077]
如图12中所图示，在本发明的另一个示例性实施例中，紧固机构是磁性闩锁97。磁性闩锁97是磁体的系统，该磁体的系统可直接地和自接合地附接到另一个磁性结构，或者当磁体在附近时将移动。第一磁体93a可安装在覆盖构件92的内表面上，并且第二磁体93b可附接到接近进入窗94的叶片10的外表面110。相反极性的第一磁体93a和第二磁体93b可吸引到彼此，以将覆盖构件92带到自接合关闭位置。此外，相同极性的磁体可感应排斥力以使覆盖构件92移动远离关闭位置。
[0078]
如在推动闩锁机构95的情况中，示例性磁性闩锁97允许覆盖构件92和叶片10之间的自接合。磁性闩锁97也能够使用合适的技术从外部释放。一个极性的磁体可在覆盖构件92的第二端部92b处设置在覆盖构件92的内表面上，其充当阳紧固构件93a。此外，相反极性的磁体或具有磁性特性的构件可设置在叶片10中，以充当阴紧固构件93b。当覆盖构件92朝向叶片10移动时，阳紧固构件93a与阴紧固构件93b接合，并且保持接合直到施加外部脱离接合力，并且因此消除了对诸如螺钉、螺母和螺栓等的外部构件的需要。
[0079]
此外，磁性闩锁可能够通过诸如引入极性与设置在覆盖构件92上的阳紧固构件93a的极性相同的磁性构件的方式从外部释放。这可能产生排斥力并因此导致覆盖构件92的释放。这消除了使用手动或有动力的工具在关闭位置和打开位置之间操作覆盖构件的需要。
[0080]
如图13和图14中所图示，在本发明的又一个示例性实施例中，自接合和能够从外部释放的紧固机构是扭转闩锁机构96。扭转闩锁机构96是指在不使用时典型地保持与外表面齐平的机构，如图13中所示，但是可通过外部施加的扭转力打开，该扭转力允许从关闭位置朝向打开位置移动，如图14中所示。扭转闩锁机构96包括带螺纹紧固构件，该带螺纹紧固构件在扭转时可松开，从而有利于打开覆盖构件92。
[0081]
如在推动闩锁机构95和磁性闩锁97的情况中，扭转闩锁机构96允许覆盖构件92和叶片10之间的自接合。扭转闩锁机构96也能够从外部释放。扭转闩锁机构97可包括旋钮状构件，其可在顺时针方向上转动以导致接合，并且在逆时针方向上转动以解锁或脱离接合。因此，覆盖构件92和叶片10可通过在顺时针方向上扭转旋钮状结构而自接合，并且可通过在逆时针方向上扭转而从外部释放。这消除了对诸如螺钉、螺母和螺栓等的外部构件的需要。
[0082]
在一些实施例中，除了上述之外，可存在可采用的其它自接合和能够从外部释放的紧固机构。其它这样的自接合和能够从外部释放的紧固机构可包括但不限于弹簧锁、止动锁等，并且其应当被解释为本发明的一部分。
[0083]
本发明不限于本文中描述的实施例，并且可在不脱离本发明的范围的情况下修改或调整。
[0084]
所公开的风力涡轮叶片及制造其的方法的技术贡献在于，它改进了进入部打开和关闭及接合布置。
[0085]
根据本发明的一个实施例，提供了一种风力涡轮叶片，其具有包括压力侧和吸力侧以及前缘和后缘的成形轮廓，其中具有翼弦长度的翼弦在前缘和后缘之间延伸，该风力涡轮叶片在展向方向上在根端部和尖端端部之间延伸，其中，该叶片包括外表面、延伸穿过叶片的进入窗、用于覆盖进入窗的覆盖构件，其中，覆盖构件的第一端部枢转地连接到叶片的外表面，并且覆盖构件的第二端部能够释放地紧固到叶片的外表面。
[0086]
根据本发明的另一个实施例，提供了一种制造风力涡轮叶片的方法，该风力涡轮叶片具有包括压力侧和吸力侧以及前缘和后缘的成形轮廓，其中具有翼弦长度的翼弦在前缘和后缘之间延伸，该风力涡轮叶片在展向方向上在根端部和尖端端部之间延伸，其中，该叶片包括外表面，该方法包括以下步骤：穿过叶片切割进入窗；将覆盖构件的第一端部枢转地连接到叶片的外表面；以及将覆盖构件的第二端部能够释放地紧固到叶片的外表面以覆盖进入窗。
[0087]
根据本发明的又一个实施例，提供了一种制造根据本发明的风力涡轮叶片的方法，该方法包括以下步骤：制造压力侧壳半部和吸力侧壳半部；将翼梁结构布置在压力侧壳半部内或吸力侧壳半部内，该翼梁结构包括第一部分和第二部分，该第一部分和第二部分能够释放地联接到彼此；穿过吸力侧壳半部或压力侧壳半部、优选地吸力侧壳半部切割进入窗；将覆盖构件的第一端部枢转地连接到叶片的外表面；将覆盖构件的第二端部能够释放地紧固到叶片的外表面以覆盖进入窗；将压力侧壳半部与吸力侧壳半部连结以获得封闭壳本体；沿着基本上垂直于封闭壳本体的展向方向的切割平面切割封闭壳本体，以获得第一和第二叶片区段，每个叶片区段包括压力侧壳半部的一部分和吸力侧壳半部的一部分，其中，翼梁结构延伸横跨切割平面；解耦翼梁结构的第一部分和第二部分；将第一叶片区段与第二叶片区段分离；将第一叶片区段连结并密封到第二叶片区段以获得风力涡轮叶片，
其中，翼梁结构包括至少一个锁定销，以用于通过翼梁结构的第一部分和第二部分中的每一个中的对准的相应锁定孔口将翼梁结构的第一部分能够释放地联接到翼梁结构的第二部分。
[0088]
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当容易理解，本发明不限于这些公开的实施例。此外，可修改本发明以结合此前未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变型、变更、替换或等效布置。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，本发明的各方面可仅包括一些所描述的实施例。因此，本发明不受前述描述限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。
[0089]
附图标记列表4 塔架6 机舱8 轮毂10
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叶片14
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叶片尖端16
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叶片根部18
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前缘20
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后缘30
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根部区域32
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过渡区域34
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翼型区域36
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压力侧壳部分38, 138
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吸力侧壳部分40
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肩部41
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翼梁帽42
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纤维层43
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夹层芯材料45
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翼梁帽46
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纤维层47
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夹层芯材料50
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第一抗剪腹板51
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芯构件52
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蒙皮层55
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第二抗剪腹板56
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第二抗剪腹板的夹层芯材料57
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第二抗剪腹板的蒙皮层60
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填充绳62
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翼梁结构64
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第一部分65
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第一部分的端部表面
66
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第二部分67
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翼梁构件68,168
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第一叶片区段69
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切割平面70,170
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第二叶片区段72
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夹套/网状件74,174
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锁定销76
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孔口78
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孔口80,180
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进入开口82
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抗剪腹板90
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进入布置92
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覆盖构件92a
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覆盖构件的第一端部92b
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覆盖构件的第二端部93a
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阳紧固构件93b
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阴紧固构件94
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进入窗95
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推动闩锁机构96
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扭转闩锁机构97
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磁性闩锁110
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叶片外表面l 长度r
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距轮毂的距离r
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转子半径