将开口套筒附加装置安装于风力涡轮叶片上的系统和方法与流程

本主题大体上涉及风力涡轮，并且更具体地涉及用于将呈开口套筒的形式的附加装置(诸如，振动抑制装置)安装到风力涡轮叶片上的方法和相关装置。

背景技术：

1、在风力涡轮的转子被锁定或空转时的安装、维护、修理或其它场景期间，可能期望将附加装置安装到风力涡轮的叶片上。附加装置可涉及例如涡流发生器或旨在增强叶片的空气动力性能的其它类型的装置。在其中转子被锁定或正空转并且无偏航能力的特定场景下，可能期望将临时附加装置以振动抑制装置的形式安装于叶片上，以防止发生失速或涡流引起的振动。这些振动抑制装置在设计上可具有不同的形状和大小，并且用来增加阻力、干扰/影响叶片表面上的空气流或提供振动阻尼。

2、用于安装附加装置的当前规程提出了重大挑战。例如，常规的解决方案大体上需要起重机、樱桃采摘机或令人望而却步的专业知识来使附加装置安装或附接于叶片根部处或其附近的上塔架位置。就必要的设备(例如，起重机或樱桃采摘机)而言，这些规程是昂贵、耗时的，并且可能对人员造成健康和安全顾虑。

3、美国专利no.10337540描述了一种装置和相关联的安装方法，其中，风力涡轮叶片振荡防止器形成为封闭套筒，封闭套筒在其一端处具有由弹性轴环限定的孔隙开口。防止器构造成用于可移除地施加于风力涡轮叶片的末梢上，并且沿着叶片纵向地延伸且在周界上围绕叶片延伸。防止器具有非空气动力外表面，当防止器在风力涡轮叶片上就位时，非空气动力外表面干扰所述套筒的纵向范围和周界范围的大部分上的平滑空气流或分层空气流。在特定实施例中，该外表面是鱼网型的结构。防止器包括沿着套筒的纵向范围延伸的平滑内表面。在使用中，平滑内表面确保保护叶片后缘免于与防止器的粗糙的非空气动力外表面接触。这确保防止器可施加到在其后缘处具有锯齿的风力涡轮叶片。特别地，平滑内表面防止粗糙的非空气动力外表面与锯齿之间的磕碰。平滑内表面在锯齿上滑行，而不接合锯齿并且不损坏锯齿或平滑内部织物。

4、us‘540专利的方法和装置具有明显的缺点。例如，套筒的构造复杂并且需要内平滑层和外部鱼网或“粗糙的”非空气动力材料层。为了在安装过程期间使叶片孔隙保持开口，在孔隙处需要单独的弹性轴环。套筒的安装需要套筒的开口端与叶片的末梢的相当精确的对准，这需要叶片朝向地面的特定叶片取向和具有第一引导线的在地面上的技术人员与具有第二引导线的在毂中的技术人员之间的仔细协调，以使套筒与叶片末梢对准并且将套筒拉到叶片末梢上。将为理想的是，提供一种用于将附加装置(诸如，振动抑制装置)安装到风力涡轮叶片的末梢端上的装置和相关联的方法，其是成本有效、安全的，在叶片的各种取向下工作，并且消除在风力涡轮现场对起重机或其它类似设备的需要。

技术实现思路

1、本发明的方面和优点将在以下的描述中部分地阐明，或可从描述显而易见，或可通过本发明的实践而获知。

2、在一个方面，本公开涉及一种用于将柔性材料附加装置安装到风力涡轮的叶片上的方法，其中，叶片在塔架顶上的毂处装配到转子。该方法不限于附加装置的任何特定类型或目的，并且包括如下的实施例：其中，附加装置构造为柔性材料包绕物，柔性材料包绕物搭覆在风力涡轮叶片的前缘周围，以用作振动抑制装置，振动抑制装置干扰跨过叶片的流动，以便抑制失速或涡流引起的振动发生。该方法包括使多个标记线构造到包绕物上，标记线具有一长度，以便当附加装置紧固于叶片上时，延伸到地面位置。转子用于将叶片定位到第一旋转位置。附加装置定位到叶片上的期望展向位置，使得包绕物形成搭覆在叶片的前缘周围的开口套筒构造，并且，包绕物的展向侧与叶片的后缘相邻而相应地沿着叶片的压力侧和吸力侧延伸。通过由地平面位置处的一个或多个技术人员操纵标记线，包绕物抵靠叶片被张紧。附接装置(例如，夹具、夹子等)与包绕物构造在一起，并且经由张紧动作固定到叶片的后缘。

3、该方法的实施例包括通过利用变桨控制系统来使叶片旋转同时使标记线从地面位置朝向叶片的根部端前进而将标记线围绕叶片沿朝向叶片的根部端的方向包绕。以此方式，标记线形成从包绕物到叶片的根部端围绕叶片的包绕图案。

4、叶片的后缘在附加装置的期望展向位置处可包括锯齿，其中，该方法包括使附接装置固定到锯齿上、固定于锯齿之间或固定于锯齿上，以便不损坏锯齿。

5、在特定实施例中，附接装置经由弹性部件(例如，弹性细绳或线)连接到包绕物，并且，标记线连接到附接装置，其中，张紧过程包括从地面位置拉动标记线，以使弹性部件拉伸(并且使包绕物抵靠叶片张紧)，直到附接装置接合并且固定到叶片的后缘。包绕物可具有矩形形状，并且，标记线和附接装置中的一个可附接到包绕物的每个拐角。

6、叶片的第一旋转位置可为例如3点钟与5点钟之间或9点钟与7点钟之间的相对位置。

7、在特定实施例中，附加装置通过下者来定位于叶片上的期望展向位置处：利用转子毂处的技术人员，将包绕物围绕叶片的前缘定位并且使标记线掉落到地面位置；以及利用地面位置处的技术人员，使用标记线来使包绕物沿着叶片展向地移动到期望展向位置。在该实施例的情况下，转子毂处的技术人员可将附接到包绕物的弦向侧的引导线放出，以在包绕物沿着叶片移动到期望展向位置时，使包绕物稳定。

8、在另一实施例中，附加装置通过下者来定位于叶片上的期望展向位置处：利用叶片上的期望展向位置下方的地面位置处的一个或多个技术人员，将标记线中的一个或多个向上推进并使其越过叶片的前缘；利用地面位置处的技术人员，拉动被推进的标记线，以使包绕物向上提升并越过叶片的前缘，以形成搭覆在前缘周围的开口套筒构造；以及利用地面位置处的技术人员，拉动标记线，以使包绕物抵靠叶片张紧并且使附接装置固定到叶片的后缘。在该实施例的情况下，标记线和附接装置可附接到包绕物的四个拐角中的每个，其中，在包绕物的一个展向侧处附接到拐角的标记线被推进越过叶片。

9、本发明还包含按与安装附加装置的顺序基本上相反的顺序从风力涡轮叶片移除附加装置的各种方法实施例。

10、本发明还包含一种用于风力涡轮的附加装置，该附加装置包括柔性材料包绕物，柔性材料包绕物具有一大小和尺寸，以便在沿着风力涡轮叶片的期望展向位置处形成搭覆在风力涡轮叶片的前缘周围的开口套筒构造，其中，包绕物的展向侧与叶片的后缘相邻而相应地沿着叶片的压力侧和吸力侧延伸。多个标记线附接到包绕物，标记线具有一长度，以便从附加装置在风力涡轮叶片上的期望位置延伸到地面位置，使得地面位置处的技术人员可操纵标记线，以使附加装置定位于叶片上的期望位置处。附接装置连接到包绕物，附接装置构造成使包绕物紧固到叶片的后缘。

11、叶片的后缘在附加装置的期望展向位置处可包括锯齿，其中，附接装置构造成附接到锯齿上、附接于锯齿之间或附接于锯齿上而不损坏锯齿。

12、在特定实施例中，附接装置包括主体，主体在其一侧上具有一个或多个突出部，所述一个或多个突出部沿着后缘配合在锯齿之间。主体可为相对平坦的平面部件，其中，突出部限定于其下侧上。

13、在另一实施例中，附接装置可包括具有内模制表面的大体上u状的主体部件，内模制表面与锯齿的形状相符，其中，当使附接装置固定到叶片的后缘时，锯齿滑动到主体中。

14、在某一实施例中，附接装置经由弹性部件附接到包绕物，并且，标记线附接到附接装置，弹性部件具有一长度，以便当附接装置固定到后缘时，使包绕物抵靠叶片张紧。在该实施例中，弹性部件可完全地沿着包绕物的弦向侧延伸并且延伸超出包绕物的弦向侧。

15、包绕物可具有大体上矩形的形状，其中，标记线和夹具装置中的一个附接到包绕物的每个拐角。

16、附加装置的特定实施例包括附接到包绕物的弦向侧的引导线，引导线具有一长度，以允许风力涡轮的转子毂处的技术人员在附加装置展向地移动到叶片上的期望位置时操纵引导线。

17、在独特实施例中，包绕物由开口编织构造或材料(例如，鱼网材料)形成。

18、本发明还包含风力涡轮叶片，其具有安装于其上的附加装置中的一个或多个。

19、将参考以下的描述和所附权利要求书而进一步支持并描述本发明。并入本说明书中并构成其部分的附图图示了本发明的实施例，并与描述一起用来解释本发明的原理。