风力涡轮转子叶片组件和风力涡轮转子叶片的翼弦延长器的制造方法
【技术领域】
[0001]本主题大体涉及风力涡轮，且更具体地，涉及用于风力涡轮转子叶片组件的翼弦延长器。
【背景技术】
[0002]风力被认为是目前可得的最清洁、最环境友好的能源中的一种，且就这一点而言，风力涡轮备受瞩目。现代风力涡轮典型地包括塔筒、发电机、齿轮箱、机舱(nacelle)和一个或更多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼片原理捕获风的动能。转子叶片以旋转能的形式传递动能，以便使将转子叶片联接到齿轮箱(或如果不使用齿轮箱，则直接联接到发电机)的轴转动。发电机然后将机械能转换成电能，电能可调度到电网。
[0003]风力涡轮转子叶片的具体大小是影响风力涡轮总体效率的显著因素。具体而言，转子叶片的宽度或翼弦的增加可大体导致风力涡轮能量产出的总体增加。例如，增加的弦长可导致转子叶片的增加的升阻比，由此增加对应的转子扭矩且因此增加风力涡轮的功率产出。然而，转子叶片常常受到设计约束，该设计约束用来限制各个叶片的总体大小，尤其是在转子叶片的制造和/或运输期间。因此，期望提供一种手段，其用于增加转子叶片的有效弦长以改善其性能，同时遵守制造和运输相关的设计约束。
[0004]而且，随着风力涡轮操作一段时间，表面污垢可导致转子叶片的性能恶化。尤其是，随着转子叶片的外表面变得粗糙，转子叶片的空气动力性能显著下降。在这种情形下，可期望提供一种手段，以用于与转子叶片的粗糙表面无关地增加其性能。
[0005]因此，在本技术领域中将欢迎可分离地附连到新的或现有的转子叶片上的翼弦延长器。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的方面和优点将在以下描述中部分地陈述，或可从说明书中显而易见，或可通过本实用新型的实践来学习。
[0007]在一个方面中，本主题涉及用于风力涡轮的转子叶片组件。转子叶片组件可大体包括在根部与顶端之间纵长地延伸的转子叶片。转子叶片可包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸力侧。另外，转子叶片组件可包括翼弦延长器，其具有联接到压力侧或吸力侧中的至少一者的附连部分和从附连部分朝外延伸超过后缘的延伸部分。延伸部分可在邻近后缘配置的第一端与相对第一端配置的第二端之间沿弦向延伸。延伸部分可包括限定在第一与第二端之间的表面。延伸部分还可包括从表面朝外突出的至少一个加强筋。
[0008]在另一个方面中，本主题涉及用于风力涡轮的转子叶片的翼弦延长器。翼弦延长器可大体包括附连部分和延伸部分，附连部分构造成联接到由转子叶片的压力侧或吸力侧中的至少一个限定的外表面，延伸部分构造成从附连部分朝外延伸超过转子叶片的后缘。延伸部分可在构造成邻近后缘配置的第一端与相对第一端配置的第二端之间沿弦向延伸。延伸部分可包括限定在第一与第二端之间的表面。另外，翼弦延长器可包括从延伸部分的表面朝外突出的至少一个加强筋。(多个)加强筋可在第一筋端与第二筋端之间沿着表面纵长地延伸。第一筋端可构造成邻近后缘配置。
[0009]通过参考以下说明书和所附权利要求书，本实用新型的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入说明书中且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，且连同说明书一起用来解释本实用新型的原理。
【附图说明】
[0010]在说明书中陈述针对本领域技术人员的本实用新型的全面且能够实现的公开，包括其最佳模式，说明书参考附图，在附图中:
[0011]图1示出了风力涡轮的一个实施例的透视图；
[0012]图2示出了根据本主题的方面的转子叶片组件的一个实施例的透视图；
[0013]图3示出了在3-3线附近截取的图2中所示的转子叶片组件的截面视图，尤其示出了转子叶片组件的转子叶片的截面；
[0014]图4示出了在4-4线附近截取的图2中所示的转子叶片组件的截面视图，尤其示出了在图2中所示的转子叶片的后缘处联接到其的转子叶片组件的翼弦延长器；
[0015]图5是图4中所示的翼弦延长器的透视图；
[0016]图6示出了在图2中所示的转子叶片的后缘处联接到其的翼弦延长器的另一实施例的截面视图；
[0017]图7示出了在图2中所示的转子叶片的后缘处联接到其的翼弦延长器的又一实施例的截面视图；
[0018]图8示出了根据本主题的方面的翼弦延长器的又一实施例的透视图；以及
[0019]图9示出了在图2中所示的转子叶片的后缘处联接到其的图8中所示的翼弦延长器的截面视图。
【具体实施方式】
[0020]现在将详细参考本实用新型的实施例，其一个或更多个示例在附图中示出。每个示例以解释本实用新型，而非限制本实用新型的方式提供。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中做出各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可与另一实施例一起使用，以产生又一实施例。因此，预期本实用新型涵盖落在所附权利要求和它们的等同物的范围内的这些修改和变化。
[0021]总体上，本主题涉及用于风力涡轮转子叶片的翼弦延长器。具体而言，在若干实施例中，公开了一种翼弦延长器，其可在转子叶片的后缘处安装到其上，以便用作叶片弦长的延伸或伸长。叶片有效弦长的这种延伸可大体增强转子叶片的操作效率，诸如通过增加转子叶片的升阻比和/或轴向进气。在若干实施例中，翼弦延长器的一个或更多个设计特征(例如，形状、弦向长度、定向角度等)可变化，以便增强延长器的操作效果。例如，在特定实施例中，取决于延长器沿转子叶片安装的展向位置，翼弦延长器的弦向长度可变化，诸如通过在翼弦延长器安装在更外侧的位置处时降低弦向长度。
[0022]额外地，如下文中将描述的，所公开的翼弦延长器可包括从其表面中的一个或更多个朝外突出的一个或更多个加强筋。总体上，加强筋可构造成为翼弦延长器提供额外的硬度和刚度，由此允许翼弦延长器耐受在风力涡轮的操作期间跨转子叶片发生的空气动力载荷。而且，(多个)加强筋还可构造成直接和/或直接接合抵靠转子叶片的后缘，从而允许在后缘和(多个)筋之间发生反作用载荷，以抵消作用在翼弦延长器上的空气动力载荷。
[0023]现在参考附图，图1示出了风力涡轮10的一个实施例的透视图。如图所示，风力涡轮10大体包括从支承表面14延伸的塔筒12、安装在塔筒12上的机舱16，和联接到机舱16的转子18。转子18包括可旋转毂20和联接到毂20且从毂20朝外延伸的至少一个转子叶片22。例如，在所示实施例中，转子18包括三个转子叶片22。然而，在备选实施例中，转子18可包括多于或少于三个的转子叶片22。各转子叶片22可绕毂20间隔，以便于旋转转子18，以使动能能够从风转换成可用的机械能，且随后转换成电能。例如，毂20可以可旋转地联接到位于机舱16内的发电机(未示出)，以允许产生电能。
[0024]现在参考图2-5，示出根据本主题的方面的转子叶片组件100的一个实施例。特别地，图2示出了转子叶片组件100的透视图，尤其示出了组件100的转子叶片102和(多个)翼弦延长器104、106。图3和图4示出了分别在3-3和4_4线附近截取的图2中所示的转子叶片组件100的截面视图。另外，图5示出了图2中所示的翼弦延长器104、106中的一个的透视图。
[0025]总体上，转子叶片组件100可包括转子叶片102 (例如，来自图1的转子叶片22)和联接到转子叶片22且从转子叶片22朝外延伸的一个或更多个翼弦延长器104、106。如下文将描述的，(多个)翼弦延长器104、106可大体构造成增强转子叶片102的能量捕获能力。例如，各翼弦延长器104、106可提供用于在延长器104、106所安装的展向位置处有效增加转子叶片102的弦长，由此增加转子叶片102的升力和轴向进气。而且，这种增加的有效弦长还可增加转子叶片102的升阻比，从而导致增加的转子扭矩，且因此导致用于风力涡轮10的增加的功率提取。因此，通过将所公开的翼弦延长器104、106中的一个或更多个安装到转子叶片102上，对应的风力涡轮10的年发电量(AEP)可显著改善。
[0026]如在所示实施例中所示，转子叶片组件100的转子叶片102可大体包括叶片根部108和叶片顶端110，叶片根部108构造成安装或以其他方式固连到风力涡轮10的毂20 (图1)，叶片顶端110与叶片根部108相反地布置。转子叶片102的本体112大体在叶片根部108与叶片顶端110之间纵长地延伸。本体112可用作转子叶