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用于风力发电厂的转子叶片

阅读：1032发布：2020-10-20

IPRDB可以提供用于风力发电厂的转子叶片专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种风力发电厂的转子叶片，该转子叶片包括相互接合的上壳体和下壳体，该壳体各有后缘，并且具有沿着流动方向延伸的外形，并且在其后端呈现一定厚度的外形后缘，其中，上壳体和下壳体的后缘在转子叶片的至少一个区域内被隔开，致使壳体之一限定外形后缘的厚度。，下面是用于风力发电厂的转子叶片专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于风力发电厂的转子叶片，该转子叶片包括相互接合的上壳体(1)和下壳体(6)，该上下壳体各有后缘(4、9)，并且所述叶片具有在流动方向上延伸的外形，并且在叶片后端呈现一厚度的外形后缘(11)，其特征在于，上壳体和下壳体(1、6)的后缘(4、9) 在转子叶片的至少一个区域内被隔开，使得由壳体之一限定外形后缘 (1)的厚度。

2.一种用于风力发电厂的转子叶片，该转子叶片包括相互接合的上壳体(1)和下壳体(6)，该上下壳体各有后缘(4、9)，并且所述叶片具有沿着流动方向上延伸的外形，并且在叶片后端呈现一厚度的外形后缘(11)，其特征在于，设置另一带形元件，该带形元件限定外形后缘(11)的厚度，其中，上壳体和下壳体(1、6)的后缘(4、9) 被隔开，使得距外形后缘(11)具有不同距离。

3.如权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，上壳体(1)限定外形后缘(11)的厚度。

4.如权利要求2所述的转子叶片，其特征在于，与上壳体的后缘 (4)相比，下壳体(6)的后缘(9)距外形后缘(11)具有较大的距离。

5.如权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，在没有限定外形后缘厚度的那个壳体的后缘区域内弄平台阶。

6.如权利要求2所述的转子叶片，其特征在于，在上壳体(1)的后缘(4)的区域和/或下壳体(6)的后缘(9)区域内所形成的台阶被弄平。

7.如权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，没有限定外形后缘(11)的壳体的后缘是倾斜的，从而平坦地支撑在另一壳体的内部上。

说明书全文

技术领域

本发明涉及一种风力发电厂的转子叶片，通过这种转子叶片以简单的方式实现特别有利的尤其是减小噪声产生的特性。

背景技术

传统上，风力发电厂的转子叶片由纤维增强塑料构成。在这种加工过程期间，上壳体和下壳体开始由纤维增强塑料制造，随后，至少在前缘和后缘的区域内相互粘附在一起。这种构造方式可以产生轻型牢固结构的转子叶片，这种结构在很大范围内可以自由地选择。
但是这提出一个风力发电厂运行固有的发生噪声的问题。在很大程度上，这种运行噪声来自于风的噪声，而这种风的噪声产生在转子叶片的后缘周围，在这里，沿着转子叶片的吸入侧和压力侧流动的风量相互撞击，从而产生压力梯度，并且出现湍流。为了解决这个问题， DE19580147T1提出把柔性材料，例如弹性带加入到外形后缘的区域内。弹性带是菱形横截面，带的一端装进两个壳体半部之间形成的间隙内，这两个壳体半部设有特殊的外形设计。同样地，也可以加入由机织物或者(oder)针织物制成的带。此外，DE19743694A1提出一种转子叶片后缘的特殊外形(profile)设计，这种设计同样被认为会降低噪声级。这种外形设计以转子叶片向着转子叶片后缘的锥度逐步增大的方式构成，但是没有形成阶梯形台阶。相反，从DE19614420C2 中得知，提供具有阶梯形渐变的转子叶片后缘的上侧和下侧。涉及的所有技术共同之处是在它们的制造方式中需要花费相当大的劳力。

发明内容

本发明的目的是提供一种转子叶片，该转子叶片低程度地产生噪声，并且在后缘区域中以低的制造费用能够生产。
根据本发明，这个目的通过风力发电厂的转子叶片来实现，该转子叶片包括相互接合的上壳体和下壳体，该壳体各有后缘，并且具有沿着流动方向延伸的外形，并且在其后端呈现一定厚度的外形后缘，其中，上壳体和下壳体的后缘在转子叶片的至少一个区域内被隔开，致使壳体之一限定外形后缘的厚度。
通过具有后缘的转子叶片实现这一目的，该转子叶片的上壳体和下壳体相互接合，并且该壳体各后缘，其中，壳体的后缘中的一个与另一壳体的后缘相比更加靠近转子叶片的后缘地在转子叶片的至少一个区域内延伸。这里，转子叶片的后缘表示整个转子叶片的这样一部分，即该部分位于相对于流动方向后面最远之处。根据这种情况，转子叶片的后缘可与上部壳体或者下部壳体的后缘之一相一致，或者可以通过近似带形的另一元件形成。
根据本发明，转子叶片由相互接合的上壳体和下壳体构成，并且每个壳体在前缘和后缘之间具有一定深度，即壳体中一个的深度大于另一壳体的深度，使得壳体之一至少在转子叶片的一个区域内悬于另一壳体之上。
本发明壳体的这种布置能避免上壳体和下壳体在后缘的区域内相互叠置，而当相互叠置时将不可避免地使后缘产生一定厚度，该厚度至少相当于上壳体和下壳体以及两者之间胶粘剂结合的材料厚度的总和。转子叶片的后缘本身可以由两个壳体半部中的一个的后缘直接构成，或者可以采用更多元件在后缘的区域内接合两个壳体半部，因此限定了适合转子叶片的后缘。这种类型的附加元件可呈现的厚度与两个重叠齐平完工的壳体半部的厚度相比要小，因此尽管具有附加元件，但是本发明壳体半部的配置完全可以使后缘达到更小的厚度。
本发明相信得出，尽可能薄的转子叶片的后缘对于减小风造成的噪声是重要的。外形深度1到10密耳(per mil)、优选为1到5密耳的值可以认为是转子叶片外形后缘的最大厚度的推荐值。例如，如果外形深度是一米，这就等于2密耳相对外形厚度的大约2mm的最大厚度。对于传统的构造方式，例如上壳体和下壳体在后缘区域内的厚度各为1毫米并且在后缘区域内相互粘附，要达到此值是困难的，因为还要更多的层，例如胶粘剂、清漆或者凝胶涂层将加厚外形后缘。
根据一个方面，转子叶片的后缘与上壳体的后缘相一致。这意味着，上壳体的后缘形成了转子叶片的后缘。这有助于实现转子叶片后缘的厚度受控于上壳体后缘的厚度。采取措施在后缘区域内将两个壳体半部相互粘附在一起。这可产生特别牢固的配置，因为在转子叶片外形上的扭转稳定性将会得到提高，特别是象先进转子叶片外形上采用的有着长而薄的后缘的转子叶片外形更是如此。另一个优点是可以减少所使用的材料。此外，确保后缘为均匀的厚度，而该厚度只取决于上壳体的厚度。不用花费额外的制造劳力便可制造出转子叶片。
根据另一个方面，沿着转子叶片的后缘使用形成转子叶片后缘的另一个元件。此时，额外元件的后缘与转子叶片的后缘相一致。在这种情况下，转子叶片后缘的厚度只取决于额外元件的后缘厚度。本发明上壳体和下壳体的后缘的配置可以使菱形或者带形的额外元件厚度保持小于上壳体和下壳体的两个后缘的厚度，这两个壳体相互叠置，并且相互齐平。因此，不需要使两个壳体半部的后缘具有特别的外形，例如这种外形限定为扁平，使能加入特别薄的带形元件。
根据另一个方面，形成在距转子叶片后缘较远的壳体半部后缘处的台阶被弄平，以便在转子叶片后缘的区域中得到促进流动的外形。
根据另一个方面，没有限定转子叶片后缘的壳体的后缘是倾斜的，从而平坦地支撑在另一壳体的内部上。这有助于避免在相关后缘区域内形成阶梯。根据外形形状，也可以达到有利的胶粘剂结合。

附图说明

下面通过实施例将更加详细地描述本发明。图中：
图1示出转子叶片的横剖视图；
图2示出本发明转子叶片后缘的横剖视图；
图3示出本发明转子叶片另一实施例的后缘的横剖视图；
图4示出适应现有技术的转子叶片后缘的横剖视图。

具体实施方式

所有插图中使用相同的附图标记。
图1横剖面所示的转子叶片由上壳体1和下壳体6构成。该外形在后面以外形后缘11结束。该外形的前缘由外形鼻部21限定。外形弦20也示出在该图中。
图4示出现有技术，表示转子叶片后缘的横剖面。上壳体1具有外部2、内部3和后缘4，并且部分地填充了间隔材料5，例如轻木或者泡沫物质。同样应用到下壳体6，该下壳体6具有内部7、外部8 和后缘9。在两个壳体半部1、6之间的区域10填充以胶粘剂，以接合上壳体和下壳体1、6。后缘4、9均与外形后缘11相一致。两个后缘4、9限定外形后缘11的厚度。因此，它至少两倍于后缘区域中壳体1、6的材料厚度加上需要一定厚度的胶粘剂的尺寸。
参照图1所示用于本发明设计的转子叶片的后缘，上壳体和下壳体的后缘4、9没有相互齐平地粘附在一起，但是以一种方式来确保下边缘6的后缘9与外形后缘11有一定距离。由上壳体1的后缘4限定外形后缘11的厚度的方式将后缘4、9隔开。这有助于达到转子叶片的后缘的均匀小厚度。
在所示的转子叶片中，壳体元件的顶层包括玻璃纤维增强聚酯或者环氧树脂。使用聚酯、环氧树脂或者聚氨基甲酸乙酯树脂将这些壳体相互粘附在一起。
在制造工艺中，通过将胶粘剂树脂涂敷到壳体中之一、优选涂敷到下壳体上达到壳体之间的最佳接合，同时使仍处于制造模内。没有胶粘剂树脂的壳体也依然处于其制造模中。然后将上壳体和下壳体相互叠置在上，并且相互压在一起，以达到胶粘剂厚度，该厚度尽可能地薄，但是足能在后缘处固接。
当该壳体被相互压在一起时，提供被支撑，例如借助施加巨大压力的液压缸来。
另一个本发明转子叶片的后缘示出在图3中。该转子叶片具有一种外形，其特征在于，在后部区域内具有特别明显的凸度。这对先进的转子叶片外形，例如所谓的Risφ外形，情况通常是这样。
上壳体1和下壳体6在后缘区域的主要区域内几乎平行延伸。这样可以减少在区域10内所需的胶粘剂量。
同样地，向下弄平的台阶示出在下壳体6的后缘9的区域内。与图2相反，此后缘不是倾斜设计，这可以节省制造中的工作量。

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