CN102454538A - 用于风力涡轮机的转子叶片的扩展组件 - Google Patents

用于风力涡轮机的转子叶片的扩展组件 Download PDF

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CN102454538A CN2011103542060A CN201110354206A CN102454538A CN 102454538 A CN102454538 A CN 102454538A CN 2011103542060 A CN2011103542060 A CN 2011103542060A CN 201110354206 A CN201110354206 A CN 201110354206A CN 102454538 A CN102454538 A CN 102454538A
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Abstract

本发明涉及用于风力涡轮机的转子叶片的扩展组件,具体而言,公开了一种用于风力涡轮机的转子叶片的扩展组件。该扩展组件通常可包括具有第一端和第二端的间隔件,第一端构造成附接在转子叶片的叶根上,而第二端构造成附接在风力涡轮机的轮毂上。此外,该扩展组件可包括翼,其限定大体空气动力学的轮廓,并包括基部和外侧部分,基部构造在间隔件上,外侧部分从间隔件沿大体展向方向延伸,翼的外侧部分可通常构造成邻近转子叶片的吸力侧和压力侧的至少其中一个而设置。

Description

用于风力涡轮机的转子叶片的扩展组件
技术领域
本主题总体涉及用于风力涡轮机的转子叶片,且更具体地,涉及包括用来增加风力涡轮机的能量输出的扩展组件的转子叶片组件。
背景技术
风力被认为是当前可获得的最清洁、最环境友好的能源之一,并且风力涡轮机在此意义上已经获得了增加的关注。现代风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或更多转子叶片。转子叶片使用已知的翼面原理从风捕获动能并通过旋转能传递此动能以使得将转子叶片联接到齿轮箱上或者如果未使用齿轮箱则直接联接到发电机上的轴旋转。发电机然后将机械能转换成可运用于公用电网的电能。
为了确保风力保持为可用的能源,已经做出了努力来通过改变风力涡轮机的尺寸以及容量来增加能量输出。例如,通常已知风力涡轮机的能量输出可通过增加转子叶片的长度和/或空气动力学效率而提高。然而,为了增加现有风力涡轮机的转子叶片的长度和/或效率,典型地需要用新的叶片替代现有的转子叶片。通常,风力涡轮机的转子叶片的完全更换涉及大量的涡轮机停机时间并且还由于新叶片的制造、运输和安装的高成本而是非常昂贵的。
因此,需要一种可以附接到现有风力涡轮机的转子叶片上的扩展组件以便给转子叶片提供增加的长度和改善的空气动力学效率。
发明内容
在以下描述中将部分地陈述本发明的多个方面和优点,或者可从该描述变得明显,或者可通过本发明的实践而获悉。
一方面,本主题公开了用于风力涡轮机的转子叶片的扩展组件。该扩展组件通常可包括具有第一端和第二端的间隔件,第一端构造成附接到转子叶片的叶根上,第二端构造成附接到风力涡轮机的轮毂上。此外,该扩展组件可包括翼,该翼限定大体空气动力学的轮廓并包括构造在间隔件上的基部以及从间隔件沿大致展向方向延伸的外侧部分。翼的外侧部分可通常构造成邻近转子叶片的吸力侧和压力侧的至少其中一个而设置。
另一方面,本主题公开了用于风力涡轮机的转子叶片组件。该转子叶片组件通常可包括具有叶根和与该叶根相对设置的叶梢的转子叶片。转子叶片还可包括在前缘和后缘之间延伸的吸力侧和压力侧。此外,转子叶片组件还可包括联接到转子叶片上的扩展组件。扩展组件通常可如上所述构造并在本文以更多细节进行描述。
参考以下描述及所附权利要求书,本发明的这些和其它特征、方面以及优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图图示了本发明的实施例,并与描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在本说明书中针对本领域技术人员陈述了本发明的完整的且能够实施的公开,包括其最佳模式,其参考了附图,其中:
图1图示了常规构造的风力涡轮机的透视图;
图2图示了常规构造的转子叶片的吸力侧视图;
图3图示了包括根据本主题的多个方面的扩展组件的转子叶片组件的一个实施例的吸力侧视图;
图4图示了图3中图示的转子叶片组件的实施例的横截面视图,尤其图示了该扩展组件的间隔件和翼的横截面视图;
图5图示了图3中图示的转子叶片组件的实施例的另一横截面视图,尤其图示了相对于转子叶片组件的转子叶片定位该扩展组件的翼的一部分的横截面视图;
图6图示了包括根据本主题的多个方面的扩展组件的转子叶片组件的另一个实施例的吸力侧视图;
图7图示了图6中图示的转子叶片组件的实施例的横截面视图,尤其图示了该扩展组件的间隔件和翼的横截面视图;以及,
图8图示了图6中图示的转子叶片组件的实施例的另一横截面视图,尤其图示了相对于转子叶片组件的转子叶片定位该扩展组件的翼的一部分的横截面视图。
零部件列表
参考标号  部件
10    风力涡轮机
12    塔架
14    支撑面
16    机舱
18    转子
20    轮毂
22    转子叶片
26    负载传输区域
28    风
30    轴线
32    变桨机构
34    轴线
36    控制器
38    叶根
40    叶梢
42    叶片凸缘
44    附接部件
46    栓孔
48    栓孔
50    螺栓
52    吸力侧
54    压力侧
56    前缘
58    后缘
60    翼展
62    翼弦
100,200 转子叶片组件
102,202 扩展构件
104,204 间隔件
106    高度
108,208 翼
110 第一凸缘
112 第二凸缘
114 栓孔
116 间隔件主体
118,218 基部
120,220 前缘
122,222 后缘
124,224 外侧部分
126,226,227 翼型件节段
128,228 前缘
130,230 后缘
132,232,233 展向高度
134 最大翼弦
136 叶梢
138 点
140,240 间隙
142,242 高度
250 支承构件
252 内表面
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例,在图中图示了其一个或多个示例。各示例作为本发明的解释而不是本发明的限制提供。实际上,对本领域技术人员将会明显的是在本发明中可以做出多种改型和变型,而不背离本发明的范围或精神。例如,作为一个实施例的部分图示或描述的特征可与另一个实施例一起使用而产生又再一个实施例。因此,其意图在于本发明覆盖在所附权利要求书及其等价物的范围内的此类改型和变型。
通常,本主题涉及用于提高风力涡轮机的能量输出的扩展组件。尤其是,公开了一种扩展组件,其可附接到转子叶片上以形成具有增加的长度和改善的空气动力学效率的转子叶片组件。例如,该扩展组件可包括间隔件部件,该间隔件部件构造成将转子叶片的有效长度增加到附接该扩展组件的长度。此外,该扩展组件可包括翼部件,该翼部件构造成通过改善叶片的风捕获能力提高转子叶片的空气动力学效率。因而,在若干实施例中,该扩展组件可构造成附接到任何现有风力涡轮机的转子叶片上,以便改善风力涡轮机的整体性能。然而,应该理解的是本主题的扩展组件通常可构造成附接到任何类型的转子叶片上,不管该转子叶片是新的还是预先存在的。
现在参考附图。图1图示了常规构造的风力涡轮机10的透视图。如图所示,风力涡轮机10为水平轴线风力涡轮机。然而,应该理解的是风力涡轮机10可为竖直轴线风力涡轮机。在图示的实施例中,风力涡轮机10包括从支撑面14延伸的塔架12、安装在塔架12上的机舱16以及联接到该机舱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上并从轮毂20向外延伸的至少一个转子叶片22。如图所示,转子18包括三个转子叶片22。然而,在一个备选实施例中,转子18可包括多于或少于三个转子叶片22。此外,在图示的实施例中,塔架12由管状钢制成以在支撑面14和机舱16之间限定空腔(未图示)。在一个备选实施例中,塔架12可为具有任何合适高度的任何适当类型的塔架。
转子叶片22可大致具有使得风力涡轮机10能够如本文所述起作用的任何合适的长度。此外,转子叶片22可围绕轮毂20隔开,以便于旋转转子18,从而使得能够从风将动能转换成可使用的机械能,并随后转换成电能。具体而言,轮毂20可以可旋转地联接到定位在机舱16内的发电机(未图示)上以允许生产电能。此外,转子叶片22可在多个负载传递区域26处匹配到轮毂20上。因此,对转子叶片22产生的任何负载均经由负载传递区域26传递到轮毂20上。
如图示的实施例中所示,风力涡轮机还可包括在机舱16内集中的涡轮机控制系统或涡轮机控制器36。然而,应该理解的是控制器36可设置在风力涡轮机10上或中的任何位置处,支撑面14上的任何位置处,或者通常任何其它位置处。控制器36通常可配置成控制风力涡轮机10的各种操作模式(例如,启动或关机序列)。此外,控制器36还可配置成控制各转子叶片22的叶片桨距或桨距角(即,决定转子叶片22相对于风的方向28的投影的角度),以便通过调节至少一个转子叶片22相对于风的角度位置控制由风力涡轮机10产生的负载和功率。例如,控制器36可通过向变桨驱动器或变桨调节系统32发送合适的控制信号来单独或者同时控制转子叶片22的桨距角,变桨驱动器或变桨调节系统32配置成沿叶片22的纵向轴线34使叶片22旋转。
参考图2,图示了常规构造的转子叶片22的一个实施例的吸力侧视图。转子叶片22通常包括叶根38和与叶根38相对设置的叶梢40。叶根38通常可具有大体圆柱形形状并可构造成转子叶片22的相对厚且刚性的区段,以便承受在风力涡轮机10的运行期间在叶片22上产生的弯矩和其它作用力。如上所述,叶根38还可构造成安装或以其它方式附接在风力涡轮机10的轮毂20上。例如,在一个实施例中,叶根38可包括向外延伸的叶片凸缘42,该叶片凸缘构造成与轮毂20的对应附接部件44(例如,变桨轴承或任何其它合适的负载传递部件)对齐并安装到其上。具体地,叶片凸缘42可总体限定具有螺栓孔图案的多个螺栓孔46,该螺栓孔图案对应于限定在附接部件44中的螺栓孔48的图案。因而,转子叶片22可使用多个螺栓50或任何其它合适的附接机构和/或装置刚性地附接在轮毂20上。然而,本领域技术人员应该理解的是,通常,转子叶片22可使用任何合适的装置附接在风力涡轮机10的轮毂20上,且因而叶片22不一定使用如本文所述和图示的确切构造和/或部件附接到轮毂20上。
转子叶片22还可包括在前缘56和后缘58之间延伸的吸力侧52和压力侧54(图5)。此外,转子叶片22可具有限定叶根40和叶梢38之间的总长度的翼展60以及限定前缘56和后缘58之间的总长度的翼弦62。如通常理解的,随着转子叶片22从叶根38向叶梢40延伸,翼弦62可通常相对于翼展60变化长度。
转子叶片22还可总体限定任何合适的空气动力学轮廓或形状。在若干实施例中,转子叶片22可限定翼型件形状的横截面。例如,转子叶片22可构造成对称的翼型件或曲线形的翼型件。此外,转子叶片22也可为气动弹性地定制的。转子叶片22的气动弹性定制可使得需要沿大致弦向方向和/或沿大致展向方向使叶片22弯曲。弦向方向通常对应于平行于转子叶片22的翼弦62的方向。展向方向通常对应于平行于转子叶片22的翼展60的方向。气动弹性定制还可使得需要转子叶片22的扭转,例如沿大致弦向和/或展向方向扭转叶片22。
现在参看图3-5,图示了具有用于改善风力涡轮机的能量输出的扩展组件102的转子叶片组件100的一个实施例。特别是,图3图示了包括附接在转子叶片22上的扩展组件102的转子叶片组件100的一个实施例的吸力侧视图。此外,图4和5图示了图3中所示的转子叶片22以及扩展组件102的实施例的横截面视图。应该理解的是转子叶片组件100的转子叶片22通常可如以上关于图2所述构造。
通常,转子叶片组件100的扩展组件102可构造成改善风力涡轮机10的能量输出。例如,在一方面,扩展组件102可构造成与转子叶片22的原始翼展60相比扩展或延长转子叶片组件100的总长度。因此,扩展组件102可包括构造成附接在转子叶片22的叶根38和风力涡轮机10的轮毂20之间的间隔件104。因而,转子叶片22的有效长度可由间隔件104的高度106增加,从而增加转子叶片组件100将来自风的动能转换成可用的机械能的能力。此外,在另一方面,扩展组件102可构造成增强转子叶片22的效率,且因而可包括从间隔件104延伸的翼108,其提供附加叶片面积用于捕获邻近风力涡轮机10流动的风。因而,可改善转子叶片组件100的总体空气动力学效率,从而进一步增加转子叶片组件100的能力以有效地从风提取能量。
具体参考图3,如上所示,扩展组件102的间隔件104可通常构造成增加转子叶片组件100的转子叶片22的有效长度。因此,在一个实施例中,间隔件104可通常构造成使用如用来将叶根38紧固到轮毂20上的相同或相似附接机构和/或装置在一端处附接在转子叶片22上,且在另一端处附接在轮毂20上。例如,如图3中所示,间隔件104可包括构造成附接到转子叶片22的叶片凸缘42上的第一凸缘110和构造成附接到轮毂20的附接部件44上的第二凸缘112。特别是,第一凸缘110和第二凸缘112每一个均可限定多个螺栓孔114,多个螺栓孔114布置成对应螺栓孔46、48的螺栓孔图案的图案,螺栓孔46、48分别限定在叶片凸缘42和附接部件44中。因而,间隔件104可构造成使用多个螺栓50(图2)或任何其它合适的附接机构和/或装置刚性地附接在转子叶片22和轮毂20之间。应该理解的是,在其中本主题的转子叶片22构造成使用不同的附接构造和/或不同的附接装置附接到轮毂20上的实施例中,间隔件104可通常包括对应于此类不同附接构造/装置的特征,以允许间隔件104被紧固在转子叶片22和轮毂20之间。还应该理解的是,由于扩展组件102的间隔件104被附接在转子叶片22和轮毂20之间,间隔件104的定向可配置成当转子叶片22的桨距角被调节时由桨距调节机构32调节(图1)。
通常,间隔件104可在转子叶片22和轮毂20之间限定任何合适的长度106,以便提供转子叶片组件100的有效长度的增加。例如,在本主题的特定实施例中,间隔件104的长度106可从转子叶片22的翼展60的大约0%到转子叶片22的翼展60的大约20%变化,诸如从翼展60的大约0%到15%,或者从翼展60的大约5%到大约10%,以及其间的所有其它子范围。然而,在备选实施例中,间隔件105的长度106可大于转子叶片22的翼展60的大约20%。
此外,为了用作转子叶片22的扩展,应该理解的是,在一个实施例中,间隔件可通常包括具有与转子叶片22的叶根38大致相同形状和/或构造的间隔件主体116。例如,间隔件主体116可通常限定在第一凸缘110和第二凸缘112之间延伸的间隔件104的大致圆柱形节段。另外,与叶根38类似,间隔件主体116可构造为相对厚且刚性的构件,以便能够承受风力涡轮机10的运行期间产生的弯矩和其它作用力。
依然参考图3-5,扩展组件102的翼108可通常用于扩展或增加转子叶片组件100的有效叶片面积。因此,该翼可通常包括任何合适地成形的构件,其从间隔件104向外延伸,并构造成通过增加其风捕获能力而改善转子叶片组件100的总体效率。例如,在若干实施例中,翼108可通常构造成以便限定大致空气动力学的轮廓,诸如通过构造成对称翼型件或曲线形翼型件。另外,翼108的一个或更多部分可气动弹性地定制,以进一步增加转子叶片组件100的空气动力学效率,诸如通过沿大体弦向和/或展向方向弯曲和/或扭转翼108的(多个)部分。
具体参考图3和4,在一个实施例中,扩展组件102的翼108可通常包括构造在间隔件104上的基部118。具体地,翼108的基部118可通常包括从间隔件104沿大致垂直于展向方向的方向(例如沿弦向方向)向外延伸的翼108的区段。另外,在若干实施例中,翼108的基部118可通常构造成与间隔件104一体形成。例如,如图4中所示,基部118可形成间隔件104的整体延伸部并可从其向外延伸。因而,扩展组件102的基部118和间隔件104通常可限定具有前缘120和后缘122的大体空气动力学的、翼型件形状的横截面,前缘120由间隔件104的一部分限定,后缘122由基部118限定。因此,在大致邻近间隔件104的区域中流过扩展组件102的空气的动能可有效地由扩展组件102捕获以转换成机械能。
应该理解的是,尽管翼108的基部118显示为与间隔件104的间隔件主体116一体形成,但基部118通常可与间隔件104的任何部件和/或特征一体形成。例如,在一个备选实施例中,基部118可与第一凸缘110和第二凸缘112一体形成并从其向外延伸。另外,应该理解的是,在本主题的若干实施例中,翼108的基部118不一定与间隔件104一体形成。例如,如以下参考图7将描述的,翼108可制造为分离的部件,其构造成单独地附接到间隔件104上,以便形成所公开的扩展组件102。
尤其参考图3和5,扩展组件102的翼108还可包括构造成邻近转子叶片22延伸的外侧部分124。通常,外侧部分124可包括具有大体空气动力学轮廓的叶片或翼型件节段126。例如,如图5中所示,翼型件节段126可包括前缘128和后缘130。此外,外侧部分124可构造成从间隔件104沿大致展向方向延伸开,使得翼型件节段126设置在转子叶片22的吸力侧52和/或压力侧54上。因而,翼108的外侧部分124通常可用作用于转子叶片22的辅助或次级翼型件,以便沿叶片22的吸力侧52和/或压力侧54提供多元件翼型件效果。
例如,如图5中所示,外侧部分124的翼型件节段126可通常邻近转子叶片22的压力侧54设置,大体邻近后缘58。然而,应该理解的是,通常,翼型件节段126可构造成设置在沿着转子叶片22的外周边的任何合适的位置。例如,翼型件节段126可沿着转子叶片22的压力侧54或吸力侧52设置在任何合适的弦向位置。备选地,翼型件节段126可构造成大致与转子叶片22的前缘56或后缘58对齐。
应该理解的是翼108的外侧部分124可总体限定任何合适的展向长度132。例如,如图3中所示,外侧部分124可限定展向长度132,其大于转子叶片22的叶根38和最大翼弦位置134之间限定的距离。备选地,外侧部分124可限定展向长度132,其小于或等于叶根38和最大翼弦位置134之间限定的距离。例如,在一个实施例中,翼108的外侧部分124可构造成沿转子叶片22设置到如下程度,即外侧部分124的末梢136设置在最大翼弦位置134和点138之间的位置,在该点138处叶片22开始从圆柱形叶根38过渡至大体空气动力学的横截面。
此外,如图5中所示,外侧部分124的翼型件节段126可大致相对于转子叶片22设置,使得在翼型件节段126和转子叶片22之间限定间隙140。因而,流过转子叶片22的一些空气可在翼108以及转子叶片22之间引导,从而减少空气从转子叶片22的流分离,并且还增大由转子叶片22产生的升力的量。总体而言,应该理解的是,限定在外侧部分和转子叶片之间的间隙140可具有允许如本文所述的翼型件节段126的任何合适的高度142。
现在参看图6-8,图示了具有用于改善风力涡轮机的能量输出的扩展组件202的转子叶片组件200的另一个实施例。特别是,图6图示了包括附接在转子叶片22上的扩展组件202的转子叶片组件200的一个实施例的吸力侧视图。此外,图7和8图示了图3中所示的转子叶片22以及扩展组件202的实施例的横截面视图。
通常,图示的转子叶片组件200可类似于以上参考图3-5描述的转子叶片组件100而构造。因而,转子叶片组件200可包括具有间隔件204的扩展组件202,间隔件204构造成增加转子叶片组件200的转子叶片22的有效长度。因此,间隔件204可构造成附接在转子叶片22的叶根38和风力涡轮机10的轮毂20之间,以便用作转子叶片22的扩展。扩展组件202也可包括构造成改善转子叶片组件200的总体空气动力学效率的翼208。因而,翼208可包括空气动力学成形的基部218,该基部218具有前缘220和后缘222,并从间隔件204沿大体垂直于展向方向的方向(例如沿弦向方向)向外延伸。此外,翼208可包括外侧部分,外侧部分224构造成从间隔件208沿大致展向方向延伸开,使得外侧部分224设置在转子叶片22的吸力侧52和/或压力侧54上。
然而,在图6-8中图示的实施例中,扩展组件202的翼208可大致形成为与间隔件204分开的部件,且因而可构造成附接和/或联接到间隔件204上。例如,如图7中所示,翼208的基部218可构造成使用在间隔件204和基部218的内表面252之间延伸的多个支撑构件250刚性地联接到间隔件上。然而,应该理解的是,通常,翼208可大体构造成使用任何合适的装置联接或另外附接到间隔件204上,诸如通过使用机械紧固件(例如,螺钉、螺栓、夹子、支架等)、粘合剂、胶带和/或任何其它合适的附接机构和/或装置。
还应该理解的是,在本主题的一个备选实施例中,扩展组件202的翼208可构造成可旋转地附接到间隔件204上,使得翼208相对于间隔件204和/或转子叶片22的定向和/或位置可独立于使用风力涡轮机10的桨距调节系统32(图1)做出的任何桨距调节而进行调节。例如,在翼108的基部218中可以使用一个或更多轴承、套管或任何其它合适的旋转附接机构和/或装置可旋转地附接到间隔件204上。此外,可将单独的桨距控制机构(未示出)设置在扩展组件202内,以便相对于间隔件204和/或转子叶片22独立地调节翼208的位置和/或定向。
此外,尤其参看图6和8,翼208的外侧部分可通常包括大体限定空气动力学轮廓的多个翼型件节段226、227。例如,外侧部分224可包括第一翼型件节段226和第二翼型件节段227,且各翼型件节段226、227均包括相应的前缘和后缘228、230。因而,翼型件节段226、227通常可通过沿转子叶片22的吸力侧和/或压力侧提供多元件翼型件效果而用作用于转子叶片22的辅助或次级翼型件。本领域技术人员应该理解的是外侧部分224不一定仅包括第一和第二翼型件节段226、227,而是可总体包括沿转子叶片22在展向方向上延伸的任何数量的翼型件节段。
如图示实施例中所示,第一翼型件节段226可大体邻近后缘58设置在转子叶片22的压力侧54上。此外,第二翼型件节段227可大体邻近前缘56设置在转子叶片22的吸力侧52上。然而,应该理解的是,通常,翼208的外侧部分224可通常构造成使得第一和第二翼型件节段226、227沿转子叶片22的外周边布置在任何合适的位置。例如,第一和第二翼型件节段226、227可分别沿转子叶片22的压力侧54和/或吸力侧52设置在任何弦向位置处。备选地,外侧部分224可构造成使得第一和第二翼型件节段226、227两者都设置在转子叶片22的相同侧上。此外,第一和第二翼型件节段126、127的一个或两者可构造成大体上与转子叶片22的前缘56和/或后缘58对齐。
此外,第一翼型件节段226可大体限定第一展向长度232,而第二翼型件节段227可大体限定第二展向长度233。在各种实施例中,第一展向长度232可等于或不同于第二展向长度233。另外,应该理解的是展向长度232、233可大致选择为使得翼型件节段226、227沿转子叶片22在展向方向上延伸任何合适的距离。例如,在一个实施例中,翼型件节段226、227的一个或两个可限定展向长度232、233,其大于转子叶片22的叶根38和最大翼弦位置134之间限定的距离。备选地,翼型件节段226、227的一个或两个可限定展向长度232、233,其小于或等于叶根38和最大翼弦位置134之间限定的距离。
此外,如图8中所示,外侧部分224的第一和第二翼型件节段226、227可大致相对于转子叶片22设置,使得在各翼型件节段226、227和转子叶片22之间限定间隙240。因而,流过转子叶片22的一些空气可在翼型件节段226、227以及转子叶片22之间引导,从而减少空气从转子叶片22的流分离,并且还增大由转子叶片22产生的升力的量。总体而言,应该理解的是,限定在翼型件节段226、227和转子叶片22之间的间隙242可具有允许翼型件节段226、227如本文所述起作用的任何合适的高度242。
此外,应该理解的是本主题的扩展组件102、202通常可由任何合适的材料形成。然而,在特定实施例中,扩展组件102、202可由相对轻重量的材料形成,例如复合材料(例如碳叠层和/或玻璃叠层)、轻重量金属或任何其它合适的轻重量材料。此外,应该理解的是扩展组件102、202的各种部件可由相同材料或不同材料形成。例如,在一个实施例中,间隔件104、204可由轻重量金属形成而翼108、208可由复合材料形成且反之亦然。
本书面说明书使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使得本领域技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统,并执行任何结合的方法。本发明可授予专利的范围由权利要求书限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有无异于权利要求书的字面语言的结构性元件,或者如果它们包括与权利要求书的字面语言并无实质性区别的等价结构性元件,则此类其它示例意在处在权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种用于风力涡轮机(10)的转子叶片(22)的扩展组件(102,202),所述扩展组件包括:
具有第一端(110)和第二端(112)的间隔件(104,204),所述第一端(110)构造成附接在所述转子叶片(22)的叶根(28)上,而所述第二端(112)构造成附接在所述风力涡轮机(10)的轮毂(20)上;以及
翼(108,208),其限定大体空气动力学的轮廓,并包括基部(118,218)和外侧部分(124,224),所述基部(118,218)构造在所述间隔件(104,204)上,所述外侧部分(124,224)从所述间隔件(104,204)沿大体展向方向延伸,
其中,所述翼(108,208)的所述外侧部分(124,224)构造成邻近所述转子叶片(22)的吸力侧(52)和压力侧(54)的至少其中一个而设置。
2.如权利要求1所述的扩展组件(102,202),其特征在于,所述间隔件(104,204)具有所述转子叶片(22)的翼展(60)的大约0%到大约20%的长度(106)。
3.如权利要求1所述的扩展组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述基部(118,218)与所述间隔件(104,204)一体形成。
4.如权利要求1所述的扩展组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述基部(118,218)构造成可旋转地附接到所述间隔件(104,204)上。
5.如权利要求1所述的扩展组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述外侧部分(124,224)包括构造成邻近所述转子叶片(22)的所述吸力侧(52)设置的翼型件节段(126,226,227)。
6.如权利要求1所述的扩展组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述外侧部分(124,224)包括构造成邻近所述转子叶片(22)的所述压力侧(54)设置的翼型件节段(126,226,227)。
7.如权利要求1所述的扩展组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述外侧部分(124,224)包括构造成邻近所述转子叶片(22)的所述吸力侧(52)设置的第一翼型件节段(226)和邻近所述转子叶片(22)的所述压力侧(54)设置的第二翼型件节段(227)。
8.如权利要求1所述的扩展组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述外侧部分(124,224)构造成相对于所述转子叶片(22)设置,使得在所述外侧部分(124,224)和所述转子叶片(22)之间限定间隙(140,240)。
9.如权利要求1所述的扩展组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述外侧部分(124,224)的展向长度(132,232,233)等于或小于所述叶根(28)和所述转子叶片(22)的最大翼弦位置(134)之间的距离。
10.一种用于风力涡轮机(10)的转子叶片组件(100,200),所述转子叶片组件(100,200)包括:
转子叶片(22),所述转子叶片(22)包括叶根(38)和与所述叶根(38)相对设置的叶梢(40),所述转子叶片(22)还包括在前缘(56)和后缘(58)之间延伸的吸力侧(52)和压力侧(54);以及
联接到所述转子叶片(22)上的扩展组件(102,104),所述扩展组件(102,104)包括:
具有第一端(110)和第二端(112)的间隔件(104,204),所述第一端(110)构造成附接在所述叶根(28)上,而所述第二端(112)构造成附接在所述风力涡轮机(10)的轮毂(20)上;以及
翼(108,208),其限定大体空气动力学的轮廓,并包括基部(118,218)和外侧部分(124,224),所述基部(118,218)构造在所述间隔件(104,204)上,所述外侧部分(124,224)从所述间隔件(104,204)沿大体展向方向延伸,
其中,所述翼(108,208)的所述外侧部分(124,224)构造成邻近所述转子叶片(22)的吸力侧(52)和压力侧(54)的至少其中一个而设置。
11.如权利要求10所述的转子叶片组件(100,200),其特征在于,所述间隔件(104,204)具有所述转子叶片(22)的翼展(60)的大约0%到大约20%的长度(106)。
12.如权利要求10所述的转子叶片组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述基部(118,218)与所述间隔件(104,204)一体形成。
13.如权利要求10所述的转子叶片组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述基部(118,218)构造成可旋转地附接到所述间隔件(104,204)上。
14.如权利要求10所述的转子叶片组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述外侧部分(124,224)包括构造成邻近所述转子叶片(22)的所述吸力侧(52)设置的第一翼型件节段(226)和构造成邻近所述转子叶片(22)的所述压力侧(54)设置的第二翼型件节段(227)。
15.如权利要求10所述的转子叶片组件(102,202),其特征在于,所述翼(108,208)的所述外侧部分(124,224)的展向长度(132,232,233)等于或小于所述叶根(28)和所述转子叶片(22)的最大翼弦位置(134)之间的距离。
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