CN107208604A - 设有表面安装装置的风轮机叶片 - Google Patents
设有表面安装装置的风轮机叶片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107208604A CN107208604A CN201580071740.7A CN201580071740A CN107208604A CN 107208604 A CN107208604 A CN 107208604A CN 201580071740 A CN201580071740 A CN 201580071740A CN 107208604 A CN107208604 A CN 107208604A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wind turbine
- turbine blade
- blade
- attachment part
- mount devices
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 96
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 96
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 14
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims description 10
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 5
- 210000000497 foam cell Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 23
- 238000013461 design Methods 0.000 description 19
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 17
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 13
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 6
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 5
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241001672694 Citrus reticulata Species 0.000 description 4
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 102000000584 Calmodulin Human genes 0.000 description 3
- 108010041952 Calmodulin Proteins 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 230000002153 concerted effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
- F03D1/0633—Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades
- F03D1/0641—Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades of the section profile of the blades, i.e. aerofoil profile
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2230/00—Manufacture
- F05B2230/80—Repairing, retrofitting or upgrading methods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/21—Rotors for wind turbines
- F05B2240/221—Rotors for wind turbines with horizontal axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05B2240/305—Flaps, slats or spoilers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
提供了一种用于具有基本水平的转子轴的风轮机的转子的风轮机叶片，所述转子包括毂，风轮机叶片在安装至毂时从毂基本沿径向方向延伸，风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向。风轮机叶片还包括包含压力侧和吸力侧的异型轮廓，以及前缘和后缘，其带有具有在它们之间延伸的弦长的翼弦，异型轮廓在由进入空气流冲击时生成升力。表面安装装置附接至风轮机叶片的表面，其中表面安装装置经由至少第一附接部分附接至风轮机叶片的表面，第一附接部分连接至表面安装装置的一部分。第一附接部分包括提供表面安装装置与风轮机叶片的表面之间的第一结合连接的外附接部分，其中第一结合连接是弹性结合，以及提供表面安装装置与风轮机叶片的表面之间的第二结合连接的内附接部分，其中第二结合连接具有结构结合。
Description
技术领域
本发明涉及设有表面安装装置的风轮机叶片，以及将装置附接到风轮机叶片的表面上的方法。
背景技术
理想的是，翼型类型的风轮机叶片类似于飞机机翼的轮廓成形，其中叶片的翼弦平面宽度以及其一阶导数随离毂的距离减小而连续增大。这导致了叶片理想地在毂附近相对宽。这在必须将叶片安装到毂上时又导致了问题，且此外，这由于叶片的大表面面积而在叶片操作期间引起了大负载，诸如风暴负载(storm load)。
因此，多年来，叶片的构造已经朝叶片由最接近毂的根部区、包括离毂最远的升力生成轮廓的翼型区和根部区与翼型区之间的过渡区构成的形状发展。翼型区具有相对于生成升力理想或几乎理想的叶片形状，而根部区具有基本圆形的截面，这减小了风暴负载且使得将叶片安装到毂上更容易且更安全。根部区直径优选沿整个根部区是恒定的。由于圆形截面，根部区并未带来风轮机的能量生产，且实际上由于阻力而使其略微降低。如名称所表明那样，过渡区具有从根部区的圆形形状逐渐地变为翼型区的翼型轮廓的形状。通常，过渡区中的叶片的宽度随离毂的距离增大而基本线性地增大。
由于用于风轮机的叶片例如随着时间变得越来越大，且它们现在可超过60米长，故提高了优化空气动力性能的要求。风轮机叶片设计成具有至少20年的操作寿命。因此，对叶片的总体性能的甚至很小的变化都可在风轮机叶片的寿命内累积成经济获益的很大提高，这超过了关于此变化的附加制造成本。多年来，研究的焦点领域已经针对改善叶片的翼型区，但在近几年间，越来越多的焦点已经针对还改善叶片的根部和过渡区的空气动力性能。
WO2007/065434公开了一种叶片，其中根部区设有缺口和/或凸起以便减小来自叶片的该部分的阻力。
WO2007/045244公开了一种叶片，其中根部区和过渡区设计成以便具有至少两个单独的翼型轮廓，以便增大这些区域的升力。
WO0208600描述了一种风轮机，其中风轮机的输出通过向风轮机的根部区段提供一个部件来提高，该部件设计成使得由该部件和根部区段构成的组件可吸收风能且提高风轮机的总体效率。
WO2007/118581公开了一种叶片，其中叶片的内侧部分设有叶片的压力侧上的导流装置，以便通过增大升力来提高叶片的空气动力性能。然而，提出的设计由于三角形截面而非常刚性，且结果，导流装置在叶片弯曲时具有从叶片的表面分离的趋势。
WO2011/042527公开了一种设有附接到叶片的压力侧上的多个导流装置部分的风轮机叶片。沿纵向延伸的导流部分组合在一起来形成叶片的过渡区中的第一导流装置组。导流装置的模块化构造使得构造更灵活，且减小了导流装置部分的端部处的剥离力。然而，导流装置部分设计有底座部分和凸出的板形元件，且负载在叶片弯曲时仍大程度转移到板形元件。
此外，将装置附接到风轮机叶片的表面上的现有技术的方法是冗长而复杂的。之前的表面附接技术需要磨掉凝胶涂层来露出纤维材料以结合、施加粘合剂、定位装置、除去多余粘合剂且最终后处理，诸如涂漆，以用于表面视觉目的，因此涉及了用于执行方法的大量步骤和工具。
发明内容
本发明的目的在于获得一种新的叶片和将装置附接到风轮机叶片的表面上的方法，且其克服或改善现有技术的缺点中的至少一个，或提供了有用的备选方案。
根据第一方面，本发明提供了一种用于具有基本水平的转子轴的风轮机的转子的风轮机叶片，所述转子包括毂，风轮机叶片在安装到毂上时从毂基本沿径向方向延伸，风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向，风轮机叶片还包括：
包括压力侧和吸力侧的异型轮廓，以及前缘和后缘，其带有具有在它们之间延伸的弦长的翼弦，异型轮廓在由进入空气流冲击时生成升力，其中
表面安装装置附接到风轮机叶片的表面上，其中
表面安装装置经由至少第一附接部分附接到风轮机叶片的表面上，第一附接部分连接到表面安装装置的一部分上，其中
第一附接部分，包括：
提供表面安装装置与风轮机叶片的表面之间的第一结合连接的外附接部分，其中第一结合连接是弹性结合，以及
提供表面安装装置与风轮机叶片的表面之间的第二结合连接的内附接部分，其中第二结合连接具有结构结合。
因此，本发明提供了一种附接部分，其提供了弹性外结合区域与附接的内部上的结构(等同于牢固或刚性)连接。结构结合防止了表面安装部分蠕变，且弹性结合区域减轻了结合线上的应力，诸如剥离应力，因此表面安装装置不太可能由于影响装置或叶片的力而剥离叶片的表面。
将注意的是，外结合部分可看作是表面安装装置的附接区域的端部或侧部节段，或其可基本或完全包绕内附接部分。
从上文清楚的是，第一结合连接具有第一弹性模量，且第二结合连接具有第二弹性模量，其中第二弹性模量高于第一弹性模量，优选显著更高。在第一实施例中，第二弹性模量比第一弹性模量高至少100%。然而，第二弹性模量甚至可比第一弹性模量高至少200%,300%, 400%, 500%, 600%, 700%, 800%, 900%或1000%。
用于外附接部分和内附接部分的材料也可关于硬度限定，在此情况下，第一结合连接经由具有第一硬度的材料提供，且第二结合连接经由具有第二硬度的材料提供，其中第二硬度大于第一硬度。第一硬度可为小于90肖氏硬度A。第二硬度可在30到80肖氏硬度D之间。
在有利实施例中，外附接部分包绕内附接部分。
在另一个有利的实施例中，外附接部分具有0.2到2.0cm的区间的宽度，有利地在0.3到1.5cm之间，且更有利地在0.5到1.3cm之间，例如，大约0.8到0.9cm。因此，可以看到柔性结合沿区域提供以便提供剥离应力或能量的释放。
外附接部分可有利地由双面胶带制成。在下文中，用语"双面粘合带"和"双面胶带"可互换使用。
在有利的实施例中，双面胶带形成风轮机叶片的表面与表面安装装置之间的周向部分，且其形成双面胶带、风轮机叶片的表面与表面安装装置的部分之间的腔。
双面胶带优选包括可压缩材料层。因此，可压缩材料将提供双面胶带的弹性结合。可压缩材料可有利地为泡沫单元层，诸如丙烯酸泡沫。
外附接部分可有利地具有至少0.5mm的厚度，且优选至少1mm。外附接部分可具有最少10mm或最大7mm或最大5mm的厚度。
在另一个有利的实施例中，内附接部分由粘合剂形成。粘合剂可为基于PU的、基于环氧树脂的、MMA或各种材料之间的混合物，诸如混合在MMA中的可聚合的PU。
表面安装装置可为翼弦延伸物，诸如锯齿形后缘板。
根据第二方面，本发明提供了一种导流装置，其适于经由至少第一附接部分附接到风轮机叶片的表面上，其中附接部分包括用于提供表面安装装置与风轮机叶片的表面之间的第一结合连接的外附接部分，以及其中外附接部分适于形成至少壳体与风轮机叶片的表面之间的腔，腔适于填充向风轮机叶片的表面提供结构结合的粘合剂。
在第三方面中，本发明提供了一种将表面安装装置附接到风轮机叶片的表面上的方法，其中风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向，其中风轮机叶片还包括包含压力侧和吸力侧的异型轮廓，以及前缘和后缘，其带有具有在它们之间延伸的弦长的翼弦，异型轮廓在由进入的空气流冲击时生成升力，其中该方法包括以下步骤
将表面安装装置经由外附接部分附接到叶片的表面上，外附接部分提供表面安装装置与风轮机叶片的表面之间的弹性结合，以及
提供内附接部分，其提供表面安装装置与风轮机叶片的表面之间的结构结合。
该方法可有利地包括以下步骤：
a)提供风轮机叶片，
b)将外附接部分(例如，双面胶带)布置在风轮机叶片的表面上，以便形成附接部分的圆周部分，
c)将用于安装在叶片的表面上的装置布置在外附接部分上，使得附接部分的腔至少由外附接部分、风轮机叶片的表面和装置的一部分形成在它们之间，
d)将粘合剂或树脂注入腔中，以及
e)固化或硬化粘合剂或树脂，使得装置经由粘合剂结合来附接到风轮机叶片的表面上。
根据附加的第一方面，本发明提供了一种用于具有基本水平的转子轴的风轮机的转子的风轮机叶片，所述转子包括毂，风轮机叶片在安装到毂上时从毂基本沿径向方向延伸，风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向。风轮机叶片还包括：异型轮廓，其包括压力侧和吸力侧，以及前缘和后缘，其带有具有在它们之间延伸的弦长的翼弦，异型轮廓在由进入空气流冲击时生成升力，其中表面安装装置附接到风轮机叶片的表面上，其中表面安装装置经由至少第一附接部分附接到风轮机叶片的表面上，第一附接部分连接到表面安装装置的一部分上。附接部分包括柔性壳体，其形成至少壳体与风轮机叶片的表面之间的腔，且腔填充粘合剂，粘合剂向风轮机叶片的表面提供粘合剂结合。
同样，本发明的附加第一方面提供了一种导流装置，其适于经由至少第一附接部分附接到风轮机叶片的表面上，其中附接部分包括柔性壳体，其适于形成至少壳体与风轮机叶片的表面之间的腔，腔适于填充粘合剂，粘合剂向风轮机叶片的表面提供粘合剂结合。
这向特别有利的实施例提供了与叶片的表面的相对离散或软的附接，使得来自叶片的负载(例如，来自叶片的弯曲或叶片壳变椭圆)不会传递到表面安装装置自身中。因此，表面安装装置的离散部分处的附接提供了实施例，其不太可能受损或从叶片的表面分离。此外，具有胶水腔的附接部分还提供了将表面安装装置附接到叶片表面上的特别简单的方法。由于附接部分的壳体是柔性的，故附接部分可适应叶片表面的弯曲，例如，通过将压力施加到附接部分上。因此，附接提供了将附加元件配合到叶片的表面上而不需要夹具和叶片的表面的漫长制备的简单方法。因此，工人可将表面安装装置更快速地附接到叶片的表面上。
粘合剂优选是硬化或固化的粘合剂。
将清楚的是，表面安装装置优选附接到风轮机叶片的外表面上。然而，它也可为风轮机叶片的内表面。
看到了附接部分的壳体形成胶水定形物或胶水模座，其可用于将附加元件附接到叶片的表面上。
胶水腔可形成在柔性壳体、风轮机叶片的表面与表面安装装置的一部分之间。它还可提供为用于将表面安装装置螺钉安装到叶片的表面上的单独的插口。
附接部分优选连接到表面安装装置的近侧部分上。表面安装装置的近侧部分是位于最接近叶片表面的部分，且这样说是附接到叶片的表面上。然而，通过使用附接部分，将清楚的是，表面安装装置的近侧部分与叶片的表面之间存在间距。
例如，粘合剂可为基于PU的、基于环氧树脂的或MMA。
将清楚的是，表面安装装置还包括远侧部分，其是离叶片的表面和附接部分最远的部分。
根据附加的第二方面，本发明还提供：一种用于具有基本水平的转子轴的风轮机的转子的风轮机叶片，所述转子包括毂，风轮机叶片在安装到毂上时从毂基本沿径向方向延伸，风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向，风轮机叶片还包括：异型轮廓，其包括压力侧和吸力侧，以及前缘和后缘，其中翼弦具有在其间延伸的弦长，异型轮廓在由进入空气流冲击时生成升力，其中表面安装装置附接到风轮机叶片的表面上，其特征在于表面安装装置经由三个附接部分附接到风轮机叶片的表面上，附接部分连接到表面安装装置的部分上，且其将表面安装装置附接到叶片的表面上的三个离散区域上，其中三个离散区域在顶视图中看时布置成三角形。
同样，附加第二方面提供了一种导流装置，其适于经由三个附接部分附接到风轮机叶片的表面上，附接部分连接到表面安装装置的部分上，且适于将表面安装装置附接到叶片的表面上的三个离散区域上，其中三个附接部分在顶视图中看时布置成三角形。
这提供了将附加元件附接到风轮机叶片的表面上的特别简单的方式，因为例如相比于具有四个附接部分、排成线的三个附接部分或沿装置的整个范围的较大结合表面的装置，三点附接将总是能够接触叶片的表面，而不管所具有的复杂曲率，其中可能难以使所有(或全部)附接部分接触叶片。因此，附接提供了将附加元件配合到叶片的表面上而不需要夹具和叶片的表面的漫长制备的简单方法。因此，工人可将表面安装装置更快速地附接到叶片的表面上。
根据附加第三方面，本发明还提供了一种用于具有基本水平的转子轴的风轮机的转子的风轮机叶片，所述转子包括毂，风轮机叶片在安装到毂上时基本沿径向方向延伸，风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向，风轮机叶片还包括：包括压力侧和吸力侧的异型轮廓，以及前缘和后缘，其带有具有在它们之间延伸的弦长的翼弦，异型轮廓在由进入的空气流冲击时生成升力，其中表面安装装置附接到风轮机叶片的表面上，其中沿纵向方向的表面安装装置弯曲，其特征在于表面安装装置的纵向曲率半径从表面安装装置的近侧部分到表面安装部分的远侧部分变化。
同样，本发明的附加第三方面提供了一种导流装置，其适于附接到风轮机叶片的表面上，其中导流装置沿装置的纵向方向弯曲，以及其中装置的纵向曲率半径从装置的近侧部分到装置的远侧部分变化。
通过改变表面安装装置的曲率半径，有可能从装置的近侧部分到远侧部分改变装置的刚度，且/或更好地控制负载从叶片且到装置自身的传递。
第一方面、第二方面和第三方面以及附加方面可按任何方式组合。在下文中，描述了一些实施例，其可适用于所有三个方面，且具体是组合所有三个方面的实施例。
根据有利的实施例，附接部分从附接部分的近侧部分到远侧部分成锥形，例如，成钟形、圆锥形或截头圆锥形。因此，附接部分定形成使得其在邻近叶片的表面的部分处与叶片的部分远侧的部分相比具有更大的表面面积，由此附接部分防止叶片的表面处的缺口效应，且改为提供从叶片传递且到表面安装装置上的负载的逐渐传递。作为优选，附接部分在侧视图中看也是锥形，使得附接部分的高度朝零发展，且提供最小缺口效应。
附接部分有利地形成使得附接装置的顶视图截面基本是圆形。根据另一个有利的实施例，附接部分是基本椭圆形的。
因此，附接装置可定形为类似于柔性吸盘，其适应叶片的表面。形成在盘与叶片的表面之间的腔填充有粘合剂，其是硬化或固化的。
附接部分的壳体可有利地由橡胶或聚氨酯或另一适合的聚合物材料制成。
在另一个有利的实施例中，附接部分经由粘合剂结合或通过模制到表面安装装置上来连接到表面安装装置上。因此，附接部分可胶合到表面安装装置上。还有可能将附接部分例如经由注射模制来模制到表面安装装置上。
表面安装装置或附接部分还可设有抓握部等，其可通过允许工人更容易抵靠叶片的表面压靠柔性壳体来便于工人更容易手持而将表面安装装置附接到叶片的表面上。如果装置在野外现场安装，则这是特别有利的。
在有利的实施例中，表面安装装置可由诸如聚氨酯的聚合物材料制成，聚合物材料可选地以增强纤维增强，诸如玻璃纤维或碳纤维。
在特别有利的实施例中，表面安装装置由可选地以增强纤维增强的聚氨酯(PUR)材料制成，且附接部分也由聚氨酯(PUR)材料制成。因此，确保了附接部分和装置相容且提供强的连接。两个部分可整体结合形成，或部分可例如在两个步骤中注射模制。通过使用PUR材料，还相当简单的是改变部分的硬度和刚度，由此附接部分可制作成相对有柔性，且表面安装装置可制造成更硬。类似的效果可通过以热塑性材料制造附接装置和/或表面安装装置来实现，热塑性材料对于高体积制造特别相关。根据优选的实施例，表面安装装置未纤维增强。因此，装置例如可仅由PUR或另一聚合物材料制成，这提供了制造更简单且更廉价的装置。
在有利的实施例中，附接部分包括用于附接到风轮机叶片的表面上的周向唇部。因此，周向唇部形成附接装置的下部或近侧部分，以及形成在壳体与风轮机叶片的表面之间的胶水腔。
周向唇部可具有基本平的附接表面来用于安装到叶片上。作为备选，周向唇部可具有倾斜的附接表面，使得附接表面在其压靠风轮机叶片的所述表面时适应风轮机叶片的表面。
周向唇部可设有粘合剂，诸如粘合带，例如，压敏双面粘合带，以用于向叶片表面提供初步附接。因此，粘合剂向叶片表面提供密封，且提供胶水腔，其然后填充粘合剂且硬化或固化。带可设有衬层，衬层在柔性壳体初步配合到叶片的表面上之后除去。在另一个实施例中，初步附接通过将附接部分螺接或铆接到叶片的表面上作为粘合填充过程期间的固定物来提供。
根据优选的实施例，表面安装装置是导流装置，诸如扰流板装置或格尼襟翼(Gurney flap)。因此，看到装置是改变风轮机叶片的部分的空气动力的装置。然而，装置还可为后缘元件，诸如包括锯齿后缘的板。
根据另一个优选的实施例，表面安装装置包括板形元件，其从风轮机叶片的表面凸出。在下文中，在提到表面安装装置时，其因此可表示表面安装装置的板形元件。
表面安装装置可定向成使得其基本沿叶片的纵向方向延伸，即，表面安装装置的纵长方向基本沿叶片的纵向方向定向。"基本沿纵向方向"意思是表面安装装置的纵长方向与叶片的纵向方向形成30度或更小的角，有利的是20度或更小，且甚至更有利的是10度或更小。
根据另一个优选的实施例，表面安装装置布置在叶片的压力侧上。例如，表面安装装置(例如，导流装置)可定位在后缘处且形成格尼襟翼。然而，根据优选的实施例，表面安装装置是扰流板装置，其布置成离叶片的后缘一定距离，例如，在叶片轮廓的最大厚度的位置与叶片的后缘之间的位置上。因此，当叶片由进入空气流冲击时，表面安装装置可布置成以便在表面安装装置与叶片的后缘之间的点处生成空气流与叶片的压力侧的分离。因此，表面安装装置或导流装置便于装置与后缘之间的压力累积，且因此增大升力。
在一个有利的实施例中，表面安装装置沿装置的纵长方向弯曲。此设计具有的优点在于，表面安装装置可沿纵长方向略微伸展，例如，在叶片弯曲或叶片壳变椭圆时。清楚的是，板形元件可沿纵长方向弯曲。
在特别有利的实施例中，表面安装装置的纵长曲率半径从表面安装装置的近侧部分到表面安装装置的远侧部分变化。例如，曲率半径可从表面安装装置的近侧部分到远侧部分增大。这提供了简单的实施例，其中装置的远侧部分可制作成比近侧部分更硬。因此，近侧部分可更好地适应叶片弯曲，而远侧部分可更好地经受风压力且便于压力累积。例如，远侧部分的曲率半径可接近无限，在此情况下，装置的远侧部分是直的。在备选实施例中，曲率半径从表面安装装置的近侧部分到远侧部分减小。例如，表面安装装置可形成为截头圆锥形的一部分。
在一个特别有利的实施例中，表面安装装置以网或肋条结构增强。例如，网或肋条结构可提供为表面凸起。例如，肋条可沿板形元件的两个端部布置，且其中肋条沿板形元件的远侧部分延伸。此外或作为备选，板形元件可设有从板形元件的远侧部分和端部到近侧部分和中部延伸的交叉肋条。这提供了强的三角形肋条结构，这将强度加至板形元件。肋条或网的设计可容易与板形元件模制在一起，特别是如果板形元件以PUR形成。
板形元件有利的是未设有沿板形元件的近侧部分的肋条，因为这将防止板形元件适应叶片弯曲或变椭圆。因此，如此的叶片表面提供三角形的第三侧(具有可变长度)，其向板形元件提供刚度。
总体上，看到根据第四方面的本发明提供了一种导流装置，其包括板形元件，其例如根据前述权利要求中的任一个来以肋条结构增强。这提供了以聚合物材料制造板形元件而不需要纤维增强该结构的可能性。
扰流板的厚度有利地是0.5到10mm，例如，大约1到3mm。肋条或网结构的厚度有利地为5到50mm，例如，大约15mm。
表面安装装置的纵向长度有利地为20到150cm，或25到120cm。表面安装装置的高度有利地为3到50cm。
柔性壳体的硬度有利地为20到75肖氏硬度A，例如，大约55肖氏硬度A。表面安装装置的硬度有利地为45到100肖氏硬度D，例如，大约75肖氏硬度D。
附接装置的唇部有利地具有1到15cm或2到10cm的最大外部大小，例如，外径。因此，附接装置的近侧部分可具有该最大外部大小。
在一个实施例中，表面安装装置连接到附接部分上，使得表面安装转置的近侧部分与风轮机叶片的表面之间的间距在1到20mm的区间，例如，大约10mm。
板形元件可制造成具有一定柔性，这允许板形元件在高风速下偏转，且由此减小到叶片的负载。
在另一个实施例中，表面安装装置可朝叶片的前缘成角，以便提供表面安装装置与叶片的表面之间的凹穴，所述凹穴面朝叶片的前缘。这提供了扰流板装置，其便于扰流板装置前方和后方两者的压力累积，因此甚至进一步增大了升力。
表面安装装置(或板形元件)有利地朝叶片的前缘弯曲，因此还提供了表面安装装置与叶片的表面之间的凹穴。利用柔性板形元件，该设计还允许了表面安装设计溃缩(collapse)或压靠叶片的表面，例如，通过使用带，因为装置将在朝叶片的前缘的方向是柔性的，且在进入流的方向是刚性的。这可有利于输送目的。
例如，相比于附接点处的表面法线，表面安装装置可成5到45度的角，或10到40度，例如，大约25度。然而，原则上，表面安装装置还可基本正交于叶片表面凸出或朝叶片的后缘成角。
在有利的实施例中，风轮机叶片设有多个表面安装装置。例如，多个表面安装装置可布置为沿纵向延伸的导流装置部分，其组合在一起来形成第一导流装置组。
多个表面安装装置可有利地以彼此的基本相互纵长延伸来布置。因此，导流装置可以以它们之间的小间距并排布置，或使得并排装置的端部基本抵靠彼此。导流装置还可布置成沿纵向方向略微重叠。
导流装置可布置成具有导流部分之间的纵向间距。纵向间距例如可位于5mm到50mm之间的区间，或5mm到40mm之间，或5mm到30mm之间，例如，大约10mm。在一个实施例中，相邻导流部分之间的间距以柔性本体(例如，由橡胶材料制成)闭合。
因此，第一导流装置组可包括具体沿叶片的纵向方向的单独或模块化部分。模块化构造使得构造更灵活，且减小了导流装置部分的端部处的剥离力。因此，模块化部分具有从叶片的表面分离的较小趋势。
沿纵向延伸意思是导流装置部分基本沿叶片的纵向方向延伸。因此，装置部分通常具有第一侧(最接近前缘)和第二侧(最接近后缘)，以及第一纵向端(最接近根部端)和第二纵向端(最接近末梢端)。
有利地，第一侧基本面朝叶片的前缘。
导流装置优选地永久地附接到风轮机叶片的表面上，且不可主动地控制。因此，前表面的定向是非可调的。另外，认识到导流装置用于增大升力和能量产量。因此，导流装置可作为备选表示为高升力装置。
进入流意思是叶片的正常使用期间的叶片区段处的入流状态，即，在风轮机转子上旋转。因此，进入流是由轴向风速和在其由叶片的局部区段看到时的旋转分量的合力形成的入流。到来流意思是冲击导流装置的流，即，叶片的压力侧上遇到和冲击导流装置的局部流。
根据一个实施例，导流装置部分是扰流板装置部分。另外，必须指出的是，部分优选是非可调的，且布置成增大风轮机叶片的升力，且因此风轮机的能量产量。因此，扰流板部分未用于破坏目的。
根据有利的实施例，导流装置部分包括从轮廓突出的平面或板形元件。因此，提供了导流装置部分的特别简单的设计。此外，该设计比典型楔形设计柔性大得多，楔形是很大刚性的。因此，平面设计具有较小趋势来具有高连结负载，这在最坏的情况下可使导流装置从风轮机叶片的表面分离。
根据有利的实施例，导流装置部分一起形成面朝叶片的前缘的基本连续的第一侧，使得导流装置部分一起形成导流装置，其布置和改造成形成导流装置与叶片的后缘之间的分离空气流。
根据一个有利的实施例，导流装置部分定形为使得它们具有入流表面，其中起始点朝叶片的前缘定向，且端点朝叶片的后缘定向，入流表面与异型轮廓之间的距离从起始点到端点增大。因此，导流装置部分可具有基本楔形或三角形轮廓。然而，入流表面也可通过向后或朝叶片的后缘定向的平面元件来提供。入流表面的角和入流表面的远侧点的表面高度可有利地对应于分别是本申请人的欧洲专利申请WO2010066500和WO2010066501中描述的那些。
根据有利的实施例，叶片的导流装置具有前表面，其面朝到来空气流，且具有位于异型轮廓处的近侧点和位于离叶片的异型轮廓一定距离(即，具有间距)处的远侧点，其中异型轮廓具有近侧点处的表面法线，以及其中导流装置的前表面包括至少第一部分，其朝到来空气流成角，使得到所述第一部分的平均切线或中线与表面法线形成大于0度的第一角。
因此，从近侧点看，导流装置的前表面朝到来空气流成角且因此也朝叶片的前缘成角。因此，当叶片的异型轮廓由进入空气流冲击时，导流装置在前表面前方产生气穴，这增大了导流装置前方的局部压力，且这围绕导流装置引导空气流。此外，导流装置作用为对轮廓的压力侧上的流动的阻碍。在导流装置下游，即，通常在导流装置与叶片的后缘之间，发生空气流的分离。由于流的分离，故此阻碍导致了导流装置后方(即，导流装置与风轮机叶片的后缘之间)的更高压力。因此，压力在导流装置的前方和后方两者增大，这继而又在该区段的主导入流下处显著地增大叶片的该区段处的升力。相比于没有此导流装置的常规风轮机叶片，潜在的性能改善的现实估计是年能量产量的1%到2%。
用语平均切线或中线这里意思是朝到来流成角的前表面的第一部分的平均。这对应于与朝到来流和叶片的前缘成角的导流装置的前表面的第一部分的线性拟合。
向前成角的第一部分还导致了轮廓的切线和前表面的第一部分的切线或中线形成小于90度的角。
从定义清楚的是，前表面可包括第二部分，其并未朝到来流和叶片的前缘成角。
根据有利的实施例，第一角为至少5度，或至少10度，或至少15度。第一角甚至可为至少20度或至少25度或至少30度。更高的角更高效地提供了气穴，且还可减小阻力，因为前表面不必从表面凸出这样大，以便提供导流装置前方的压力累积。另一方面，甚至更高的角使得导流装置的有效高度更小。
根据另一个有利的实施例，前表面是凹形的。导流装置的前表面可引导空气流跨过凹形表面，且因此进一步有助于在导流装置前方形成再循环区。
根据又一个有利的实施例，多个沿纵向延伸的导流装置部分包括独立的导流装置部分，其沿叶片的纵向方向至少部分地重叠。因此，独立导流装置部分沿叶片的横向方向独立地设置。因此，第一导流装置的第一端延伸超过第二导流装置部分的第二端的径向位置。
在一个实施例中，独立导流装置部分在纵向方向上基本是直的。在另一个实施例中，独立导流装置部分沿纵向方向弯曲。例如，每隔一个导流装置部分可为凸出的且其它的为凹入的。这还可与部分重叠设计组合。
根据又一个有利的实施例，第一导流装置组具有沿纵向方向的波状设计，有利地板形元件的至少远侧点。例如，该设计可在纵向方向上是波形，且包括分别为凹入和凸出的交错的导流装置。作为备选，可使用梯形设计。这些设计具有的优点在于导流装置部分可在叶片弯曲时沿纵向方向略微伸展。独立的导流装置部分也可成波形。
作为优选，导流装置组形成为沿纵向延伸的装置。根据有利的实施例，导流装置组沿风轮机叶片的纵向范围的至少5%延伸。另外，导流装置组的纵向范围可为叶片的纵向范围或长度的至少7%、10%、15%或甚至20%。
根据另一个实施例，沿纵向延伸的导流装置组沿叶片的至少1米延伸，或至少2米、或至少3米、或至少4米、或至少5米、或至少6米，或甚至风轮机叶片的至少8米或10米。
风轮机叶片或风轮机的至少空气动力壳可有利地由复合结构制成，诸如以纤维增强材料(诸如玻璃纤维或碳纤维)增强的聚合物基质。树脂可为热固性树脂，诸如环氧树脂、乙烯基酯、聚酯。树脂也可为热塑性的，诸如尼龙、PVC、ABS、聚丙烯或聚乙烯。另外，树脂可为热固定热塑性的，诸如环状PBT或PET。导流装置还可由此复合材料制成。聚合物基质材料也可为聚氨酯树脂。
风轮机叶片可制作成具有承载翼梁和附接到所述梁上的空气动力壳。作为备选，承载结构可整体结合到叶片壳中，叶片壳具有整体结合到叶片壳中的翼梁帽(也称为主叠层)，以及附接到翼梁帽之间的中间抗剪腹板。
在一个实施例中，异型轮廓分成最接近毂的具有基本圆形或椭圆形轮廓的根部区、最远离毂的具有升力生成轮廓的翼型区，以及根部区与翼型区之间的过渡区，过渡区具有沿径向方向从根部区的圆形或椭圆形轮廓逐渐变到翼型区的升力生成轮廓的轮廓。表面安装装置可有利地设在叶片的过渡区中。
根据特别有利的实施例，导流装置布置在异型轮廓的过渡区中，优选在叶片的压力侧上。该装置可增大过渡区中的升力，且因此有助于能量产量。有利地，导流装置基本沿过渡区的整个纵向范围延伸，因此有助于沿整个过渡区的升力增大。
另外，导流装置可有利地延伸到翼形区中。这将升力加至翼形区，且因此增大年能量产量。原则上，它还可延伸到根部区中。另外，导流装置可仅布置在根部区中或仅布置在翼形区中。
在优选的实施例中，表面安装装置经由三个附接部分附接到叶片的表面上，其中第一附接部分连接到表面安装装置的第一端附近，第二附接部分连接到表面安装装置的第二端附近，且第三附接部分连接到表面安装装置的中间部分处。三个附接部分在顶视图中看时在风轮机叶片的表面上布置成三角形。三角形可具有至少5度或至少10度的锐角。
在一个有利的实施例中，附接部分或柔性壳体由双面胶带制成。这提供了形成附接部分和腔的形状的特别简单的方法，腔将填充形成粘合剂结合的粘合剂。
因此，在一个实施例中，双面胶带可形成风轮机叶片的表面与表面安装装置之间的周向部分，且还形成双面胶带、风轮机叶片的表面和表面安装装置的一部分之间的腔。
在一个有利的实施例中，双面胶带包括可压缩材料层。这提供了粘弹性壳体。例如，可压缩材料可为泡沫单元层，诸如丙烯酸泡沫。双面胶带可具有至少0.5mm的厚度，且优选至少1mm。此外，粘合带可具有最大10mm或最大7mm或最大5mm的厚度。因此，具有0.5mm或10mm的高度的腔可形成，例如，具有1mm到5mm的高度。
根据另一个方面，本发明提供了根据前述实施例中的任一个的风轮机，其包括一定数目的叶片，优选两个或三个。
本发明的第一方面还提供了一种将表面安装装置附接到风轮机叶片的表面上的方法，其中风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向，其中风轮机叶片还包括异型轮廓，其包括压力侧和吸力侧，以及前缘和后缘，其带有具有在它们之间延伸的弦长的翼弦，异型轮廓在由进入空气流冲击时生成升力，其中该方法包括以下步骤：
a)提供风轮机叶片，
b)提供用于安装在叶片的表面上的表面安装装置，表面安装装置具有连接到表面安装装置的部分上的至少一个附接部分，其中附接部分包括适于形成至少壳体与风轮机叶片的表面之间的腔的柔性壳体，
c)将附接部分定位在叶片的表面的第一离散区域上，使得腔形成在至少壳体与风轮机叶片的表面之间，
d)将粘合剂或树脂注入腔中，以及
e)固化或硬化粘合剂或树脂，使得装置经由粘合剂结合来附接到风轮机叶片的表面上。
涉及具有胶水腔的附接部分的该方法还提供了将表面安装装置附接到叶片的表面上的特别简单的方法。由于附接部分的壳体是柔性的，故附接部分适应叶片表面的曲率，例如，通过将压力施加到附接部分上。装置的准确位置也可通过小心移动附接部分来微调，使得获得期望的位置。总体上，新附接方法提供了将附加元件配合到叶片的表面上而不需要夹具和叶片的表面的漫长制备的简单方法。此外，柔性壳体还用作胶水定形物和胶水止挡件，这减轻了对精整操作(诸如除去多余粘合剂)的后续需要。因此，工人可比现有技术更快地将表面安装装置附接到叶片的表面上。
腔可通过使附接部分压靠叶片的表面来形成。
附接部分优选地在之前连接到装置上，例如，通过将附接部分胶合或模制到装置上。连接部分优选地连接到表面安装装置的近侧部分上。表面安装装置的近侧部分是位于最接近叶片表面的部分，且这样说是附接到叶片的表面上。然而，通过使用附接部分，将清楚的是，表面安装装置的近侧部分与叶片的表面之间存在间距。然而，原则上，附接装置在备选实施例中可连接到装置上来作为步骤d)和e)的胶水填充和硬化步骤的一部分。
将清楚的是，表面安装装置优选地附接到风轮机叶片的外表面上。然而，它也可为风轮机叶片的内表面。
在一个实施例中，风轮机叶片的第一离散区域在步骤a)之前例如经由基于酒精的擦拭来去油脂。因此，确保了有效粘合剂结合可提供至叶片的表面。去油脂有利地在风轮机叶片的凝胶涂层上执行。然而，相比于之前的附接方法，不需要磨掉凝胶涂层以便露出纤维材料来用于结合。
在优选的实施例中，附接部分包括用于附接到风轮机叶片的表面上的周向唇部。因此，周向唇部形成附接装置的下部或近侧部分，且密封到叶片的表面上，由此形成壳体与风轮机叶片的表面之间的胶水腔。周向唇部可具有基本平的附接表面来用于安装到叶片上。周向唇部可备选地具有倾斜的附接表面，使得附接表面在其压靠风轮机叶片的所述表面时适应风轮机叶片的表面。
周向唇部可设有粘合剂，诸如粘合带，例如，压敏双面粘合带，以用于向叶片表面提供初步附接。这对于将附加元件原地改造至叶片表面是特别有用的。
因此，带向叶片表面提供密封，且提供胶水腔，腔然后填充粘合剂且硬化或固化。初步附接可确保附接部分不会在注入步骤期间移动，且另外防止了粘合剂在注入步骤期间漏出附接装置的侧部。这是特别有利的，因为粘合剂的注入可在没有腔的先前抽空的情况下执行，且粘合剂的注入可在腔中累积压力。
带可设有衬层。衬层有利地设有抽头(tap)，使得衬层可从唇部拉出。因此，附接部分的唇部可压靠叶片的表面。一旦装置和附接部分位于正确位置，则衬层除去，由此唇部初步附接到风轮机叶片的表面上，且此后，可执行粘合剂注入腔中。
在备选实施例中，几滴粘合剂施加到柔性壳体的唇部上。紧固元件仍可沿叶片表面移动，且一旦找到期望的位置，则唇部简单地压靠叶片表面，直到粘合剂至少部分硬化且提供与叶片表面的初步附接。
在另一个实施例中，微环境处理在步骤d)之前在腔中执行。例如，微环境处理可从抽空腔、加热腔或脱气(例如，经由向腔填充氮)的组合选择。由此，腔可在注入步骤之前干燥，这可甚至进一步改善粘合剂结合，因为在注入之前除去了水分。
还有可能通过使用夹具来将附接部分定位在表面的叶片上，以保持附接部分就位，同时粘合剂注入腔中。如果附加元件在工厂安装到叶片的表面上，则该实施例是特别有用的。
在一个有利的实施例中，柔性壳体设有从腔到外部的开孔。由此，气体或空气能够在注入步骤期间从腔散逸。开孔优选地是相对小的。开孔可有利地设在柔性壳体的远侧部分附近，由此填充到腔中的粘合剂或树脂朝腔的顶部推动空气。还有可能将吸力施加至开孔。开孔还可提供填充过程的视觉确认，例如，在液体粘合剂开始从孔倒出时，粘合剂的注入可停止。
柔性壳体还可由至少部分透明的材料制成，使得可容易监测填充过程。
腔可在步骤e)中的固化或硬化期间连接到粘合剂储存器或室上。因此，如果粘合剂在硬化期间收缩，则附加液体粘合剂将吸入腔中且填充空隙。当然，储存器中的粘合剂应当在与腔中的粘合剂相比更晚的阶段硬化，使得液体粘合剂不会沿错误方向吸入。
在本发明的第一附加方面中，附接部分或附接部分的柔性壳体由双面胶带制成，其中双面胶带布置成形成周向部分，且以便形成部分由双面胶带、叶片的表面和表面安装装置的部分形成的腔。
换言之，第一附加方面提供了一种用于具有基本水平的转子轴的风轮机的转子的风轮机叶片，所述转子包括毂，风轮机叶片在安装到毂上时从毂基本沿径向方向延伸，风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向，风轮机叶片还包括：
包括压力侧和吸力侧的异型轮廓，以及前缘和后缘，其带有具有在它们之间延伸的弦长的翼弦，异型轮廓在由进入空气流冲击时生成升力，其中
表面安装装置附接到风轮机叶片的表面上，其中
表面安装装置经由至少第一附接部分附接到风轮机叶片的表面上，第一附接部分联接到表面安装装置的一部分上，其中
附接部分包括由形成至少壳体、风轮机叶片的表面和表面安装装置的一部分之间的腔的双面胶带制成的柔性壳体，以及其中
腔填充有粘合剂，粘合剂提供与风轮机叶片的表面的粘合剂结合。
类似于前述实施例，双面胶带可形成柔性壳体的周向部分，诸如唇部。
周向部分可具有小开口，使得其可提供填充过程的视觉确认，例如，在液体粘合剂开始从孔倒出时，粘合剂的注入可停止。
在一个有利的实施例中，双面胶带包括可压缩材料层。这提供了粘弹性壳体。例如，可压缩材料可为泡沫单元层，诸如丙烯酸泡沫。双面胶带可具有至少0.5mm的厚度，且优选至少1mm。此外，粘合带可具有最大10mm或最大7mm或最大5mm的厚度。因此，具有0.5mm或10mm的高度的腔可形成，例如，具有1mm到5mm的高度。
在第二附加方面中，本发明提供了一种将表面安装装置附接到风轮机叶片的表面上的方法，其中风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向，其中风轮机叶片还包括异型轮廓，其包括压力侧和吸力侧，以及前缘和后缘，其带有具有在它们之间延伸的弦长的翼弦，异型轮廓在由进入空气流冲击时生成升力，其中该方法包括以下步骤
a)提供风轮机叶片，
b)将双面胶带布置在风轮机叶片的表面上，以便形成附接部分的周向部分，
c)将用于安装在叶片的表面上的装置布置在双面胶带上，使得附接部分的腔形成在至少双面胶带、风轮机叶片的表面和装置的一部分之间，
d)将粘合剂或树脂注入腔中，以及
e)固化或硬化粘合剂或树脂，使得装置经由粘合剂结合来附接到风轮机叶片的表面上。
认识到了双面胶带可直接地布置在风轮机叶片的表面上，且装置随后布置在双面胶带的顶部上，以便形成腔，或作为备选，双面胶带可布置在装置上，且具有双面胶带的装置然后布置在风轮机叶片的表面上以便形成腔。
附图说明
下文参照附图中所示的实施例来详细阐释本发明，在附图中：
图1示出了风轮机，
图2示出了以透视看的根据本发明的设有导流装置部分的风轮机叶片的第一实施例的示意图，
图3示出了翼型轮廓的示意图，
图4示出了根据本发明的风轮机叶片的顶视图，
图5示出了根据本发明且设有根据本发明的附接部分的导流装置的各种视图，
图6示出了具有根据本发明的附接部分的根据本发明的导流装置的近侧部分的两个实施例，
图7示出了根据本发明的附接部分的两个实施例的截面视图，
图8示出了根据本发明的方法的粘合剂注入步骤，
图9示出了一组导流装置，
图10示出了一组导流装置的顶部的第一实施例，
图11示出了一组导流装置的顶部的第二实施例，
图12示出了一组导流装置的顶部的第三实施例，
图13示出了一组导流装置的顶部的第四实施例，
图14示出了一组导流装置的顶部的第五实施例，
图15示出了设有锯齿后缘面板的风轮机叶片的顶视图，
图16示出了设有根据本发明的附接部分的锯齿后缘面板的顶视图，
图17示出了设有根据本发明的三个附接部分的锯齿后缘面板的顶视图，
图18示出了锯齿后缘面板的第一实施例的顶视图，其中附接部分部分地由双面胶带制成，
图19示出了锯齿后缘面板的第二实施例的顶视图，其中附接部分部分地由双面胶带制成，
图20示出了锯齿后缘面板的第三实施例的顶视图，其中附接部分部分地由双面胶带制成，
图21示出了具有附接到叶片的表面上的表面安装装置的叶片的后缘的截面，以及
图22示出了附接到风轮机叶片的表面上的表面安装装置的纵截面。
具体实施方式
图1示出了根据所谓"丹麦构想(Danish concept)"的常规现代逆风风轮机，其具有塔架4、机舱6和带基本水平的转子轴的转子。转子包括毂8和三个叶片10，叶片10从毂8沿径向延伸，各自具有最接近毂的叶片根部16和最远离毂8的叶片末梢14。
图3示出了以各种参数绘出的风轮机的典型叶片的翼型轮廓50的示意图，其通常用于限定翼型件的几何形状。翼型轮廓50具有压力侧52和吸力侧54，其在使用期间，即，转子的旋转期间，一般分别面朝迎风侧和背风侧。翼型件50具有翼弦60，其带有在叶片的前缘56与后缘58之间延伸的弦长c。翼型件50具有厚度t，其限定为压力侧52与吸力侧54之间的距离。翼型件的厚度t沿翼弦60变化。偏离对称轮廓由弧线62给出，弧线62为穿过翼型件轮廓50的中线。中线可通过从前缘56到后缘58绘制内切圆来找出。中线沿着这些内切圆的中心，且离翼弦60的偏离或距离称为弧f。非对称也可通过使用称为上弧或下弧的参数来限定，其分别限定为离翼弦60和吸力侧54和压力侧52的距离。
图2示出了根据本发明的风轮机叶片10的第一实施例的示意图。风轮机叶片10具有常规风轮机叶片的形状，且包括最接近毂的根部区30、最远离毂的轮廓或翼型区34，以及根部区30与翼型区34之间的过渡区32。叶片10包括叶片安装到毂上时面对叶片10的旋转方向的前缘18，以及面对前缘18的相对的方向的后缘20。
翼型区34(也称为轮廓区域)具有相对于生成升力理想或几乎理想的叶片形状，而结构考虑引起的根部区30具有基本圆形或椭圆形截面，例如，其使得更容易和更安全地将叶片10安装到毂上。根部区30的直径(或翼弦)通常沿整个根部区30恒定。过渡区32具有过渡轮廓42，其从根部区30的圆形或椭圆形40逐渐地变为翼型区34的翼型轮廓50。过渡区32的宽度通常随离毂的距离r增大而基本线性增大。
翼型区34具有翼型轮廓50，其具有在叶片10的前缘18与后缘20之间延伸的翼弦。翼弦的宽度随离毂距离r增大而减小。
叶片的不同区段的翼弦一般不位于共同平面中，因为叶片可扭曲和/或弯曲(即，预弯曲)，因此向翼弦平面提供了对应扭曲和/或弯曲的路线(course)，这是最常见的情况，以便补偿取决于从毂的半径的叶片的局部速度。
根据本发明的风轮机叶片10设有一定数目的导流装置部分70的形式的表面安装装置，导流装置部分70组合在一起且在叶片的至少过渡区32中从叶片的压力侧突出，以便形成如图4中的顶视图中所示的导流装置组95。然而，有利地，导流装置部分70还可延伸到叶片的翼型区34和/或根部区30中。
图5a-e示出了根据本发明的导流装置部分70，其适于作用为扰流板，且附接到风轮机叶片的表面上，例如，如图2和4中所示。图5a示出了底视图，图5b示出了侧视图，图5c示出了后视图，图5d示出了显示后部的透视图，且图5e示出了显示导流装置部分70的前部的另一个透视图。
看到了导流装置部分70包括板形元件71，其在导流装置部分70安装到叶片的表面上时从叶片的表面凸出，且其提供对到来的流的阻碍。板形元件71包括前表面72和后表面73，前表面72面朝叶片10的前缘18且因此朝向到来的流，后表面73面朝叶片10的后缘20且因此背对到来的流。
板形元件71包括近侧部分74或下部，其在导流装置部分70安装到叶片的表面上时最接近叶片表面定位，以及远侧部分75或上部，其最远离叶片表面定位。板形元件71在纵长或纵向方向上弯曲，且具有板形元件71的近侧部分74处的第一曲率半径，以及板形元件的远侧部分75处的第二曲率半径。
在所示实施例中，板形元件70形成截头圆锥形元件的外表面的部分，且因此第二曲率半径小于第一曲率半径。然而，在备选实施例中，第二曲率半径大于第一曲率半径，其可向板形元件71的远侧部分75提供更硬的结构。例如，第二曲率半径可接近无限，在此情况下，板形元件71的远侧部分75是直的。在又一个实施例中，曲率半径可从板形元件的近侧部分74到远侧部分75是恒定的。
板形元件71还朝叶片的前缘向前成角，以便提供板形元件71与叶片的表面之间的凹穴，所述凹穴面朝叶片的前缘。由于板形元件71朝叶片的前缘弯曲(即，从叶片的前缘看是凹入的)，故这也有助于形成表面安装装置与叶片的表面之间的凹穴。就柔性板形元件71而言，该设计还允许了表面安装设计溃缩或压靠叶片的表面，这可有利于运输目的。
导流装置部分70包括三个附接部分77，其用于将导流装置部分70附接到叶片的表面上。各个附接部分77从附接部分77的近侧部分到远侧部分成锥形，使得近侧部分与远侧部分相比具有更大的表面面积。例如，附接部分可基本为钟形、圆锥形或截头圆锥形。这最小化了叶片的表面处的缺口效应，且在叶片弯曲或叶片壳变椭圆时提供从叶片10传递且到导流装置部分70上的负载的逐渐传递。如图5c中所见，附接部分77还优选在侧视图中是锥形，使得附接部分77的高度在圆周处接近零，因此最小化缺口效应。
附接部分77还包括柔性壳体80，其形成至少柔性壳体80与风轮机叶片的表面之间的腔。附接部分77的一部分可与板形元件71一起模制为第一件，且柔性壳体80可模制到该第一件上。作为备选，柔性壳体可胶合和/或机械连接到第一件上。
导流装置部分70可附接到叶片的表面上的三个离散区域，其中三个离散区域在顶视图中看时布置成例如如图5a中所见的三角形。这提供了将附加元件附接到风轮机叶片的表面上的特别简单的方式，因为三点附接将总是能够接触叶片的表面，即使具有复杂的弯曲。三角形可具有至少5度或至少10度的锐角。
如图5a和5e中所见，板形元件71还以网或肋条结构76增强。例如，肋条可沿板形元件71的两个端部布置，且其中肋条沿板形元件的远侧部分延伸。此外或作为备选，板形元件可设有从板形元件71的远侧部分和端部到近侧部分和中部延伸的交叉肋条。这提供了将强度加至板形元件71的强三角形肋条结构。肋条或网的设计可容易与板形元件71模制在一起。例如，网或肋条结构可提供为表面凸起。
导流装置部分70还可设有抓握部等，例如，如图5e中所示，设在附接部分77上。该抓握部78可便于附接导流装置部分70的工人容易手持，这可使用抓握部使柔性壳体更好地压靠叶片的表面。如果导流装置部分70在现场安装，则这是特别有利的。
板形元件71的厚度ts有利为0.5到10mm，例如，大约1.5到3mm。肋条或网结构76的厚度tr有利为5到50mm。表面安装装置的纵向长度l有利为20到150cm或25到120cm。表面安装装置的高度h有利为3到50cm。板形元件71优选连接到附接部分77上，使得板形元件71的近侧部分74与风轮机叶片的表面之间的间距s在1到20mm的区间，例如，大约10mm。
导流装置70和附接部分77可由聚氨酯(PUR)材料或热塑性聚合物制成，可选地以增强纤维增强，且附接部分也由聚氨酯(PUR)或热塑性材料制成。柔性壳体80的硬度有利为20到75肖氏硬度A，例如，大约55肖氏硬度A。板形元件71的硬度有利为45到100肖氏硬度D，例如，大约75肖氏硬度D。
图6a和6b示出了根据本发明且设有根据本发明的附接部分的导流装置部分的第一实施例和第二实施例的详细截面视图。
图6a示出了导流装置部分70和附接部分77的第一实施例。看到了附接部分77和板形元件的锥形区段一体地形成，例如，作为模制元件。柔性壳体80连接到附接部分77的锥形区段的凹口83上。柔性壳体可胶合或模制到锥形区段上。柔性壳体80包括周向唇部82，其相对于风轮机叶片的表面密封。这提供了胶水腔81，其形成在叶片的表面、柔性壳体80和导流装置部分70的锥形区段的下部之间。开孔或孔79穿过附接部分77提供，且其可与胶水腔81连通，使得粘合剂可经由开孔79填充到腔81中。柔性壳体还包括通风孔88，由此气体或空气能够在将粘合剂注入腔中的步骤期间从腔81散逸。通风孔88还可提供填充过程的视觉确认，例如，在液体粘合剂开始从孔倒出时，粘合剂的注入可停止。
图6b示出了导流装置部分70'和附接部分77'的第二实施例，其中相似的数字表示第一实施例的相似部分。因此，仅描述了两个实施例之间的差异。第二实施例与第一实施例的区别在于柔性壳体包围锥形区段77'或板形元件70'的下部，使得胶水腔81'仅形成在柔性壳体80与叶片表面之间。
附接装置77的唇部82有利具有1到15cm或2到10cm的最大外部大小，例如，外径。因此，附接装置77的近侧部分可具有该最大外部大小。
根据图7a中所示的一个实施例，周向唇部82可包括用于安装到叶片上的基本平的附接表面84。附接表面可设有压敏双面胶带85来向叶片表面提供初步附接。带85可设有衬层86，其在将柔性壳体80配合到叶片的表面上之前除去。衬层86有利地设有抽头，使得衬层86可从唇部82拉出。因此，柔性壳体80的唇部82可压靠叶片的表面。一旦装置70和附接部分77位于正确位置，则衬层86除去，由此唇部82初步密封到风轮机叶片的表面上，且提供胶水腔81，且此后，可执行将粘合剂注入腔81中。
根据图7b中所示的另一个实施例，柔性壳体的周向唇部182具有倾斜的附接表面184。类似于图7a中所示的实施例，附接表面可设有压敏双面胶带185来向叶片表面提供初步附接，双面胶带继而又设有衬层186。当其压靠风轮机叶片的所述表面时(这以图7b中的所示的箭头示出)，附接表面184的倾斜适应风轮机叶片的表面。
图8示出了根据本发明的将表面安装装置附接到风轮机叶片的表面上的方法中的步骤。该方法包括提供风轮机叶片的第一步骤，以及向表面安装装置提供根据本发明的附接部分(例如，图6中所示的两个实施例中的一个)的第二步骤。在第三步骤中，表面安装装置的附接部分定位在叶片的表面的第一离散区域上，以便腔形成在至少壳体与风轮机叶片的表面之间。在图8中所示的第四步骤中，粘合剂或树脂91填充到胶水腔中。一旦胶水腔81填充粘合剂，则停止注入，此后第五步骤中的粘合剂固化或硬化，使得表面安装装置70经由粘合剂结合附接到风轮机叶片的表面上。
粘合剂91经由开孔79注入胶水腔79中，例如，经由注射器或静止混合器。通风孔88优选位于柔性壳体的近侧部分处，使得填充到腔81中的粘合剂91最终到达所述通风孔88。由此，通风孔88也可用于目视检验来检查腔是否填充。作为备选或此外，柔性壳体可以以至少部分透明的材料制成，使得可监测填充过程。
腔81可在第五步骤中的固化或硬化期间保持连接到粘合剂储存器80或室上。因此，如果粘合剂91在硬化期间收缩，则附加液体粘合剂将吸入腔中且填充空隙。当然，储存器90中的粘合剂91应当在与腔中的粘合剂相比更晚的阶段硬化，使得液体粘合剂不会沿错误方向吸入。
例如，粘合剂90可为基于PU的、基于环氧树脂的或MMA。
在另一个实施例中，微环境处理在第四步骤之前在腔中执行。例如，微环境处理可从抽空腔、加热腔或脱气(例如，经由向腔填充氮)的组合选择。因此，腔可在注入步骤之前干燥，这可甚至进一步改善粘合剂结合，因为在注入之前除去了水分。这可经由将适合的工具附接到开孔79或通风孔88上来执行。
如图2和4中所示，表面安装装置有利为例如扰流板装置形式的导流装置，其组合在一起来形成导流装置组。该组的模块化构造使得构造更灵活，且减小了导流装置部分的端部处的剥离力。独立导流装置部分优选布置成使得部分的纵长方向基本沿叶片的纵向方向定向。
图9示出了导流装置组的第一实施例的后视图。如可见那样，组包括一定数目的独立导流装置部分170，其相互由间隙181间隔开。相邻导流装置部分170之间的间隙181例如可在5mm到30mm之间。根据另一个实施例(未示出)，导流装置部分抵靠彼此。
图10示出了从顶部看的导流装置部分170，这里绘制为板形元件的近侧部分。在所示实施例中，相邻导流装置部分170之间的间隙181由柔性材料(诸如橡胶)制成的中间元件196闭合。在该特定实施例中，中间元件179附接到板形元件170的前表面上。这可提供用于导流装置组的连续前表面。然而，根据优选实施例，该设计不包括任何中间元件(对应于图9中所示的实施例)。
图11示出了根据本发明的导流装置部分270的第二实施例。在该实施例中，间隙还由柔性材料(诸如橡胶)制成的中间元件296闭合。在该实施例中，中间部分填充导流装置部分270之间的整个间隙，且附接到导流装置部分270的前表面和后表面两者上。
图12示出了从顶部看的根据本发明的导流装置部分370的第三实施例的示意图。在该实施例中，导流装置部分作为备选布置在其它导流装置部分前方和后方，使得导流装置部分形成接近连续的前表面。
图13示出了从顶部看的根据本发明的导流装置部分470的第四实施例的示意图。可看到导流装置部分470沿纵向方向交错。一个导流装置部分的后表面可抵靠第二导流装置部分的前表面，或可在叶片的横向方向上存在小间隙。
图14示出了从顶部看的根据本发明的导流装置部分570的第五实施例的示意图，其除导流装置部分570在纵向方向上交错凸出和凹入外，类似于第三实施例。在所示实施例中，两个导流装置部分布置在其它的后方。然而，它们还可有利地布置在其它导流装置部分的前方，由此获得略微不同的总体设计。如果导流装置部分向前成角来形成板形元件与叶片表面之间的凹穴，则将清楚的是需要两个不同类型的导流装置部分。
到目前为止已经关于扰流板装置形式的表面安装装置描述了本发明。然而，根据该方法的附接部分和方法还可用于将其它类型的导流装置附接到风轮机叶片的表面上，例如，锯齿后缘面板或格尼襟翼。
图15示出了风轮机叶片610的此实施例，其设有多个锯齿后缘面板670，面板670布置在叶片末梢附近的叶片的后缘处。如图16中所见，锯齿后缘面板670可设有附接部分，其包括柔性壳体681，柔性壳体681形成面板670与叶片表面之间的胶水腔681。面板670通过向胶水腔填充粘合剂且使粘合剂固化或硬化来粘合地附接到叶片上。
图17示出了锯齿后缘面板770的备选实施例，其设有三个附接部分，各个附接部分包括柔性壳体780，且形成面板770与叶片表面之间的胶水腔681。三个附接部分在顶视图中看可布置成三角形。
在上面的实施例中，柔性壳体描述为预制元件。然而，附接部分或柔性壳体由双面胶带等制成。在下文中，这样的实施例列举为用于锯齿后缘面板的附接。然而，由双面胶带制成的柔性壳体可用于任何表面安装装置，诸如扰流板装置等。
图18示出了锯齿后缘面板870的第一实施例的顶视图，其中附接部分的柔性壳体880由双面胶带制成。双面胶带可施加到风轮机叶片(未示出)的表面上来作为单独的部分880a,880b,880c,880d，其布置成使得它们形成周向部分。一旦锯齿后缘面板870布置在双面胶带的顶部上，则腔881形成在风轮机叶片的表面、双面胶带和锯齿后缘面板870之间。液体粘合剂然后注入腔881中，例如，经由锯齿后缘面板879中的开孔879，且粘合剂扩散(以轮廓线893示出)穿过腔881。
双面胶带部分880a,880b,880c,880d可布置成使得小开口888设在周向部分中，使得可提供填充过程的视觉确认，例如，在液体粘合剂开始从孔倒出时，可停止注入粘合剂。
图19示出了锯齿后缘面板的第二实施例的顶视图，其中附接部分由双面胶带制成，双面胶带可施加到风轮机叶片(未示出)的表面上来作为单独的部分980a,980b,980c,980d，其布置成使得它们形成周向部分。一旦锯齿后缘面板970布置在双面胶带的顶部上，则腔981形成在风轮机叶片的表面、双面胶带和锯齿后缘面板970之间。双面胶带部分980a,980b,980c,980d布置成使得开口979设在周向部分中。液体粘合剂然后可穿过以轮廓线993示出的所述开口979注入。
双面胶带部分980a,980b,980c,980d另外地可布置成使得第二小开口988设在周向部分的相对侧中，使得可提供填充过程的视觉确认，例如，在液体粘合剂开始从孔倒出时，可停止注入粘合剂。
图20示出了锯齿后缘面板的第三实施例的顶视图，其中附接部分由双面胶带制成，双面胶带可施加到风轮机叶片(未示出)的表面上来作为单独的部分1080a,1080b,1080c,1080d,1080e，其布置成使得它们形成周向部分。在所示实施例中，部分布置成形成两个腔。
一旦锯齿后缘面板1070布置在双面胶带的顶部上，则腔1081形成在风轮机叶片的表面、双面胶带和锯齿后缘面板1070之间。锯齿后缘面板1070进一步设有一定数目的通风孔1088。
液体粘合剂然后可注入腔1081中，例如，经由锯齿后缘面板1079中的开孔1079，且粘合剂扩散(以轮廓线1093示出)穿过腔1081。通风孔1088可提供填充过程的视觉确认，例如，在液体粘合剂开始从孔倒出时，粘合剂的注入可停止。
在一个有利实施例中，双面胶带包括可压缩材料层。这提供了粘弹性壳体。例如，可压缩材料可为泡沫单元层，诸如丙烯酸泡沫。双面胶带可具有至少0.5mm的厚度，且优选至少1mm。因此，可提供具有例如1mm到5mm的高度的腔。例如，双面胶带的宽度可为0.8到0.9cm。
因此，双面胶带提供表面安装装置与风轮机叶片的表面之间的弹性结合形式的外附接部分，而固化的粘合剂提供等同于表面安装装置与风轮机叶片的表面之间的牢固或刚性连接的结构结合形式的内附接部分。结构结合防止了表面安装的部分免于蠕变，且弹性结合区域减轻了结合线上的应力，诸如剥离应力，因此表面安装装置不太可能由于影响装置或叶片的力而剥离叶片的表面。这在图21和22中示出。
图21示出了叶片1010的后缘1020的截面，其中锯齿后缘面板1070附接到叶片1010的表面上。锯齿后缘面板1070可由于压力波动而挠曲。这将剥离应力引入附接部分。然而，由外附接部分1080提供的柔性结合减轻这些应力。
图22示出了附接到风轮机叶片1010的表面上的锯齿后缘面板1070的纵截面。在叶片弯曲时，应力将引入附接部分。然而，由外附接部分1080提供的柔性结合在此情况中作用为能量释放隔层。
已经参照优选实施例描述了本发明。然而，本发明的范围不限于所示实施例，且改型和变型可执行而不脱离本发明的范围。
参考标号列表
2 风轮机
4 塔架
6 机舱
8 毂
10,610,1010 叶片
14 叶片末梢
16 叶片根部
18 前缘
20,1020 后缘
22 桨距轴线
30 根部区
32 过渡区
34 翼型区
36 压力侧壳
38 吸力侧壳
40,42,50 异型轮廓
52 压力侧
54 吸力侧
56 前缘
58 后缘
60 翼弦
62 弧线/中线
70, 70', 170, 270, 370, 470, 570, 670, 770, 870, 970, 1070 表面安装装置/导流装置
71,71' 板形元件
72 前表面
73 后表面
74 表面安装装置的近侧/下部
75 表面安装装置的远侧/上部
76 抓握部/肋条结构
77,77' 附接部分
78 抓握部
79, 79', 879, 979 开孔/孔/开口
80,80' 柔性壳体
680, 780, 880, 980, 1080 柔性结合/外附接部分
81, 81', 681, 781, 881, 981, 1081 胶水腔
82, 82', 182 周向唇部
83,83' 凹口
84,184 附接表面
85,185 双面胶带
86,186 衬层
88,1088 通风开孔/孔
91 储存器
893,993 扩散前部
92 粘合剂
95 导流装置组
196,296 中间元件
c 弦长
dt 最大厚度的位置
df 最大弧的位置
dp 最大压力侧弧的位置
f 弧
r 局部半径，离叶片根部的径向距离
t 厚度。
Claims (20)
1. 一种用于具有基本水平的转子轴的风轮机的转子的风轮机叶片，所述转子包括毂，所述风轮机叶片在安装至所述毂时从所述毂基本沿径向方向延伸，所述风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向，所述风轮机叶片还包括：
包括压力侧和吸力侧的异型轮廓，以及前缘和后缘，其带有具有在它们之间延伸的弦长的翼弦，所述异型轮廓在由进入空气流冲击时生成升力，其中
表面安装装置附接至所述风轮机叶片的表面，其中
所述表面安装装置经由至少第一附接部分附接至所述风轮机叶片的表面，该第一附接部分连接至所述表面安装装置的一部分，其特征在于
所述第一附接部分包括：
提供所述表面安装装置与所述风轮机叶片的表面之间的第一结合连接的外附接部分，其中所述第一结合连接是弹性结合，以及
提供所述表面安装装置与所述风轮机叶片的表面之间的第二结合连接的内附接部分，其中所述第二结合连接具有结构结合。
2.根据权利要求1所述的风轮机叶片，其特征在于，所述第一结合连接具有第一弹性模量，且所述第二结合连接具有第二弹性模量，以及其中第二弹性模量高于所述第一弹性模量。
3.根据权利要求2所述的风轮机叶片，其特征在于，所述第二弹性模量比所述第一弹性模量高至少100%。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机叶片，其特征在于，所述第一结合连接经由具有第一硬度的材料提供，且所述第二结合连接经由具有第二硬度的材料提供，其中所述第二硬度大于所述第一硬度。
5.根据权利要求4所述的风轮机叶片，其特征在于，所述第一硬度小于90肖氏硬度A。
6.根据权利要求4或5所述的风轮机叶片，其特征在于，所述第二硬度在30到80肖氏硬度D之间。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机叶片，其特征在于，所述外附接部分包绕所述内附接部分。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机叶片，其特征在于，所述外附接部分具有0.2cm到2.0cm的区间的宽度，有利地在0.3cm到1.5cm之间，且更有利地在0.5cm到1.3cm之间，例如，大约0.8cm到0.9cm。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机叶片，其特征在于，所述外附接部分由双面胶带制成。
10.根据权利要求9所述的风轮机叶片，其特征在于，所述双面胶带形成所述风轮机叶片的表面与所述表面安装装置之间的周向部分，且其形成在所述双面胶带、所述风轮机叶片的表面与所述表面安装装置的一部分之间的腔。
11.根据前述权利要求9至10中的任一项所述的风轮机叶片，其特征在于，所述双面胶带包括可压缩材料层。
12.根据权利要求11所述的风轮机叶片，其特征在于，所述可压缩材料是泡沫单元层，诸如丙烯酸泡沫。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机叶片，其特征在于，所述外附接部分具有至少0.5mm的厚度，且优选至少1mm。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机叶片，其特征在于，所述外附接部分具有最大10mm或最大7mm或最大5mm的厚度。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机叶片，其特征在于，所述内附接部分由粘合剂形成。
16.根据权利要求15所述的风轮机叶片，其特征在于，所述粘合剂是基于PU的，基于环氧树脂的，MMA或各种材料之间的混合物，诸如混合在MMA中的可聚合的PU。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机叶片，其特征在于，所述表面安装装置是翼弦延伸物，诸如锯齿后缘板。
18. 一种导流装置，其适于经由至少第一附接部分附接至风轮机叶片的表面，其特征在于，所述附接部分包括用于提供所述表面安装装置与所述风轮机叶片的表面之间的第一结合连接的外附接部分，以及其中所述外附接部分适于形成至少壳体与所述风轮机叶片的表面之间的腔，所述腔适于填充向所述风轮机叶片的表面提供结构结合的粘合剂。
19. 一种将表面安装装置附接至风轮机叶片的表面的方法，其中所述风轮机叶片具有带末梢端和根部端的纵向方向，以及横向方向，其中所述风轮机叶片还包括包含压力侧和吸力侧的异型轮廓，以及前缘和后缘，其带有具有在它们之间延伸的弦长的翼弦，所述异型轮廓在由进入空气流冲击时生成升力，其中所述方法包括以下步骤
将所述表面安装装置经由外附接部分附接至所述叶片的表面，该外附接部分提供所述表面安装装置与所述风轮机叶片的表面之间的弹性结合，以及
提供内附接部分，其提供所述表面安装装置与所述风轮机叶片的表面之间的结构结合。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
a)提供所述风轮机叶片，
b)将例如双面胶带的所述外附接部分布置在所述风轮机叶片的表面上，以便形成附接部分的圆周部分，
c)将用于安装在所述叶片的表面上的装置布置在外附接部分上，使得附接部分的腔至少由所述外附接部分、所述风轮机叶片的表面和所述装置的一部分来形成在它们之间，
d)将粘合剂或树脂注入所述腔中，以及
e)固化或硬化所述粘合剂或树脂，使得所述装置经由粘合剂结合来附接至所述风轮机叶片的表面。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB1419389.0A GB201419389D0 (en) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | Wind turbine blade provided with surface mounted device |
| GB1419389.0 | 2014-10-31 | ||
| PCT/EP2015/075440 WO2016066852A1 (en) | 2014-10-31 | 2015-11-02 | Wind turbine blade provided with surface mounted device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107208604A true CN107208604A (zh) | 2017-09-26 |
| CN107208604B CN107208604B (zh) | 2020-11-10 |
Family
ID=52118484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201580071740.7A Active CN107208604B (zh) | 2014-10-31 | 2015-11-02 | 设有表面安装装置的风轮机叶片 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10989166B2 (zh) |
| EP (1) | EP3212926B1 (zh) |
| CN (1) | CN107208604B (zh) |
| BR (1) | BR112017008612B1 (zh) |
| CA (1) | CA2966266C (zh) |
| GB (1) | GB201419389D0 (zh) |
| MA (1) | MA40852A (zh) |
| WO (1) | WO2016066852A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111577529A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-25 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种风力发电叶片及其安装方法 |
| CN112879229A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-01 | 姚加者 | 一种可降低分流板载荷力的风力发电辅助智能设备 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3514371B1 (en) | 2014-08-05 | 2021-05-26 | LM WP Patent Holding A/S | Wind turbine blade provided with surface mounted device |
| EP3513061B1 (en) * | 2016-09-15 | 2021-06-16 | Vestas Wind Systems A/S | Method and system of attaching a tip extension to a wind turbine blade |
| EP3667076A1 (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-17 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Estimating wind speed |
| ES2962082T3 (es) * | 2019-07-26 | 2024-03-14 | Polytech As | Sistema y método para fijar un complemento sobre una pala de turbina eólica |
| CN117260588B (zh) * | 2023-11-14 | 2024-01-30 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种低涡工作叶片三坐标检测通用定位装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102454557A (zh) * | 2010-10-21 | 2012-05-16 | 西门子公司 | 风力涡轮机的叶片 |
| US20120151769A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Inventus Holdings, Llc | Method for determining optimum vortex generator placement for maximum efficiency on a retrofitted wind turbine generator of unknown aerodynamic design |
| CN102720631A (zh) * | 2011-02-04 | 2012-10-10 | Lm风力发电公司 | 具有锥形部段的涡流发生器装置 |
| CN102734059A (zh) * | 2011-02-04 | 2012-10-17 | Lm风力发电公司 | 带有具有用于粘合条或带的凹部的底座的流体引导装置 |
| CN103026057A (zh) * | 2010-08-10 | 2013-04-03 | 西门子公司 | 转子叶片元件和用于提高风力涡轮机转子叶片效率的方法 |
| CN107110111A (zh) * | 2014-08-05 | 2017-08-29 | Lm Wp 专利控股有限公司 | 设置有表面安装装置的风力涡轮机叶片 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1015558C2 (nl) | 2000-06-28 | 2002-01-08 | Stichting En Onderzoek Ct Nede | Blad van een windturbine. |
| DK176317B1 (da) | 2005-10-17 | 2007-07-30 | Lm Glasfiber As | Vinge til en rotor på et vindenergianlæg |
| CN101321949B (zh) | 2005-12-05 | 2013-03-13 | Lm玻璃纤维制品有限公司 | 用于风力涡轮机转子的叶片 |
| DE102006017897B4 (de) | 2006-04-13 | 2008-03-13 | Repower Systems Ag | Rotorblatt einer Windenergieanlage |
| EP2138714A1 (en) | 2008-12-12 | 2009-12-30 | Lm Glasfiber A/S | Wind turbine blade having a flow guiding device with optimised height |
| EP2141358A1 (en) | 2008-12-12 | 2010-01-06 | Lm Glasfiber A/S | Wind turbine blade having a spoiler with effective separation of airflow |
| US9638166B2 (en) * | 2009-06-30 | 2017-05-02 | Vestas Wind Systems A/S | Method of manufacturing a wind turbine blade comprising two members being joined by adhesion |
| PL2343451T3 (pl) | 2009-10-08 | 2018-08-31 | Lm Wind Power International Technology Ii Aps | Łopata turbiny wiatrowej z wieloma rozciągającymi się wzdłużnie częściami urządzenia do kierowania przepływem |
| DK2343450T3 (en) * | 2009-10-08 | 2019-04-15 | Lm Wind Power As | Wind turbine blade with longitudinal flow guiding device having a plate-shaped element. |
| EP2532510B1 (en) * | 2011-06-07 | 2016-11-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of modifying the surface shape of a wind turbine rotor blade |
| PL2931498T3 (pl) * | 2012-12-03 | 2020-03-31 | Lm Wp Patent Holding A/S | Sposób wytwarzania łopaty turbiny wiatrowej |
-
2014
- 2014-10-31 GB GBGB1419389.0A patent/GB201419389D0/en not_active Ceased
-
2015
- 2015-11-01 MA MA040852A patent/MA40852A/fr unknown
- 2015-11-02 CA CA2966266A patent/CA2966266C/en active Active
- 2015-11-02 US US15/523,020 patent/US10989166B2/en active Active
- 2015-11-02 BR BR112017008612-3A patent/BR112017008612B1/pt active IP Right Grant
- 2015-11-02 EP EP15787638.4A patent/EP3212926B1/en active Active
- 2015-11-02 CN CN201580071740.7A patent/CN107208604B/zh active Active
- 2015-11-02 WO PCT/EP2015/075440 patent/WO2016066852A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103026057A (zh) * | 2010-08-10 | 2013-04-03 | 西门子公司 | 转子叶片元件和用于提高风力涡轮机转子叶片效率的方法 |
| CN102454557A (zh) * | 2010-10-21 | 2012-05-16 | 西门子公司 | 风力涡轮机的叶片 |
| US20120151769A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Inventus Holdings, Llc | Method for determining optimum vortex generator placement for maximum efficiency on a retrofitted wind turbine generator of unknown aerodynamic design |
| CN102720631A (zh) * | 2011-02-04 | 2012-10-10 | Lm风力发电公司 | 具有锥形部段的涡流发生器装置 |
| CN102734059A (zh) * | 2011-02-04 | 2012-10-17 | Lm风力发电公司 | 带有具有用于粘合条或带的凹部的底座的流体引导装置 |
| CN107110111A (zh) * | 2014-08-05 | 2017-08-29 | Lm Wp 专利控股有限公司 | 设置有表面安装装置的风力涡轮机叶片 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111577529A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-25 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种风力发电叶片及其安装方法 |
| CN111577529B (zh) * | 2020-05-25 | 2021-04-30 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种风力发电叶片及其安装方法 |
| CN112879229A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-01 | 姚加者 | 一种可降低分流板载荷力的风力发电辅助智能设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2966266A1 (en) | 2016-05-06 |
| BR112017008612B1 (pt) | 2022-09-20 |
| US20170314531A1 (en) | 2017-11-02 |
| BR112017008612A2 (pt) | 2017-12-19 |
| WO2016066852A1 (en) | 2016-05-06 |
| US10989166B2 (en) | 2021-04-27 |
| GB201419389D0 (en) | 2014-12-17 |
| MA40852A (fr) | 2017-09-05 |
| EP3212926A1 (en) | 2017-09-06 |
| EP3212926B1 (en) | 2021-07-07 |
| CN107208604B (zh) | 2020-11-10 |
| CA2966266C (en) | 2023-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107208604A (zh) | 设有表面安装装置的风轮机叶片 | |
| CN107110111B (zh) | 设置有表面安装装置的风力涡轮机叶片 | |
| CN101936251B (zh) | 用于风力涡轮机叶片的改型套筒 | |
| US9133818B2 (en) | Wind turbine blade | |
| CN102465827B (zh) | 用于风力涡轮机转子叶片的降噪装置 | |
| ES2728273T3 (es) | Pala de turbina eólica que comprende una carcasa de pala aerodinámica con rebaje y cordón de larguero prefabricado | |
| CN108025519B (zh) | 具有防蚀护罩的风轮机叶片 | |
| CN103266985B (zh) | 后缘带 | |
| JP5703750B2 (ja) | ファン動翼及びファン | |
| ES2734572T3 (es) | Un método de unión para carcasas de pala de turbina eólica | |
| US11072131B2 (en) | Method of manufacturing a wind turbine blade | |
| US20120269640A1 (en) | Spoiler for a wind turbine blade | |
| US11802540B2 (en) | Wind turbine and rotor blade for a wind turbine | |
| CN116635623A (zh) | 制造风力涡轮机叶片的壳体的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |