專利名稱：葉片模塊、模塊化轉(zhuǎn)子葉片及組裝模塊化轉(zhuǎn)子葉片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)了模塊化轉(zhuǎn)子葉片的葉片模塊和模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片。另外，本
文還公開(kāi)了用于組裝模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的方法。
背景技術(shù)：

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種模塊化轉(zhuǎn)子葉片的葉片模塊。根據(jù)第一實(shí)施例，該葉片模塊包括纖維 復(fù)合材料主體和至少一個(gè)鑲嵌物，該纖維復(fù)合材料主體限定了沿著縱向葉片軸線延伸的中 空的葉片輪廓，該至少一個(gè)鑲嵌物位于纖維復(fù)合材料主體的縱向端部處，或者位于纖維復(fù) 合材料主體的縱向端部附近。鑲嵌物包括接收器(rec印tacle)和錨固部分，該接收器適于 接收螺紋緊固件，該錨固部分錨固到纖維復(fù)合材料主體上，以便將拉力從接收器傳遞至纖 維復(fù)合材料主體。 還提供了一種包括至少第一葉片模塊和至少第二葉片模塊的模塊化風(fēng)力渦輪機(jī) 轉(zhuǎn)子葉片。第一葉片模塊包括具有第一邊緣的第一纖維復(fù)合材料主體和延伸至該第一邊緣 的至少第一鑲嵌物。第一鑲嵌物包括第一接收器和錨固到第一纖維復(fù)合材料主體上的錨固 部分。第二葉片模塊包括具有第二邊緣的第二纖維復(fù)合材料主體和延伸至該第二邊緣的至 少第二鑲嵌物。第二鑲嵌物包括第二接收器和錨固部分，該錨固部分錨固到第二纖維復(fù)合 材料主體上。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片還包括第一葉片模塊與第二 葉片模塊之間的可拆的對(duì)接接頭，以及第一鑲嵌物與第二鑲嵌物之間的螺紋接頭。該螺紋 接頭包括緊固到第一接收器和第二接收器上的螺紋緊固件。 另外，提供了一種用于組裝模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的方法。該方法包括提供 第一葉片模塊及提供第二葉片模塊。第一葉片模塊包括第一纖維復(fù)合材料主體和至少一個(gè) 第一鑲嵌物，該第一纖維復(fù)合材料主體具有第一邊緣，該至少一個(gè)第一鑲嵌物延伸至第一 邊緣或者第一邊緣附近，并包括適于接收螺紋緊固件的第一接收器。第一鑲嵌物還包括錨 固到第一纖維復(fù)合材料主體上的錨固部分。第二葉片模塊包括第二纖維復(fù)合材料主體和至 少一個(gè)第二鑲嵌物，該第二纖維復(fù)合材料主體具有第二邊緣，該至少一個(gè)第二鑲嵌物延伸 至第二邊緣或第二邊緣附近，并包括適于接收螺紋緊固件的第二接收器。另外，第二鑲嵌物 包括錨固到第二纖維復(fù)合材料主體上的錨固部分。根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，用于組裝模塊化轉(zhuǎn) 子葉片的方法還包括對(duì)齊第一葉片模塊和第二葉片模塊，使得第一接收器和第二接收器同 軸地布置，并使用延伸到第一接收器中且延伸到第二接收器中的螺紋緊固件在第一鑲嵌物 與第二鑲嵌物之間形成可拆的機(jī)械連接。 根據(jù)從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)和附圖，其它方面、有利之處和特征顯而易見(jiàn)。


在說(shuō)明書(shū)的其余部分中，包括參照附圖，更具體地闡述了對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員
5而言完整并且可以實(shí)施的實(shí)施例公開(kāi)內(nèi)容，包括其最佳模式，其中 為了清楚的目的，如果沒(méi)有另外說(shuō)明，相同的元件或方法步驟在不同的圖和圖表 中用相同的參考標(biāo)記標(biāo)明。部件列表1 塔架2 機(jī)艙
孔80
3
一鑲嵌物11 26
鑲嵌物21 間件75 55，56，57，58 部分85 螺母88
接接頭100，200，300 202 面110
葉片根部303
轉(zhuǎn)子(輪轂)5 轉(zhuǎn)子葉片IO 第
第一接收器12，22 錨固部分16，
凹部13 套管，帶螺紋的套管20，20a 第二
第二接收器25 狹槽50， 60， 70 中
預(yù)對(duì)中銷51，61，151 外輪廓52，152 內(nèi)輪廓
螺紋緊固件，螺桿81 工具接合 螺釘85a 螺釘頭86 墊圈87
用于接收螺釘頭的插入物90 可拆的對(duì) 葉片模塊101,201 第一邊緣，第一側(cè)面102，
第二邊緣，第二側(cè)面105 外表面106 內(nèi)表
弦線111,121 第一側(cè)面150,250 主體103
葉片尖端500
風(fēng)力渦輪機(jī)
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地參照公開(kāi)內(nèi)容的各實(shí)施例，該公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例顯示在圖 中。各實(shí)例以對(duì)公開(kāi)內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明的方式提供，而并非意圖作為限制。例如，顯示或描述為 一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可用于其它實(shí)施例，或者與其它實(shí)施例結(jié)合使用，以產(chǎn)生又一 個(gè)實(shí)施例。這樣的變更和變型旨在包括在本文中。 圖1顯示了典型的水平軸風(fēng)力渦輪機(jī)500的示意性側(cè)視圖。風(fēng)力渦輪機(jī)500包 括塔架l，機(jī)艙2在該塔架1的頂端處安裝到其上。支撐著一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片5的輪轂 或轉(zhuǎn)子3安裝到機(jī)艙2的側(cè)端。通常，轉(zhuǎn)子葉片5可通過(guò)容納在輪轂3內(nèi)部的槳距驅(qū)動(dòng)器 (pitchdrives)(未示出)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在該申請(qǐng)的上下文中，術(shù)語(yǔ)"風(fēng)力渦輪機(jī)"或"風(fēng)力設(shè) 備"是指將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的機(jī)器。機(jī)械能通常還使用異步主發(fā)電機(jī)或同步主發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)換成電能。主發(fā)電機(jī)通常輸送可供入公用電網(wǎng)的、直至額定發(fā)電機(jī)輸出功率的電功率。轉(zhuǎn)子葉片5的長(zhǎng)度根據(jù)額定發(fā)電機(jī)輸出功率而增大。對(duì)于具有在麗范圍內(nèi)的額定發(fā)電機(jī)輸 出功率的風(fēng)力渦輪機(jī)，使用長(zhǎng)度高達(dá)60米或者甚至更長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子葉片。由于其長(zhǎng)度和重量的 原因，這樣的轉(zhuǎn)子葉片難以制造和運(yùn)輸。因此，經(jīng)常希望轉(zhuǎn)子葉片能夠按部分或模塊制造， 并按部分或模塊運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)力渦輪機(jī)架設(shè)的位置處。另外，大型的轉(zhuǎn)子葉片在風(fēng)力渦輪機(jī)運(yùn) 行過(guò)程中承受較大的動(dòng)態(tài)應(yīng)力。因此，通常還希望組裝好的轉(zhuǎn)子葉片能夠維護(hù)和修理。
圖2在示意圖中顯示了用于在風(fēng)力渦輪機(jī)500中使用的模塊化轉(zhuǎn)子葉片5。組裝 好的模塊化轉(zhuǎn)子葉片5成形為中空的空氣動(dòng)力學(xué)輪廓主體，該空氣動(dòng)力學(xué)輪廓主體沿著縱 向方向從轉(zhuǎn)子葉片根部或凸緣103延伸至轉(zhuǎn)子葉片尖端303，限定了縱向葉片軸線。轉(zhuǎn)子 葉片根部103通常安裝到風(fēng)力渦輪機(jī)輪轂3上。在顯示在圖2中的實(shí)施例中，模塊化轉(zhuǎn)子 葉片5包括三個(gè)葉片模塊尖端葉片模塊100、中間葉片模塊200和根部葉片模塊300。通 常，葉片模塊100,200和300是轉(zhuǎn)子葉片5的沿橫向分開(kāi)的部分或節(jié)段。在該說(shuō)明書(shū)中，橫 向方向應(yīng)當(dāng)理解為基本垂直于縱向方向或縱向葉片軸線。在其它實(shí)例中，模塊化轉(zhuǎn)子葉片5 包括僅僅兩個(gè)葉片模±央，例如尖端葉片模塊和根部葉片?！姥?，或者多于三個(gè)葉片?！姥?，例如 沿著縱向葉片軸線依次安裝的根部葉片模塊、幾個(gè)中間葉片模塊和尖端葉片模塊。在根部 葉片模塊300與中間葉片模塊200之間，以及在中間葉片模塊200與尖端葉片模塊之間形 成有可拆的對(duì)接接頭90，該對(duì)接接頭90將在下面更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。 圖3是兩個(gè)被組裝的葉片模塊100和200的分解視圖。兩個(gè)模塊100和200包括 相應(yīng)的纖維復(fù)合材料主體150和250。纖維復(fù)合材料主體150和250限定了沿著縱向葉片 軸線延伸的中空的葉片輪廓。 另外，兩個(gè)葉片模塊100和200中的各葉片模塊分別包括位于纖維復(fù)合材料主體 150和250的縱向端部處的相應(yīng)的鑲嵌物10和20。在另一個(gè)實(shí)施例中，鑲嵌物10和20位 于相應(yīng)的纖維復(fù)合材料主體150和250的縱向端部附近，例如離開(kāi)縱向端部一厘米或幾厘 米。鑲嵌物10和20適于接收螺紋緊固件，以用于在葉片模塊100與葉片模塊200之間形 成可拆的對(duì)接接頭。為此，鑲嵌物10和20通常面對(duì)面并且同軸地布置，并成對(duì)地?cái)Q在一 起。如果葉片模塊100和200為中間葉片模塊(如在圖3中所示)，則其通常在相應(yīng)的纖 維復(fù)合材料主體的兩個(gè)縱向端部上包括幾個(gè)鑲嵌物。為了清楚起見(jiàn)，在圖3中顯示了在纖 維復(fù)合材料主體150的葉片尖端方向上布置在縱向端部處的八個(gè)鑲嵌物10中的僅一個(gè)鑲 嵌物10。根部葉片模塊通常僅在纖維復(fù)合材料主體的縱向尖端端部處包括鑲嵌物。同樣， 尖端葉片模塊通常僅在纖維復(fù)合材料主體的縱向根部端部處包括鑲嵌物。另外，對(duì)于由多 于兩個(gè)葉片模塊制成的模塊化轉(zhuǎn)子葉片而言，根部葉片模塊的鑲嵌物的數(shù)目通常多于尖端 葉片模塊的鑲嵌物的數(shù)目。這是因?yàn)楦咳~片模塊與中間葉片模塊之間的可拆的對(duì)接接頭 90的機(jī)械載荷通常大于尖端葉片模塊與中間葉片模塊之間的機(jī)械載荷。換言之，可使用較 少的螺紋接頭來(lái)可逆地將較靠近葉片尖端的葉片模塊彼此緊固。 因?yàn)閮蓚€(gè)葉片模塊100和200的典型設(shè)置類似，所以，僅參照葉片模塊100進(jìn)行說(shuō) 明。在一些實(shí)施例中，鑲嵌物10和20甚至相同。鑲嵌物10包括接收器或接收器部分11和 錨固部分12，該接收器或接收器部分11適于接收螺紋緊固件，該錨固部分12錨固到纖維復(fù) 合材料主體150上，以便將拉力從接收器11傳遞至纖維復(fù)合材料主體150。通常，錨固部分 12粘結(jié)或?qū)訅夯蚰Ｖ频嚼w維復(fù)合材料主體150上，以保證穩(wěn)定的連接。纖維復(fù)合材料主體 150通常由纖維復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料(諸如增強(qiáng)的玻璃纖維、碳纖維、合成纖維
7或其組合)制成。通常，接收器11如在圖3中所示布置在纖維復(fù)合材料主體150的內(nèi)表面 106上。在另一個(gè)實(shí)施例中，接收器11至少部分地布置在纖維復(fù)合材料主體150的外表面 105與內(nèi)表面106之間。出于空氣動(dòng)力學(xué)的原因，接收器11通常不會(huì)延伸穿過(guò)外表面105。 另外，接收器11可完全布置在外表面105與內(nèi)表面106之間。 在一個(gè)實(shí)施例中，葉片模塊100和200通過(guò)層壓纖維氈和相應(yīng)的鑲嵌物10和 20在模具中制成。纖維氈可(例如)形成為短切原絲氈(CSM)。還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)"纖 維氈"也可以指至少兩層纖維氈的堆疊?？捎糜诶w維氈的示范性的纖維包括碳纖維 (例如來(lái)自Toraylndustries有限公司的TORAYCA T800， TORAYCA T700和 TORAYCA T600 ;來(lái)自Hexcel公司的MAGNAMITE 頂7和MAGNAMITE AS4 ;以及來(lái)自Toho Tenax有限公司的BESFIGHT⑧STS和BESFIGHT⑧HTS)，玻璃 纖維(例如來(lái)自諸如PPG， AGY， St. Gobain， Owens-Corning或Johns Manville等供應(yīng)商 的石英，E-glass玻璃，S-2 glass玻璃，R-glass玻璃)，聚酯纖維，聚酰胺纖維(諸如可 從美國(guó)特拉華州威靈頓的E. I. DuPont獲得的NYLON 聚酰胺)，芳香族聚酰胺纖維(諸 如可從美國(guó)特拉華州威靈頓的E. I. DuPont獲得的KEVLAR 芳香族聚酰胺；或者可從奧 地利的LenzingAktiengesellschaft獲得的P84 芳香族聚酰胺)，聚酰亞胺纖維(諸如 可從美國(guó)特拉華州威靈頓的E. I. DuPont獲得的KAPT0N 聚酰亞胺)，伸直鏈聚乙烯(諸 如來(lái)自Honeywell國(guó)際有限公司 ， Morristown， NJ， USA的SPECTRA 聚乙烯；或者來(lái)自 Toyobo Co. ， Ltd.，或DSM的DYNEEMA 聚乙烯)，硼纖維等等。纖維的強(qiáng)度可以通過(guò)使用 本領(lǐng)域中已知的技術(shù)(諸如但不限于通過(guò)纖維沿著一定的方向定向形成多層或多股，或類 似的方法)來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)?？梢允估w維以任何常規(guī)的形式(諸如編成辮帶、單向、機(jī)織織 物、針織物、漩扭織物(swirl fabric)、氈墊、盤繞等等形式)可用。還應(yīng)當(dāng)理解，纖維氈 可用樹(shù)脂預(yù)浸漬。通常，纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料通過(guò)用樹(shù)脂或塑料來(lái)浸漬纖維氈以及樹(shù)脂或 塑料固化而形成。通常，樹(shù)脂包括至少一個(gè)可固化的單體。該單體可具有至少一個(gè)異氰酸 酯單元、酷單元、烯單元、環(huán)醚單元、或環(huán)氧單元、氧雜環(huán)丁烷單元等等或其組合。合適的可
固化的單體包括非飽和的聚酯(諸如可從Reichhold獲得的POLYLITE⑧聚酯樹(shù)脂，可 從DSM獲得的SYNOLITE⑧聚酯樹(shù)脂，可從Ashland獲得的AR0E0L 聚酯樹(shù)脂)；乙烯基 酯(諸如可從Reichhold獲得的DION⑧,NORPOL⑧和HYDREX⑧樹(shù)月旨，可從Ashland 獲得的DERAKANE⑧，DERAKANE MOMENTUM⑧和HETRON⑧樹(shù)脂，可從DSM獲得
的ATLAC E-NOVA⑧樹(shù)脂)；丙烯酸酯，二丙烯酸酯(diacrylates) ， 二甲基丙烯酸酯，多 官能的丙烯酸酯和多官能的甲基丙烯酸酯(諸如可從諸如CytecSurface Specialties, Sartomer， Rahn和BASF等公司獲得的聚酯丙烯酸酯，環(huán)氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯等 等)?；诶w維復(fù)合材料的總重量，可固化的單體通常以從大約90% (按重量計(jì))至大約 10% (按重量計(jì))的范圍存在，且更優(yōu)選地，基于纖維復(fù)合材料的總重量，以從大約80% (按重量計(jì))至大約20%重量的范圍存在。 包括至少一個(gè)環(huán)醚單元的合適的樹(shù)脂包括脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂 (諸如來(lái)自Dow化學(xué)公司的ERL-4221, CYRACURE UVR-6110, CYRACURE UVR-6107和 CYRACURE UVR-6105以及來(lái)自Cytec Surface Specialties的UVACURE⑧1500);雙 酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂，苯酚酚醛環(huán)氧樹(shù)脂，甲酚_酚醛環(huán)氧樹(shù)脂，雙酚環(huán)氧 樹(shù)脂，多官能環(huán)氧樹(shù)脂(即包括兩個(gè)或多個(gè)環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂)，萘環(huán)氧樹(shù)脂(例如來(lái)自Dainipponlnk and Chemicals的EPICLON⑧EXA-4700) ， 二乙烯基苯二氧化物，2-縮水甘 油基苯基縮水甘油醚，雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹(shù)脂(例如來(lái)自Daini卯on Ink and Chemicals 的EPICLON⑧HP-7200)，多元芳香族樹(shù)脂型的環(huán)氧樹(shù)脂等等，或其組合。所有這些種類 的環(huán)氧樹(shù)脂在本領(lǐng)域中都是已知的，并且通過(guò)已知的方法能夠廣泛地獲得或制備。尤其 適合的環(huán)氧樹(shù)脂和固化工藝的其它說(shuō)明性的實(shí)例在(例如)以下(文獻(xiàn))中有所描述 美國(guó)專利No. 4， 882， 201， No. 4， 920， 164， No. 5， 015， 675， No. 5， 290， 883， No. 6， 333， 064， No. 6， 518， 362，No. 6， 632， 892，No. 6， 800， 373 ;美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2004/0166241以及WO 03/072628Al。也可以應(yīng)用多官能的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂。 任何這些樹(shù)脂，都應(yīng)當(dāng)根據(jù)用于制造具有所需的機(jī)械特性和環(huán)境特性的風(fēng)力渦輪 機(jī)80的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料零件的具體的纖維增強(qiáng)物來(lái)進(jìn)行選擇。在樹(shù)脂中混合硬化劑/ 催化劑之后，樹(shù)脂通常在真空條件下除氣，以清除或移除來(lái)自液態(tài)樹(shù)脂的所有夾帶空氣。樹(shù) 脂通常應(yīng)當(dāng)能夠經(jīng)過(guò)(一定)熱量和時(shí)間下的真空壓力循環(huán)環(huán)境，而不形成氣泡或空穴。
可另外存在于纖維復(fù)合材料中的填充劑可包括有機(jī)填充劑或無(wú)機(jī)填充劑、增強(qiáng)型 填充劑、增容填充劑(extending filler)、納米顆粒等等，或其混合物。在特定的實(shí)施例中， 填充劑通常包括增強(qiáng)型填充劑，諸如但不限于具有高強(qiáng)度的纖維。填充劑可以是UV透明的 填充劑，諸如但不限于玻璃、氧化硅、煅制氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、納米顆粒等等。備選地， 填充劑可以是UV不透明的填充劑，諸如但不限于碳纖維、碳黑、碳化硅、氮化硼、氧化鋯、二 氧化鈦、白堊、硫酸鈣、硫酸鋇、碳酸鈣、硅酸鹽(諸如滑石、云母或高嶺土 )、氧化硅、氫氧化 鋁、氫氧化鎂，或有機(jī)填充劑(諸如聚合物粉末、聚合物纖維)等等。在本文的上下文中，UV 不透明是指材料或者阻擋UV輻射，或者吸收UV輻射，或者二者兼有。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將 認(rèn)識(shí)到，取決于諸如物理形式或合成方法等因素，某些填充劑可以是或者UV不透明的，或 者UV透明的。還可以使用多于一種填充劑的混合物?；诶w維復(fù)合材料的總重量，填充劑 可在成分上以從大約1%至大約90%的范圍存在，且更典型地以按重量計(jì)從大約10%至大 約80%的范圍存在。更優(yōu)選地，基于纖維復(fù)合材料的總重量，填充劑可以按重量計(jì)從大約 30%至大約75%的范圍存在。 另外，轉(zhuǎn)子葉片模塊可由兩個(gè)沿縱向分開(kāi)(例如沿著弦線110分開(kāi))的半葉片模 塊制成。通常，半葉片模塊通過(guò)在模具中層壓來(lái)制造。半葉片模塊可已經(jīng)由制造商緊固在 一起，或者在風(fēng)力渦輪機(jī)架設(shè)期間緊固在一起。在架設(shè)風(fēng)力渦輪機(jī)期間，尤其是為了安裝半 模塊，兩個(gè)半葉片模塊可包括位于纖維復(fù)合材料主體的橫向端部處或者其附近的另外的鑲 嵌物。這兩個(gè)半葉片模塊可使用同軸地定向的鑲嵌物緊固在一起(如本文所闡述的用于安 裝兩個(gè)葉片模塊的鑲嵌物)。換言之，本文所闡述的安裝原理適用于轉(zhuǎn)子葉片的沿縱向分開(kāi) 的中空輪廓構(gòu)件，以及轉(zhuǎn)子葉片的沿橫向分開(kāi)的中空輪廓構(gòu)件(其中插入物布置在中空輪 廓構(gòu)件的周緣上)。 與單件的轉(zhuǎn)子葉片相比，尤其是與單件的大型轉(zhuǎn)子葉片相比，轉(zhuǎn)子葉片模塊的制 造和/或到風(fēng)力渦輪機(jī)的架設(shè)端(side)的運(yùn)輸通常復(fù)雜性更低，并且更價(jià)廉。另外，甚至 大型轉(zhuǎn)子葉片的架設(shè)也可表現(xiàn)出嚴(yán)重的障礙，這種嚴(yán)重的障礙可通過(guò)將轉(zhuǎn)子葉片模塊依次 安裝到已經(jīng)安裝的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子上而避免。另外，在模塊化轉(zhuǎn)子葉片的一部分損壞或 腐蝕的情況下，可僅僅更換受影響的模塊。此外，在優(yōu)化轉(zhuǎn)子葉片的空氣動(dòng)力學(xué)特性的現(xiàn)場(chǎng) 實(shí)驗(yàn)中，不同地成形的模塊(例如不同的尖端模塊)可容易地互換。
通常，纖維復(fù)合材料主體150和250是模塊化轉(zhuǎn)子葉片5的橫向節(jié)段，如圖3中所 示。鑲嵌物10通常延伸至第一邊緣或第一側(cè)面101，其在朝向葉片尖端定向的模塊100的 端部處沿橫向布置在模塊100的內(nèi)表面106與外表面105之間。同樣，鑲嵌物20延伸至第 二邊緣或第二側(cè)面202，其在朝向葉片根部定向的模塊200的端部處沿橫向布置在模塊200 的內(nèi)表面206與外表面205之間。然而，鑲嵌物10和20也可以與相應(yīng)的邊緣間隔開(kāi)例如 一或兩厘米。為了穩(wěn)定性的原因，鑲嵌物10和20的接收器通常分別延伸至相應(yīng)的邊緣101 和202，或者延伸到至少靠近相應(yīng)的邊緣101和202。 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，第一鑲嵌物10的接收器和第二鑲嵌物20的接收器至少成對(duì) 地彼此同軸地定向，并且對(duì)于每個(gè)接收器對(duì)使用僅僅一個(gè)單件式螺紋緊固件將它們擰到一 起。在這種情況下，可形成兩個(gè)葉片模塊100和200之間的簡(jiǎn)單、穩(wěn)定并且可拆的對(duì)接接頭。
根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，葉片模塊200還包括延伸至第一邊緣201的鑲嵌物20，其在朝 向葉片尖端定向的模塊200的端部處、在橫向平面中布置在葉片模塊200的內(nèi)表面206與 外表面205之間。這種葉片模塊200可用作中間葉片模塊。 在圖4中，顯示了圖3的葉片模塊100在第一邊緣101的平面中的截面，以及圖3 的葉片模塊200在第二邊緣202的平面中的截面。在一個(gè)實(shí)施例中，可拆的對(duì)接接頭直接 形成于葉片模塊100的第一邊緣101與葉片模塊200的第二邊緣202之間。在另一個(gè)實(shí)施 例中，中間件50緊固到相應(yīng)的邊緣上，至少緊固到葉片模塊100和葉片模塊200其中之一 上。中間件50包括孔55，該孔55用于各個(gè)面對(duì)面安裝的鑲嵌物對(duì)10和20，使得各對(duì)鑲嵌 物10和20可通過(guò)一個(gè)螺紋緊固件來(lái)緊固。通常，中間件50通過(guò)粘結(jié)接頭和/或螺紋接頭 緊固到相應(yīng)的邊緣上。另外，中間件50通常是基本扁平的，即其沿著縱向方向的延展相對(duì) 于沿著橫向方向的延展而言較小。由于空氣動(dòng)力學(xué)的原因，中間件50的外輪廓51制成使 得在兩個(gè)葉片模塊100和200之間獲得了平滑的相交。另外，中間件50通常由諸如鋁或鋼 的金屬制成。這一點(diǎn)通常也適用于鑲嵌物10和20，并保證了葉片模塊100和200之間的穩(wěn) 定連接。 圖5顯示了鄰近鑲嵌物10的轉(zhuǎn)子葉片模塊100的示意性的節(jié)段。葉片模塊100 包括纖維復(fù)合材料主體150，該纖維復(fù)合材料主體150由外表面105、內(nèi)表面106和第一側(cè) 面或第一邊緣101界定。第一側(cè)面101基本垂直地鄰接外表面105和內(nèi)表面106。根據(jù)另 一個(gè)實(shí)施例，鑲嵌物10包括布置在內(nèi)表面106上的基本立方形的接收器或接收器部分11， 和將拉力從接收器11傳遞到纖維復(fù)合材料主體150的錨固部分12。為此，錨固部分通常 層壓到纖維復(fù)合材料主體150中。通常，錨固部分12的縱向延展大于接收器11的縱向延 展，以保證鑲嵌物10與纖維復(fù)合材料主體150之間的牢固連接。鑲嵌物10可(例如)為 L形，且錨固部分為板形，如圖5中所示。在另一個(gè)實(shí)例中，錨固部分形成為鳩尾，該鳩尾進(jìn) 一步提高了將拉力從接收器11傳遞至纖維復(fù)合材料主體150的能力。如果錨固部分12由 纖維復(fù)合材料制成，尤其是由與纖維復(fù)合材料主體150相同的纖維復(fù)合材料制成，則還可 以獲得錨固部分12和纖維復(fù)合材料主體150的堅(jiān)固的錨固。另一方面，接收器11通常由 金屬(諸如鋼)制成。這是因?yàn)榻邮掌鱨l通常適于接收金屬的螺紋緊固件。在某些實(shí)施 例中，接收器11和錨固部分12由相同的金屬制成，以保證鑲嵌物IO本身的高機(jī)械穩(wěn)定性。
通常，接收器ll具有第一表面lll，該第一表面lll基本平行于第一側(cè)面101而定 向，并鄰接該第一側(cè)面101。另外，接收器11包括圓柱形的套管13，該套管13從第一表面
10111起沿著平行于第一側(cè)面101的法線方向和/或平行于縱向葉片軸線的方向至少延伸到 接收器11中。在所顯示的圖5的實(shí)例中，圓柱形的套管13具有用于將螺桿擰入該圓柱形 的套管13中的內(nèi)螺紋(未示出)。 在另一個(gè)實(shí)施例中，接收器11的套管13完全布置在外表面105與內(nèi)表面106之 間。 圖6顯示了用于在兩個(gè)葉片模塊之間形成可拆的對(duì)接接頭90的兩個(gè)鑲嵌物10和 20的布置。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，這兩個(gè)葉片模塊的相應(yīng)的纖維復(fù)合材料主體未示出。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，同軸并且面對(duì)面布置的第一和第二接收器11和21相同。另 外，錨固部分12和錨固部分22可如圖6中所示相同。套管13和23沿著通常平行于縱向 葉片軸線的方向延伸貫穿相應(yīng)的接收器。在這種情況下，單件式螺紋緊固件80(其也平行 于縱向葉片軸線定向)可用來(lái)將兩個(gè)接收器11和21擰在一起。換言之，接收器11和21 分別形成了鑲嵌物10和20的凸緣部分，并適于接收基本平行于縱向葉片軸線定向的螺紋 緊固件80。螺紋緊固件80可以(例如)是在其各端上利用至少一個(gè)螺母緊固的螺桿，或者 是擰入螺母中的有頭螺釘。 圖7顯示了兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片模塊100和200之間的可拆的對(duì)接接頭90。各轉(zhuǎn)子葉片 模塊是模塊化轉(zhuǎn)子葉片的沿橫向分開(kāi)的中空輪廓構(gòu)件，并包括八個(gè)鑲嵌物，這些鑲嵌物使 用用于各對(duì)的螺桿80成對(duì)地?cái)Q在一起。鑲嵌物10和20的錨固部分12和22包括作為表 面增大結(jié)構(gòu)的孔58，以增強(qiáng)鑲嵌物10和20與相應(yīng)的纖維復(fù)合材料主體之間的結(jié)合。備選 地和/或附加地，可使用沿著縱向方向或沿著弦線110的方向定向的布置在錨固部分12和 22上的裂口 ，和/或錨固部分12和22的粗糙的表面。為了清楚起見(jiàn)，轉(zhuǎn)子葉片模塊100和 200的纖維復(fù)合材料主體未示出。另外，繪出了轉(zhuǎn)子葉片100的八個(gè)鑲嵌物10中的僅僅一 個(gè)鑲嵌物10和僅僅一個(gè)螺桿80。 扁平的金屬中間件50和60通過(guò)螺釘85分別緊固到各纖維復(fù)合材料主體上。通 常，中間件50和60擰到相應(yīng)的鑲嵌物10和20上。備選地和/或附加地，中間件50和60 擰到和/或粘結(jié)到相應(yīng)的纖維復(fù)合材料主體上。同樣，為了清楚起見(jiàn)，僅顯示了用來(lái)將中間 件50安裝到轉(zhuǎn)子葉片模塊100的纖維復(fù)合材料主體上的16個(gè)螺釘中的兩個(gè)螺釘。根據(jù)另 一個(gè)實(shí)施例，轉(zhuǎn)子葉片模塊100的中間件50包括兩個(gè)錐形的金屬的預(yù)對(duì)中銷75，該預(yù)對(duì)中 銷75配合穿過(guò)中間件60中的孔，并配合到轉(zhuǎn)子葉片模塊200的纖維復(fù)合材料主體的錐形 凹部中。預(yù)對(duì)中銷75簡(jiǎn)化了組裝模塊化轉(zhuǎn)子葉片期間兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片模塊的彼此對(duì)齊。
根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，中間件50和60在用于螺桿80的孔(未示出)周圍包括凹部 或凹陷，該凹部或凹陷在被組裝的轉(zhuǎn)子葉片模塊IOO和200之間、在各個(gè)面對(duì)面安裝的第一 鑲嵌物10和第二鑲嵌物20的接收器對(duì)之間的區(qū)域中形成狹槽25。因?yàn)楠M槽25能夠從模 塊化轉(zhuǎn)子葉片外部接近，所以收緊工具可容易地插入狹槽中。相應(yīng)地，通過(guò)使用收緊工具將 螺桿擰入鑲嵌物對(duì)10和20的接收器中，可從轉(zhuǎn)子葉片外部將對(duì)齊的轉(zhuǎn)子葉片模塊100和 200擰在一起。另外，通過(guò)使用收緊工具將螺桿從各鑲嵌物對(duì)10和20的接收器中擰出，可 從轉(zhuǎn)子葉片外部拆卸組裝好的轉(zhuǎn)子葉片模塊100和200。在這種情況下，在兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片模 塊之間獲得了可容易地移除并且牢固的對(duì)接接頭90。這就允許簡(jiǎn)單地組裝模塊化轉(zhuǎn)子葉片 及互換其零件。由于空氣動(dòng)力學(xué)的原因，已安裝的轉(zhuǎn)子葉片模塊之間的狹槽25通常使用例 如蓋子和/或施用粘性薄片來(lái)覆蓋。另外，狹槽25可在封閉之前填充有適當(dāng)?shù)奶畛洳牧?。移除狹槽25的覆蓋物。 備選地和/或附加地，用于中間件50和60的螺桿80的孔(未示出)周圍的凹部 或凹陷，可形成為使得狹槽25可從模塊化轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部接近。 圖8更詳細(xì)地顯示了圖7的鑲嵌物10和20之間所使用的螺紋接頭。所顯示的縱 向截面切開(kāi)顯示在圖7中的螺桿80。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，桿80在一側(cè)(例如左側(cè))包括陽(yáng) 螺紋，且在另一側(cè)(例如右側(cè))包括陰螺紋(螺紋未示出)。在該實(shí)例中，接收器21的套 管23包括陰螺紋(也未示出)，螺桿80可擰入該陰螺紋中，直到底部止擋(bedstop)。未 示出的面對(duì)面布置的鑲嵌物10包括帶有套管13的接收器ll，該套管13具有陽(yáng)螺紋，螺桿 80可同時(shí)擰入該陽(yáng)螺紋中，直到底部止擋。通常，底部止擋布置成使得如果建立了鑲嵌物之 間的牢固連接，則螺桿80到達(dá)兩個(gè)底部止擋。另外，螺桿80包括工具接合部分81，該工具 接合部分81配合到(例如)開(kāi)口扳手中。因此，在將螺桿80插入兩個(gè)套管13和23中之 后，開(kāi)口扳手可用來(lái)將鑲嵌物10和20擰到一起。另外，開(kāi)口扳手還可以用來(lái)從模塊化轉(zhuǎn)子 葉片外部擰松鑲嵌物10和20。 圖9根據(jù)幾個(gè)實(shí)施例顯示了兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片模塊100和200之間的另一個(gè)可拆的對(duì) 接接頭90。同樣，各轉(zhuǎn)子葉片模塊是模塊化轉(zhuǎn)子葉片的沿橫向分開(kāi)的中空輪廓構(gòu)件，并包括 成對(duì)地?cái)Q在一起以組裝轉(zhuǎn)子葉片的八個(gè)鑲嵌物。為了清楚起見(jiàn)，顯示了僅僅一個(gè)面對(duì)面布 置的鑲嵌物對(duì)10和20，以及擰到相應(yīng)的鑲嵌物10和20上的扁平的金屬中間件50和60。 轉(zhuǎn)子葉片模塊100和200的纖維復(fù)合材料主體未繪出。中間件50和60分別包括用于螺紋 緊固件85的孔55，以及用于用來(lái)將中間件50和60緊固到鑲嵌物10和20上的螺釘?shù)耐ǔ?更小的孔57。金屬鑲嵌物10和20相同地成形，并且其接收器部分分別包括無(wú)螺紋的套管 13禾卩23。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，鑲嵌物10和20還包括相應(yīng)的凹部16和26，以用于沿著垂直于 模塊化轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)表面和/或外表面的方向接近螺紋緊固件85。模塊化轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)表 面和外表面也未顯示在圖9中。通常，它們?cè)诳拷@示的對(duì)接接頭區(qū)域的鑲嵌物處分別 基本符合中間件50和60的外輪廓51和61。 根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，鑲嵌物10和20之間的螺紋接頭由具有頭部85a的螺栓85形 成，該頭部85a配合到可引入鑲嵌物20中的可選的插入物88中。通常，如在圖中所示，墊 圈86附加地用于螺紋接頭。如果使用插入物88，則通常僅僅必須將一個(gè)開(kāi)口扳手從外轉(zhuǎn)子 葉片表面的外部插入凹部16中，并用來(lái)將鑲嵌物10和20擰到一起。同樣，如果(例如) 將要更換轉(zhuǎn)子葉片模塊，則通常僅僅必須將一個(gè)開(kāi)口扳手插入凹部16中，并用來(lái)擰松鑲嵌 物10和20。在沒(méi)有插入物88的情況下，通常使用兩個(gè)緊固工具來(lái)擰緊及擰松鑲嵌物10和 20。 類似于參照顯示在圖7中的狹槽25所闡述的，凹部16和26通常通過(guò)緊固蓋子和 /或施用粘性薄片來(lái)填充和/或密封。 另外，轉(zhuǎn)子葉片模塊100的中間件50也包括兩個(gè)錐形的、金屬的預(yù)對(duì)中銷75 (僅 顯示了一個(gè))，該預(yù)對(duì)中銷75配合穿過(guò)中間件60中的孔56，并配合到轉(zhuǎn)子葉片模塊200的 纖維復(fù)合材料主體的錐形凹部中。這一點(diǎn)簡(jiǎn)化了組裝期間所需的兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片模塊的對(duì) 齊。 參照?qǐng)D10對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)地闡述，圖10顯示了用于組裝模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子
12葉片的方法1000。在方法1000的最初兩個(gè)步驟1010和1020中提供第一葉片模塊100和 第二葉片模塊200。通常，葉片模塊是模塊化轉(zhuǎn)子葉片5的沿縱向分開(kāi)的中空輪廓構(gòu)件。第 一葉片模塊100包括具有第一邊緣101的第一纖維復(fù)合材料主體150和延伸至該第一邊緣 101的至少一個(gè)第一鑲嵌物10。第一鑲嵌物10包括第一接收器11和錨固部分12，該第一 接收器11適于接收螺紋緊固件80，該錨固部分12錨固到第一纖維復(fù)合材料主體150上。 第二葉片模塊200包括具有第二邊緣202的第二纖維復(fù)合材料主體250和延伸至該第二邊 緣202的至少一個(gè)第二鑲嵌物20。第二鑲嵌物20包括第二接收器21和錨固部分22，該第 二接收器21適于接收螺紋緊固件80，該錨固部分22錨固到第二纖維復(fù)合材料主體250上。 通常，鑲嵌物10和20模制或?qū)訅夯蛘辰Y(jié)到相應(yīng)的纖維復(fù)合材料主體上。在某些實(shí)施例中， 接收器11和21相同。 在隨后的步驟1100中，第一葉片模塊100和第二葉片模塊200對(duì)齊，使得第一接 收器11和第二接收器21同軸。通常，接收器11和21對(duì)齊，使得它們相對(duì)于縱向葉片軸線 基本平行地定向。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，步驟1100之后是步驟1200 :通過(guò)使用延伸到第一接收器11中 且延伸到第二接收器21中的單件式螺紋緊固件80，在第一鑲嵌物10與第二鑲嵌物20之間 形成可拆的機(jī)械連接。在這種情況下，可形成葉片模塊100和200之間的可拆的對(duì)接接頭。
在某些實(shí)施例中，方法1000在步驟1100之前還包括以下步驟即利用用于螺紋緊 固件80的孔將第一中間件50緊固到第一邊緣101上，和/或以下步驟即利用用于螺紋緊 固件80的孔將第二中間件60緊固到第二邊緣202上。 顯示在圖11中的用于組裝模塊化轉(zhuǎn)子葉片5的方法1001與方法1000類似。另 外，(還包括)步驟1150:從模塊化轉(zhuǎn)子葉片外部將收緊工具(諸如開(kāi)口扳手)插入狹槽 25或凹部16中。該收緊工具用來(lái)成對(duì)地將鑲嵌物10和20擰到一起。另外，在步驟1200 之后應(yīng)用對(duì)開(kāi)口 (例如狹槽25或凹部16和/或凹部26)進(jìn)行密封的步驟1300。密封開(kāi)口 通常包括以下中的至少一種填充開(kāi)口、將蓋子緊固到開(kāi)口上及施用粘性薄片，以形成空氣 動(dòng)力學(xué)翼型件(airfoil)。 為了拆卸模塊化轉(zhuǎn)子葉片，通常使用與用于組裝模塊化轉(zhuǎn)子葉片相同的收緊工 具、在移除狹槽25或凹部16和/或凹部26的密封部之后從轉(zhuǎn)子葉片外部擰松已形成的可 拆的對(duì)接接頭90。 該書(shū)面描述使用實(shí)例來(lái)公開(kāi)實(shí)施例，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域的技術(shù)人員 能夠制造及使用這些實(shí)施例。盡管已經(jīng)描述了各種具體的實(shí)施例，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員 將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)進(jìn)行變更的情況下，可實(shí)踐其它的實(shí)施例。特別 地，上述實(shí)施例的彼此非排他的特征可彼此組合?？色@得專利保護(hù)的范圍由權(quán)利要求限定， 并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員所想到的其它實(shí)例。如果這樣的其它示例具有與權(quán)利要求的 字面語(yǔ)言無(wú)區(qū)別的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言有非實(shí)質(zhì)性差別的 等效結(jié)構(gòu)元件，則這些其它實(shí)例旨在處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種模塊化轉(zhuǎn)子葉片(5)的葉片模塊(100)，所述葉片模塊(100)包括纖維復(fù)合材料主體(150)和至少一個(gè)鑲嵌物(10)，所述纖維復(fù)合材料主體(150)限定了沿著縱向葉片軸線延伸的中空的葉片輪廓，所述至少一個(gè)鑲嵌物(10)位于所述纖維復(fù)合材料主體(150)的縱向端部處或者附近，并包括接收器(11)和用來(lái)將拉力從所述接收器(11)傳遞到所述纖維復(fù)合材料主體(150)的錨固部分(12)，所述錨固部分(12)錨固到所述纖維復(fù)合材料主體(150)上，并且所述接收器(11)適于接收螺紋緊固件(80)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片模塊(100)，其特征在于，所述接收器(11)布置在所述 纖維復(fù)合材料主體(150)的內(nèi)表面(106)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的葉片模塊(100)，其特征在于，所述接收器(11)為所述鑲 嵌物(10)的凸緣部分，適于接收基本平行于所述縱向葉片軸線而定向的螺紋緊固件(80)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的葉片模塊(100)，其特征在于，所述鑲嵌物(10) 還包括允許在垂直于所述內(nèi)表面(106)的方向上接近所述螺紋緊固件的凹部。
5. —種模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)，包括-至少第一轉(zhuǎn)子葉片(100)，所述第一轉(zhuǎn)子葉片(100)包括第一纖維復(fù)合材料主體 (150)和至少第一鑲嵌物(IO)，所述第一纖維復(fù)合材料主體(150)包括第一邊緣(101)，所 述第一鑲嵌物(10)延伸至所述第一邊緣(101)或所述第一邊緣(101)附近，所述第一鑲嵌 物(10)包括第一接收器(11)和錨固到所述第一纖維復(fù)合材料主體(150)上的第一錨固部 分(12);-至少第二轉(zhuǎn)子葉片(200)，所述第二轉(zhuǎn)子葉片(200)包括第二纖維復(fù)合材料主體 (250)和至少第二鑲嵌物(20)，所述第二纖維復(fù)合材料主體(250)包括第二邊緣(102)，所 述第二鑲嵌物(20)延伸至所述第二邊緣(102)或所述第二邊緣(102)附近，所述第二鑲嵌 物(20)包括第二接收器(21)和錨固到所述第二纖維復(fù)合材料主體(250)上的第二錨固部 分(22)，所述第二接收器(21)相對(duì)于所述第一接收器(11)同軸地定向；-所述第一轉(zhuǎn)子葉片(100)與所述第二轉(zhuǎn)子葉片(200)之間的可拆的對(duì)接接頭(90);以及-所述第一鑲嵌物(10)與所述第二鑲嵌物(20)之間的螺紋接頭，所述螺紋接頭包括緊 固到所述第一接收器(11)和所述第二接收器(21)上的螺紋緊固件(80)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)子 葉片(100)和所述第二轉(zhuǎn)子葉片(200)是所述模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)的沿橫向分 開(kāi)的中空輪廓構(gòu)件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)，其特征在于，所述第一 接收器(11)包括陰螺紋，其中，所述第二接收器(21)包括陽(yáng)螺紋，并且，其中，所述螺紋接 頭包括在一側(cè)上包括陽(yáng)螺紋且在另一側(cè)上包括陰螺紋的桿。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)，其特征在于， 所述第一接收器(11)和所述第二接收器(21)其中各個(gè)包括套管，其中，所述螺紋接頭包括 至少一個(gè)螺母，且其中，所述螺紋緊固件(80)選自由包括頭部的螺栓和螺桿組合的組。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)子葉片(100)和所述第二轉(zhuǎn)子葉片(200)中至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片還包括緊固到相 應(yīng)的邊緣上的基本扁平的中間件(50,60)，所述中間件(50,60)包括適于使所述螺紋緊固件(80)穿過(guò)的至少一個(gè)孔(55)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)，其特征在 于，所述模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)還包括外表面(105)，所述外表面(105)包括允許 從所述外表面(105)接近所述螺紋接頭的被覆蓋的狹槽(25)。
11. 一種用于組裝模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)的方法，其包括 -提供包括第一纖維復(fù)合材料主體(150)和至少一個(gè)第一鑲嵌物(10)的第一轉(zhuǎn)子葉片(IOO)，所述第一纖維復(fù)合材料主體(150)包括第一邊緣(IOI)，所述第一鑲嵌物(10)延伸 至所述第一邊緣(101)或者所述第一邊緣(101)附近，所述第一鑲嵌物(10)包括適于接收 螺紋緊固件(80)的第一接收器(11)和錨固到所述第一纖維復(fù)合材料主體(150)上的錨固 部分(12);-提供包括第二纖維復(fù)合材料主體(250)和至少一個(gè)第二鑲嵌物(20)的第二轉(zhuǎn)子葉片 (200)，所述第二纖維復(fù)合材料主體(250)包括第二邊緣(102)，所述第二鑲嵌物(20)延伸 至所述第二邊緣(102)或所述第二邊緣(102)附近，所述第二鑲嵌物(20)包括適于接收螺 紋緊固件(80)的第二接收器(21)和錨固到所述第二纖維復(fù)合材料主體(250)上的錨固部 分(22);-對(duì)齊所述第一葉片模塊(100)和所述第二轉(zhuǎn)子葉片模塊(200)，使得所述第一接收器 (11)和所述第二接收器(21)同軸；以及-使用延伸到所述第一接收器(11)中并延伸到所述第二接收器(21)中的螺紋緊固件 (80)，在所述第一鑲嵌物(10)與所述第二鑲嵌物(20)之間形成可拆的機(jī)械連接。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述第一接收器(11)和所述第二接收 器(21)包括套管，其中，所述螺紋緊固件(80)選自由包括頭部的螺栓和螺桿組成的組；其 中，形成可拆的機(jī)械連接包括-將所述螺紋緊固件(80)插入所述套管中；以及-利用至少一個(gè)螺母緊固所述螺紋緊固件(80)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述第一接收器(11)包括陰螺紋，所述 第二接收器(21)包括陽(yáng)螺紋，所述螺紋緊固件(80)為在一側(cè)上包括陽(yáng)螺紋且在另一側(cè)上 包括陰螺紋的桿；其中，形成可拆的機(jī)械連接包括_將所述桿插入所述第一接收器(11)中，并插入所述第二接收器(21)中；以及-將所述桿擰入所述第一接收器(11)和所述第二接收器(21)中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下中的至少一項(xiàng)-將第一中間件(50)緊固到所述第一邊緣(101)上，所述第一中間件(50)包括適于使 所述螺紋緊固件(80)穿過(guò)的至少一個(gè)孔(55);以及-將第二中間件(60)緊固到所述第二邊緣(102)上，第二中間件(60)包括適于使所述 螺紋緊固件(80)穿過(guò)的至少一個(gè)孔(55)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一葉片節(jié)段還包 括外表面(105)，且其中，所述第一鑲嵌物(10)還包括允許從所述外表面接近所述第一接 收器(11)的凹部(25)，所述方法還包括-從所述外表面(105)外部將收緊工具插入所述凹部(25)中；以及密封所述凹部，包括填充所述凹部(25)、緊固蓋子以及施用粘性薄片其中至少一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及葉片模塊、模塊化轉(zhuǎn)子葉片及組裝模塊化轉(zhuǎn)子葉片的方法。提供了一種模塊化轉(zhuǎn)子葉片(5)的葉片模塊(100)，該葉片模塊(100)包括中空的纖維復(fù)合材料主體(150)和至少一個(gè)鑲嵌物(10)，該纖維復(fù)合材料主體(150)沿著縱向葉片軸線延伸，該至少一個(gè)鑲嵌物(10)位于纖維復(fù)合材料主體(150)的縱向端部處或者附近。鑲嵌物(10)包括適于接收螺紋緊固件(80)的接收器(11)和錨固到纖維復(fù)合材料主體(150)上的錨固部分(12)。另外還提供了包括至少兩個(gè)葉片模塊(100，200)的模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)，以及用于組裝模塊化風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(5)的方法。
文檔編號(hào)F03D1/06GK101749175SQ200910265918
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者A·斯塔爾克, B·維爾德坎普, J·邁耶, R·斯塔姆 申請(qǐng)人:通用電氣公司