專利名稱：用于風力渦輪機的轉子葉片或轉子葉片段的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于風力渦輪機的轉子葉片或轉子葉片段，其用纜索固定在轉子轂上或另一個轉子葉片段上。
背景技術：
常規(guī)地，轉子葉片與轉子轂的連接通過轉子葉片與轉子轂的凸緣的螺紋緊固接合完成。為此，轉子葉片也可以具有螺栓穿過其中的凸緣，或者螺栓可以例如通過螺紋地接合在具有螺紋孔的金屬圓柱中而錨固在轉子葉片的壁中，所述金屬圓柱接收垂直于螺紋連接器的縱向方向延伸的轉子葉片的壁中的腔孔中。被細分為多個轉子葉片段的轉子葉片也是已知的。轉子葉片段之間的連接也可以用螺栓實現。公告EP 2199604A2公開了固定地連接到轉子葉片段并且接收螺栓的特定成形的插入件。從美國專利No. US 7，393，184B2已知一種為風能渦輪機構造的不同的模塊化轉子葉片。該已知的轉子葉片由多個轉子葉片段“一段接一段”構造，由此鋼索被引導通過單獨的轉子葉片段的整個長度并且固定在轂端部處的端部段和轉子葉片尖端處的端部段之后。在每個轉子葉片段中，布置在轉子葉片的內部中的特定增強元件平行于鋼索延伸。

發(fā)明內容
在以上的基礎上，本發(fā)明的目的是提供一種用于風力渦輪發(fā)電機的轉子葉片或轉子葉片段，其特別簡單地被構造并且可以用至少一個纜索簡單地和穩(wěn)定地固定到轉子轂或另一個轉子葉片段。本發(fā)明還有一個目的是提供一種用于將這樣的轉子葉片或轉子葉片段固定在轉子轂上或另一個轉子葉片段上的方法。該目的由具有權利要求1的特征的用于風力渦輪機的轉子葉片或轉子葉片段實現。在隨后的從屬權利要求中闡述了有利的實施例。所述轉子葉片或轉子葉片段具有至少一個纜索，用于將所述轉子葉片或轉子葉片段固定在轉子轂上或另一個轉子葉片段上，和連接表面，所述連接表面在安裝狀態(tài)下面對所述轉子轂或另一個轉子葉片段，并且所述至少一個纜索的自由端部從所述連接表面伸出以用于固定在所述轉子轂或另一個轉子葉片段上，由此所述至少一個纜索被錨固在所述轉子葉片或轉子葉片段的連接區(qū)域的內部，所述連接區(qū)域僅僅在抵接所述連接表面的所述轉子葉片或轉子葉片段的縱向部分上延伸。所述至少一個纜索特別地可以由鋼制造，但是也可以由塑料制造。它由多個在所述纜索的縱向方向上延伸的多個元件(特別地，多個絞股)構造。與本領域的狀態(tài)中已知的作為連接手段的大螺栓相比，纜索的橫截面可以明顯更小地被構造以便獲得相同的拉伸強度。因此不必需要連接區(qū)域的增強。由于它的撓性，纜索可以沿著轉子葉片的輪廓被引導，因此可以使用具有更大強度的纜索。這些具有更高的彈性并且可以比已知螺栓更好地承受拉伸應力。所述連接表面可以是平坦的或彎曲的。在安裝狀態(tài)下它面對所述轉子轂或另一個轉子葉片段并且被布置成受到應力。特別地，所述連接表面可以直接抵接所述另一個轉子葉片段的連接表面或者抵靠在接觸表面(特別地，所述轉子轂的凸緣)上。所述纜索的自由端部從所述連接表面伸出，使得通過將拉伸力施加到所述自由端部，所述轉子葉片或轉子葉片段可以被牽拉到所述轉子轂或另一個轉子葉片段。在本發(fā)明中所述至少一個纜索被錨固在連接區(qū)域的內部，也就是說與所述轉子葉片或另一個轉子葉片段固定地連接。所述連接區(qū)域由此僅僅在抵接所述連接表面的所述轉子葉片或轉子葉片段的縱向部分上延伸，并且所述纜索僅僅在該縱向部分中連接到所述轉子葉片或轉子葉片段。所述縱向部分僅僅在所述轉子葉片或轉子葉片段的總長度的一部分上延伸。在抵接所述連接區(qū)域的所述轉子葉片或轉子葉片段的另一個縱向部分中，所述至少一個纜索未被錨固。從所述至少一個纜索至所述轉子葉片或轉子葉片段的力傳遞僅僅發(fā)生在所述連接區(qū)域中。與從美國專利No. US7，393，184B2已知的轉子葉片相比，本發(fā)明不需要至少一個纜索完全被引導通過轉子葉片或轉子葉片段，這實際上由于轉子葉片在它的長度上的變化橫截面而成問題。由于該原因，不同于所述連接區(qū)域的所述轉子葉片或轉子葉片段的部分不必承受所述至少一個纜索所經受的任何拉伸應力并且不需要任何特定增強。根據本發(fā)明的轉子葉片或轉子葉片段因此特別簡單地被構造。而且，由于所述纜索錨固在所述連接區(qū)域中，因此另外實現至所述轉子葉片或轉子葉片段的平穩(wěn)和牢靠的力傳遞。在適當的情況下，所述連接區(qū)域可以整體地或在所述至少一個纜索的區(qū)域中被增強。在實施例中，所述至少一個纜索的固定段以物質間結合和/或壓配合和/或形狀配合的方式被錨固。所述固定段至少是所述固定段的區(qū)域中的所述至少一個纜索的直徑的五倍長。特別地，所述固定段可以是所述固定段的區(qū)域中的所述至少一個纜索的直徑的十倍長，或更長。由于所述纜索這樣固定在較長的固定段中，因此發(fā)生在特別大的區(qū)域上將力傳入所述轉子葉片或轉子葉片段中。例如，通過將所述至少一個纜索粘結或鑄造到所述轉子葉片或轉子葉片段中或通過將套筒壓緊在所述至少一個纜索上并且例如通過粘結又將所述至少一個纜索與所述轉子葉片或轉子葉片段連接，所述錨固可以被物質間結合。在實施例中，在所述至少一個纜索的預拉伸狀態(tài)下建立所述錨固。這導致在被錨固的纜索段的長度上至所述轉子葉片或轉子葉片段的均勻力傳遞。在實施例中，所述至少一個纜索固定在其上或其中的錨固元件被布置在所述連接區(qū)域內。例如，所述錨固元件可以是套筒，其中所述至少一個纜索以壓配合和/或形狀配合的方式(在適當的情況下，在預拉伸狀態(tài)下)被錨固。所述錨固元件可以以壓配合或形狀配合的方式連接到所述轉子葉片或轉子葉片段。力經由所述錨固元件被傳入所述轉子葉片中。在實施例中，所述至少一個纜索被引導通過所述錨固元件并且固定在所述錨固元件之后。例如，所述錨固元件可以是具有腔孔的金屬板，所述至少一個纜索穿過所述腔孔。 所述金屬板可以在所述轉子葉片或轉子葉片段的制造中例如通過粘結或層壓與所述轉子葉片或轉子葉片段固定地連接。所述至少一個纜索固定在所述錨固元件之后例如可以在壓緊套筒或纜索夾子的幫助下完成。在實施例中，所述纜索的一個端部(特別地，被引導通過錨固元件的端部)具有纜索端部套筒。所述纜索端部套筒可以封閉有所述纜索的所述端部或壓入有所述纜索的所述端部。所述纜索端部套筒可以具有螺紋，所述纜索端部套筒可以特別地在錨固元件之后在所述螺紋上例如用螺母進行固定。在實施例中，所述錨固元件嵌入所述連接區(qū)域的壁中的管或軟管。所述錨固元件可以同時為所述至少一個纜索提供導向。在該情況下，所述錨固元件可以在所述轉子葉片或轉子葉片段的制造期間特別地通過層壓已經被嵌入所述連接區(qū)域的壁中。隨后，所述至少一個纜索可以被引入所述錨固元件中并且被錨固在其中或其后。備選地，也有可能所述至少一個纜索在所述錨固元件的嵌入之前特別地在預拉伸狀態(tài)下被錨固在所述錨固元件中，并且隨后所述錨固元件在所述轉子葉片或轉子葉片段的制造期間被嵌入。這可以簡化制造，原因是所述纜索在所述錨固元件中的錨固可以獨立于所述轉子葉片或轉子葉片段的另外制造步驟被預先制造。在實施例中，所述至少一個纜索具有在所述連接區(qū)域中的彎曲走向。特別地，所述至少一個纜索離所述連接區(qū)域的外表面(特別地，空氣動力表面)等距離地延伸。這樣，從所述至少一個纜索至所述轉子葉片或轉子葉片段中的力傳遞可以最佳地適合于所述連接區(qū)域的負荷承載能力。在實施例中，在所述連接區(qū)域的內部的所述至少一個纜索的端部段從所述連接區(qū)域的內表面伸出，也就是說所述端部段指向所述轉子葉片的內部。所述端部段位于錨固在所述連接區(qū)域中的所述纜索的端部。它可以與所述轉子葉片的外表面(特別地，空氣動力表面)成角度地延伸。所述端部段可以是直的或彎曲的。所述端部段從其伸出的所述連接區(qū)域的內表面可以是所述連接區(qū)域的壁的內側并且基本上平行于所述連接區(qū)域的外表面或與其成角度地布置。所述內表面可以具有臺階或形成臺階，所述端部段從所述臺階伸出。 為了錨固期間的組裝目的和為了維護目的，所述伸出的端部段容易從所述轉子葉片或轉子葉片段的內側接近。在實施例中，所述至少一個纜索的縱向段不在所述連接表面和錨固在所述連接區(qū)域中的段之間連接到所述連接區(qū)域。因此所述至少一個纜索在所述縱向段中自由地延伸并且可以彈性地承受變化張力。因此特別有可能設置期望的預拉伸并且永久地保持它。在實施例中，所述連接區(qū)域具有30cm或更大的長度。所述連接區(qū)域也可以在 50cm、75cm或Im或更大的長度上延伸。所述連接區(qū)域的較長的長度便于經由大區(qū)域將力均勻地傳入所述轉子葉片或轉子葉片段中。上面給出的目的也由具有權利要求12的方法步驟的用于將轉子葉片或轉子葉片段固定在轉子轂或另一個轉子葉片段上的方法解決。在隨后的從屬權利要求中給出了所述方法的有利實施例。根據本發(fā)明的方法具有以下步驟提供具有權利要求1的特征的轉子葉片或轉子葉片段，提供所述轉子葉片或轉子葉片段將固定在其上的轉子轂或另一個轉子葉片段，將所述轉子葉片或轉子葉片段以及所述轉子轂或另一個轉子葉片段布置在指定安裝位置，在所述指定安裝位置中所述連接表面面對所述轉子轂或另一個轉子葉片段，以及將所述至少一個纜索的伸出端部錨固在所述轉子轂或另一個轉子葉片段之中或之上?？紤]到方法特征，參考根據本發(fā)明的轉子葉片或轉子葉片段的以上解釋。在錨固所述至少一個纜索的伸出端部之后，實現兩個部件的重載連接。所述方法特別容易執(zhí)行，原因是所述至少一個纜索的兩個端部中的一個可以在所述轉子葉片或轉子葉片段的制造期間已經被錨固。在建筑工地，僅僅所述至少一個纜索的伸出端部必須仍然被錨固在所述轉子轂或另一個轉子葉片段上。在方法的實施例中，在所述至少一個纜索的伸出端部的錨固期間在第一步驟中， 生成限定預拉伸并且隨后發(fā)生所述伸出端部的固定。所述限定預拉伸例如可以用液壓夾緊工具或任何其他夾緊工具生成。所述伸出端部的固定例如可以通過將螺母螺紋地接合到在所述至少一個纜索的伸出端部的具有螺紋的端部套筒上而完成。在這樣的固定之后，可以去除所述夾緊工具并且將保持所述限定預拉伸。特別地，與段狀自由延伸纜索結合，可以精確地和永久地保持所述限定預拉伸。在另一個實施例中，所述纜索的伸出端部被錨固在所述轉子轂或另一個轉子葉片段上，如上面關于布置在所述轉子葉片或轉子葉片段的連接區(qū)域的內部的纜索段的錨固所述。例如，所述纜索的伸出端部的固定段可以在一定的長度上(在適當的情況下，在所述纜索的預拉伸狀態(tài)下，等等)以物質間結合和/或壓配合和/或形狀配合的方式被錨固。在連接兩個轉子葉片段的情況下，所述另一個轉子葉片段也可以具有帶有上述特征之一的連接區(qū)域。特別地，在兩個轉子葉片段的連接中所述至少一個纜索的兩個端部可以以相同的方式被錨固。


現在將在圖中所示的實施例的基礎上更詳細地描述本發(fā)明。它們顯示圖1在示意性俯視圖中顯示了具有兩個轉子葉片段的根據本發(fā)明的轉子葉片；圖2在橫截面圖中顯示了在圖1中的右側所示的轉子葉片的連接區(qū)域；圖3顯示了來自圖2的放大部分；圖4在橫截面中顯示了轉子葉片段的連接區(qū)域的另一個實施例。
具體實施例方式圖1中所示的轉子葉片10具有葉片根部12和葉片尖端14。它由兩個轉子葉片段 16、18組成。葉片根部側轉子葉片段16從葉片根部12延伸到轉子葉片10的總長度的大約三分之一。它具有抵接葉片根部12的第一連接區(qū)域20和安裝在轉子葉片段16的端部上的第二連接區(qū)域22。轉子葉片段16的端部抵接限定葉片尖端的轉子葉片段18。葉片尖端側轉子葉片段18在轉子葉片10的總長度的大約三分之二上延伸。它具有抵接面對葉片根部側轉子葉片段16的轉子葉片段18的端部的連接區(qū)域M。若干鋼索沈布置在葉片根部 12，所述鋼索的自由端部觀從轉子葉片段16伸出。未在圖1中顯示的纜索沈的其他端部固定地錨固在轉子葉片段16的連接區(qū)域中。
圖2在橫截面圖中顯示了具有連接區(qū)域M的圖1的轉子葉片段18的一部分。轉子葉片段18具有由纖維增強塑料材料組成的兩個壁30、32。壁30的外側形成轉子葉片的吸入側34并且壁32的外側形成轉子葉片的壓力側36。連接區(qū)域M在纜索沈錨固在其中的轉子葉片18的縱向部分上延伸。縱向部分由相應的箭頭指示。纜索沈是鋼索，每個鋼索具有多個絞股。圖2中所示的壁30、32的端部形成連接表面38，在安裝狀態(tài)下，所述連接表面面對另一個轉子葉片段16。它可以直接抵接轉子葉片段16的連接區(qū)域22的連接表面。在適當的情況下，中間件可以被插入。壁30、32在連接區(qū)域M中向內增厚。由鋼制造的管40被嵌入壁30、32的增厚區(qū)域中以用于每個纜索26，所述管的一個端部與連接表面38齊平地終止。被構造為管40的錨固元件在由纖維增強塑料材料構造壁30、32期間被層壓。在遠離連接表面38的管40的端部，另一個錨固元件以具有腔孔44的金屬板42的形式抵接。纜索沈被引導通過管40 和金屬板42中的腔孔44。在金屬板42之后，每個纜索用壓緊固位元件46固定。在圖3的部分放大圖中，可以看到除了在固位元件46的幫助下的金屬板42上的該錨固之外，每個纜索26的固定段48用粘合劑50膠粘到管40。在該構造中的力傳入經由轉子葉片中的兩種錨固元件發(fā)生在大表面上。在圖3中，也可以看到形成于連接表面38 和固定段48之間的纜索沈的另一個縱向段52未連接到轉子葉片段18。在該縱向部分52 中，纜索26自由地延伸通過管40。圖4的第二實施例顯示了對應于圖2的視圖，由此與第一實施例中相同的同一附圖標記用于相應部分。在圖4中，每個纜索沈的端部段M與吸氣側34和壓力側36都成角度地布置并且纜索26具有彎曲路線。端部段從壁30、32的內表面56、58伸出并且指向轉子葉片的內部。管40對應于纜索沈的彎曲走向也是彎曲的。
權利要求
1.一種用于風力渦輪機的轉子葉片或轉子葉片段，其具有至少一個纜索(沈)，用于將所述轉子葉片(10)或轉子葉片段(16)固定在轉子轂或另一個轉子葉片段(18)上；以及連接表面(38)，其在安裝狀態(tài)下面對所述轉子轂或另一個轉子葉片段(18)，并且所述至少一個纜索06)的自由端部從所述連接表面伸出以用于固定在所述轉子轂或另一個轉子葉片段(18)上，其特征在于所述至少一個纜索06)被錨固在所述轉子葉片(10)或轉子葉片段(16)的連接區(qū)域 (20,22,24)的內部，所述連接區(qū)域僅僅在所述轉子葉片(10)或轉子葉片段(16)的鄰接所述連接表面的縱向部分上延伸。
2.根據權利要求1所述的轉子葉片或轉子葉片段，其特征在于，所述至少一個纜索 (26)的固定段08)以物質間結合和/或壓配合和/或形狀配合的方式被錨固，其中所述固定段G8)至少是在所述固定段0 的區(qū)域中的所述至少一個纜索的直徑的五倍長。
3.根據權利要求1所述的轉子葉片或轉子葉片段，其特征在于，所述錨固在所述至少一個纜索06)的預拉伸狀態(tài)下形成。
4.根據權利要求1所述的轉子葉片或轉子葉片段，其特征在于，在其上或其中固定有所述至少一個纜索06)的錨固元件0 被布置在所述連接區(qū)域O0，22，34)的內部。
5.根據權利要求4所述的轉子葉片或轉子葉片段，其特征在于，所述至少一個纜索 (26)被引導通過所述錨固元件0 并且固定在所述錨固元件后面。
6.根據權利要求1所述的轉子葉片或轉子葉片段，其特征在于，所述纜索06)的一個端部具有纜索端部套筒。
7.根據權利要求4所述的轉子葉片或轉子葉片段，其特征在于，所述錨固元件02)是嵌入所述連接區(qū)域O0，22，24)的壁中的管00)或軟管。
8.根據權利要求1所述的轉子葉片或轉子葉片段，其特征在于，所述至少一個纜索 (26)具有在所述連接區(qū)域中的彎曲路線。
9.根據權利要求1所述的轉子葉片或轉子葉片段，其特征在于，在所述連接區(qū)域內，所述至少一個纜索06)的端部段從所述連接區(qū)域的內表面伸出。
10.根據權利要求1所述的轉子葉片或轉子葉片段，其特征在于，所述至少一個纜索 (26)的縱向段在所述連接表面(38)和錨固在所述連接區(qū)域O0，22，24)中的段之間沒有連接到所述連接區(qū)域。
11.根據權利要求1所述的轉子葉片或轉子葉片段，其特征在于，所述連接區(qū)域00， 22，24)具有30cm或更大的長度。
12.一種用于將轉子葉片或轉子葉片段固定在轉子轂或另一個轉子葉片段上的方法， 具有以下步驟提供具有權利要求1的特征的轉子葉片(10)或轉子葉片段(16，18)，提供將要在其上固定有所述轉子葉片(10)或轉子葉片段(16，18)的轉子轂或另一個轉子葉片段，將所述轉子葉片(10)或轉子葉片段(16，18)以及所述轉子轂或另一個轉子葉片段布置在指定安裝位置，在所述指定安裝位置處所述連接表面(38)面對所述轉子轂或另一個轉子葉片段(18)，以及將所述至少一個纜索06)的伸出端部錨固在所述轉子轂或另一個轉子葉片段(18)中或上。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，在錨固所述至少一個纜索06)的伸出端部期間，在第一步驟中進行限定的預拉伸，并且隨后進行所述伸出端部的固定。
14.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，如權利要求1至11之一中關于布置在所述轉子葉片(10)或轉子葉片段(16)的連接區(qū)域內部的纜索段的錨固所述那樣地將所述纜索06)的伸出端部錨固在所述轉子轂或另一個轉子葉片段(18)上。
全文摘要
一種用于風力渦輪機的轉子葉片或轉子葉片段，具有至少一個纜索，用于將所述轉子葉片或轉子葉片段固定在轉子轂上或另一個轉子葉片段上，和連接表面，所述連接表面在安裝狀態(tài)下面對所述轉子轂或另一個轉子葉片段，并且所述至少一個纜索的自由端部從所述連接表面伸出以用于固定在所述轉子轂或另一個轉子葉片段上，其特征在于，所述至少一個纜索被錨固在所述轉子葉片或轉子葉片段的連接區(qū)域的內部，所述連接區(qū)域僅僅在抵接所述連接表面的所述轉子葉片或轉子葉片段的縱向部分上延伸。
文檔編號F03D11/00GK102410153SQ20111028290
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權日2010年9月22日
發(fā)明者C·京特, H·克萊因 申請人:德國恩德能源有限公司