專利名稱：用于風力渦輪機葉片的擾流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明描述了一種用于風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片的擾流器、風力渦輪機以及構(gòu)造風力渦輪機的方法。
背景技術(shù)：
通過對轉(zhuǎn)子葉片的型面進行修改，可以改變風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片的空氣動力特性。這種空氣動力改變可以包括對轉(zhuǎn)子葉片一側(cè)的某種“延伸”，例如，從葉片吸力側(cè)(即葉片的背風側(cè))延伸的擾流器。這可以用于降低在轉(zhuǎn)子葉片在移走葉片在其中運動的空氣時產(chǎn)生的渦流量，和/或降低轉(zhuǎn)子葉片所產(chǎn)生的噪聲量。然而，在制造過程中對轉(zhuǎn)子葉片的這 種改進不易進行，這是由于轉(zhuǎn)子葉片通常在真空抽吸過程中由玻璃纖維復合材料制成，這使得它自身不適于形成轉(zhuǎn)子葉片表面的薄平面延伸。因此，對一些現(xiàn)有技術(shù)方法進行了改進，其中，是在形成轉(zhuǎn)子葉片后將一個或多個擾流器安裝到該轉(zhuǎn)子葉片上。然而，增加這種相對薄因而易破的部件使得運輸轉(zhuǎn)子葉片和將轉(zhuǎn)子葉片安裝到輪轂上更加困難，因此也更加昂貴。既有的替代方案是在轉(zhuǎn)子葉片已安裝到輪轂上之后將擾流器附接到轉(zhuǎn)子葉片上。然而，一旦轉(zhuǎn)子葉片在輪轂上就位，隨時間流逝而需要進行的擾流器改進或維修昂貴且耗時，因為必須先從轉(zhuǎn)子葉片卸下擾流器，然后必須安裝新的或替換的擾流器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是要提供一種能夠克服上述問題的擾流器。本發(fā)明的目的通過權(quán)利要求I所述的擾流器、權(quán)利要求11所述的風力渦輪機和權(quán)利要求14所述的構(gòu)造風力渦輪機的方法來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，用于風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片的擾流器包括基座構(gòu)件，所述基座構(gòu)件包括用于安裝到轉(zhuǎn)子葉片表面上的安裝面；以及用于可拆卸地連接到所述基座構(gòu)件上的空氣動力構(gòu)件。根據(jù)本發(fā)明的風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片擾流器的優(yōu)點在于，空氣動力構(gòu)件可以容易地與基座構(gòu)件連接并且可以同樣容易地從基座構(gòu)件拆下，例如用另一空氣動力構(gòu)件將其更換。此外，由于擾流器實質(zhì)上包括兩個獨立部件，即基座構(gòu)件和空氣動力構(gòu)件，因此可以使得設(shè)計更加靈活，因為各種不同形狀的空氣動力構(gòu)件可以附接到一個或多個“通用”基座構(gòu)件，反之亦然。以此方式，任何時候，甚至當轉(zhuǎn)子葉片已在風力渦輪機輪轂上就位時，也可修改或調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片的空氣動力特性。根據(jù)本發(fā)明，具有附接到輪轂的多個轉(zhuǎn)子葉片的風力渦輪機具有至少一個包括這種擾流器的轉(zhuǎn)子葉片，所述擾流器安裝在轉(zhuǎn)子葉片的表面條(帶、長度、邊沿)上，所述表面條包括沿轉(zhuǎn)子葉片吸力側(cè)的長度和/或沿轉(zhuǎn)子葉片尾緣的長度。根據(jù)本發(fā)明的風力渦輪機的優(yōu)點在于，可以在構(gòu)造完風力渦輪機之后的任何時候改變它的空氣動力特性，因為從基座構(gòu)件替換、增加或移除一個或多個空氣動力構(gòu)件簡單且不復雜。
根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)造風力渦輪機的方法包括步驟制造轉(zhuǎn)子葉片；將根據(jù)本發(fā)明的擾流器的基座構(gòu)件安裝 到所述轉(zhuǎn)子葉片上；將所述轉(zhuǎn)子葉片連接到所述風力渦輪機的輪轂；將所述擾流器的空氣動力構(gòu)件連接到所述基座構(gòu)件上；其中，至少所述將基座構(gòu)件安裝到轉(zhuǎn)子上的步驟是在將所述將轉(zhuǎn)子葉片連接到所述輪轂的步驟之前執(zhí)行的。此方法的優(yōu)點在于，基座構(gòu)件可以安裝到轉(zhuǎn)子葉片上，從而為空氣動力構(gòu)件做好準備，但是，由于基座構(gòu)件能夠相對平坦且堅固，因此這些在將轉(zhuǎn)子葉片安裝到輪轂的步驟中將不需要任何特別的處理或照管，從而構(gòu)造過程的這個部分不會減緩。然后，一旦轉(zhuǎn)子葉片就位，就可以容易地執(zhí)行附接空氣動力構(gòu)件的步驟，也可容易地執(zhí)行增加、替換或移除空氣動力構(gòu)件的后續(xù)步驟。本發(fā)明的特別有利的實施例和特征由從屬權(quán)利要求給出，這將在下文的描述揭露。在一種權(quán)利要求類型的上下文中描述的特征可以同樣地應(yīng)用于另一種權(quán)利要求類型。可以適當?shù)亟Y(jié)合不同權(quán)利要求類型的特征，以獲得進一步的實施例。為了實現(xiàn)有利地減小噪聲或有利地提聞轉(zhuǎn)子葉片的空氣動力特性(由此也提聞風力渦輪機的效率)，應(yīng)該將擾流器安裝到轉(zhuǎn)子葉片上，從而擾流器可以有效減小阻力、減小移動的空氣團中的渦流等。因此，在本發(fā)明的特別優(yōu)選實施例中，將基座構(gòu)件的安裝面布置為朝向轉(zhuǎn)子葉片的吸力側(cè)和/或朝向轉(zhuǎn)子葉片的尾緣表面，從而可以將空氣動力構(gòu)件(其被安裝到基座構(gòu)件上)布置為有效地用作轉(zhuǎn)子葉片吸力側(cè)和/或尾緣的“延伸”。為了獲得最佳性能，面向風的轉(zhuǎn)子葉片表面通常以下述方式彎曲，即需要最小的力來轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子葉片(以及輪轂)。這意味著至少在吸力側(cè)的轉(zhuǎn)子葉片表面不是平坦的，而是遵循彎曲的輪廓。該彎曲輪廓不需要連續(xù)，即，該彎曲輪廓可以沿葉片的吸力側(cè)表面彎曲為各種程度。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，將基座構(gòu)件的安裝面成形為遵循葉片吸力側(cè)的輪廓，并因此包括凹形表面和/或平坦表面和/或凸形表面。例如，基座構(gòu)件可以在第一區(qū)域具有實質(zhì)上凹入的安裝面(以匹配相應(yīng)地凸起的轉(zhuǎn)子葉片表面區(qū)域)和/或在第二區(qū)域具有實質(zhì)上凸起的安裝面(以匹配相應(yīng)地凹入的轉(zhuǎn)子葉片表面區(qū)域)和/或在另一區(qū)域具有實質(zhì)上平坦的安裝面(以匹配相應(yīng)地平坦的轉(zhuǎn)子葉片表面區(qū)域，例如在相鄰的凸形和凹形轉(zhuǎn)子葉片表面區(qū)域之間的過渡部分處)。以此方式，基座構(gòu)件可以有利地適應(yīng)各種葉片表面形狀。基座構(gòu)件應(yīng)該被牢固地緊固到轉(zhuǎn)子葉片表面。因此，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，基座構(gòu)件包括用于容納緊固件的至少一個通孔，該緊固件用于將基座構(gòu)件安裝到轉(zhuǎn)子葉片上。這種緊固件可以是用于與轉(zhuǎn)子葉片表面螺紋連接和/或鉚接的其它適合的緊固件，例如螺釘、螺栓、鉚釘?shù)取?yōu)選地，將基座構(gòu)件安裝到轉(zhuǎn)子葉片表面上，從而在基座構(gòu)件和轉(zhuǎn)子葉片表面之間實質(zhì)上不存在間隙。應(yīng)該確保轉(zhuǎn)子葉片表面和基座構(gòu)件之間的平滑過渡，從而不會不利地影響轉(zhuǎn)子葉片的空氣動力特性，并且從而使得雨水不會聚集在轉(zhuǎn)子葉片和基座構(gòu)件之間的腔穴中。因此，替代上述其它緊固件或除了上述其它緊固件之外，可以在基座構(gòu)件的安裝面和轉(zhuǎn)子葉片表面之間使用粘合層，用于與轉(zhuǎn)子葉片粘合連接?？諝鈩恿?gòu)件被安裝到基座構(gòu)件上，并且也用作轉(zhuǎn)子葉片表面的延伸。因此，在本發(fā)明的特別優(yōu)選實施例中，空氣動力構(gòu)件包括用于與基座構(gòu)件連接的連接元件和被布置為當空氣動力構(gòu)件與基座構(gòu)件連接時從轉(zhuǎn)子葉片向外突起的波形元件?？諝鈩恿?gòu)件應(yīng)該與基座構(gòu)件牢固地連接，同時可以從基座構(gòu)件被拆下，從而以后可以去除或替換空氣動力構(gòu)件。因此，在根據(jù)本發(fā)明的擾流器的特別優(yōu)選實施例中，擾流器包括在基座構(gòu)件和空氣動力構(gòu)件之間的卡扣配合連接件和/或凸舌-凹槽連接件。當然，額外地或替代性地，可以使用其它類型的連接裝置。例如可以使用一類Velcix/緊固件，只要該連接裝置確保在空氣動力構(gòu)件和基座構(gòu)件之間形成緊密和牢固的配合即可。波形元件可以是形成為具有波狀型面的平面元件。替代性地或額外地，波形元件可以具有波狀輪廓。當然，波形元件可實質(zhì)性包括平面條，該平面條在轉(zhuǎn)子葉片被風轉(zhuǎn)動時呈現(xiàn)波形或波狀形狀。優(yōu)選將空氣動力元件形成為降低移動空氣團中的渦流，例如通過確保更平滑的空氣流。這可以通過相對薄的波形元件來實現(xiàn)。然而，為了確保波形元件本身不會被風過度彎曲或變形，空氣動力元件優(yōu)選包括增強元件，所述增強元件被布置在連接表面和波形元 件之間。如上所述，當轉(zhuǎn)子葉片被風轉(zhuǎn)動時，可以扭曲波形元件的表面輪廓。然而，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，空氣動力元件包括剛性的波形元件，從而通過設(shè)計有意地實現(xiàn)空氣動力元件的波狀形狀，并且在轉(zhuǎn)子葉片轉(zhuǎn)動期間保持該形狀。代替使用由增強件支撐的相對薄的波形元件，空氣動力構(gòu)件可包括閉合的擾流器主體。閉合的擾流器主體可以是中空的或?qū)嵭牡模@取決于制造擾流器所選擇的材料?？梢岳脭D壓成型、鑄造、注塑成型中的一種或多種技術(shù)制造擾流器的部件。例如，可以在注塑成型過程中用相對重和硬的材料制造基座構(gòu)件，并且在擠壓成型過程中用較輕的材料制造空氣動力構(gòu)件。此外，可以分別制造波形以及和空氣動力構(gòu)件的任何增強元件，然而以合適方式將它們接合，或者可以將空氣動力構(gòu)件制造為整體式或單件式構(gòu)件。根據(jù)本發(fā)明的擾流器可以包括與相應(yīng)的單個空氣動力構(gòu)件連接的單個基座構(gòu)件。然而，為了更靈活，例如為了可以替換或移除一個或多個特定的空氣動力構(gòu)件，根據(jù)本發(fā)明的擾流器優(yōu)選包括多個基座構(gòu)件和/或多個空氣動力構(gòu)件。例如，可以使用一些基座構(gòu)件來準備沿葉片吸力側(cè)邊緣的不均勻的、狹窄的段或條帶?；鶚?gòu)件可以具有不同形狀的安裝面，以配合轉(zhuǎn)子葉片表面，和/或可以不同角度或方位安裝基座構(gòu)件，以便獲得沿轉(zhuǎn)子葉片的彎曲邊緣的彎曲的擾流器路徑?；蛘?，基座構(gòu)件可以具有能夠適應(yīng)于轉(zhuǎn)子葉片表面的輕微輪廓變化同時仍與空氣動力構(gòu)件牢固連接的柔性安裝面。類似地，在根據(jù)本發(fā)明的擾流器中可使用若干空氣動力構(gòu)件。例如，獨立的空氣動力構(gòu)件可以與多個基座構(gòu)件中的每個連接。同樣地，空氣動力構(gòu)件可以跨越兩個或多個基座構(gòu)件，或者兩個或多個空氣動力構(gòu)件可以安裝在單個基座構(gòu)件上。任意這種結(jié)合都是可能的。此外，基座構(gòu)件可以安裝到轉(zhuǎn)子葉片的吸力側(cè)和/或轉(zhuǎn)子葉片的尾緣上，從而空氣動力構(gòu)件可以相應(yīng)地安裝到轉(zhuǎn)子葉片的吸力側(cè)和/或尾緣上。如上所述，優(yōu)選將擾流器布置為遵循沿轉(zhuǎn)子葉片表面的狹窄條或帶的“擾流器路徑”。優(yōu)選地，這種帶或表面條起始于轉(zhuǎn)子葉片的肩部區(qū)域并在轉(zhuǎn)子梢端的方向上延伸。根據(jù)本發(fā)明的擾流器可以簡單和直接地修正或改變轉(zhuǎn)子葉片的空氣動力特性，因此改變風力渦輪機的空氣動力特性。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選還包括從安裝在轉(zhuǎn)子葉片的擾流器的基座構(gòu)件拆下空氣動力構(gòu)件的步驟，所述轉(zhuǎn)子葉片與風力渦輪機輪轂連接；以及將替換的空氣動力構(gòu)件連接到基座構(gòu)件上，以改變空氣動力特性。例如，在某點上可能需要替換受損的空氣動力構(gòu)件，通過使用不同類型的空氣動力構(gòu)件來調(diào)節(jié)風力渦輪機所產(chǎn)生的噪聲大小，將一個或多個額外的空氣動力構(gòu)件附接到“位置保持器”基座構(gòu)件上，或者從轉(zhuǎn)子葉片移除一個或多個空氣動力構(gòu)件。在每種情況中，都容易進行修改，因為工程技術(shù)人員可以相對容易地接近擾流器，例如他可以用繩子從在輪轂中的進入開口下降到指向下方的轉(zhuǎn)子葉片的擾流器?？諝鈩恿?gòu)件可以相對小，因而工程技術(shù)人員不必攜帶大的部件。此外，由于空氣動力構(gòu)件可以僅通過凸舌-凹槽或卡扣配合連接件與基座構(gòu)件連接，因此工程技術(shù)人員不需攜帶用于維護步驟的笨重的工具或器械。


根據(jù)下文的詳細描述，并結(jié)合附圖考慮，本發(fā)明的其它目的和特征將變得明顯。然而，應(yīng)該理解，附圖僅是為了示例說明的目的而設(shè)計的，不應(yīng)作為對本發(fā)明的限制。
圖I示出了風力渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片擾流器的橫截面和前視 圖3示出了圖2擾流器的透視 圖4示出了圖2和圖3擾流器的分解 圖5示出了用于本發(fā)明擾流器各種實施例的基座構(gòu)件的橫截面 圖6示出了本發(fā)明擾流器各種實施例的橫截面 圖7示出了安裝到風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片的吸力側(cè)的根據(jù)本發(fā)明一個實施例的擾流器； 圖8示出了安裝到風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片尾緣的根據(jù)本發(fā)明另一實施例的擾流器；
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的風力渦輪機。附圖中，相同的附圖標記始終表示相同的對象。圖中的對象不一定是按比例繪制的。
具體實施例方式圖I示出了風力渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片4。轉(zhuǎn)子葉片4包括根部端44，所述根部端44通常具有圓形橫截面并且附接到風力渦輪機輪轂的相應(yīng)軸承。在從根部44到肩部區(qū)域45的過渡部分，葉片變得較寬和較扁平，之后朝向梢端46逐漸變得較窄和較薄。葉片4被成形為具有與翼面的橫截面類似的橫截面，從而風可以使轉(zhuǎn)子葉片4移動，轉(zhuǎn)子繼而使得輪轂(以及發(fā)電機轉(zhuǎn)子)旋轉(zhuǎn)。為此，葉片4具有“吸力側(cè)” 40和“壓力側(cè)”，吸力側(cè)40具有在葉片4轉(zhuǎn)動時面向背風側(cè)的實質(zhì)上凸形的表面，壓力側(cè)具有在葉片4轉(zhuǎn)動時面向迎風側(cè)的實質(zhì)上凹形的表面。當空氣移動時出現(xiàn)的渦流或擾動會導致額外的不期望阻力和不適宜程度的噪聲。當葉片4轉(zhuǎn)動時，一個長緣43 (前緣43)領(lǐng)先，而另一個長緣42“尾隨”，因此被稱作尾緣。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片擾流器I的橫截面A-A’和前視圖。該圖示出了可以利用緊固件6緊固到轉(zhuǎn)子葉片上的基座構(gòu)件2以及通過連接元件30以可拆卸方式與基座構(gòu)件2連接的空氣動力構(gòu)件3。從側(cè)面(如左圖所示)，空氣動力構(gòu)件3包括具有波狀平面表面的波狀元件31A，該表面被增強元件32A支撐。在右圖中，擾流器I的前視圖示出了波狀元件31A的波狀性質(zhì)，以及插入穿過連接元件30和基座構(gòu)件2的多個緊固件6。圖3示出了圖2的擾流器I的透視圖。連接元件30的局部截面示出了基座構(gòu)件2的可能實現(xiàn)方式，在此情況中是既輕且結(jié)構(gòu)上堅固的網(wǎng)狀或格子結(jié)構(gòu)。用于容納緊固件6的通孔21以適當間隔形成在所述格子結(jié)構(gòu)的交叉處。圖4示出了圖2和3的擾流器I的分解圖。這里，可以清楚地看到基座構(gòu)件2的格子結(jié)構(gòu)。該圖示出了連接元件30的卡扣配合襯套22的可能實現(xiàn)方式。該卡扣配合襯套22可以卡扣配合到通孔21的下緣上，從而使得空氣動力構(gòu)件3在該處牢固地連接到基座構(gòu)件2。沿連接元件30的縱向緣的凸舌230和沿基座構(gòu)件2邊緣的相應(yīng)凹槽231可以沿擾流器I的外緣連接為凸舌-凹槽連接。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的擾流器的用于各種實施例的基座構(gòu)件2的橫截面圖。每個實施例示出了穿過基座構(gòu)件2格子結(jié)構(gòu)的兩個橫截面。該圖的A部分示出了具有凹形安裝面20A、通孔21和用于與空氣動力構(gòu)件形成凸舌-凹槽連接的凹槽231的基座構(gòu)件2。該圖的B部分示出了具有平坦安裝面20B、通孔21和用于與空氣動力構(gòu)件形成凸舌-凹槽連接的凹槽231的基座構(gòu)件2。該圖的C部分示出了具有凸形安裝面20C、通孔21和用于與空氣動力構(gòu)件形成凸舌-凹槽連接的凹槽231的基座構(gòu)件2。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的擾流器I的各種實施例的橫截面圖，示出了在空氣動力構(gòu)件3和基座構(gòu)件2之間可以形成的若干可能的連接類型。在適當位置處，示出了細節(jié)的 放大視圖。為簡單起見，僅示出了一種波狀元件31A和增強元件32A，并且顯然可以使用這些元件的各種實現(xiàn)方式的結(jié)合來替代。前四種實現(xiàn)方式A-D示出了尤其有利的實施例，因為在這些實施例中的每個中，空氣動力構(gòu)件3僅通過卡扣配合或凸舌-凹槽連接方式(而不需要任何緊固件)與基座構(gòu)件2可拆卸地連接。在這些實現(xiàn)方式的每一種中，可以利用任何適合的方法(例如利用粘合劑、螺釘、鉚釘?shù)?將基座構(gòu)件2安裝到轉(zhuǎn)子葉片上。該圖的A部分示出了具有被實現(xiàn)為與基座構(gòu)件2的通孔21配合的卡扣配合連接件22的連接單元30?？諝鈩恿?gòu)件3和基座構(gòu)件2的縱向緣形成為在凸舌-凹槽連接23中相遇。此實現(xiàn)方式適合相對柔韌的空氣動力構(gòu)件3，可以用相對小的力使所述空氣動力構(gòu)件3的縱向緣折疊并覆蓋基座構(gòu)件的邊緣，以形成凸舌-凹槽連接23。當然，拆除空氣動力構(gòu)件3也同樣簡單。該圖的B部分與A部分相似，并示出了不同的凸舌-凹槽連接23。該圖還示出了凸舌-凹槽連接23的細節(jié)。該圖的C部分與A和B部分相似，并示出了具有不同種類的卡扣配合連接件22’的擾流器I。該圖的D部分示出了具有被實現(xiàn)為與基座構(gòu)件2的通孔21配合的兩個卡扣配合連接件22的連接單元30。此實現(xiàn)方式還可以具有在擾流器I的一個長邊處的不同凸舌-凹槽連接23，以及沿波形元件31A下面的另一長邊重疊的簡單型面。該圖還示出了卡扣配合連接件22的細節(jié)。該圖剩余的E-G部分示出了各種實現(xiàn)方式，其中，緊固件6穿過空氣動力構(gòu)件3的連接元件30和基座構(gòu)件2。為了改進空氣動力特性，可以將緊固件6插入空氣動力構(gòu)件3的連接元件30的合適凹陷中。E部分示出了一個實施例，其中，基座構(gòu)件2被安裝到轉(zhuǎn)子葉片上，從而將對應(yīng)螺母60固定在基座構(gòu)件2的通孔中。之后，這些對應(yīng)螺母60可以容納通過連接元件30中的開口插入的螺紋螺栓6，以將空氣動力構(gòu)件3連接到基座構(gòu)件2。為了從基座構(gòu)件2上拆下空氣動力構(gòu)件3，可以簡單地移除這些螺栓。該圖的F部分示出了一個實施例，其中基座構(gòu)件2具有螺紋襯套61，螺紋襯套61可以容納通過連接元件30中的開口插入的合適的螺紋螺栓6，以將空氣動力構(gòu)件3連接到基座構(gòu)件2。此實施例還包括在擾流器I的一個長邊處的凸舌-凹槽連接23。該圖的G部分示出了另一實施例，該實施例具有在擾流器I 一個長邊處的一個凸舌-凹槽連接23以及穿過連接元件30和基座構(gòu)件2的開口插入轉(zhuǎn)子葉片4主體中的對應(yīng)向下緊固件6。圖7示出了被安裝到風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片4的吸力側(cè)40的根據(jù)本發(fā)明實施例的擾流器I。如圖所示，擾流器I包括沿轉(zhuǎn)子葉片4的邊緣布置的許多基座構(gòu)件2和許多空氣動力構(gòu)件3。基座構(gòu)件2可以全部相同，而空氣動力構(gòu)件3可以根據(jù)它們在整個擾流器中的位置而具有不同形式。可以使用前面描述的任意實現(xiàn)方式和連接工具。這里，進一步遠離葉片根部44的空氣動力構(gòu)件3被成形為指向上方，而靠近葉片根部44的空氣動力構(gòu)件3被成形為指向下方，并且在擾流器I的長度上過渡平滑。放大圖示出了空氣動力構(gòu)件3的不同實現(xiàn)方式。在該圖的左上部，空氣動力構(gòu)件3的波形元件31B被布置為平坦薄片，該薄片具有延伸超過基座構(gòu)件2的邊緣的波狀外緣。增強元件32B用于支撐或承托波形元件31B。在該圖的右下部，示出了替換類型的空氣動力構(gòu)件3，其中，波形元件31A被布置為平坦薄片，該薄片具有與連接元件30成一定角度且延伸超過基座構(gòu)件2的邊緣的波狀外緣。 增強元件32A用于支撐或承托波形元件31A。當然，視情況可以結(jié)合這兩種類型的空氣動力 構(gòu)件3。圖8示出了被安裝到風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片4的尾緣42上的根據(jù)本發(fā)明另一實施例的擾流器I。這里，基座構(gòu)件2被安裝在轉(zhuǎn)子葉片4沿肩部45的尾緣上。放大圖示出了空氣動力構(gòu)件3可能的選擇，在此情況中，利用上述被布置為平坦薄片的波形元件31B，該薄片具有延伸超過基座構(gòu)件2邊緣，因而也超過尾緣的波狀外緣。再次，增強元件32B用于支撐或承托波形元件31B。如圖所示，擾流器I的基座構(gòu)件2可以與尾緣42 —樣寬。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的風力渦輪機。這里，執(zhí)行維護步驟。發(fā)電機已停止工作，因而輪轂不轉(zhuǎn)動，并且從而使得一個葉片4指向下方。工程技術(shù)人員8已下降到該葉片4的肩部區(qū)域，并且可以增加、替換或移除擾流器I的一個或多個空氣動力構(gòu)件3，從而可以改進轉(zhuǎn)子葉片4的空氣動力特性。維護過程可以很簡短，尤其是對于已經(jīng)利用卡扣配合和凸舌-凹槽連接方式連接空氣動力構(gòu)件3的擾流器1，從而可以有利地最小化風力渦輪機5的停機時間。盡管以優(yōu)選實施例和優(yōu)選實施例的變型的方式公開了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行許多額外的改進和變型。為清楚起見，應(yīng)該注意，本申請中使用的表示英語不定冠詞的用語“一”并不排除多個，并且用語“包括”并不排除其它步驟或元件。
權(quán)利要求
1.一種用于風力渦輪機(5)的轉(zhuǎn)子葉片(4)的擾流器(1)，所述擾流器(I)包括 基座構(gòu)件(2)，所述基座構(gòu)件(2)包括用于安裝到所述轉(zhuǎn)子葉片(4)的表面上的安裝面(20A、20B、20C);以及 空氣動力構(gòu)件(3)，用于可拆卸地連接到所述基座構(gòu)件(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擾流器，其中，所述安裝面(20A、20B、20C)被布置為朝向所述轉(zhuǎn)子葉片(4)的吸力側(cè)(40)上的表面和/或朝向所述轉(zhuǎn)子葉片(4)的尾緣(42)上的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擾流器，其中，所述基座構(gòu)件(2)的所述安裝面(20A、20B、20C)包括凹形表面(20A)和/或平坦表面(20B)和/或凸形表面(20C)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的擾流器，其中，所述基座構(gòu)件(2)包括用于容納緊固件(6)的至少一個通孔(21)，該緊固件(6)用于將所述基座構(gòu)件(2)安裝到所述轉(zhuǎn)子葉片(4)上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的擾流器，其中，所述空氣動力構(gòu)件(3)包括用于與基座構(gòu)件(2)連接的連接元件(3)，以及當所述空氣動力構(gòu)件(3)與所述基座構(gòu)件(2)連接時被布置為從所述轉(zhuǎn)子葉片(4)向外突起的波形元件(31A、31B)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的擾流器，包括在基座構(gòu)件(2)和空氣動力構(gòu)件(3)的連接元件(30)之間的卡扣配合連接件(22)和/或凸舌-凹槽連接件(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擾流器，其中，所述空氣動力構(gòu)件(3)包括增強元件(32A、328)，所述增強元件(32八、328)被布置在所述連接元件(30)和所述波形元件(3認、318)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的擾流器，其中，所述空氣動力構(gòu)件(3)包括剛性的波形元件(31A、31B)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的擾流器，其中，所述空氣動力構(gòu)件(3)包括閉合主體。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的擾流器，包括多個基座構(gòu)件(2)和/或多個空氣動力構(gòu)件(3)。
11.一種風力渦輪機(5)，包括附接到輪轂(7)的多個轉(zhuǎn)子葉片(4)，其中，至少一個轉(zhuǎn)子葉片(4)包括根據(jù)權(quán)利要求I至10之一所述的擾流器(I )，所述擾流器被安裝在所述轉(zhuǎn)子葉片(4)的表面條上，所述表面條包括沿所述轉(zhuǎn)子葉片(4)的吸力側(cè)(40)的長度和/或沿所述轉(zhuǎn)子葉片(4)的尾緣(42)的長度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風力渦輪機，其中，所述表面條開始于所述轉(zhuǎn)子葉片(4)的肩部區(qū)域(45)并在葉片梢端(46)的方向上延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的風力渦輪機，包括在所述擾流器(I)的基座構(gòu)件(2)的安裝面(20A、20B、20C)和所述表面條之間的粘合層，所述粘合層用于與所述表面條粘合連接；和/或穿過基座構(gòu)件(2)插入所述轉(zhuǎn)子葉片(4)的多個緊固件(6)，所述緊固件(6)用于與所述轉(zhuǎn)子葉片(4)螺紋連接和/或鉚接。
14.一種構(gòu)造風力渦輪機(5)的方法，所述方法包括步驟 制造轉(zhuǎn)子葉片(4)； 將根據(jù)權(quán)利要求I至10之一所述的擾流器(I)的基座構(gòu)件(2)安裝到所述轉(zhuǎn)子葉片⑷上；將所述轉(zhuǎn)子葉片(4)連接到所述風力渦輪機(5)的輪轂(7)； 將所述擾流器(I)的空氣動力構(gòu)件(3)連接到所述基座構(gòu)件(2)上； 其中，至少將所述基座構(gòu)件(2)安裝到所述轉(zhuǎn)子葉片(4)上的步驟是在將所述轉(zhuǎn)子葉片(4)連接到所述輪轂(7)的步驟之前執(zhí)行的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，包括步驟 從安裝在轉(zhuǎn)子葉片(4 )上的擾流器(I)的基座構(gòu)件(2 )拆下空氣動力構(gòu)件(3 )，其中所述轉(zhuǎn)子葉片(4)連接到所述風力渦輪機(5 )的輪轂(7 );以及 將替換的空氣動力構(gòu)件(3 )連接到所述基座構(gòu)件(2 )上，以改變所述轉(zhuǎn)子葉片(4 )的空氣動力特性。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于風力渦輪機葉片的擾流器。本發(fā)明的用于風力渦輪機轉(zhuǎn)子葉片的擾流器包括基座構(gòu)件，其包括用于安裝到轉(zhuǎn)子葉片表面上的安裝面；和可拆卸地連接到基座構(gòu)件上的空氣動力構(gòu)件。本發(fā)明的風力渦輪機包括附接到輪轂的多個轉(zhuǎn)子葉片，其中，至少一個轉(zhuǎn)子葉片包括這種安裝在轉(zhuǎn)子葉片表面條上的擾流器，表面條包括沿轉(zhuǎn)子葉片吸力側(cè)的長度和/或沿轉(zhuǎn)子葉片尾緣的長度。本發(fā)明的構(gòu)造風力渦輪機的方法包括步驟制造轉(zhuǎn)子葉片；將本發(fā)明擾流器的基座構(gòu)件安裝到轉(zhuǎn)子葉片上；將轉(zhuǎn)子葉片連接到風力渦輪機的輪轂；將擾流器的空氣動力構(gòu)件連接到基座構(gòu)件上；其中，至少將基座構(gòu)件安裝到轉(zhuǎn)子上的步驟是在將轉(zhuǎn)子葉片連接到輪轂的步驟之前執(zhí)行的。
文檔編號F03D1/06GK102748204SQ20121011569
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者C.特魯, J.J.O.克里斯滕森, P.B.埃內(nèi)沃爾德森 申請人:西門子公司