專利名稱：風力渦輪機葉片裝載的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
文中所述的主題大體涉及帶有形成有主翼梁的特殊葉片
結(jié)構(gòu)的流體反作用表面，且更具體地涉及風力渦輪機葉片裝載裝置。
背景技術(shù)：
風力渦輪機是一種用于將風的動能轉(zhuǎn)換成機械能的機器。如果該機械能直接地由才幾械使用，如用于抽水或磨麥，則該風力渦輪機可稱為風車。同樣地，如果機械能更進一步地轉(zhuǎn)變成電能，則該渦輪機可稱為風力發(fā)電機或風能裝置。風力渦輪機采用 一個或多個"葉片"形式的翼型件，以產(chǎn)生升力并從流動空氣中俘獲隨后將傳給轉(zhuǎn)子的動量。各葉片通常在其"葉根"端緊固，然后沿徑向向外橫越至自由的"葉尖"端。葉片的前面或"前緣"連接最先接觸空氣的葉片的最前點。葉片的后面或"后緣"為由前緣分開的氣流在通過葉片的吸入表面和壓力表面后的重新聚合處。"翼弦線"沿著典型氣流通過葉片的方向連接葉片的前緣和后緣。該翼弦線的長度簡單地為"弦長"。風力渦輪機通常根據(jù)葉片繞其轉(zhuǎn)動的垂直軸線或者水平軸線來分類。圖1中示意性地顯示了一種所謂的水平軸線式風力發(fā)電機，并且該發(fā)電機可以從美國喬治亞州亞特蘭大的GE能源公司獲得。這種用于風力渦輪機2的具體結(jié)構(gòu)包括支承傳動系6的塔架4，該傳動系6具有由稱為"機搶"的防護外殼所覆蓋的轉(zhuǎn)子8。葉片IO位于機艙外部布置在轉(zhuǎn)子8的一端，用于驅(qū)動連接到位于傳動系6另一端的發(fā)電機14上的齒輪箱12,該發(fā)電機14連同控制系統(tǒng)16—起布置在機艙內(nèi)部。風速計18和/或其它傳感器可安裝在風力渦輪機2的機艙上或其附近。風力渦輪機葉片IO可為伸縮的或可縮回的。例如，美國專利號6,902,370公開了伸縮式風力渦輪機葉片，其具有嵌套在大的固定段內(nèi)的可移動段。該專利的圖5顯示了附接到固定葉片部分上的滑動器軌道和附接到可移動部分上的滑動器。美國專利號6,726,439還公開了用于發(fā)電的風力渦輪機和洋流渦輪機的可縮回的轉(zhuǎn)子葉片。然而，即使這些風力渦輪機葉片和/或它們的構(gòu)件經(jīng)常也是如此的大，以至于它們很難存》丈和/或運輸。為了解決與風力渦輪機葉片裝載相關(guān)的難題已提出了各種方法。例如，美國專利號6,983,844公開了用于運輸風力渦輪機葉片的包裝系統(tǒng)，其中葉片的根部段包裝在第 一 包裝內(nèi)而葉尖包裝在具有由玻璃纖維、木材或泡沫橡膠制成的內(nèi)包裝材料的第二包裝內(nèi)。歐洲專利申請?zhí)?,659,026公開了用于細長形物體如用于風力渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片等的運輸裝置。美國專利公開號2005/0180833公開了用于風力渦輪機葉片的運輸集裝箱以及美國專利公開號2006/0251517公開了運輸和儲存風力渦輪機葉片的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本文通過在各種實施例中提供風力渦輪機葉片裝載裝置來解決這類常規(guī)方法的這些及其它方面，該風力渦輪4幾葉片裝載裝置包括至少部分地嵌套在風力渦輪機葉片第二段內(nèi)的風力渦輪機葉片第一段，以及相配的(conformable)間隔件，其布置在風力渦輪機葉片的第一段和第二段之間，用于將該第一段定位在該第二段內(nèi)。


本技術(shù)發(fā)明的各個方面將參考下列附圖進行描述，該附圖不必按比例繪制，但采用相同的標號來指定各個3見圖中的對應部分。
圖1是常規(guī)風力渦輪機的示意性側(cè)視圖。
5[OOIO]圖2是用于圖1中所示的風力渦輪機葉片的裝載裝置的示意性局部截面圖。圖3是圖2中沿著截面線ni-ni所截取的示意性的截面圖。圖4是圖3中所示的裝載裝置的一部分的放大視圖。
圖5是風力渦輪機葉片裝載裝置的側(cè)視圖。
圖6是圖5中截面線VI-VI所截取的端視圖。
零件清單
2.風力渦輪機4.塔架6.傳動系8.轉(zhuǎn)子10.葉片12.齒輪箱14.發(fā)電機16.控制系統(tǒng)18.風速計20.裝載裝置
22.風力渦4侖機葉片第一(內(nèi)部)段22.風力渦輪機葉片第二(夕卜部)段26.間隔組件28.滾子30.彈簧
32.帶束(harness)34.閉合件36.鎖38.阻尼器40.翼梁
642.鎖定條44.桿
具體實施例方式圖2是用于圖1中所示風力渦輪機葉片10的裝載裝置20的一個示例沿翼展方向的截面圖。然而，該裝載裝置還可用于其它的風力渦輪機葉片。在圖2中，風力渦輪機葉片10的第一段22嵌套在風力渦輪機葉片較大的第二段24內(nèi)。雖然下面僅討論兩個嵌套段，但也可提供任何其它的段數(shù)。在本示例中，第一段22可部分地或完全地嵌套在第二段24內(nèi)。例如，第一段22的一部分可從第二4殳24的端部伸出。如下文更詳細地論述，相配的間隔件將第一段22定位在第二4爻24內(nèi)。例如，該相配的間隔件可包括Styrofoam⑧和/或其它相配的泡沫構(gòu)件。也可4是供可膨脹的或以別的方式可擴展的嚢狀物。在文中所示示例中，相配的間隔件包括一個或多個間隔組件26，其從風力渦輪機葉片10的第一(內(nèi)部)段22延伸。然而，有些或所有的間隔組件26可備選地從風力渦輪機葉片10的第二(夕卜部)段延伸。所示的間隔組件包括用于接合風力渦輪機葉片第二段24的內(nèi)表面的滾子28。例如，該滾子可包括輪、滾珠或軸承，以便最大限度地降低當?shù)?一段22滑入第二段24時的摩擦。所示的間隔組件還包括彈簧30,該彈簧30用于伸展以便促使?jié)L子28與第二段24的內(nèi)表面相接觸和相配。彈簧30在裝載裝置20的組裝、定位、運輸和/或存放期間，還可有助于防止第一段22的外壁接合第二段24的內(nèi)壁。雖然圖中示出為線圏彈簧，但彈簧30也可包括片簧、V型彈簧、懸臂彈簧、貝式彈簧、氣彈簧、電氣彈簧、;磁性彈簧、彈性彈簧和/或其它彈簧。圖3是圖2中沿著截面線Ill-Ill的示意性截面圖。如圖3所示，間隔組件26可圍繞風力渦輪機葉片10的第一(內(nèi)部)段22的周邊布置在不同位置。此外，成組的間隔組件26可布置成大致與第一段22或第二段24中任一段上的翼弦線共面。例如，兩個或更多的間隔組件26可布置在第一(內(nèi)部)段22的相反側(cè)上，以便對第一段進行二維定位。三個間隔組件26可圍繞周邊布置成三個相等或不等的角度，以便對第一段22進^f亍三維定位。圖4是圖3中所示裝載裝置的一部分的放大視圖。在圖4中，四個間隔組件26布置在環(huán)繞第一(內(nèi)部)段22的帶束32上。例如，該帶束32的形狀可形成為與第一段22在葉片10的葉尖附近的特定周邊相配。作為備選，帶束32可由柔性材料形成，以便與第一段22的其它周邊相配。例如，多個帶束32可沿著第一段22設置在不同位置。在帶束32上還可設有可選的、可松開的閉合件34。該閉合件還是可調(diào)節(jié)的，以改變帶束32的長度，從而適應沿著第一段22的長度的多個不同位置。其中的一個或多個間隔組件26還可設有鎖定件36，以相對于風力渦輪機葉片第二段保持輪的位置。例如，其中的一個或多個滾子28可以是可鎖定的滾子或可鎖定的輪。作為備選，鎖定件36可形成為第二(外部)段24上用于容納滾子28的凹部或其它形狀。鎖定件36也可設置成與間隔組件26分開。作為備選或此外，其中的一個或多個間隔組件26可提供有阻尼以消耗風力渦輪機葉片第一段和第二段之間的能量傳遞。例如，可提供阻尼器38或其它緩沖器。阻尼器38還可設置成與間隔組件26分開。圖5是用于圖1中所示風力渦輪機葉片10的裝載裝置20的另一個示例的沿翼展方向的示意性側(cè)視圖。圖6是圖5中根據(jù)截面線VI-VI的裝載裝置20的端視圖。在圖5和圖6中，風力渦輪機葉片的第一(內(nèi)部)段22布置在風力渦輪機葉片第二(夕卜部)段24的翼梁40之間。兩個間隔組件26布置在第一段22的葉尖附近的帶束32上以便與翼梁40和第二段24之間的接合區(qū)相配。然而，也可使用其它數(shù)量和結(jié)構(gòu)的間隔組件26和/或其它相配的間隔件。
在圖5和圖6中，第一段22還通過用于額外穩(wěn)定的鎖定條 42而固定到第二段24。例如，鎖定條42可以任何適當?shù)姆绞娇?>開 地固定到第一(內(nèi)部)段22上，然后螺栓連接到通常從第二(外部)段24 的根部端延伸的桿44上，以便將葉片10固定到轉(zhuǎn)子8上。帶有或沒 有滾子28的其它可擴展的間隔件26,也可設置在接近第一段22的內(nèi) 側(cè)端。可擴展的嚢狀物、可擴展的泡沫、鋸屑、織物、Styrofoan^型 和/或其它包裝材料，還可用來緊密地填充第一段22和第二段24之間 的任何剩余間隙，以進一步最大限度地降低在運輸期間負載轉(zhuǎn)移的可 能性。如上所迷的技術(shù)提出了相比于常規(guī)方法的多種優(yōu)點。例如， 裝載裝置20降低了為存放和運輸風力渦輪機葉片IO所需的空間。裝 載裝置20還有助于降低在運輸和存放期間葉片10相鄰面上的磨損和 撕裂。此外，裝載裝置20可容易地用于各種葉片形狀和各種類型的 間隔件，包括布置在葉片IO其它部分上的可膨脹的支承件。需要強調(diào)的是，如上所述的實施例且尤其是任何"優(yōu)選"實
施例，僅僅是文中提出的對本技術(shù)各個方面4是供清楚理解的各種實施 方案的示例。在基本上不脫離由如下權(quán)利要求的正確構(gòu)成所單獨限定 的保護范圍的情況下，將有可能改變這些實施例中的許多實施例。
權(quán)利要求
1. 一種風力渦輪機葉片(10)裝載裝置(20)，包括所述風力渦輪機葉片的第一段(22)，其至少部分地嵌套在所述風力渦輪機葉片的第二段(24)內(nèi)；以及相配的間隔件(26)，其布置在所述風力渦輪機葉片的第一段和第二段之間，用于將所述第一段(22)定位在所述第二段(24)內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力渦輪機葉片裝載裝置，其特征在 于，所述間隔件(26)從所述風力渦輪機葉片的第 一段(22)延伸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的風力渦輪機葉片裝載裝 置，其特征在于，所述間隔件(26)包括用于接合所述風力渦輪機葉片 的第二段(24)的內(nèi)表面的滾子(28)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的風力渦輪機葉片裝載裝置，其特征在 于，所述滾子(28)包括用于靠著所述風力渦輪機葉片的第二段(24)的內(nèi) 表面滾動的輪。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的風力渦輪機葉片裝載裝 置，其特征在于，所述風力渦輪機葉片裝載裝置還包括用于相對于所 述風力渦輪機葉片的第二段(24)保持所述滾子(26)的位置的鎖定件 (36)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5中任一項所述的風力渦輪機葉片 裝載裝置，其特征在于，所述風力渦輪機葉片裝載裝置還包括用于消 散所述風力渦輪機葉片的第一段(22)和第二段(24)之間的能量傳遞的 阻尼器(38)。
7. —種風力渦輪機葉片(10)裝載裝置(20)，包括 所述風力渦輪機葉片的第一段(22),其至少部分地嵌套在所述風力渦輪機葉片的第二段(24)內(nèi)；以及機構(gòu)(26)，其布置在所述風力渦輪機葉片的第一段(22)和第二段 (24)之間，用于將所述第一段(22)定位在所述第二段(24)內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的風力渦輪機葉片裝載裝置，其特征在于，所述定位機構(gòu)(26)從所述風力渦輪機葉片的第 一段(22)延伸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或權(quán)利要求8所述的風力渦輪機葉片裝載裝置，其特征在于，所述定位機構(gòu)(26)與所述風力渦輪機葉片的第二段(24)的內(nèi)表面相配。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7、權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的風力渦輪機葉片裝載裝置，其特征在于，所述定位機構(gòu)(26)包括用于靠著所述風力渦輪機葉片的第二段的內(nèi)表面滾動的機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及風力渦輪機葉片裝載。具體而言，一種風力渦輪機葉片(10)裝載裝置(20)，其包括至少部分地嵌套在風力渦輪機葉片(10)的第二段(24)內(nèi)的風力渦輪機葉片第一段(22)，以及布置在風力渦輪機葉片的第一段和第二段之間的相配的間隔件(26)，該間隔件(26)用于將第一段(22)定位在第二段(24)內(nèi)。
文檔編號B65D85/68GK101462629SQ20081018398
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者J·T·利溫斯頓, N·J·托伯特 申請人:通用電氣公司