專(zhuān)利名稱(chēng)：設(shè)有輔助翼組件的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括輔助翼組件的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。此外，本發(fā)明涉及用于具有實(shí)質(zhì)上水平的轉(zhuǎn)子軸的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的葉片或葉片的部分，該轉(zhuǎn)子包括槳轂，葉片在安裝到槳轂上時(shí)從槳轂上實(shí)質(zhì)上沿徑向方向延伸，葉片具有帶末端和根端的縱向方向和橫向方向，其中葉片還包括成型輪廓，其包括壓力側(cè)和吸入側(cè)，以及具有弦的前緣和后緣，弦具有在前緣與后緣之間延伸的弦長(zhǎng)，該成型輪廓在由進(jìn)入的空氣流沖擊時(shí)生成升力。本發(fā)明還涉及將輔助翼組件改造到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的表面的方法。
背景技術(shù)：
理想地，翼型類(lèi)型的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片形狀類(lèi)似于飛機(jī)機(jī)翼的外形。在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子上，葉片的弦平面寬度以及其一階導(dǎo)數(shù)隨著離槳轂的距離減小而連續(xù)地增大。這導(dǎo)致
葉片理想的是在槳轂附近相對(duì)寬。在必須將葉片安裝到槳轂上時(shí)，這又導(dǎo)致了問(wèn)題，且此夕卜，由于葉片的大表面面積，故這在葉片工作期間引起大的負(fù)載，如，風(fēng)暴負(fù)載。因此，多年來(lái)，葉片的構(gòu)造已經(jīng)朝一定形狀發(fā)展，其中葉片由最接近槳轂的根區(qū)、包括最遠(yuǎn)離槳轂的生成升力的外形的翼型區(qū)和的在根區(qū)與翼型區(qū)之間的過(guò)渡區(qū)構(gòu)成。翼型區(qū)具有相對(duì)于生成升力理想的或幾乎理想的葉片形狀，而根區(qū)具有實(shí)質(zhì)上圓形的截面，這減小了風(fēng)暴負(fù)載，且使得容易且安全地將葉片安裝到槳轂。優(yōu)選地，根區(qū)的直徑沿整個(gè)根區(qū)恒定。由于圓形截面，故根區(qū)并未有助于風(fēng)力渦輪機(jī)的能量生產(chǎn)，且實(shí)際上由于阻力而使其略微降低。如名稱(chēng)所揭示的那樣，過(guò)渡區(qū)具有從根區(qū)的圓形形狀逐漸地變化成翼型區(qū)的翼型外形的形狀。典型地，過(guò)渡區(qū)中的葉片的寬度隨離槳轂的距離增大而實(shí)質(zhì)上線(xiàn)性地增大。舉例來(lái)說(shuō)，用于風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片隨著時(shí)間推移而變得越來(lái)越大，且現(xiàn)在它們可能超過(guò)60米長(zhǎng)，提高了對(duì)優(yōu)化空氣動(dòng)力性能的需求。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)成具有至少20年的使用壽命。因此，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的總體性能甚至很小的變化也可在風(fēng)力渦輪機(jī)的壽命內(nèi)累積成經(jīng)濟(jì)收益的高增長(zhǎng)，這超過(guò)了關(guān)于此類(lèi)變化的附加制造成本。多年來(lái)，研究的焦點(diǎn)區(qū)域已經(jīng)集中于改善葉片的翼型區(qū)，但在近幾年間，越來(lái)越多的焦點(diǎn)已經(jīng)集中于還改善葉片的根區(qū)和過(guò)渡區(qū)的空氣動(dòng)力性能。

發(fā)明內(nèi)容
隨著風(fēng)力渦輪機(jī)的效用要求的提高，需要提高成型輪廓或風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的效用或性能。這通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)方面實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的該方面涉及用于具有水平的轉(zhuǎn)子軸的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，該轉(zhuǎn)子包括槳轂，當(dāng)葉片安裝到槳轂上時(shí)從槳轂沿實(shí)質(zhì)上徑向方向延伸。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括成型輪廓，該成型輪廓限定前緣和后緣，連接前緣和后緣的壓力側(cè)和吸入側(cè)，該成型輪廓在由進(jìn)入的空氣流沖擊時(shí)生成升力。葉片還包括位于葉片上的輔助翼組件，該輔助翼組件包括由支撐裝置支撐的輔助翼裝置，支撐裝置將輔助翼裝置定位成離葉片的表面有距離(即，具有間距)。所構(gòu)想的是，輔助翼裝置改善了葉片的空氣動(dòng)力性能。優(yōu)選地，輔助翼組件沿葉片縱向地或徑向地延伸。在當(dāng)前的上下文中，沿縱向延伸意思是輔助翼組件部分實(shí)質(zhì)上沿葉片的縱向方向延伸。因此，輔助翼組件部分典型地具有第一側(cè)和第二側(cè)，以及第一縱向端部(最接近根端)和第二縱向端部(最接近末端)。有利地，將該成型輪廓分成根區(qū)，其具有最接近槳轂的實(shí)質(zhì)上圓形或橢圓形的外形；翼型區(qū)，其具有最遠(yuǎn)離槳轂的生成升力的外形；以及在根區(qū)與翼型區(qū)之間的可選的過(guò)渡區(qū)，過(guò)渡區(qū)具有從根區(qū)的圓形外形或橢圓形外形沿徑向方向逐漸地變化成生成升力的翼型區(qū)外形的外形。有利地，輔助翼組件永久地附接到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的表面，且不可主動(dòng)地控制輔助翼組件。因此，前表面的定向是不可調(diào)整的。輔助翼組件在組裝或安裝時(shí)可調(diào)整；優(yōu)選地，當(dāng)已經(jīng)執(zhí)行安裝時(shí)，輔助翼組件的定向?yàn)楣潭ǖ摹．?dāng)由進(jìn)入的空氣流沖擊風(fēng)力渦輪機(jī)葉片時(shí)，成型輪廓生成升力。當(dāng)葉片安裝到風(fēng) 力渦輪機(jī)上時(shí)，風(fēng)力渦輪機(jī)的槳轂由于升力而開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。由進(jìn)入的流意思表示葉片的正常使用(即，在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子上旋轉(zhuǎn))期間在葉片區(qū)段處的入流狀態(tài)。因此，當(dāng)通過(guò)葉片的局部區(qū)段看時(shí)，進(jìn)來(lái)的流為由軸向風(fēng)速和旋轉(zhuǎn)分量合成形成的入流。將輔助翼有利地與具有壓力側(cè)和吸入側(cè)以及前緣和后緣的翼型外形形成。在說(shuō)明書(shū)各處,有時(shí)將術(shù)語(yǔ)成型輪廓(profiled contour)用于描述輔助翼組件所附接的主葉片區(qū)段(即，葉片自身)的外部形狀。支撐裝置可包括阻擋沿實(shí)質(zhì)上垂直于支撐件的方向流動(dòng)的空氣的壁。將這構(gòu)想成朝限制輔助翼裝置周?chē)膮^(qū)域中的流分離的后緣導(dǎo)流。因此，有利地將壁沿葉片的橫向方向或葉片的邊緣方向定向。輔助翼組件可包括延伸超過(guò)輔助翼裝置的表面的端板。將端板構(gòu)想成，例如，通過(guò)延伸輔助翼裝置的有效長(zhǎng)寬比，且因此增大了由輔助翼承載的負(fù)載以改善輔助翼裝置周?chē)目諝饬?。此外，端板或小翼減小了輔助翼的端部處的末梢渦度。此外，使用的端板在沒(méi)有從風(fēng)力渦輪機(jī)葉片脫離或破壞的情況下改善或提高了輔助翼組件可經(jīng)受的負(fù)載水平。在一種具體實(shí)施方式
中，端板為沿遠(yuǎn)離葉片的表面的方向和/或沿朝葉片的方向延伸的小翼。在這些具體實(shí)施方式
中，例如，小翼以與葉片有間距地附接到輔助翼。輔助翼裝置可包括一個(gè)或多個(gè)端板，且端板可相對(duì)于葉片沿相同的方向或不同的方向延伸。一個(gè)或多個(gè)端板還可用作流屏障器件，如失速防護(hù)裝置，其例如防止沿葉片的縱向方向的傳播中的分離。將流屏障器件有利地實(shí)質(zhì)上沿葉片的邊緣方向定向。在一種具體實(shí)施方式
中，將支撐裝置在輔助翼裝置的一個(gè)端部處附接到輔助翼裝置和/或?qū)⒅窝b置在輔助翼裝置的壓力側(cè)處附接到輔助翼裝置。可取決于葉片和輔助翼裝置的所期望的空氣動(dòng)力性質(zhì)來(lái)選擇支撐裝置與輔助翼裝置的附接點(diǎn)。在一種具體實(shí)施方式
中，支撐裝置包括在支撐裝置緊固到葉片上的區(qū)域處適合于成型輪廓的支撐腳。將支撐腳構(gòu)想成改善輔助翼裝置與葉片的附接力。適合于成型輪廓意思是腳實(shí)質(zhì)上配合到(fit to)葉片，或換言之，腳的曲率實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于葉片的曲率。在一種具體實(shí)施方式
中，支撐裝置包括連接到輔助翼裝置上的具有第一寬度的第一部分和具有小于第一寬度的第二寬度的第二部分，第二部分將第一部分連接到葉片。將寬度中的差異構(gòu)想成允許輔助翼裝置在被連接到葉片上時(shí)，在風(fēng)力渦輪機(jī)工作期間，相比于沒(méi)有第二部分的裝置受到了較低的負(fù)載。將第二部分構(gòu)想成分配源于輔助翼裝置安裝于其上的葉片中的移動(dòng)的負(fù)載。還將第一部分和第二部分的組合構(gòu)想成向支撐件提供更大的靈活性。在一種具體實(shí)施方式
中，第二部分經(jīng)由第三部分連接到風(fēng)力渦輪機(jī)的表面，第三部分具有大于第二寬度的第三寬度。將第三部分構(gòu)想成進(jìn)一步改善輔助翼裝置的強(qiáng)度，且在受到負(fù)載時(shí)減小輔助翼裝置分離的風(fēng)險(xiǎn)。在一種具體實(shí)施方式
中，支撐腳可從支撐裝置分離。將可分離的支撐腳構(gòu)想成在將組件安裝在葉片上時(shí)允許附接支撐腳和隨后附接輔助翼裝置。在一種具體實(shí)施方式
中，葉片包括用于收納腳的缺口或磨削的槽。因而，腳的外表面可與成型輪廓齊平，因而防止腳從葉片分離且減小噪音。為了提供沿葉片的橫向方向的逐漸過(guò)渡，腳還可有錐度。為了除去葉片的表面上的不連續(xù)性，還可用粘合劑或其他適合的 材料密封腳。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片可設(shè)有用于將支撐裝置附接到葉片自身上的局部加強(qiáng)件。例如，局部加強(qiáng)件可包括纖維材料(例如，玻璃纖維)或木材或另一適合材料的附加層。局部加強(qiáng)件可布置在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的外殼部分的外表面和/或內(nèi)表面處。支撐裝置的腳可由設(shè)有例如90度的彎的支撐裝置形成，以便支撐裝置的下部形成腳。支撐裝置的腳可通過(guò)螺母和螺栓器件附接到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。螺母和螺栓器件可設(shè)有用于提供腳與葉片表面之間的間距的橡膠盤(pán)。螺母和螺栓器件還可設(shè)有用于分配來(lái)自于螺母的負(fù)載的墊圈。在另一種具體實(shí)施方式
中，支撐裝置包括連接件，連接件包括桿端部，桿端部經(jīng)由螺栓附接到葉片的外殼部分。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼組件為包括第一部分和第二部分的組件，第一部分包括支撐裝置和輔助翼裝置的吸入側(cè)，而第二部分包括輔助翼裝置的壓力側(cè)，要不，輔助翼組件為包括第一部分和第二部分的組件，第一部分包括輔助翼裝置的吸入側(cè)，而第二部分包括支撐裝置和輔助翼裝置的壓力側(cè)。在一種具體實(shí)施方式
中，提供了多個(gè)第一部分，且多個(gè)第一部分分別包括具有不同幾何形狀的腳，各個(gè)腳均構(gòu)造成特定的成型輪廓。在一種具體實(shí)施方式
中，支撐裝置包括將輔助翼裝置與葉片的表面相連的條。在一種具體實(shí)施方式
中，條例如在長(zhǎng)度上可調(diào)整。在一種具體實(shí)施方式
中，可調(diào)整的條包括螺紋條、具有圓柱的條和/或聯(lián)鎖的條。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置和支撐裝置由可組裝的單獨(dú)的裝置構(gòu)成。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置可經(jīng)由適配器模塊附接到支撐裝置，適配器模塊可釋放地連接到支撐裝置，要不，適配器模塊與支撐裝置整體結(jié)合。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置可相對(duì)于支撐裝置移動(dòng)。優(yōu)選地，輔助翼裝置可在安裝好時(shí)僅相對(duì)于支撐裝置移動(dòng)，且可調(diào)整輔助翼裝置的相對(duì)位置。在風(fēng)力渦輪機(jī)工作期間，輔助翼裝置的定向相對(duì)于葉片是固定的。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置和/或支撐裝置由鋼、復(fù)合材料、鋁、塑料或其他材料或它們的組合制成。特定的材料選擇可取決于輔助翼裝置的特定應(yīng)用，例如，可選擇一種材料用于將在海上工作的風(fēng)力渦輪機(jī)，而可選擇另一種材料用于岸基渦輪機(jī)。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置包括多個(gè)獨(dú)立的輔助翼裝置。如果相對(duì)長(zhǎng)的輔助翼裝置將被安裝在葉片，則可能優(yōu)選采用若干短的輔助翼裝置來(lái)替代一個(gè)長(zhǎng)的輔助翼裝置。這還可幫助減小來(lái)自于葉片的扭曲和彎曲的負(fù)載的作用，因?yàn)樵谝粋€(gè)輔助翼部分上的負(fù)載不會(huì)平移至輔助翼裝置的其他部分。在一種具體實(shí)施方式
中，兩個(gè)相鄰的輔助翼裝置經(jīng)由公共的支撐裝置(如公共端板)連接。將此構(gòu)想成使輔助翼裝置的安裝簡(jiǎn)便，且還可減少用于將輔助翼裝置緊固到葉片上的支撐裝置的數(shù)目。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置的長(zhǎng)度為O. 5米至5米，或如I米至3米，或如O. 5米至I米,或如I米至2米,或如2米至3米,或如3米至4米,或如4米至5米,有利地大約2. 5米。一個(gè)或多個(gè)輔助翼裝置的長(zhǎng)度的實(shí)際選擇可取決于將安裝輔助翼裝置于其上的特定葉片。根據(jù)另一種具體實(shí)施方式
，將輔助翼裝置模塊化地形成，以便輔助翼裝置包括例如O. 5米至2米的較小的輔助翼部分。輔助翼可例如包括有利地布置在彼此的縱向 延伸部中的2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或甚至更多個(gè)輔助翼部分。模塊構(gòu)造使輔助翼更為靈活，且減小了輔助翼的端部處的剝落力。因此，模塊部分具有較小的與葉片的表面斷開(kāi)的趨勢(shì)。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置包括位于輔助翼裝置的外殼部分中的腹板和/或輕木面板和/或負(fù)載承載結(jié)構(gòu)，如主疊層。所構(gòu)想的是可以以與成型輪廓或主葉片自身的方式類(lèi)似的方式構(gòu)成輔助翼裝置。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置包括由硬質(zhì)材料(如塑料或纖維加強(qiáng)的聚合物材料)覆蓋的芯料。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼的吸入側(cè)和壓力側(cè)由外殼形成，外殼可為實(shí)質(zhì)上中空的。在另一種具體實(shí)施方式
中，外殼可部分地填充有重量輕的材料。在又一種具體實(shí)施方式
中，重量輕的材料為I3U泡沫、PVC泡沫或另一種泡沫聚合物。在又一種具體實(shí)施方式
中，外殼可完全填充有重量輕的材料。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置包括布置成穿過(guò)輔助翼的兩個(gè)橫梁，橫梁布置成及適于承載負(fù)載。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置的橫梁連接到支撐裝置。原則上，僅可使用單個(gè)橫梁，但使用兩個(gè)橫梁限制了輔助翼的移動(dòng)，因而將輔助翼固定在相對(duì)于葉片的表面固定的位置和定向。在一種具體實(shí)施方式
中，支撐裝置可包括從輔助翼裝置所附接的支撐裝置的區(qū)域延伸的兩個(gè)腿。支撐裝置可包括兩個(gè)以上的腿，如，三個(gè)、四個(gè)或甚至更多。腿有可能經(jīng)由連接部分(如，腳等等)連接輔助翼裝置被附接到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的表面上的區(qū)域。 在一種具體實(shí)施方式
中，支撐裝置可由成一件的材料制成?？商幚硪患牧弦员愦_立所期望的幾何形狀。所期望的幾何形狀包括但不限于一個(gè)或多個(gè)腿、切口區(qū)域(如三角形區(qū)域)，或幾何形狀的組合。支撐裝置可由兩件或多件材料制成，且可使用這些材料件確立所期望的幾何形狀。有利地，輔助翼布置成以便其沿葉片的過(guò)渡區(qū)的至少一部分延伸。其還可延伸到葉片的根部部分中，或僅沿根部部分布置。在另一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼還沿翼型區(qū)的內(nèi)側(cè)部分延伸。因此，輔助翼可沿根區(qū)的一部分、沿整個(gè)過(guò)渡區(qū)、以及沿葉片的翼型區(qū)的內(nèi)側(cè)部分延伸。
有利地，輔助翼布置在葉片的前緣附近。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的一定數(shù)目(有利地兩個(gè)或三個(gè))風(fēng)力渦輪機(jī)葉片或成型輪廓的風(fēng)力渦輪機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供將根據(jù)任何前述具體實(shí)施方式
的輔助翼組件改造到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的表面的方法。


本發(fā)明將參照附圖被更為詳細(xì)地闡述，在附圖中
圖I為風(fēng)力渦輪機(jī)的示意圖，
圖2為風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的示意圖， 圖3為葉片的截面的示意圖，
圖4為設(shè)有輔助翼組件的葉片的示意圖，
圖5至12為輔助翼組件的示意圖，
圖13為設(shè)有輔助翼組件的葉片的示意圖，
圖14為輔助翼組件的一部分的示意圖，
圖15為輔助翼組件的一部分的示意圖，
圖16為具有兩個(gè)輔助翼裝置的輔助翼組件的一部分的示意圖，
圖17為輔助翼組件的示意圖，
圖18為輔助翼裝置的截面示意圖，
圖19為輔助翼裝置的截面示意圖，
圖20為輔助翼裝置的截面示意圖，
圖21為輔助翼裝置的截面示意圖，
圖22至25為輔助翼組件的具體實(shí)施方式
的示意圖，
圖26為葉片和輔助翼裝置的示意圖，
圖27為葉片的一部分和輔助翼組件的示意圖，
圖28為支撐裝置與葉片之間的連接的放大視圖，
圖29為支撐裝置的示意性局部視圖，以及 圖30為用于使支撐件與葉片相連的連接件的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖I為根據(jù)所謂〃丹麥原理〃的常規(guī)現(xiàn)代逆風(fēng)風(fēng)力渦輪機(jī)2的示意圖，該風(fēng)力渦輪機(jī)2具有塔架4、機(jī)艙6和具有實(shí)質(zhì)上水平的轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子包括槳轂8和從槳轂8沿徑向延伸的三個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10，葉片10分別具有最接近槳轂的葉片根部16和最遠(yuǎn)離槳轂8的葉片末梢14。圖3示出了繪制為具有各種參數(shù)的典型葉片或風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的翼型外形50的示意圖，參數(shù)典型地用于限定翼型件的幾何形狀。翼型外形50具有壓力側(cè)52和吸入側(cè)54，在使用期間(即，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)期間)，壓力側(cè)52和吸入側(cè)54 —般分別面朝迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)。翼型件50具有弦60，弦60具有在葉片的前緣56與后緣58之間延伸的弦長(zhǎng)C。翼型件50具有厚度t，其限定為壓力側(cè)52與吸入側(cè)54之間的距離。翼型件的厚度t沿弦60變化。由拱弧線(xiàn)62指定從對(duì)稱(chēng)外形的偏離，拱弧線(xiàn)62為穿過(guò)翼型外形50的中線(xiàn)。通過(guò)從前緣56到后緣58繪制內(nèi)切圓來(lái)找中線(xiàn)。中線(xiàn)沿著這些內(nèi)切圓的中心，且自弦60的偏離或距離稱(chēng)為弧高f。還可通過(guò)使用稱(chēng)為上弧高和下弧高的參數(shù)來(lái)限定不對(duì)稱(chēng)，參數(shù)分別限定為離弦60和壓力側(cè)54及吸入側(cè)52的距離。圖2示出了風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10的具體實(shí)施方式
的示意圖。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10具有常規(guī)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的形狀，且包括最接近槳轂的根區(qū)30、最遠(yuǎn)離槳轂的外形區(qū)或翼型區(qū)34以及根區(qū)30與翼型區(qū)34之間的過(guò)渡區(qū)32。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10包括在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片安裝到槳轂上時(shí)面對(duì)葉片10的旋轉(zhuǎn)方向的前緣18、以及面對(duì)前緣18相反方向的后緣20。翼型區(qū)34(也稱(chēng)為外形區(qū))具有相對(duì)于生成升力的理想的或幾乎理想的葉片形狀，而根區(qū)30由于結(jié)構(gòu)考慮而具有實(shí)質(zhì)上圓形或橢圓形的截面，例如，這使得容易且安全地將風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10安裝至槳轂。典型地，根區(qū)30的直徑(或弦)沿整個(gè)根區(qū)域30是恒定的。過(guò)渡區(qū)32具有從根區(qū)30的圓形或橢圓形狀40逐漸變成翼型區(qū)34的翼型外形50 的過(guò)渡外形42。典型地，過(guò)渡區(qū)32的寬度隨離槳轂的距離r增大而實(shí)質(zhì)上線(xiàn)性地增大。翼型區(qū)34具有翼型外形50，翼型外形50具有在葉片10的前緣18與后緣20之間延伸的弦。弦的寬度隨離槳轂的距離r增大而減小。一般而言，葉片的不同區(qū)段的弦不會(huì)處于公共平面內(nèi)，因?yàn)槿~片可能被扭曲和/或彎曲(即，預(yù)彎曲)，因而給弦平面提供了對(duì)應(yīng)的扭曲和/或彎曲路線(xiàn)，為補(bǔ)償取決于自槳轂的半徑的葉片局部速度，這是很經(jīng)常的情況。圖4為用于風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的翼型外形或葉片70的示意圖。預(yù)計(jì)的風(fēng)力渦輪機(jī)可為圖I中所示的類(lèi)型。葉片70限定前緣72和后緣74、連接前緣72和后緣74的壓力側(cè)76和吸入側(cè)78。葉片70在由進(jìn)入的空氣流沖擊時(shí)生成升力。葉片70包括位于葉片70上的輔助翼組件80。輔助翼組件80包括由支撐裝置84支撐的輔助翼裝置82，支撐裝置84將輔助翼裝置定位成離葉片70的表面有由線(xiàn)86指出的距離或間距。在圖中，將輔助翼繪制為定位在葉片的翼型區(qū)處。然而，輔助翼典型地將布置在葉片的非理想?yún)^(qū)中，例如，沿葉片的過(guò)渡區(qū)和/或根區(qū)的至少一部分。然而，輔助翼還可延伸到葉片的翼型區(qū)的內(nèi)側(cè)部分中。所構(gòu)想的輔助翼組件80的存在將改善葉片的空氣動(dòng)力性能。優(yōu)選地，支撐裝置84將輔助翼裝置保持在固定位置且離葉片70的表面有距離。距離86可對(duì)于特定的葉片外形和葉片70上的輔助翼組件70的位置是獨(dú)立的，即，距離86可取決于輔助翼組件80離葉片70的前緣72的距離。支撐裝置84可構(gòu)成壁，壁阻擋沿實(shí)質(zhì)上垂直于支撐件84的方向流動(dòng)的空氣，即，沿葉片70的縱向方向的空氣流。如果不允許或至少阻擋空氣沿平行于葉片70的縱向方向的方向流動(dòng)，則將其構(gòu)想成減小流分離。因此，壁可作用為以便防止例如沿葉片的縱向方向或徑向方向的傳播中的分流。圖5示意性地示出了輔助翼組件80，所述輔助翼組件80包括端板88，端板88延伸超過(guò)輔助翼裝置82的表面，即，離葉片較遠(yuǎn)。在圖4中，這為延伸超過(guò)輔助翼裝置82的表面的支撐裝置84的部分。將端板88構(gòu)想成降低輔助翼裝置82周?chē)膮^(qū)域中的流分離，或降低沿葉片的縱向方向的傳播的分流。
在圖4中，端板或支撐件84沿遠(yuǎn)離葉片的表面的方向延伸。在其他具體實(shí)施方式
中，可提供小翼，且小翼可沿朝葉片的表面的方向延伸。在一種具體實(shí)施方式
中，可提供小翼，且小翼可沿遠(yuǎn)離葉片的方向延伸。這在圖6、7和8中通過(guò)小翼90和92示出。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼組件80可包括如圖6中所示沿兩個(gè)方向延伸的小翼。小翼可從輔助翼裝置的端部延伸，或小翼可在其他位置處從輔助翼裝置的表面延伸，如由圖7中的小翼92所示。圖4示出了定位在前緣72附近的輔助翼組件80?？赏ㄟ^(guò)若干因素影響葉片70上的輔助翼組件80的最佳位置。一個(gè)因素可為工作期間葉片的表面的變形。如果葉片由于入流的波動(dòng)而彎曲或變彎，則存在輔助翼組件80從葉片70的表面松脫的風(fēng)險(xiǎn)。為了降低這種風(fēng)險(xiǎn)，輔助翼組件80可定位在變形可能性最小的區(qū)域或變形最小的區(qū)域處，這包括但不限于主疊層(即，位于葉片自身的外殼部分中的負(fù)載承載結(jié)構(gòu))處的區(qū)域。前緣72至輔助翼組件80的中心的距離可從前緣72至后緣74的距離(或弦長(zhǎng))的1%變化至90%。可沿葉片70的表面測(cè)量該距離。在確定該距離時(shí)，輔助翼組件的中心可 突出葉片70的表面。圖5還示出了支撐裝置84在輔助翼裝置82的一個(gè)端部處附接到輔助翼裝置82。在圖6和圖8中，支撐裝置94在輔助翼裝置82的壓力側(cè)處附接到輔助翼裝置82。支撐裝置84可在輔助翼裝置82的端部處支撐或附接至輔助翼裝置82。在一種具體實(shí)施方式
中，支撐裝置84可包括在離輔助翼裝置82的端部有距離處附接到輔助翼裝置82上的至少一個(gè)部分，即，一個(gè)支撐件可類(lèi)似于圖6中所示的支撐件94附接，而另一個(gè)支撐件可類(lèi)似于圖5中所述的支撐件84附接。圖6示出了端板88延伸超過(guò)輔助翼裝置82的表面的輔助翼組件80。小翼90從輔助翼裝置82的端部延伸，以便在輔助翼組件80安裝到葉片上時(shí)，小翼90沿朝葉片的表面的方向延伸。圖7示出了小翼92從輔助翼裝置82的表面延伸的輔助翼組件80。小翼92從輔助翼裝置82延伸，以便當(dāng)輔助翼組件80安裝到葉片上時(shí)，一些小翼92沿朝葉片的表面的方向延伸，而另一些遠(yuǎn)離葉片的表面延伸。圖8示出了小翼90從輔助翼裝置82的端部延伸的輔助翼組件80。小翼90從輔助翼裝置82延伸，以便在輔助翼組件80安裝到葉片上時(shí)，小翼90沿朝葉片的表面的方向延伸。在圖9中，支撐裝置84可包括在支撐裝置84緊固到葉片上的區(qū)域處適合于葉片的支撐腳96。因此，支撐腳可彎曲，以便實(shí)質(zhì)上沿著葉片的表面曲率。此外，可提供支撐裝置84與葉片之間的支撐材料。例如，該材料可為橡膠材料。螺栓可提供成確立支撐裝置84與葉片之間的機(jī)械緊固。這可與前述支撐材料和/或其他附接選擇(如，粘膠或機(jī)械連接件)組合。參照?qǐng)D27至圖29更為詳細(xì)論述了輔助翼組件的緊固。在構(gòu)成輔助翼組件的組件或預(yù)裝件中，所構(gòu)想的是較為便宜地僅更換一個(gè)部分，例如，底部模塊或頂部模塊，而替代了構(gòu)建整個(gè)新的單元，以便使輔助翼組件適合特定的葉片。此外，可提供適用于多種葉片的支撐腳。不同的支撐部分可允許組件配合到輔助翼裝置相對(duì)于葉片表面的不同位置。由于支撐腳96可從支撐裝置84分離，故所構(gòu)想的是支撐腳96可適于或構(gòu)造成提供與特定葉片的表面或葉片上的特定地點(diǎn)的良好、穩(wěn)定連接。所構(gòu)想的是，可提供多種腳裝置，各個(gè)特定的腳裝置均適用于特定的葉片或葉片上的特定地點(diǎn)。然后，輔助翼裝置可提供成具有一個(gè)特定的外形，且當(dāng)與不同的腳組合時(shí)，該組件可配合大量不同葉片或葉片上的大量不同位置。圖17為具有支撐裝置84的輔助翼組件80的示意圖。支撐裝置84可為本文所述的任何類(lèi)型。這里所示的輔助翼組件82不包括延伸超過(guò)輔助翼裝置82的吸入側(cè)的表面的端板或小翼。圖IOA示意性地示出了支撐裝置98，所述支撐裝置98包括具有第一寬度102的第一部分100。第一部分100連接到輔助翼裝置82。支撐裝置98還包括具有第二寬度106的第二部分104。第二寬度106小于第一寬度102。第二部分104經(jīng)由第三部分108連接到葉片的表面，第三部分108具有大于第二部分104寬度的寬度110。圖IOB示意性地示出了支撐裝置98，所述支撐裝置98包括具有第一寬度102的第一部分100。第一部分100連接到輔助翼裝置82。支撐裝置98還包括具有第二寬度106 的第二部分104。第二寬度106小于第一寬度102。第二部分104將第一部分100連接到葉片。大體上，優(yōu)點(diǎn)在于較寬的第一部分將支撐件經(jīng)由其他部分連接到輔助翼裝置，例如，規(guī)定將較小的第二部分構(gòu)想成確保例如變形造成的葉片表面的變化或移動(dòng)引起的負(fù)載不會(huì)導(dǎo)致輔助翼組件從葉片分開(kāi)。通過(guò)采用模塊化設(shè)計(jì)，減小了輔助翼的剛度，且減輕了負(fù)載和應(yīng)力。圖22至圖25中示出了支撐裝置的其他幾何形狀。圖11示意性地示出了輔助翼組件，所述輔助翼組件為包括第一部分112和第二部分114的組件，第一部分112包括支撐裝置和輔助翼裝置的吸入側(cè)，而第二部分114包括輔助翼裝置的壓力側(cè)。為了組裝輔助翼組件，將第二部分114插入第一部分112中，且將兩個(gè)部分112、114附連到彼此。該設(shè)計(jì)可設(shè)有或未設(shè)有支撐腳。圖12示意性地示出了輔助翼組件，所述輔助翼組件為包括第一部分116和第二部分118的組件，第一部分116包括輔助翼裝置的吸入側(cè)，而第二部分118包括支撐裝置和輔助翼裝置的壓力側(cè)。為了組裝輔助翼裝置，將第一部分116插入第二部分118中，且兩個(gè)部分116、118附連到彼此。圖11和圖12中所示的具體實(shí)施方式
具有的共同之處在于輔助翼裝置的一個(gè)部分連接到支撐裝置，而輔助翼裝置的第二部分附連到第一部分上以便形成輔助翼裝置。所構(gòu)想的是降低將輔助翼組件制造成兩個(gè)部分的生產(chǎn)復(fù)雜性。將輔助翼裝置與支撐裝置之間的接頭構(gòu)想為很堅(jiān)固的。在已經(jīng)組裝好輔助翼組件之后，可附接小翼或端板。有利地，可提供多個(gè)第一部分114、118，且多個(gè)第一部分114、118分別包括具有不同幾何形狀的腳。將這構(gòu)想成在各個(gè)腳構(gòu)造在特定葉片上或葉片上的特定地點(diǎn)上時(shí)提供多種附接可能性。通過(guò)使用不同的腳，可以以若干方式調(diào)整輔助翼組件，例如，通過(guò)將輔助翼組件定位在葉片的表面上的多種位置中的一個(gè)位置處。圖13為具有輔助翼組件122的葉片120的示意圖。輔助翼組件122包括通過(guò)支撐裝置126附接到葉片120上的輔助翼裝置124。支撐裝置126由條構(gòu)成。條將輔助翼裝置124與葉片120的表面相連。有利地，條126可由可調(diào)整的條構(gòu)成。將可調(diào)整的條構(gòu)想成在將輔助翼組件已經(jīng)安裝在葉片上的特定位置處時(shí)，允許人將輔助翼組件安裝在葉片上以獲得特定距離和定向，且用以允許調(diào)整來(lái)確立葉片表面與輔助翼裝置之間的特定距離。大體上，所構(gòu)想的是，輔助翼組件可定位在葉片上的多個(gè)部位處。葉片表面與輔助翼裝置之間可存在各種最佳位置，這取決于輔助翼組件定位在葉片上的位置。有利地，可由螺紋條、具有圓柱的條和/或聯(lián)鎖條構(gòu)成可調(diào)整的條?？墒褂闷渌问降恼{(diào)整裝置。將使用條構(gòu)想成通過(guò)例如改變一個(gè)或多個(gè)條的長(zhǎng)度來(lái)允許容易地調(diào)整輔助翼裝置相對(duì)于葉片的位置。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置和支撐裝置由可組裝的單獨(dú)的裝置構(gòu)成。所構(gòu)想的是制造單獨(dú)的部分比必須將整個(gè)輔助翼組件制造成一件更容易。圖14示意性地示出了具體實(shí)施方式
，其中輔助翼裝置82經(jīng)由適配器模塊或裝置129可附接到或可分離地聯(lián)接到支撐裝置128。適配器模塊129可釋放地連接到支撐裝置 128。將適配器模塊129的使用構(gòu)想成允許使用用于不同葉片的若干不同支撐裝置，同時(shí)使用較少數(shù)目的輔助翼裝置外形。模塊129可膠合或焊接或以其他方式附連到支撐裝置128。輔助翼裝置82可膠合到適配器裝置129。所構(gòu)想的是，在粘膠變硬之后可能通過(guò)調(diào)整組裝好的輔助翼裝置86和模塊129相對(duì)于支撐件128的角來(lái)調(diào)整輔助翼裝置。然而，典型地，不期望在施加粘膠之后使構(gòu)件相對(duì)于彼此移動(dòng)。圖15示意性地示出了具體實(shí)施方式
，其中輔助翼裝置82類(lèi)似于圖14中所示那樣經(jīng)由適配器模塊129可附接到或可分離地聯(lián)接到支撐裝置128。在圖15中，適配器模塊129通過(guò)保持部件130附接到支撐裝置128。保持部件130可將模塊129沿其整個(gè)外周支撐和保持或固持。保持部件130可由未示出的一定數(shù)目的獨(dú)立保持部件構(gòu)成。保持部件130可通過(guò)將保持部件130整體結(jié)合到支撐裝置128中來(lái)緊固到支撐裝置128，例如，通過(guò)增加玻璃纖維層至支撐裝置，從而將保持部件130緊固到支撐裝置128。在一種具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置可相對(duì)于支撐件移動(dòng)。輔助翼裝置可相對(duì)于支撐件移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于在將輔助翼組件安裝到葉片上時(shí)可調(diào)整輔助翼裝置。輔助翼裝置相對(duì)于葉片的角可具有對(duì)組合的系統(tǒng)的空氣動(dòng)力和輔助翼裝置與葉片的表面之間形成的狹槽的尺寸的影響。在圖14上的具體實(shí)施方式
中，在粘膠變硬之前可調(diào)整輔助翼裝置82的定向，且固定輔助翼裝置82的定向。輔助翼裝置和/或支撐裝置可由鋼、復(fù)合材料、鋁、塑料或其他材料或各種材料的組合制成。材料的選擇可取決于葉片的材料和/或預(yù)期的裝置壽命。另外，一些材料可更好地適用于某些環(huán)境。離岸環(huán)境中的條件與其他環(huán)境(如，鄉(xiāng)村)中的條件之間存在明確的差異。圖16示意性地示出了具體實(shí)施方式
，其中支撐裝置132用作用于兩個(gè)輔助翼裝置82A和82B的公共支撐件。優(yōu)點(diǎn)在于在安裝包括兩個(gè)或多個(gè)輔助翼裝置82的輔助翼組件時(shí)減少了支撐裝置的數(shù)目。優(yōu)點(diǎn)在于輔助翼組件可包括很多輔助翼裝置，且葉片的變形造成的任何負(fù)載都不會(huì)引起輔助翼組件從葉片松脫。支撐裝置在整個(gè)葉片外形表面(即，截面處的葉片外形周?chē)?或表面上的少數(shù)點(diǎn)處附接到葉片。通過(guò)在單個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行附接，輔助翼和/或支撐件處的負(fù)載將或多或少獨(dú)立于葉片截面的變形。
圖18為輔助翼裝置134的示意性截面視圖。輔助翼裝置134與用于風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片類(lèi)似地構(gòu)造。輔助翼裝置134包括腹板136、輕木面板和主疊層138，即，位于輔助翼裝置134的外殼部分中的負(fù)載承載結(jié)構(gòu)。圖19為輔助翼裝置140的示意性截面視圖。芯料142由硬質(zhì)材料144 (如塑料或纖維增強(qiáng)的聚合物材料)覆蓋，即，由外殼覆蓋。圖20為輔助翼裝置146的示意性截面視圖。吸入側(cè)和壓力側(cè)制造成沒(méi)有芯料。輔助翼裝置146可部分地或完全地填充有例如PU泡沫或另一重量輕的材料148，例如，由表皮或外殼覆蓋。另外，可使用泡沫塊(例如，PVC)來(lái)替代填充材料。圖21為輔助翼裝置150的示意性截面視圖。輔助翼裝置150包括穿過(guò)輔助翼150用于承載負(fù)載的兩個(gè)橫梁152、154。然后，外形150僅提供空氣動(dòng)力形狀，且可將其制造為低強(qiáng)度構(gòu)造。橫梁152、154可連接到這里看不見(jiàn)的支撐裝置。
圖18至圖21中所示的輔助翼裝置的不同特征可以以任何有利的方式組合。圖22至圖25中所示的支撐裝置可起到圖4至圖16中所示的任何支撐裝置的作用。不同的支撐裝置可結(jié)合到一個(gè)輔助翼組件中。圖22為用于支撐輔助翼裝置82的支撐裝置的示意圖。支撐裝置156包括將裝置連接到由虛線(xiàn)162指出的風(fēng)力渦輪機(jī)表面上的兩個(gè)腿158和160。如圖IOA和圖IOB中的支撐裝置那樣，支撐裝置156為撓性的，且在葉片由于扭曲和彎曲而變形時(shí)減小了輔助翼裝置與葉片表面162分開(kāi)的風(fēng)險(xiǎn)。兩個(gè)腿158和160分別包括用于將支撐裝置156牢固地附接到葉片表面162上的腳部分164和166。在備選具體實(shí)施方式
中，支撐裝置156可包括兩個(gè)以上的腿，如三個(gè)腿或四個(gè)腿。腿158和160相對(duì)細(xì)，所以腳部分164、166使得有可能確立與風(fēng)力渦輪機(jī)葉片表面162加強(qiáng)或更強(qiáng)的抓持或安裝。圖23為支撐裝置168的示意圖。支撐裝置168包括兩個(gè)切口區(qū)域170和172。切口 170和172減輕源于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片表面162的變形(例如，源于葉片根部變成橢圓形)的支撐裝置中的負(fù)載。支撐裝置可包括兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)切口區(qū)域。如圖23中所示的切口區(qū)域可具有不同尺寸。在一種具體實(shí)施方式
中，兩個(gè)或多個(gè)切口可具有類(lèi)似或相等的尺寸和/或相同的面積。切口 170和172示為具有直角三角形。在另一種具體實(shí)施方式
中，一個(gè)或多個(gè)切口區(qū)域可具有等腰三角形、正方形、矩形或任何其他多邊形或它們的組合。此外，一個(gè)或多個(gè)切口可具有圓形、橢圓形、卵形或其他平滑的形狀或邊緣。可使用組成支撐裝置168的多個(gè)部分或多個(gè)元件來(lái)確立幾何形狀。圖24為支撐裝置174的示意圖。支撐裝置174包括兩個(gè)腿176和178。腿176和178相比腿158和160相對(duì)寬。腿176和178可在不使用如圖22上的具體實(shí)施方式
的腳部分164和166的情況下附接或安裝到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片162的表面。在該具體實(shí)施方式
中，腿176和178位于輔助翼裝置所附接的支撐裝置174的部分的側(cè)部處。圖25示出了一種具體實(shí)施方式
，其中支撐裝置180也包括兩個(gè)腿182和184，但不同于圖24中所示的具體實(shí)施方式
，腿182和184位于遠(yuǎn)離支撐裝置的側(cè)部的位置中。在圖22至圖25中所示的具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置在所有的具體實(shí)施方式
中都標(biāo)示為186的支撐裝置的部分處附接到支撐裝置。支撐裝置的部分186的特定形式可不同于圖22至圖25中的示意性示圖。此外，在特定具體實(shí)施方式
中，圖22至圖25中的輔助翼裝置的定向可不同于圖中所示的。在圖22至圖25中所示的具體實(shí)施方式
中，當(dāng)前優(yōu)選的是支撐裝置具有由線(xiàn)187A指出的總體寬度，其范圍為900mm至1200mm，優(yōu)選為大約1000mm。在圖22至圖25中所示的具體實(shí)施方式
中，輔助翼裝置優(yōu)選為具有由線(xiàn)188指出的總體寬度或弦長(zhǎng)，其范圍為600_至900mm，優(yōu)選為大約750mm。大體上，輔助翼裝置的弦長(zhǎng)為葉片的局部弦長(zhǎng)的5%至20%。支撐件可具有例如達(dá)到比輔助翼裝置的弦長(zhǎng)寬20%的寬度。在圖22至圖25中所示的具體實(shí)施方式
中，輔助翼所附接的支撐裝置的部分具有由線(xiàn)187C指出的高度，其在200mm至400mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選為大約300mm。在圖22至圖25中所示的具體實(shí)施方式
中，支撐裝置優(yōu)選為具有由線(xiàn)187B指出的總體高度，其范圍為600_至800mm,優(yōu)選為大約700mm。圖26示意性地示出了可如何描述在離葉片根部給定距離處的輔助翼裝置189相 對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片區(qū)段190的定向和定位。圖26示出了一些最相關(guān)的參數(shù)。一個(gè)參數(shù)為G，其為輔助翼的后緣189與風(fēng)力渦輪機(jī)葉片區(qū)段190的弦之間由線(xiàn)191指出的間隙的量度。另一個(gè)參數(shù)為0，其為由線(xiàn)192指出的重疊。第三參數(shù)示為D，其為由線(xiàn)193指出的偏轉(zhuǎn)角。取決于空氣動(dòng)力，將存在以上參數(shù)的最佳組合。對(duì)于相對(duì)于特定所期望的距離(舉例來(lái)說(shuō)，離葉片根部有10米)中的入流定向的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的特定區(qū)段，將期望在14度的入流角或沖角下獲得Cl 1.7。阻力應(yīng)當(dāng)盡可能小。對(duì)于此類(lèi)方案，將存在給予所期望的升力的參數(shù)G、0和D的一個(gè)組合。如果若干組合產(chǎn)生相同的升力，則最期望的是選擇給予最低阻力和/或最低最大升力的組合來(lái)減小最大負(fù)載。當(dāng)考慮不同區(qū)段時(shí)，例如，離葉片根部15m，最佳組合將為不同的。此外，輔助翼的形狀以及輔助翼附近的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的外形將具有對(duì)給予最佳升力的參數(shù)的組合的影響。從某種觀(guān)點(diǎn)看，通過(guò)增大離葉片190的表面的距離而減小了輔助翼的積極作用。圖27示意性地示出了輔助翼組件194，其中一個(gè)側(cè)部或腿安裝到葉片196。輔助翼組件194包括都標(biāo)示為198的兩個(gè)腿。兩個(gè)腿198都包括相對(duì)于腿198的部分202彎曲90度的區(qū)域或部分200，以便提供附接腳200。可利用眼下輔助翼組件194將安裝于其上的葉片的形狀來(lái)選擇部分200相對(duì)于部分202的角。因此，角可為除90度之外的角?？蛇x擇角，以便部分200與部分200將附接于其上的葉片196的部分實(shí)質(zhì)上平行。螺栓204用于將部分200附接到葉片。螺母206鎖定螺栓204和區(qū)域200。橡膠盤(pán)208和209提供成用于確立部分200與葉片196的表面之間的距離，以便兩者不會(huì)給予彼此破壞，且連接有些靈活。圖28為部分200與葉片196之間的連接的放大視圖。圖28比圖27示出了更多細(xì)節(jié)。在圖28中，墊圈210定位在螺母206與橡膠盤(pán)208之間。在圖28中，提供了標(biāo)示為206、212和226的三個(gè)螺母。墊圈210分配來(lái)自于螺母206的負(fù)載。此外，墊圈210提供區(qū)域200與葉片之間的間距。在一種具體實(shí)施方式
中，墊圈可為橡膠墊圈，或要不可由金屬(如，鋼、不銹鋼)或塑料或任何其他適合的材料制成。橡膠盤(pán)208和209提供振動(dòng)阻尼，且增大了區(qū)域200與葉片196之間的間距。在兩個(gè)墊圈214和216之間設(shè)螺母212。
在葉片196的外表面處設(shè)加強(qiáng)件218。加強(qiáng)件218設(shè)成確保葉片能夠在使用風(fēng)力渦輪機(jī)葉片期間固持輔助翼組件。傳遞至葉片與輔助翼組件之間的連接部的負(fù)載可引起葉片中的裂紋和破裂。加強(qiáng)件218分配來(lái)自于區(qū)域200與葉片196之間的連接部的負(fù)載和源于葉片的變形的負(fù)載。第二加強(qiáng)件222設(shè)在葉片196的內(nèi)側(cè)。第二加強(qiáng)件222向結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提供強(qiáng)度。第二加強(qiáng)件222分配來(lái)自于區(qū)域200與葉片196之間的連接部的負(fù)載和源于葉片的變形的負(fù)載。圖29為腿198的一部分和部分200的透視圖。彎曲區(qū)段224包括從腿198到區(qū)域200的平滑過(guò)渡。區(qū)域200包括兩個(gè)螺栓204和220?？墒褂脜⒄?qǐng)D28中所示的螺栓204描述的類(lèi)似布置緊固螺栓220。相比于圖28，關(guān)于螺栓204和220的連接出于說(shuō)明目的而簡(jiǎn)化圖29。關(guān)于具有對(duì)應(yīng)于區(qū)域200的區(qū)域的支撐件的具體實(shí)施方式
，區(qū)域優(yōu)選為具有70mm至90mm的范圍內(nèi)的寬度,優(yōu)選為大約80mm,以及40mm至60mm的范圍內(nèi)的長(zhǎng)度,優(yōu)選為大約50mmo圖30示出了連接件228的具體實(shí)施方式
。連接件228將支撐腿或腳230連接到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的葉片外殼248。螺栓232布置成穿過(guò)支撐腿或腳230中的孔。螺栓232將兩個(gè)支撐板234和235連接到支撐腿或腳230?？商峁┻@里未示出的一個(gè)或兩個(gè)另外的螺栓以確保板234和235的定向相對(duì)于支撐腿或腳230為固定的。通過(guò)兩個(gè)螺母236和238固定螺栓232。要不或與其組合，板234和235可膠合到支撐腿或腳230。螺栓240設(shè)在與螺栓232相對(duì)的支撐腿或腳230處。螺栓240將板234和235與桿端部242相連。螺栓240收納在桿端部242中，以便支撐腿或腳230可樞轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，支撐腿或腳230僅能夠略微樞轉(zhuǎn)，以便允許調(diào)整支撐裝置。通過(guò)兩個(gè)螺母244和246將螺栓240保持在適當(dāng)位置。桿端部242在葉片外殼248處經(jīng)由貫穿螺栓254附接到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。加強(qiáng)區(qū)域250和252提供成提高葉片外殼248的強(qiáng)度，以便在將負(fù)載從輔助翼和/或支撐件傳遞至葉片外殼248時(shí)減小在葉片外殼中開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。有利地，連接件228可用于連接支撐裝置，如圖24和25中所示的那些。如果適合的話(huà)，還可使用該連接件來(lái)附接其他類(lèi)型的支撐裝置。圖31示出了用于將連接件228的桿端部安裝到葉片的表面上的備選具體實(shí)施方式
。例如，葉片可包括夾層構(gòu)造，夾層構(gòu)造包括內(nèi)表皮301和外表皮302 (例如，包括加強(qiáng)纖維，如玻璃纖維)，以及中間芯料303 (例如，由輕木或泡沫聚合物制成)。例如，由鋼制成的金屬插入件308插入內(nèi)加強(qiáng)疊層305與外加強(qiáng)疊層304之間的葉片中，且通過(guò)螺栓306和螺母307插入。因此，桿端部342可通過(guò)插過(guò)金屬插入件308的主螺栓309連接到葉片。
權(quán)利要求
1.用于具有實(shí)質(zhì)上水平的轉(zhuǎn)子軸的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，所述轉(zhuǎn)子包括槳轂，所述葉片在安裝到所述槳轂上時(shí)從所述槳轂沿實(shí)質(zhì)上徑向方向延伸，所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括 成型輪廓，其限定前緣和后緣，連接前緣和后緣的壓力側(cè)和吸入側(cè)，所述成型輪廓在由進(jìn)入的空氣流沖擊時(shí)生成升力，以及 位于所述葉片上的輔助翼組件，所述輔助翼組件包括由支撐裝置支撐的輔助翼裝置，所述支撐裝置將所述輔助翼裝置定位成離所述葉片的表面有距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述支撐裝置包括壁，所述壁阻擋沿實(shí)質(zhì)上垂直于所述支撐件的方向流動(dòng)的空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述輔助翼組件包括延伸超過(guò)所述輔助翼裝置的表面的端板或小翼，所述端板沿遠(yuǎn)離所述葉片表面的方向和/或沿朝所述葉片的方向延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，將所述支撐裝置在所述輔助翼裝置的一個(gè)端部處附接到所述輔助翼裝置，和/或所述支撐裝置在所述輔助翼裝置的壓力側(cè)處附接到所述輔助翼裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述支撐裝置包括在所述支撐裝置緊固到所述葉片上的區(qū)域處適合于所述葉片的支撐腳。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述支撐裝置包括連接到所述輔助翼裝置上的具有第一寬度的第一部分和具有小于所述第一寬度的第二寬度的第二部分，所述第二部分將所述第一部分連接到所述葉片，其中可選地將所述第二部分經(jīng)由具有大于所述第二寬度的第三寬度的第三部分連接到所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述輔助翼組件為包括包括所述輔助翼裝置的吸入側(cè)和所述支撐裝置的第一部分，及包括所述輔助翼裝置的壓力側(cè)的第二部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述輔助翼組件為包括包括所述輔助翼裝置的壓力側(cè)和所述支撐裝置的第一部分，及包括所述輔助翼裝置的吸入側(cè)的第二部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，提供多個(gè)第一部分，以及所述多個(gè)第一部分分別包括具有不同幾何形狀的腳，各個(gè)腳均構(gòu)造成特定成型輪廓。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述輔助翼裝置和所述支撐裝置由可組裝的單獨(dú)的裝置構(gòu)成，和/或所述輔助翼裝置可經(jīng)由適配器模塊附接到所述支撐裝置，將所述適配器模塊可釋放地連接到所述支撐裝置，要不將所述適配器模塊與所述支撐裝置整體結(jié)合。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述輔助翼裝置包括多個(gè)獨(dú)立的輔助翼裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，兩個(gè)相鄰的輔助翼裝置經(jīng)由公共的支撐裝置連接。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述輔助翼裝置包括腹板和/或輕木面板和/或負(fù)載承載結(jié)構(gòu)，如主疊層。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至12中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述輔助翼裝置包括被布置穿過(guò)所述輔助翼的兩個(gè)橫梁，所述橫梁被構(gòu)造用以承載負(fù)載，且有利地被連接到所述輔助翼組件的支撐裝置。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述支撐裝置包括將所述輔助翼裝置與所述葉片的表面相連的條，所述條可選為可調(diào)整的，例如，長(zhǎng)度可調(diào)整的。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述支撐裝置包括包含桿端部的連接件，所述桿端部經(jīng)由螺栓附接到所述葉片的外殼部分。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，附接所述輔助翼組件，以便將所述輔助翼裝置定位和定向在相對(duì)于所述葉片的固定位置。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，可分離地聯(lián)接支腳到所述支撐裝置。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述葉片設(shè)有用于附接所述支撐裝置的局部加強(qiáng)件，如附加的疊層或金屬插入件。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，可選地用用于提供所述支撐裝置與所述葉片的表面之間的間距的一個(gè)或多個(gè)橡膠盤(pán)和/或用于分配來(lái)自于螺母的負(fù)載的墊圈，通過(guò)使用螺母和螺栓器件將所述輔助翼組件的支撐裝置附接到所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述支撐裝置包括兩個(gè)支撐腿。
22.將如在前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中所述的輔助翼組件改造到風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的表面的方法。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，將所述輔助翼裝置的位置定位和定向在相對(duì)于所述葉片的所期望的位置，且然后固定以便保持相對(duì)于所述葉片的所期望的位置。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法，其中，在所述葉片的表面中形成缺口或磨削的槽，以便收納所述支撐裝置的一部分，例如，支撐腳。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在將所述輔助翼組件改造到所述葉片之前提供所述葉片的局部加強(qiáng)件。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于具有實(shí)質(zhì)上水平的轉(zhuǎn)子軸的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，該轉(zhuǎn)子包括槳轂，當(dāng)葉片安裝到槳轂上時(shí)從槳轂沿實(shí)質(zhì)上徑向方向延伸。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括成型輪廓，成型輪廓限定前緣和后緣、連接前緣和后緣的壓力側(cè)和吸入側(cè)，成型輪廓在由進(jìn)入的空氣流沖擊時(shí)生成升力；以及位于葉片上的輔助翼組件，輔助翼組件包括由支撐裝置支撐的輔助翼裝置，支撐裝置將輔助翼裝置定位成離葉片的表面有距離。
文檔編號(hào)F03D1/06GK102859183SQ201180021609
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者B.倫德, J-G.耶雷米亞茨, L.E.詹森, M.尼爾森, M.M.安瓦爾, S.K.拉達(dá)克里什南 申請(qǐng)人:Lm 玻璃纖維制品有限公司