用于风力涡轮的转子叶片根部组件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106368893A(43)申请公布日2017.02.01(21)申请号201610581825.6(22)申请日2016.07.22(30)优先权数据14/8058602015.07.22US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人C.D.卡鲁索A.A.亚布拉夫D.A.海努姆J.R.托宾(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人李强谭祐祥(51)Int.Cl.F03D1/06(2006.01)权利要求书1页说明书11页附图14页(54)发明名称用于风力涡轮的转子叶片根部组件(57)摘要本公开涉及用于风力涡轮的转子叶片的根部组件和其制造方法。根部组件包括：叶片根部区段，其具有通过径向间隙分开的内侧壁表面和外侧壁表面；在径向间隙内沿周向间隔开的多个根部插件；以及构造在一个或多个根部插件之间的多个间隔件。进一步，各个根部插件包括至少一个膛孔，其被预固化或预固结复合材料包围。另外，拉挤成型的间隔件由预固化或预固结复合材料构成。CN106368893ACN106368893A权利要求书1/1页1.一种用于风力涡轮的转子叶片的根部组件，包括：叶片根部区段，其包括通过径向间隙分开的内侧壁表面和外侧壁表面，所述叶片根部区段由第一复合材料构成，所述第一复合材料包括热塑性材料或热固性材料中的至少一个；以及，多个根部插件，其在所述径向间隙内沿周向间隔开，所述根部插件中的各个包括至少一个膛孔，其被第二复合材料包围，所述膛孔中的各个构造成接收根部螺栓，所述根部螺栓构造成将所述根部组件固定到所述风力涡轮的轮毂上，所述第二复合材料包括热塑性材料或热固性材料中的至少一个，所述第二复合材料不同于所述第一复合材料。2.根据权利要求1所述的根部组件，其特征在于，所述第一复合材料包括所述热固性材料而所述第二复合材料包括所述热塑性材料。3.根据权利要求1所述的根部组件，其特征在于，所述第一复合材料包括所述热塑性材料而所述第二复合材料包括所述热固性材料。4.根据权利要求1所述的根部组件，其特征在于，所述热塑性材料包括下者中的至少一个：聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯、多乙酸乙烯酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚亚安酯、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET-G)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。5.根据权利要求1所述的根部组件，其特征在于，所述热固性材料包括下者中的至少一个：聚酯、酯、环氧酯、聚亚安酯、三聚氰胺甲醛树脂或尿素甲醛树脂。6.根据权利要求1所述的根部组件，其特征在于，进一步包括多个间隔件，其构造在所述根部插件中的一个或多个之间，所述间隔件中的各个由预固结复合材料构成。7.根据权利要求6所述的根部组件，其特征在于，所述多个间隔件至少部分地由热塑性材料或热固性材料构成。8.根据权利要求1所述的根部组件，其特征在于，所述热固性材料或所述热塑性材料中的至少一个用一个或多个纤维增强。9.根据权利要求8所述的根部组件，其特征在于，所述一个或多个纤维包括下者中的至少一个：碳纤维、碳粗纱、玻璃纤维或玻璃粗纱。10.根据权利要求1所述的根部组件，其特征在于，进一步包括构造在所述径向间隙内的粘结剂，所述粘结剂包括切碎的纤维垫(CFM)、双轴向拉伸的塑料膜或三维玻璃织物。2CN106368893A说明书1/11页用于风力涡轮的转子叶片根部组件技术领域[0001]本主题大体涉及风力涡轮，并且更具体而言，涉及用于风力涡轮的转子叶片根部组件。背景技术[0002]风能被看作一种当前可用的最清洁最环保的能源，并且风力涡轮在这方面获得了越来越多的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和转子。转子联接到机舱上，并且包括可旋转轮毂，其具有一个或多个转子叶片。转子叶片通过叶片根部连接到轮毂上。转子叶片使用已知的翼型件原理从风中捕捉动能，并且通过旋转能将动能转化成机械能，以使轴旋转，轴将转子叶片联接到齿轮箱上，或如果不使用齿轮箱，直接联接到发电机上。然后发电机将机械能转化成电能，电能可部署到电网上。[0003]转子叶片的特定大小是提供风力涡轮的总容量的主要因素。特别地，转子叶片的长度或翼展增大可大体导致风力涡轮的发电量的总体增大。因此，增大转子叶片的大小的工作有助于风力涡轮技术的持续发展，并且将风能用作备选的和商业上有竞争力的能源。但是转子叶片大小这样增大可在各种风力涡轮构件上施加增大的负载。例如，较大转子叶片可在叶片根部和毂的连接部处经历增大的应力，导致有挑战的设计约束，其特征在于极端情况和疲劳寿命要求。[0004]许多转子叶片使用根部螺栓插件来减小叶片根部-轮毂接口处的应力。这种根部螺栓插