防振荡工具的制作方法

背景技术：

技术实现思路

1、在第一方面，本发明涉及一种用于在涡轮机静止时例如在涡轮机安装或检修期间在非操作状态下装配到风力涡轮机叶片的装置。

2、该装置包括：细长扰流柔性套筒，其用于装配在叶片末端上并且沿其长度部分地延伸，该套筒具有：开口端、在使用中叠加于叶片末端的末梢端和在使用中叠加于叶片后缘的第一边缘区域；以及细长防护件，其在套筒的第一边缘区域处设置在套筒上，该细长防护件被构造成覆盖或接收叶片后缘。

3、防护件为叶片的后缘提供保护功能，特别是为设置在叶片上的任何空气动力学增强特征(诸如锯齿)提供保护功能。防护件覆盖锯齿或其至少末端，从而形成盖，使得当工具被装配到叶片上或从叶片移除时，或者当在涡轮静止期间留在叶片上时，锯齿不会阻碍或以其他方式干扰柔性套筒的材料，如上所述。以这种方式，降低了损坏工具和叶片的风险。

4、防护件优选地由大致u形截面的细长轮廓构件形成，该细长轮廓构件具有相对两侧，在该相对两侧之间限定开口，叶片后缘的一部分可被接收在该开口中。表述“大致u形”应广义地解释为不仅包括精确的u形，而且包括类似的形状，诸如v形或j形等，或π形或部分矩形形状，具有凹形轮廓，叶片后缘锯齿延伸到该凹形轮廓中并且该凹形轮廓被至少部分地封闭。

5、防护件优选地由半刚性材料形成，使得防护件可适应叶片后缘的非线性形状。例如，可以使用合成塑料泡沫材料。防护件可以形成为一体或多个单独的部分，以便于工具的操作。

6、在一个优选形式中，套筒的材料固定到防护件的内表面，由此在套筒的边缘区域内产生空间，使得随着叶片锯齿延伸到该空间中，它们与套筒材料间隔开并且不干扰套筒材料。

7、在替代形式中，防护件在套筒的后缘区域处位于套筒内部，从而确保套筒和叶片锯齿的分离。

8、在另一优选形式中，套筒的材料在后缘处终止以限定通向防护件内部的开口，其中套筒的相对边缘接合到防护件的相对两侧。相对的套筒边缘可以接合到防护件侧的外表面，用于套筒材料的最大分离。替代地，相对的套筒边缘可以在内表面处接合到防护件的相对两侧。套筒和防护件的材料可通过粘合剂、u形钉、胶带、焊接或缝合或其他类似技术或其他固定件诸如环和眼等中的一种或多种而彼此接合。

9、防护件的在下边缘处的相对两侧可以成形为，它们彼此面对，以限定向内渐缩(即，朝向防护件的内部变窄)的加宽开口。该加宽的开口便于将叶片锯齿引导到防护件中，其中变窄区域定位并且便于将防护件保持在锯齿上。

10、防护件可以设置有相对较硬材料的一个或多个插入件，例如作为防护件的开口的相对两侧上的条带，以在锯齿被引导到防护件中时进一步保护防护件免受损坏。替代地，插入件可以具有大致u形的形式，其符合u形防护件，装配在该防护件内部。

11、在一种形式中，套筒包括网状材料，该网状材料产生高表面粗糙度的覆盖物，如申请人的ep2507513中所述。网的网格可以相对开放，例如从约2cm到10cm。粗糙度破坏了叶片上的空气的层流，这降低了从叶片的后缘和前缘涡流脱落的趋势。

12、在替代形式中，套筒由细长袜状袋形成，该细长袜状袋由织物材料或薄柔性片材(诸如塑料材料)形成，其中多个扰流构件从袋突出并固定到袋。

13、扰流构件可以是细长形式。它们优选地分布在袋表面上，诸如以大致随机的图案，其呈现相对于叶片轴线以多个取向或角度定向的构件，使得它们形成有效的屏障以破坏在一定角度范围内入射到叶片表面的气流。可以布置成，大部分的扰流构件相对于袋的长度(并且因此在安装在叶片上时相对于叶片轴线)大致以小于45度的角度延伸。以这种方式，它们用作有效的屏障，以破坏通常沿弦向方向经过叶片发生的气流，这最可能有引起振动的风险。

14、袋的两个表面有利地装配有扰流构件，即袋的覆盖迎风和背风叶片表面的表面。然而，在一些情况下，可能仅在袋的一个表面上采用这种扰流构件，例如在一个表面上的入射风的风险远离的情况下。

15、阻流构件优选地由结构和/或材料形成为是轻质的，例如它们可以是中空构件或包括泡沫块。以这种方式，可以最小化装置的总重量，以便于处理。构件可以包含在固定到袋的囊袋中，或者以一些其他方式(诸如通过缝合或胶合)固定到袋材料。

16、在进一步的开发中，装置的套筒可以另外设置在在使用中覆盖叶片前缘的区域处，该区域具有覆盖叶片前缘的细长帽。这可以形成有大致u形的轮廓，其用于促进套筒在叶片上的正确定位和保持。这可以以类似于防护件的方式是半刚性材料的挤出轮廓。

17、可以布置成，防护件和帽中的一者或两者设置有从防护件和/或帽的表面延伸的直立件形式的附加扰流特征部。

18、各种控制线可以附接到装置。一个或多个张紧线在套筒的开口端附近附接到套筒，以将套筒固定在叶片上。这些从套筒延伸并且在使用中附接至套筒上邻近毂的点，或者附接至毂本身。此外，一个或多个引导线附接至装置以允许其在使用之后从叶片降低。这些可延伸穿过设置在套筒边缘处的一系列环。

19、在另一方面，本发明涉及一种使用如上所述的装置在风力涡轮机处于非操作状态时操作风力涡轮机以抑制由经过叶片的空气流引起的振荡的方法，该方法包括：以可释放的方式锁定风力涡轮机转子；对于每个转子叶片，在叶片上拉动装置，使得装置的防护件覆盖叶片后缘，在涡轮机处于非操作状态时固定装置并将其保持到位，使得装置覆盖叶片表面的区域并提供用于在经过叶片的空气流中引起湍流的非空气动力学外表面。

20、在该装置具有大致u形截面的防护件的情况下，该方法还包括布置该装置，使得在叶片后缘处的叶片锯齿被接收在防护件的相对两侧之间。

技术特征：

1.一种用于在涡轮机静止期间装配到风力涡轮机叶片以降低叶片振荡风险的装置，该装置包括：

2.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述防护件具有大致u形截面，所述大致u形截面具有一对侧部，在所述一对侧部之间具有开口，所述叶片后缘的一部分能够被接纳在所述开口中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述防护件由半刚性材料形成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述套筒的材料被固定到所述防护件的内表面，由此在所述套筒的所述第一边缘区域内产生空间。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述套筒的在所述后缘处的材料限定了通向所述防护件内部的开口，其中所述套筒的在所述开口处的相对边缘被接合到所述防护件的相对两侧。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述套筒的在所述后缘处的所述开口处的相对边缘在所述防护件的侧面的外表面处接合到所述防护件。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述防护件在所述套筒的后缘区域处位于所述套筒内部。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述防护件的侧面具有用于接收所述叶片后缘的下边缘，所述下边缘形成有加宽开口，所述加宽开口朝向所述防护件的所述内部向内收窄。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述防护件的所述下边缘形成有向内突出区域，其中所述收窄区域形成于所述向内突出区域中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述套筒和防护件的材料通过粘合剂、钉、胶带、焊接或缝合中的一种或多种接合。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述防护件由塑料泡沫材料形成。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述防护件由多个区段形成。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述防护件设置有由相对较硬材料形成的插入件。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述插入件具有与所述防护件的内部相符的大致u形形式并且位于所述防护件内。

15.根据权利要求4所述的装置，其中，一插入件设置有与所述防护件的内部相符的大致u形形式并且位于所述防护件内，其中，所述套筒的所述后缘被保持在所述防护件与所述插入件之间。

16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述柔性套筒由在装配在叶片上时提供高表面粗糙度的材料形成。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述柔性套筒由网状材料形成。

18.根据权利要求1至15中任一项所述的装置，其中，所述柔性套筒由袋形成，所述袋由织物材料或薄柔性片材形成，所述袋具有从所述袋突出并固定到所述袋的多个扰流构件，所述多个扰流构件在所述袋上间隔开分布。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述扰流构件是细长形式的，并且基本上随机地布置在所述袋的一个或两个表面上。

20.根据权利要求18或19所述的装置，其中，所述扰流构件中的大部分被布置成使得所述扰流构件的长度布置成相对于所述袋的长度成小于45度。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的装置，其中，所述扰流构件从所述袋表面延伸了2cm至10cm，更优选为3cm至5cm。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的装置，其中，所述阻流构件是中空构件或包括泡沫块。

23.根据权利要求18至22中任一项所述的装置，其中，所述阻流构件被包含在接合到套筒的囊袋中。

24.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述套筒设置有细长帽，所述细长帽在使用中装配在所述叶片的前缘上。

25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述帽由u形轮廓形成。

26.根据权利要求24或25所述的装置，其中，所述帽由半刚性材料形成。

27.根据权利要求24至26中任一项所述的装置，其中，所述防护件和/或帽设置有从所述帽和/或防护件直立的附加扰流特征部。

28.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，一个或多个张紧线邻近所述套筒的所述开口端而被附接到所述套筒，以将所述套筒固定在叶片上。

29.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，一个或多个引导线附接到所述套筒以引导所述套筒从叶片下降。

30.一种风力涡轮机叶片，所述风力涡轮机叶片具有安装在该风力涡轮机叶片上的根据权利要求1至29中任一项所述的装置。

31.一种具有一个或多个风力涡轮机叶片的风力涡轮机，至少一个叶片具有安装在该叶片上的根据权利要求1至29中任一项所述的装置。

32.一种操作风力涡轮机的方法，该方法使用根据权利要求1至29中任一项所述的装置来抑制在所述风力涡轮机处于非操作状态时由经过叶片的空气流引起的振荡，所述方法包括：以可释放的方式锁定所述风力涡轮机转子；对于每个转子叶片，在所述叶片上拉动装置，使得所述装置的防护件叠加于所述叶片后缘上，在所述涡轮机处于非操作状态时固定所述装置并将所述装置保持就位，使得所述装置覆盖所述叶片表面的区域并提供用于在经过所述叶片的空气流中引起湍流的非空气动力学外表面。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述装置具有大致u形截面的防护件，所述大致u形截面具有相对两侧，所述方法还包括将所述装置布置成使得所述叶片后缘处的叶片锯齿被接纳在所述防护件的相对两侧之间。

技术总结一种用于例如在涡轮机安装或检修期间在预定静止时减少风力涡轮机叶片中的振荡的工具(14)，所述工具包括用于装配在叶片(10)上并具有扰流功能的细长柔性袜状套筒(16)和设置在套筒的边缘处的半刚性材料的防护件(24)，所述防护件叠加于叶片后缘上，诸如锯齿(20)的空气动力学增强特征部结构被接收在所述防护件中。技术研发人员：P·加瓦迪安,B·玛哈林根,D·罗格纳丹受保护的技术使用者：维斯塔斯风力系统有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13