模塊化風力渦輪轉子葉片和其組裝方法與流程

本公開大體涉及風力渦輪轉子葉片，并且更具體而言涉及模塊化風力渦輪轉子葉片和其組裝方法。

背景技術：

風力被認為是目前可獲得的最清潔、對環境最友好的能源之一，而且風力渦輪在這方面受到越多越多的關注。現代風力渦輪典型地包括塔架、發電機、齒輪箱、機艙和轉子，轉子具有可旋轉輪轂，可旋轉輪轂具有一個或多個轉子葉片。轉子葉片使用已知的翼型件原理來捕捉風的動能。轉子葉片以旋轉能的形式傳遞動能，以便使得軸轉動，軸將轉子葉片聯接到齒輪箱上，或者如果不使用齒輪箱的話，則直接聯接到發電機。然后發電機將機械能轉換成電能，可將電能部署到電網。

轉子葉片大體包括吸力側殼和壓力側殼，典型地使用模制過程來形成它們，它們在沿著葉片的前緣和后緣的粘結線處粘結在一起。另外，壓力殼和吸力殼的重量較輕，并且具有未構造成經受住在運行期間對轉子葉片施加的撓矩和其它負載的結構屬性(例如，硬度、抗翹曲性和強度)。因而，為了提高轉子葉片的硬度、抗翹曲性和強度，典型地使用接合殼半部的內壓力側表面和吸力側表面的一個或多個結構構件(例如相對的翼梁帽，它們之間構造有抗剪腹板)來加強本體殼。翼梁帽可由各種材料構建而成，包括(但不限于)玻璃纖維層壓復合物和/或碳纖維層壓復合物。

但是，這樣的轉子葉片不是沒有問題。例如，大體通過沿著粘結線應用適當的粘結漿或化合物來形成典型的轉子葉片的粘結線，在殼部件之間有最小設計粘結寬度。這些粘結線是葉片的關鍵設計約束，因為大量渦輪葉片領域的故障都出現在粘結線處。沿著正在運行的渦輪葉片的前緣和/或后緣的粘結線的分離可導致毀滅性的故障，而且可損傷風力渦輪。

另外，用來制造轉子葉片和/或其結構構件的方法可能難以控制、易于有缺陷，以及/或者由于對干纖維的處理和浸漬大型層壓結構的挑戰，所以這樣的方法是勞動高度密集型的。此外，由于轉子葉片大小繼續增大，傳統制造方法的復雜性繼續提高，因為典型地使用必須足夠大，以容納轉子葉片的整個長度的相對的模子半部來制造葉片半部。因而，連結大型葉片半部可為勞動高度密集型的，而且更易于有缺陷。

一種降低與預成形、運輸和架設具有大小增大的轉子葉片的風力渦輪相關聯的復雜性和成本的已知策略是將轉子葉片制造成葉片節段。然后可組裝葉片節段，以形成轉子葉片。但是，用于將葉片節段連接在一起的已知接頭設計典型地具有各種各樣的缺點。例如，許多已知接頭設計無法使葉片節段充分對齊。因而，為了組裝轉子葉片，大量時間都浪費在對齊葉片節段上。另外，許多已知接頭設計包括各種復雜的互連構件，從而增加組裝葉片節段所需的時間量。另外，分段式葉片典型地比使用傳統方法制造而成的葉片更重，因為有額外的接頭和/或相關部件。另外，仍然使用在前緣和后緣處粘結在一起的葉片半部來制造各個節段，如已經提及的那樣，這是關鍵的設計約束。

因而，本領域正在不斷尋找可解決前面提到的問題的新穎且有改進的轉子葉片和有關方法。因此，本公開涉及改進的模塊化風力渦輪轉子葉片和其組裝方法。

技術實現要素：

將在以下描述中部分地闡述本發明的各方面和優點，或者根據該描述，本發明的各方面和優點可為顯而易見的，或者可通過實踐本發明來學習本發明的各方面和優點。

在一個方面，本公開涉及一種用于組裝風力渦輪的模塊化轉子葉片的方法。方法包括提供轉子葉片的預成形葉片根部區段和預成形葉片末梢區段。另外，葉片根部區段包括一個或多個翼梁帽，其沿大體翼展方向延伸。另一個步驟包括提供轉子葉片的至少一個預成形葉片節段。方法還包括圍繞葉片根部區段的一個或多個翼梁帽安裝至少一個葉片節段，其中至少一個葉片節段包括弦向橫截面，其具有多個接頭，其中至少一個接頭位于壓力側表面或吸力側表面中的至少一個上。另外，方法還包括將葉片末梢區段連結到一個或多個翼梁帽或至少一個葉片節段中的至少一個上。

在一個實施例中，方法可還包括將多個葉片節段安裝在葉片根部區段和葉片末梢區段之間。在另一個實施例中，方法可包括沿大體翼展方向將預成形結構構件固定到葉片根部區段，以及將多個葉片節段安裝到結構構件上。更具體而言，在某些實施例中，多個葉片節段可包括具有單接頭的至少一個連續葉片節段，單接頭具有壓力側表面和吸力側表面。因而，在特定實施例中，方法可包括在單接頭處分開壓力和吸力側表面，將連續葉片節段安裝在一個或多個翼梁帽上，以及經由粘合劑在單接頭處將連續葉片節段固定在葉片根部區段和葉片末梢區段之間。

在另外實施例中，將多個葉片節段安裝在葉片根部區段和葉片末梢區段之間的步驟可進一步包括經由例如粘合劑、焊接、一個或多個緊固件等將葉片節段固定到葉片根部區段、葉片末梢區段、結構構件、一個或多個翼梁帽或相鄰葉片節段中的至少一個上。因而，安裝葉片節段的步驟可根據用于各個葉片構件的材料進行修改。例如，在某些實施例中，葉片節段可由熱固性聚合物構成，而葉片根部區段可由熱塑性聚合物構成。在這種實施例中，可為有益的是將不同的材料焊接在一起。在額外的實施例中，可為有益的是經由粘合劑將相同材料的構件(例如相鄰葉片節段)安裝在一起。

在額外的實施例中，方法可還包括例如在將至少一個葉片節段安裝在葉片根部區段和葉片末梢區段之間的步驟之前，將一個或多個剪切腹板安裝在葉片根部區段或葉片末梢區段的一個或多個翼梁帽之間。因而，剪切腹板構造成增加葉片根部區段和/或葉片末梢區段中的剛度，從而允許以更多的控制來操縱這些區段。

如所提到的那樣， 某些實施例的葉片節段可包括至少一個前緣節段和至少一個后緣節段。在這種實施例中，方法可進一步包括將至少一個前緣節段和至少一個后緣節段安裝在葉片根部區段和葉片末梢區段之間，以及在壓力側接縫和吸力側接縫處將前緣節段和后緣節段固定在一起。

在另外實施例中，方法可進一步包括在將至少一個前緣節段和至少一個后緣節段安裝在葉片根部區段和葉片末梢區段之間期間，經由主固定組件支承葉片根部區段。另外，在某些實施例中，方法可包括在安裝期間，分別經由前緣固定組件和后緣固定組件支承前和后緣節段。

更具體而言，在特定實施例中，方法可包括將至少一個前緣節段置于前緣固定組件上，以及當葉片根部區段安裝到主固定組件時，在葉片根部區段下方將前緣固定組件安裝到主固定組件上。因而，方法可還包括在前緣節段在前緣固定組件上的同時，將至少一個前緣節段安裝在葉片根部區段和葉片末梢區段之間。

類似地，方法可還包括將至少一個后緣節段置于后緣固定組件上，以及當葉片根部區段安裝到主固定組件時在葉片根部區段上方將后緣節段固定組件安裝到主固定組件上。方法可還包括例如經由起重機將后緣固定組件安裝在葉片根部區段上方。因而，方法可還包括在后緣節段在后緣固定組件上的同時，將至少一個后緣節段安裝在葉片根部區段和葉片末梢區段之間。

另一個方面，本公開涉及用于組裝風力渦輪的模塊化轉子葉片的方法。方法包括提供轉子葉片的預成形葉片根部區段和預成形葉片末梢區段。葉片根部區段包括一個或多個翼梁帽，其沿大體翼展方向延伸。方法還包括提供轉子葉片的至少一個預成形葉片節段。另一個步驟包括圍繞葉片根部區段的一個或多個翼梁帽安裝至少一個葉片節段，其中至少一個葉片節段包括弦向橫截面，其限定連續葉片表面。方法還包括將葉片末梢區段連結到一個或多個翼梁帽或至少一個葉片節段中的至少一個上。

在一個實施例中，連續葉片表面可包括在葉片節段的后緣處的單接頭，其中連續葉片表面包括壓力側表面和吸力側表面。在這種實施例中，方法可進一步包括在單接頭處分開壓力和吸力側表面，將連續葉片節段安裝在一個或多個翼梁帽上，在單接頭處連結壓力和吸力側表面，以及將連續葉片節段固定在葉片根部區段和葉片末梢區段之間。

在另一個實施例中，連續葉片表面可無接頭。在這種實施例中，方法可還包括圍繞一個或多個翼梁帽安裝無連結葉片表面。

又一個方面，本公開涉及用于組裝風力渦輪的模塊化轉子葉片的固定設備。固定設備包括：主固定組件，其構造成對預成形葉片根部區段進行支承和定向；以及至少一個葉片節段固定組件，其構造成相對于葉片根部區段對一個或多個葉片節段進行支承和定向。因而，至少一個葉片節段固定組件構造成配合在主固定組件的一部分內。

在另一個實施例中，固定設備可包括至少一個前緣固定組件和至少一個后緣固定組件。因而，在某些實施例中，前緣固定組件可構造成當安裝到主固定組件時配合在葉片根部區段下方。另外，后緣固定組件可構造成當安裝到主固定組件時配合在葉片根部區段上方。但是，應當理解，固定設備的定向且因而前和后固定組件的位置可反過來。

在額外的實施例中，固定設備的主固定組件可還包括葉片根部板，其構造成對準葉片根部區段的根部端部部分。另外，主固定組件可還包括根部支承結構，其構造成支承葉片根部區段的根部端部部分。在某些實施例中，根部支承結構可進一步包括支承墊，其構造成支承葉片根部區段的根部端部部分。

技術方案1. 一種用于組裝風力渦輪的模塊化轉子葉片的方法，所述方法包括：

提供所述轉子葉片的預成形葉片根部區段和預成形葉片末梢區段，所述葉片根部區段具有沿大體翼展方向延伸的一個或多個翼梁帽；

提供所述轉子葉片的至少一個預成形葉片節段；

圍繞所述葉片根部區段的一個或多個翼梁帽安裝所述至少一個葉片節段，其中所述至少一個葉片節段包括具有多個接頭的弦向橫截面，其中至少一個接頭位于壓力側表面或吸力側表面中的至少一個上；以及，

將所述葉片末梢區段連結到所述一個或多個翼梁帽或所述至少一個葉片節段中的至少一個上。

技術方案2. 根據技術方案1所述的方法，其特征在于，進一步包括將多個葉片節段安裝在所述葉片根部區段和所述葉片末梢區段之間。

技術方案3. 根據技術方案2所述的方法，其特征在于，進一步包括：

沿大體翼展方向將預成形結構構件固定到所述葉片根部區段上，以及

將所述多個葉片節段安裝到所述結構構件上。

技術方案4. 根據技術方案2所述的方法，其特征在于，安裝所述多個葉片節段進一步包括經由粘合劑、焊接或一個或多個緊固件中的至少一個將所述葉片節段固定到所述葉片根部區段、所述葉片末梢區段、所述結構構件、所述一個或多個翼梁帽或相鄰葉片節段中的至少一個上。

技術方案5. 根據技術方案1所述的方法，其特征在于，進一步包括在將所述至少一個葉片節段安裝在所述葉片根部區段和所述葉片末梢區段之間之前，將一個或多個剪切腹板安裝在所述葉片根部區段或所述葉片末梢區段的一個或多個翼梁帽之間。

技術方案6. 根據技術方案1所述的方法，其特征在于，進一步包括：

將至少一個前緣節段和至少一個后緣節段安裝在所述葉片根部區段和所述葉片末梢區段之間，以及

在壓力側接縫和吸力側接縫處將所述前緣節段和所述后緣節段固定在一起。

技術方案7. 根據技術方案6所述的方法，其特征在于，進一步包括在將所述至少一個前緣節段和所述至少一個后緣節段安裝在所述葉片根部區段和所述葉片末梢區段之間期間，經由主固定組件支承所述葉片根部區段。

技術方案8. 根據技術方案7所述的方法，其特征在于，進一步包括在安裝期間，分別經由前緣固定組件和后緣固定組件支承所述至少一個前和后緣節段。

技術方案9. 根據技術方案8所述的方法，其特征在于，進一步包括：

將所述至少一個前緣節段置于前緣固定組件上，

當所述葉片根部區段安裝到所述主固定組件上時，將所述前緣固定組件在所述葉片根部區段下方安裝到所述主固定組件上，以及

在所述前緣節段在所述前緣固定組件上的同時，將所述至少一個前緣節段安裝在所述葉片根部區段和所述葉片末梢區段之間。

技術方案10. 根據技術方案9所述的方法，其特征在于，進一步包括：

將所述至少一個后緣節段置于后緣固定組件上，

當所述葉片根部區段安裝到所述主固定組件上時，將所述后緣節段固定組件在所述葉片根部區段上方安裝到所述主固定組件上。

技術方案11. 根據技術方案10所述的方法，其特征在于，進一步包括經由起重機，將所述后緣固定組件安裝在所述葉片根部區段上方。

技術方案12. 根據技術方案11所述的方法，其特征在于，進一步包括在所述后緣節段在所述后緣固定組件上的同時，將所述至少一個后緣節段安裝在所述葉片根部區段和所述葉片末梢區段之間。

技術方案13. 一種用于組裝風力渦輪的模塊化轉子葉片的方法，所述方法包括：

提供所述轉子葉片的預成形葉片根部區段和預成形葉片末梢區段，所述葉片根部區段具有沿大體翼展方向延伸的一個或多個翼梁帽；

提供所述轉子葉片的至少一個預成形葉片節段；

圍繞所述葉片根部區段的一個或多個翼梁帽安裝所述至少一個葉片節段，其中所述至少一個葉片節段包括限定連續葉片表面的弦向橫截面；以及，

將所述葉片末梢區段連結到所述一個或多個翼梁帽或所述至少一個葉片節段中的至少一個上。

技術方案14. 根據技術方案13所述的方法，其特征在于，所述連續葉片表面包括在所述葉片節段的后緣處的單接頭，其中所述連續葉片表面包括壓力側表面和吸力側表面，并且其中所述方法進一步包括：

在所述單接頭處分開所述壓力和吸力側表面，

將所述連續葉片節段安裝在所述一個或多個翼梁帽上，

在所述單接頭處連結所述壓力和吸力側表面，以及

將所述連續葉片節段固定在所述葉片根部區段和所述葉片末梢區段之間。

技術方案15. 根據技術方案13所述的方法，其特征在于，所述連續葉片表面為無接頭的，其中所述方法進一步包括：

圍繞所述一個或多個翼梁帽安裝所述無接頭葉片表面。

技術方案16. 一種用于組裝風力渦輪的模塊化轉子葉片的固定設備，所述設備包括：

主固定組件，其構造成對預成形葉片根部區段進行支承和定向；

至少一個葉片節段固定組件，其構造成相對于所述葉片根部區段對一個或多個葉片節段進行支承和定向，其中所述至少一個葉片節段固定組件配合在所述主固定組件的一部分內。

技術方案17. 根據技術方案16所述的固定設備，其特征在于，進一步包括至少一個前緣固定組件和至少一個后緣固定組件，其中當安裝到所述主固定組件上時，所述前緣固定組件配合在所述葉片根部區段下方，并且當安裝到所述主固定組件上時，所述后緣固定組件配合在所述葉片根部區段上方。

技術方案18. 根據技術方案16所述的固定設備，其特征在于，進一步包括葉片根部板，其構造成對準所述葉片根部區段的根部端部部分。

技術方案19. 根據技術方案18所述的固定設備，其特征在于，所述主固定組件進一步包括根部支承結構，其構造成支承所述葉片根部區段的根部端部部分。

技術方案20. 根據技術方案19所述的固定設備，其特征在于，所述根部支承結構進一步包括支承墊，其構造成支承所述葉片根部區段的根部端部部分。

參照以下描述和所附權利要求，本發明的這些和其它特征、方面和優點將變得更好理解。附圖結合在本說明書中且構成其一部分，附圖示出本發明的實施例，并且與描述共同用來闡明本發明的原理。

附圖說明

在說明書中對本領域普通技術人員闡述本發明的全面和能夠實施的公開，包括其最佳模式，說明書參照了附圖，其中：

圖1示出根據本公開的風力渦輪的一個實施例的透視圖；

圖2示出根據本公開的風力渦輪的模塊化轉子葉片的一個實施例的透視圖；

圖3示出圖2的模塊化轉子葉片的分解圖；

圖4示出根據本公開的模塊化轉子葉片的前緣節段的一個實施例的橫截面圖；

圖5示出根據本公開的模塊化轉子葉片的后緣節段的一個實施例的橫截面圖；

圖6示出根據本公開的圖2的模塊化轉子葉片的沿著線6-6得到的橫截面圖；

圖7示出根據本公開的圖2的模塊化轉子葉片的沿著線7-7得到的橫截面圖；

圖8示出根據本公開的模塊化轉子葉片的另一個實施例的橫截面圖，其特別示出具有重疊的壓力和吸力側接縫的葉片節段；

圖9示出根據本公開的模塊化轉子葉片的另一個實施例的橫截面圖，其特別示出無接頭連續葉片節段；

圖10示出根據本公開的模塊化轉子葉片的另一個實施例的橫截面圖，其特別示出單接頭葉片節段；

圖11示出根據本公開的模塊化轉子葉片的另一個實施例的橫截面圖，其特別示出經由多個接頭連結在一起的多個葉片節段；

圖12示出根據本公開的模塊化轉子葉片的另一個實施例的橫截面圖，其特別示出經由多個接頭連結在一起的多個葉片節段；

圖13示出用于組裝根據本公開的模塊化轉子葉片的方法的流程圖；

圖14-17示出用于組裝根據本公開的風力渦輪的模塊化轉子葉片的方法的一個實施例的各種示意圖，其特別示出可在工廠完成的組裝步驟；

圖18示出用于組裝根據本公開的風力渦輪的各種轉子葉片構件的固定組件的一個實施例的透視圖；以及

圖19示出用于組裝根據本公開的風力渦輪的轉子葉片的方法的一個實施例的示意圖，其特別示出可在現場(例如在風力渦輪場)完成的組裝步驟。

部件列表

10風力渦輪

12塔架

14機艙

16轉子葉片

18轉子

20葉片根部區段

22葉片末梢區段

23翼展

24前緣節段

25弦

26后緣節段

27縱向軸線

28前壓力側表面

30前吸力側表面

31壓力側表面

32后壓力側表面

33吸力側表面

34后吸力側表面

35剪切腹板

36壓力側接縫

38吸力側接縫

39J形葉片節段

40前緣

41前壓力側節段

42后緣

43前吸力側節段

44壓力側節段

45無接頭連續翼型件表面

46吸力側節段

47后壓力側節段

48壓力側根部翼梁帽

49后吸力側節段

50吸力側根部翼梁帽

51壓力側末梢翼梁帽

52結構構件

53吸力側末梢翼梁帽

54接縫

55單接頭葉片節段

56粘合劑

57單接頭

58主固定組件

59多接頭葉片節段

60前緣固定組件

61接頭

62后緣固定組件

63接頭

64葉片根部板

65接頭

66根部支承結構

67接頭

68根部端部部分

70固定設備

72支承墊

100方法

102方法步驟

104方法步驟

106方法步驟

108方法步驟。

具體實施方式

現在將詳細參照本發明的實施例，在圖中示出實施例的一個或多個示例。以闡明本發明而非限制本發明的方式提供各個示例。實際上，對本領域技術人員顯而易見的將是，可在本發明的中作出各種修改和變型，而不偏離本發明的范圍或精神。例如，被示為或描述成一個實施例的一部分的特征可用于另一個實施例，以產生另外的實施例。因而，意于的是本發明覆蓋落在所附權利要求和它們的等效物的范圍內的這樣的修改和變型。

大體上，本公開涉及用于風力渦輪的模塊化轉子葉片和其組裝方法。在某些實施例中，轉子葉片包括預成形葉片根部區段、預成形葉片末梢區段和一個或多個葉片節段，一個或多個葉片節段在大體翼展方向上安裝在葉片根部區段和葉片末梢區段之間。在某些實施例中，葉片節段可包括一個或多個前緣節段、后緣節段、壓力側節段、吸力側節段、前壓力側節段、前吸力側節段、后壓力側節段、后吸力側節段或無接頭連續葉片節段。另外，葉片根部區段和/或葉片末梢區段可各自包括一個或多個翼梁帽。因而，葉片根部區段和葉片末梢區段可經由它們的相應的翼梁帽連結在一起。

因而，本公開提供許多現有技術中不存在的優點。例如，本公開提供模塊化轉子葉片，其具有在組裝葉片之前可各自單獨預成形的多個葉片節段和/或構件。因而，葉片節段減少粘結線的數量且使粘結線偏離前和/或后緣區域。另外，可減少嵌接接頭等的數量。另外，本文描述的模塊化轉子葉片可增加供應鏈選擇，可減少組裝循環時間和/或可減少運輸成本。因而，本公開的轉子葉片和方法提供傳統的轉子葉片的經濟的備選方案。另外，本公開的轉子葉片可具有減輕的重量。

現在參照附圖，圖1示出根據本公開的風力渦輪10的一個實施例。如顯示的那樣，風力渦輪10包括塔架12，其上安裝有機艙14。多個轉子葉片16安裝到轉子輪轂18上，轉子輪轂18又連接到主凸緣上，主凸緣使主轉子軸旋轉。風力渦輪功率發生和控制構件容納在機艙14內。提供圖1的視圖來用于說明目的，僅以將本發明置于示例性使用領域中。應當理解，本發明不限于任何特定類型的風力渦輪構造。另外，本發明不限于用于風力渦輪，而是可用于任何具有轉子葉片的應用中。

現在參照圖2和3，示出根據本公開制造的模塊化轉子葉片16的各種視圖。如顯示的那樣，轉子葉片16包括模塊化構造，其具有預成形葉片根部區段20、設置成與葉片根部區段20相反的預成形葉片末梢區段22，以及布置在它們之間的多個葉片節段。葉片根部區段20構造成安裝或以其它的方式固定到轉子18上(圖1)。另外，如圖2中顯示，轉子葉片16限定翼展23，其等于葉片根部區段20和葉片末梢區段22之間的總長度。另外，如圖2和6中顯示，轉子葉片16限定弦25，其等于轉子葉片16的前緣40和轉子葉片16的后緣42之間的總長度。如大體理解的那樣，隨著轉子葉片16從葉片根部區段20延伸到葉片末梢區段22，弦25可大體關于翼展23而改變長度。

另外，如示出的實施例中顯示的那樣，葉片節段可包括多個前緣節段24和多個后緣節段26，其大體沿著縱向軸線27沿大體翼展方向布置在葉片根部區段20和葉片末梢區段22之間。因而，前和后緣節段24、26大體用作轉子葉片16的外殼/蓋且可限定基本空氣動力學輪廓，諸如通過限定對稱或弧形翼型件形橫截面。在額外的實施例中，應當理解，葉片16的葉片節段部分可包括本文描述的節段的任何組合且不限于描繪的實施例。

現在參照圖4，各個前緣節段24具有前壓力側表面28和前吸力側表面30。類似地，如圖5中顯示，各個后緣節段26具有后壓力側表面32和后吸力側表面34。另外，如圖6中特別顯示，前緣節段26和后緣節段26可在壓力側接縫36和吸力側接縫38處連結。因而，前緣節段24的前壓力側表面28和后緣節段26的后壓力側表面32大體限定轉子葉片16的壓力側表面。類似地，前緣節段24的前吸力側表面30和后緣節段26的后吸力側表面34大體限定轉子葉片16的吸力側表面。

在另外實施例中，如圖8中顯示，前緣節段24和后緣節段26可構造成在壓力側接縫36和/或吸力側接縫38處重疊。另外，如圖2中顯示，相鄰前緣節段24以及相鄰后緣節段26可構造成在接縫54處重疊。更具體而言，在某些實施例中，轉子葉片16的各種節段可另外例如經由粘合劑56固定在一起，粘合劑56構造在重疊的前和后緣節段24、26和/或重疊的相鄰前或后緣節段24、26之間。

另外，壓力側接縫26和/或吸力側接縫38可位于任何適當的弦向位置處。例如，如圖6和8中顯示，接縫36、38可定位成離轉子葉片16的前緣40達大約40%到大約60%的弦。更具體而言，在某些實施例中，接縫36、38可定位成離前緣40達大約50%的弦。在另外的實施例中，接縫36、38可定位成離轉子葉片16的前緣40達小于40%的弦或大于60%的弦。另外，在一些實施例中，接縫36、38可對準，如圖中大體顯示。備選地，接縫36、38可偏移。

在額外的實施例中，如圖3和7中顯示，轉子葉片16可還包括至少一個壓力側節段44和/或至少一個吸力側節段46。例如，如圖7中顯示，轉子葉片16可包括壓力側節段44，其布置成在前和后緣40、42處與吸力側節段46連結。這種節段可與本文描述的額外的節段結合起來使用和/或與本文描述的額外的節段分開使用。

因而，本文描述的節段在兩個接頭位置處連結。但是，在另外實施例中，可使用不到兩個或超過兩個接頭位置。例如，如圖9中顯示，轉子葉片16可還包括無接頭連續葉片表面45。更具體而言，如顯示的那樣，無接頭連續葉片表面45不需要連結多個節段。這種節段45可與本文描述的額外的節段結合起來使用和/或與本文描述的額外的節段分開使用。另外，如圖10中顯示，轉子葉片16可還包括具有單接頭葉片表面55的葉片節段。更具體而言，如顯示的那樣，單接頭葉片表面55可包括壓力側表面33、吸力側表面31和在后緣42處的單接頭57。因而，單接頭葉片表面55僅需要一個接頭，而非多個接頭。這種節段55可與本文描述的額外的節段結合起來使用和/或與本文描述的額外的節段分開使用。

此外，如圖11和12中顯示，轉子葉片16可還包括多接頭葉片表面59。更具體而言，如圖11中顯示，多接頭葉片表面59可包括經由多個接頭61、63、65、67連結在一起的多個節段41、43、47、49，接頭61、63、65、67圍繞葉片節段59的橫截面間隔開。例如，如顯示的那樣，節段41、43、47、49可包括前壓力側節段43、前吸力側節段41、后壓力側節段49和后吸力側節段47。在另一個實施例中，如圖12中顯示，葉片節段59可包括大體J形葉片節段39和額外的葉片節段，例如后壓力側節段49或后吸力側節段47，它們經由接頭65和67連結在一起。更具體而言，如顯示的那樣，J形葉片節段39可從后緣42圍繞吸力側表面33延伸到壓力側接縫35。這種節段可與本文描述的額外的節段結合起來使用和/或與本文描述的額外的節段分開使用。

現在參照圖2-3和6-7，轉子葉片16可還包括一個或多個縱向延伸的翼梁帽，其構造成對轉子葉片16提供增加的硬度、抗翹曲性和/或強度。例如，葉片根部區段20可包括一個或多個縱向延伸翼梁帽48、50，其構造成接合在轉子葉片16的葉片節段的相反的內表面上。類似地，葉片末梢區段22可包括一個或多個縱向延伸翼梁帽51、53，其構造成接合在轉子葉片16的葉片的相反的內表面上。另外，葉片末梢區段20和/或葉片根部區段22可還包括一個或多個剪切腹板35，其分別構造在葉片根部區段20或葉片末梢區段22的一個或多個翼梁帽48、50、51、53之間。因而，剪切腹板35構造成增加葉片根部區段20和/或葉片末梢區段22中的剛度，從而允許以更多的控制來操縱區段20、22。

更具體而言，在特定實施例中，葉片根部區段20和/或葉片末梢區段22可預成形有一個或多個翼梁帽48、50、51、53。另外，葉片根部翼梁帽48、50可構造成與葉片末梢翼梁帽51、53對準。因而，翼梁帽48、50、51、53可大體設計成控制在風力渦輪10的運行期間沿大體翼展方向(平行于轉子葉片16的翼展23的方向)作用在轉子葉片16上的彎曲應力和/或其它負載。另外，翼梁帽48、50、51、53可設計成承受在風力渦輪10的運行期間的翼展方向壓縮。另外，翼梁帽48、50、51、53可構造成從葉片根部區段20延伸到葉片末梢區段22或其一部分。因而，在某些實施例中，葉片根部區段20和葉片末梢區段22可經由它們的相應的翼梁帽48、50、51、53連結在一起。

在另外實施例中，如圖2、3、16和18中顯示，轉子葉片16可還包括額外的結構構件52，其固定到葉片根部區段20上且沿大體翼展方向延伸。更具體而言，結構構件52可在葉片根部區段20和葉片末梢區段22之間延伸任何適當的距離。因而，結構構件52構造成對轉子葉片16提供額外的結構支承，以及對本文描述的各種葉片節段提供可選的安裝結構。例如，在某些實施例中，結構構件52可固定到葉片根部區段20且可延伸預先確定的翼展方向距離，使得前和/或后緣節段24、26能安裝到其上。

現在參照圖13-19，示出組裝本文描述模塊化轉子葉片16的各種實施例。例如，如圖12中顯示的那樣，示出根據本公開，用于組裝模塊化轉子葉片16的方法100的一個實施例的流程圖。如102處顯示的那樣，方法100包括提供轉子葉片的預成形葉片根部區段20和預成形葉片末梢區段22。另外，如所提到以及圖中大體顯示的那樣，葉片根部區段20和葉片末梢區段22各自包括沿大體翼展方向延伸的一個或多個翼梁帽48、50、51、53。在這樣的實施例中，葉片根部區段20和翼梁帽48，50可單次或在單個模具中制造(例如浸漬)而成，以便產生均勻的一體部件。類似地，葉片末梢區段22和一個或多個翼梁帽51、53可單次制造，以便產生均勻的一體部件。

如104處顯示，方法100可還包括提供轉子葉片16的至少一個預成形葉片節段(例如本文描述的節段24、26、41、43、44、45、46、47或49)。另外，如106處顯示，方法100可還包括圍繞葉片根部區段20的翼梁帽48、50安裝一個或多個葉片節段。更具體而言，在某些實施例中，葉片節段可具有弦向橫截面，其具有多個接頭，多個接頭中的至少一個位于葉片節段的壓力側表面或吸力側表面上。因而，在某些實施例中，方法100可包括將前和后緣節段24、26安裝在葉片根部區段20和葉片末梢區段22之間和經由壓力和吸力側接縫36、38連結節段。另外，方法100可包括沿大體翼展方向將至少一個壓力側節段44和至少一個吸力側節段46安裝在葉片根部區段20和葉片末梢區段22之間。在另外實施例中，其中葉片節段為單接頭葉片節段55(圖10)，方法100可包括在單接頭57處分開壓力和吸力側表面31、33，將連續葉片節段55安裝在一個或多個翼梁帽48、50上，以及在單接頭55處經由粘合劑將連續葉片節段55固定在葉片根部區段20和葉片末梢區段22之間。

在特定實施例中，如圖14-16和18中顯示，固定設備70可用來組裝轉子葉片16。更具體而言，固定設備70可用來對轉子葉片16的葉片節段進行布置和/或定向，使得節段能恰當地安裝在葉片根部區段20和葉片末梢區段22之間。更具體而言，如顯示的那樣，固定設備70可包括主固定組件58，其構造成對葉片根部區段20進行支承和定向，例如其中前緣側向下或反之亦然。另外，在一些實施例中，主固定組件58可還包括葉片根部板64，其構造成將葉片根部區段20的根部端部部分68對準在主固定組件58上。另外，主固定組件58可還包括根部支承結構66，其構造成支承葉片根部區段20的根部端部部分68。在某些實施例中，如圖18中顯示，根部支承結構66可進一步包括支承墊72，其構造成對葉片根部區段20的根部端部部分68提供另外的支承和/或保護。

另外，如圖14-16和18中顯示，固定設備可包括前緣固定組件60，其構造成相對于葉片根部區段20對前緣節段24進行支承和/或定向。因而，當葉片根部區段20安裝到主固定組件58上時，前緣固定組件60可例如在葉片根部區段20下方安裝到主固定組件58。因而，前緣固定組件60允許前緣節段24容易地安裝在葉片根部區段20和葉片末梢區段22之間，而前緣節段24經由前緣固定組件60保持就位。

類似地，如圖14-16和18中顯示，固定設備70可還包括后緣固定組件62，其構造成相對于葉片根部區段20對后緣節段26進行支承和/或定向。因而，后緣節段26可加載到后緣固定組件62，并且當葉片根部區段20安裝到主固定組件58上時，固定組件62能例如在葉片根部區段20上方安裝到主固定組件58。例如，如圖16中顯示，包含后緣節段26的后緣固定組件62可經由起重機在葉片根部區段20上方安裝到主固定組件58上。因而，后緣節段可安裝在葉片根部區段20和葉片末梢區段22之間，而后緣節段26經由后緣固定組件62保持就位。因而，固定組件58、60、62中的各個可用來沿大體翼展方向支承和布置各種葉片構件/節段，使得構件可容易地對準和固定在一起，以便形成轉子葉片16。

更具體而言，在某些實施例中，前緣節段24可加載到前緣固定組件60和由前緣固定組件60支承。另外，在特定實施例中，前緣節段24可在支承在前緣固定組件60上同時例如經由粘合劑連結在一起。另外，如圖15處顯示，前緣固定組件60可加載到主固定組件58，例如在主固定組件58的下部部分中。因而，如圖16處顯示，前緣固定組件60可提升到葉片根部區段20，以便相對于葉片根部區段20恰當地定位前緣節段24。另外，后緣節段26可加載到后緣固定組件62。另外，在某些實施例中，一個或多個相鄰后緣節段26可在由后緣固定組件62支承同時例如經由粘合劑連結在一起。因而，后緣固定組件62可例如使用起重機下降到主固定組件58上，使得一個或多個后緣節段26可相對于前緣節段24恰當地定向。

在額外的實施例中，方法100可還包括將額外的結構構件52固定到葉片根部區段20上，使得結構構件52沿大體翼展方向延伸。因而，如圖17處顯示，葉片節段(例如前和后緣節段24、26)可安裝到結構構件52上。例如，在一個實施例中，后緣節段26可安裝到葉片根部區段20的結構構件52上而前緣節段24可安裝到后緣節段26上，例如通過在接縫36、38處使后緣節段26重疊。在備選實施例中，本文描述的任何葉片節段可類似地沿翼展方向安裝到葉片根部區段20的結構構件52上。

因而，如圖13的108處顯示，方法100可還包括將葉片末梢區段20連結到翼梁帽51、53中的一個或兩者和/或一個葉片節段上，以便形成模塊化轉子葉片16，如圖19(A)和(B)中顯示。另外，方法100可還包括例如在將至少一個葉片節段安裝在葉片根部區段20和葉片末梢區段22之間的步驟之前，將一個或多個剪切腹板35安裝在葉片根部區段20或葉片末梢區段22的一個或多個翼梁帽48、50、51、53之間。因而，剪切腹板構造成增加葉片根部區段20和/或葉片末梢區段22中的剛度。

因此，一旦葉片根部區段20連結到葉片末梢區段22(并且轉子葉片16的其余內部連接完成)，其余存貨節段(例如壓力和吸力側節段44和46)可安裝在末梢-根部連接部上，以完成轉子葉片16，例如如圖19(C)中顯示。

本書面描述使用示例來公開本發明，包括最佳模式，并且還使本領域任何技術人員能夠實踐本發明，包括制造和使用任何裝置或系統，以及實行任何結合的方法。本發明的可取得專利的范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有不異于權利要求的字面語言的結構要素，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質性差異的等效結構要素，則它們意于處在權利要求的范圍之內。