CN104976051B - 具用螺栓连接的分段式转子叶片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具用螺栓连接的分段式转子叶片。本发明涉及一种具有第一转子叶片节段（30）和第二转子叶片节段（40）的风力涡轮（10）的转子叶片（20）。所述转子叶片（20）包括被壳（52）围绕的中空空间（51）。所述第一转子叶片节段（30）通过螺栓连接与所述第二转子叶片节段（40）连接。所述螺栓连接包括所述第一转子叶片节段（30）的第一连接器件、所述第二转子叶片节段（40）的第二连接器件以及在所述第一连接器件和所述第二连接器件之间建立螺栓接头的螺栓（61）。至少所述螺栓（61）位于所述转子叶片（20）的所述中空空间（51）内。此外，本发明涉及一种连接风力涡轮（10）的转子叶片（20）的第一转子叶片节段（30）和转子叶片（20）的第二转子叶片节段（40）的方法。

Description

具用螺栓连接的分段式转子叶片

技术领域

本发明涉及具有第一转子叶片节段和第二转子叶片节段的风力涡轮的转子叶片。两个转子叶片节段通过螺栓连接被连接。此外，本发明涉及连接风力涡轮的转子叶片的第一转子叶片节段和转子叶片的第二转子叶片节段的方法，其中方法包括在这两个转子叶片节段之间建立螺栓连接的步骤。

背景技术

在近些年来，风力涡轮变得越来越大，从而导致转子直径也变得越来越大。因此，风力涡轮的转子叶片也变得越来越大。现今，风力涡轮的转子叶片可以容易地超过50米。这导致了对于转子叶片的结构设计的挑战。此外，这导致了对将转子叶片从制造位置运输到风力涡轮的安装位置的挑战。

一种解决这种挑战的方法是提供分段式转子叶片。分段式转子叶片包括至少两个转子叶片节段。转子叶片可以例如被分成两个同样大的转子叶片节段。转子叶片也可以被分成第一转子叶片节段和第二转子叶片节段，其中第一转子叶片节段大于第二转子叶片节段。

另一个选择是将转子叶片的主要部分提供为一个单件，而将转子叶片的尖端区段提供为单独件。这在如下情况下是特别有利的，即如果尖端具有特定形状，例如如果尖端区段弯曲背离从转子叶片的主要平面。则，具体地，分离的尖端区段有助于运输转子叶片。

在PCT申请WO 2006/056584 A1中，提出了组装风车臂的第一区段和风车臂的第二区段的方法。方法包括提供连接件以用于连接这两个臂区段，并且通过被嵌入相应风车臂区段的层合壳内的螺栓来实现该连接。

在欧洲专利申请EP 2,647,494 A1中，公开了包括至少两个纵向模块的风力涡轮叶片，其中纵向模块具有被嵌入在纵向模块的复合材料内的连结元件。

换言之，在现有技术中，两个转子叶片节段通过某种至少部分被嵌入在转子叶片的壳内的螺栓连接被连接到彼此。这种技术方案的缺点是，其中螺栓连接被嵌入的层合壳的厚度和结构必须能够针对螺栓的厚度（即直径）被调整。这意味着壳必须具有足够大的厚度，至少在发生螺栓连接处具有足够大的厚度；且/或螺栓的直径必须足够小。根据所述两个转子叶片节段实现连接所处的位置，这会对转子叶片的设计具有约束。

因此，急切地需要提供一种具有壳的分段式转子叶片，其中壳的厚度在所述两个转子叶片节段的连接位置处相对较薄。

这个目的是通过本申请的基本方案实现的。本申请的优选方案描述了本发明的有利进展和改型。

发明内容

根据本发明，提供一种具有第一转子叶片节段和第二转子叶片节段的风力涡轮的转子叶片。转子叶片包括被壳围绕的中空空间。第一转子叶片节段通过螺栓连接与第二转子叶片节段连接。螺栓连接包括第一转子叶片节段的第一连接器件、第二转子叶片节段的第二连接器件以及在第一连接器件和第二连接器件之间建立螺栓接头的螺栓。至少螺栓位于转子叶片的中空空间内。

风力涡轮指的是能够将来自风的风能（即动能）转换成机械能（其随后被用于产生电力）的装置。风力涡轮也被称为风力发电站。

风力涡轮通常包括塔、机舱、发电机、毂和一个或更多个转子叶片。机舱容纳发电机并且通常被安装在塔的顶部上。有利地，机舱被枢转地安装到塔，以致机舱能够绕偏航轴线旋转。风力涡轮通常还包括转子，其能够绕转子旋转轴线旋转。毂是转子的一部分。毂经由主轴承被连接到机舱。

在桨距调节式风力涡轮中，转子叶片经由变桨轴承被枢转地安装到毂。变桨轴承允许转子叶片绕俯仰轴线旋转，从而优化风力涡轮针对入风的调节。

根据本发明，转子叶片包括至少两个转子叶片节段。这不排除转子叶片包括甚至两个以上转子叶片节段的可能性。

转子叶片包括壳，其围绕（换言之包绕）中空空间。因此，转子叶片的内侧（即内部）是至少部分中空的。

有利地，转子叶片不是完全中空或者空的。其可以例如包括梁，从而赋予转子叶片以结构强度。此外，转子叶片可以在转子叶片的尖端区段和/或在转子叶片的根部区段处至少部分填充有填料材料。

要理解的是，壳可以具有其不具体地界定转子叶片内部的中空空间的开口和/或区段。因此，壳围绕中空空间的概念包括了中空空间内部至少部分敞开到外部的可能性。

在组装的成品状态，所述两个转子叶片节段通过螺栓连接牢固地互连于彼此。螺栓连接包括至少一个螺栓，其建立在所述两个转子叶片节段之间的螺栓接头。

螺栓是至少部分有螺纹的紧固件或者固定器件。

螺栓连接可以由一个螺栓或者多个相似、相同或不同的螺栓实现。

螺栓位于转子叶片内部，即转子叶片的中空空间内。连接器件也可以至少部分位于转子叶片的中空空间内。

将螺栓设置在中空空间内的优点在于，能够独立于壳的材料和厚度来设计和优化螺栓的尺寸和形状。相比于螺栓被集成或嵌入到壳内的现有技术，这扩展了将这样的螺栓连接应用到风力涡轮的分段式转子叶片的可能性。

如果，在第一替代方案中，例如，螺栓连接是在包括转子叶片的根部区段的一半转子叶片内，则壳的厚度可以是相对大的；但是，作用在螺栓连接上的负载也会很大。因此，会需要螺栓具有相对大的直径，其会导致在螺栓连接的位置处嵌入壳内的问题。因此，需要壳是特别加厚的，以便将螺栓安全地嵌入到壳内。

这个缺点是通过将螺栓放置在转子叶片的中空空间内来克服的。壳不必须是特别加厚的并且这样螺栓不影响在螺栓连接的区段内壳的稳定性。因此，可以使用薄壳同时仍维持稳定且耐用的螺栓连接。

如果螺栓连接是在靠近转子叶片的尖端区段的翼展方向的位置，则这个优势也是有效的。在尖端区段，由于转子叶片轮廓的弦的相对小长度和深度的相对小长度，壳也包括相对小的厚度。因此将螺栓集成在壳内是复杂的并且需要至少在围绕螺栓连接的位置处重新设计壳。通过将螺栓定位在转子叶片内部，即转子叶片的中空空间内，克服了这个问题。

将螺栓放置在中空空间内的另一优点在于其在所述两个转子叶片节段的最初互连期间以及维护期间的良好的可通达性。这应用到例如在运行多年后需要更换螺栓的情况。

在本发明的有利实施例中，中空空间包括梁和空气。螺栓位于空气中。

有利的是将梁放置在中空空间内以便提供并保证转子叶片的高稳定性和高疲劳限度。梁被称为转子叶片的主要结构元件，其被设计成承载被施加到转子叶片的负载和转子叶片本身的重量。梁通常基本沿翼展方向（即，沿从根部区段到尖端区段的方向）延伸。

中空空间有利地被例如空气的气态介质填充。换言之，中空空间有利地被氧填充。不排除在中空空间内填充其他部件。

在另一有利实施例中，第二转子叶片节段是转子叶片的尖端区段。

将本发明螺栓连接应用到第一转子叶片节段和第二转子叶片节段的连接（其中第二转子叶片节段是转子叶片的尖端区段）的优点在于，特别是对于尖端区段，由于翼型轮廓的整体小尺寸，壳是相对薄的。

还特别有利的是可以独立于转子叶片的剩余部分来制造转子叶片的尖端区段，因为有助于转子叶片的运输。尖端区段可以包括弯曲或弯的部分，其首先在运输期间需要小心处理并且其次在运输期间会需要较大间隙。因此，有利的是提供具有螺栓连接的分段式转子叶片，其中所述两个转子叶片节段中的一个包括尖端区段。

在另一有利实施例中，在第一转子叶片节段和第二转子叶片节段的连接处，由第二转子叶片节段构成的壳部分的厚度小于50毫米，具体地小于30毫米。

包括小于50毫米厚度、具体地小于30毫米厚度的薄壳的优点在于其减少的重量。有利地将壳设计和构造成正好如必须承受施加到转子叶片上的负载所需的厚度。因为螺栓不被嵌入到壳内而是位于中空空间内，所以可以甚至在第一转子叶片节段和第二转子叶片节段的连接位置处选择相对薄的壳。因此，不再需要在所述两个转子叶片节段的连接处特别加厚所述壳。

在另一有利实施例中，壳包括层合复合材料，具体地包括玻璃纤维。

层合材料是两个或更多个材料成分彼此牢固连接的材料。可以在高压或者高温执行层合。针对转子叶片的壳使用层合材料的优点在于其同时提供了轻质和高结构强度。此外，其容于获得并且廉价。

在另一有利实施例中，第一连接器件和/或第二连接器件包括金属，具体地包括钢。

使用金属具体使用钢制造连接器件的优点是其高结构强度及其耐久性。应该注意到，典型的转子叶片需要承受严苛条件达至少20年或甚至25年。

在另一有利实施例中，第一连接器件包括圆筒形第一固定元件，其被插入到第一转子叶片节段的第一开口内。此外，第二连接器件包括圆筒形第二固定元件，其被插入到第二转子叶片节段的第二开口内。

因此，有利地，第一转子叶片节段包括至少一个第一开口。第一开口可以被看作是第一转子叶片节段的壳内的孔。第一开口被用于插入第一固定元件。在具体替代方案中，第一转子叶片节段包括与第一开口相反的另一开口，其中所述另一开口也代表第一转子叶片节段的壳内的孔。第一固定元件包括圆筒形形状。具体地，其包括圆形柱体的形状。第一固定元件可以相对于其余转子叶片被设置成其垂直于翼展并且垂直于转子叶片的弦。第二连接器件可以包括类似于第一连接器件的形状和取向。类似地，第二连接器件（即第二固定元件）恰通过壳内的一个开口被插入，或者壳可以包括在第二转子叶片节段中的另一开口，其中所述另一开口与第二开口相反。

在另一有利实施例中，转子叶片包括第一加强元件，具体地第一加强板，以用于加强第一开口。此外，可以包括第二加强元件，具体地第二加强板，以用于加强第二开口。

因为显著的力和负载被传递到连接器件，具体地固定元件，所以有利的是分别加强围绕第一开口和第二开口的区域。通过邻近壳的内表面在转子叶片内部添加加强元件来有利地实现这种加强。加强元件可以被粘结剂和/或被固定元件（例如螺钉或者螺栓）连接于壳的内表面。如果转子叶片包括分别与第一开口或第二开口相反的另一开口，则有利的是在所述另一开口内也插入加强元件。

具有加强板的优点在于，作用在加强元件上的力和负载分布于相对大的区域上。

在另一有利实施例中，用至少一个拧紧螺母将螺栓固定到第一固定元件和/或第二固定元件。

螺栓可以仅在一端或两端被固定到固定元件。使用拧紧螺母将螺栓装配到固定元件的优点在于，螺栓仅需要在被制备成与拧紧螺母接触的区域内具有螺纹。换言之，在固定元件的通孔内部不需要螺纹。

在另一有利实施例中，第一固定元件和第二固定元件均包括通孔以用于插入螺栓。

关于螺栓的大小、具体地关于直径并且关于可能的螺纹来调整通孔。例如如果固定元件包括圆形横截面并且螺栓也包括圆形横截面，则通孔有利地也包括圆形横截面。将螺栓插入穿过固定元件的通孔是将两部分连接且固定在一起而不会无条件地通达到螺栓的有利方式。这是例如如下情况，即转子叶片的两个节段必须彼此连接，因为至少一个区段会很难以通达。

在另一有利实施例中，至少一个通孔是至少部分带螺纹的。

通孔的螺纹能够与拧紧螺母结合以便确保在螺栓和固定元件之间特别强劲的接头。但是，借助于螺纹通孔，不必需要拧紧螺母。

在另一有利实施例中，螺栓连接被预张紧。

预张紧螺栓连接的优点在于，能够实现强劲连接，其能够在螺栓连接被重新紧固之前在长时间跨度承受持续负载。

在另一有利实施例中，至少一个支架被插入到由螺栓连接的预张紧产生的间隙内。

支架也被称为间隔件。

可以通过向螺栓的一端应用液压工具（例如液压泵）来实现螺栓连接的预张紧。

在第一替代方案中，通过向固定元件和/或拧紧螺母施加压力来拉动固定元件和/或拧紧螺母。因此，螺栓在其纵向位置伸展。因此，在固定元件和最初被置于接触固定元件的拧紧螺母之间产生间隙。在液压工具维持压力的同时，一个或更多个支架被插入到间隙中。在定位支架之后，液压压力减小，从而导致强劲、预张紧的螺栓连接。

在第二替代方案中，通过向固定元件和/或拧紧螺母施加压力来压缩固定元件和/或拧紧螺母。因此，螺栓在其纵向位置被压缩。

预张紧和插入支架在两个转子叶片节段之间的螺栓连接的情况下是特别有利的，因为需要大力并且仅可能以较大努力来将螺栓手动固定到固定元件。

在另一有利实施例中，壳包括至少一个壳开口，以用于将螺栓紧固到第一固定元件和/或第二固定元件、并且/或者用于预张紧螺栓连接。

壳开口是有利的以便在建立螺栓连接期间或在维护（即重新紧固）螺栓连接期间通达到螺栓连接。壳开口可以被设计成具有作为转子叶片的壳的一部分的盖的开口。

在另一有利实施例中，第一转子叶片节段和第二转子叶片节段以形状配合的方式被连接，具体地通过公端部和母端部的连接方式被连接。

有利的是如下情况，两个转子叶片节段已经包括形状配合的连接并且螺栓连接是对这种形状配合的连接的补充和加强。如果第二转子叶片节段是转子叶片的尖端区段，如下情况会是有益的，第二转子叶片节段包括公端部并且第一转子叶片节段包括母端部。这样的构造也被称为轴环状构造。

替代性地，在两个转子叶片节段之间的完全对接接头也会是有益的。

可以通过引导机构来补充完全对接接头以便呈现形状配合的连接。

本发明也涉及连接风力涡轮的转子叶片的第一转子叶片节段和转子叶片的第二转子叶片节段的方法，其中转子叶片包括由壳围绕的中空空间。方法包括以下步骤：提供两个转子叶片节段并且借助于螺栓在第一转子叶片节段的第一连接器件和第二转子叶片节段的第二连接器件之间建立螺栓连接，其中螺栓位于转子叶片的中空空间内。

这种方法的优点在于，壳和螺栓能够被彼此独立地设计。具体地，壳针对螺栓的大小（具体地直径）不施加约束或限制。

另一优点在于，通过将螺栓放置在转子叶片的中空空间内而不是例如壳内，螺栓的存在不影响壳的材料。壳可以例如由层合复合材料制成，该材料特征在于关于作用在壳上的负载具有特别的强度。会由于嵌入螺栓而降低这种结构强度。通过将螺栓放置在中空空间内，防止了复合材料的强度的这种降低并且增加了壳在螺栓连接的位置所能够承受的负载。

可以在转子叶片节段的制造地点实现螺栓连接的建立。但是，特别有利的是彼此分离地运输转子叶片节段并且在风力涡轮的安装地点连接所述转子叶片节段。两个转子叶片节段的连接可以例如在将转子叶片安装到毂之前被实现；或者第一转子叶片节段可以首先被安装到其本身已经被连接到机舱的毂，且随后第二转子叶片节段被连接于第一转子叶片节段。

在另一有利实施例中，螺栓连接包括至少一个拧紧螺母以用于将螺栓固定到第一连接器件和/或第二连接器件，并且建立螺栓连接包括拧紧拧紧螺母、具体地借助于液压工具定位螺栓连接以及将至少一个支架插入到由螺栓连接的预张紧所产生的间隙内的附加步骤。

因为螺纹连接必须在可观的时间跨度上承受可观的负载，通常是在严苛条件下运行超过20年或甚至25年，所以在拧紧螺母和连接器件之间的拧紧且强劲的连接是有利的。因此有益的是通过例如液压工具来延长螺栓并且随后由一个或更多个支架来填充所产生的间隙。随后，施加到螺栓的力能够被释放并且产生在拧紧螺母和连接器件之间的拧紧的强劲连接。

附图说明

现在参考附图仅通过示例方式描述本发明实施例，附图中：

图1示出了风力涡轮；

图2示出了分段式转子叶片；

图3示出了设置成彼此连接的两个转子叶片节段；

图4示出了带有每个均包括两个拧紧螺母的两个螺栓的螺栓连接；

图5示出了带有每个均包括一个拧紧螺母的两个螺栓的螺栓连接；

图6示出预张紧的螺栓连接；

图7A至图7C示出了使用预张紧的螺栓连接来连接两个转子叶片节段的方法；

图8A至图8C以俯视图示出了图7A至图7C的方法；

图9A至图9C以侧视图示出了图7A至图7C的方法；

图10示出预张紧的螺栓连接的另一实施例；以及

图11A和图11B分别示出了处于释放状态和预张紧状态的图10的螺栓连接。

具体实施方式

附图中的图示是示意性形式。应该注意在不同附图中，类似或相同元件可以具有相同附图标记。

在图1中，示出了风力涡轮10。风力涡轮10包括机舱12和塔11。机舱12被安装在塔11的顶部处。机舱12被安装成借助于偏航轴承可相对于塔11旋转。机舱12相对于塔11的旋转轴线被称为偏航轴线。

风力涡轮10进一步包括带有一个或更多个转子叶片20的毂13。毂13被安装成借助于主轴承可相对于机舱12旋转。毂13被安装成可绕转子旋转轴线14旋转。

风力涡轮10进一步包括主轴，其将毂13连接于发电机15的转子。如果毂13被直接连接到转子，则风力涡轮被称为无齿轮的直接驱动风力涡轮。替代性地，毂13也可以经由齿轮箱被连接到转子。这种类型的风力涡轮通常被称为齿轮风力涡轮。

发电机15被装纳在机舱12内。发电机44包括转子和定子。发电机15被设置且制备成将来自转子的旋转能量转换成电能。

在图1所示的具体示例中，风力涡轮10包括三个转子叶片20（其中两个转子叶片20被示于图1中）。转子叶片20被安装成借助于变桨轴承可相对于毂13旋转。因此，转子叶片20可以绕俯仰轴线16俯仰，以便优化相对于冲击在风力涡轮10上的风流来说的取向。每个转子叶片20均包括根部区段23和尖端区段21。根部区段23指的是转子叶片20最靠近毂13的区段。尖端区段21指的是转子叶片20最远离毂13且因此与根部区段23相反的区段。

在图2中，以俯视图（换言之，平面图）示出了转子叶片20。转子叶片20包括尖端区段21和根部区段23。尖端区段21指的是转子叶片20围绕转子叶片20的尖端22的部分。具体地，尖端区段21的体积包括整个转子叶片20的体积的最多10%的部分。类似地，根部区段23指的是转子叶片20围绕转子叶片20的根部24的部分。具体地，根部区段23的体积包括整个转子叶片20的体积的最多10%。

此外，转子叶片20包括具有前边缘26的前边缘区段25以及具有后边缘28的后边缘区段27。同样，前边缘区段25指的是转子叶片围绕前边缘26的部分。同样，后边缘区段27指的是转子叶片围绕后边缘28的部分。

此外，转子叶片20的弦53可以被定义为在转子叶片20的每个翼展位置处在前边缘26和后边缘28之间的笔直线。后边缘28的相应弦53具有最大长度的点被指定为转子叶片20的肩部29。

也被指定为转子叶片20的中心线的翼展54从尖端区段21延伸到根部区段23。如果转子叶片是笔直的转子叶片，则翼展54是笔直线。替代性地，如果如在图2所示的具体示例中的情况那样，转子叶片具有弯曲的（即扫掠）形状，则翼展54是弯曲的并且遵循转子叶片的形状。

图2示出了包括两个转子叶片节段且处于未组装（换言之，未连接）状态的转子叶片20。一个转子叶片节段由尖端区段21表示。另一转子叶片节段由转子叶片20的剩余部分表示。

在图3中，示出处于未连接状态的第一转子叶片节段30和第二转子叶片节段40。第一转子叶片节段30包括公端部66，其被设置成用于以形状配合的方式连接到第二转子叶片节段40。第一转子叶片节段30包括两个第一开口34，未示出的第一连接器件和支架被插入到所述第一开口34中。第二转子叶片节段40类似地在其壳内包括开口，即两个第二开口44。在一对第二固定元件43的具体实施例中的第二连接器件被插入到第二开口44内。一对螺栓61被插入到所述两个第二固定元件43中的每个内。这些螺栓61被固定到第二连接器件。这些螺栓61被设置且制备成用于连接到第一连接器件。图3中示出的所有四个螺栓61基本彼此平行。螺栓61沿其整个长度分别带螺纹。螺栓61由钢制成。因此，能够实现在第一转子叶片节段30和第二转子叶片节段40之间的强劲且耐久的连接。

图4示出处于连接状态的被连接到第二转子叶片节段40的第一转子叶片节段30。两个转子叶片节段30、40均包括由层合复合材料制成的壳52。壳52包括形成中空空间51的基本闭合封皮，所述中空空间构成了转子叶片的内部。壳52包括预定厚度。第一壳32的厚度相对于其翼展位置变化，其中其在螺栓连接的区域处减小并且在剩余区段是相对稳定且相等的。类似地，第二壳42的厚度在第二转子叶片节段40的相当大的部分内是基本上相等的，且特征是在螺栓连接处具有减小的厚度42。第一壳32和第二壳42的减少的厚度是由于如下事实，即壳在螺栓连接处重叠，从而导致第一转子叶片节段30的公端部66和第二转子叶片节段40的母端部67重叠。两个转子叶片节段30、40均包括第一固定元件33和第二固定元件43分别被插入其中的开口。固定元件33、43具有圆形柱体的形状。在开口附近，通过加强板，具体地通过在第一转子叶片节段30内的第一加强元件35和在第二转子叶片节段40内的第二加强元件45来加强壳52。固定元件33、43包括通孔（未示出），这两个螺栓61被引导通过该通孔。螺栓61沿其整个长度均具有自由螺纹并且通过拧紧螺母62被固定到固定元件33、34。螺栓61在两端均使用拧紧螺母62（每端一个）被固定到固定元件33、43。

图5示出与图4类似的螺栓连接。关于相同的或者相似的元件，将因此参考图4。图5示出螺栓连接的替代性实施例，因为其示出在第一固定元件33内的螺纹通孔63。这种实施例的优点在于，第二对拧紧螺母62是不必要的并且能够仅通过引导螺栓61通过通孔63而不需要拧紧拧紧螺母来容易地实现螺栓连接的建立。如果难以通达到第一转子叶片节段30内的中空空间，则这是特别有利的。

图6示出在第一转子叶片节段30和第二转子叶片节段40之间的螺栓连接的又一实施例，其特征在于不同类型的公端部和母端部且特征在于螺栓61的预张紧。在图4和图5中已经描述的相似的或者相同的特征将不被重复并且因此关于这些特征应该参考图4和图5。图6示出了第二转子叶片节段40的公端部66被设计成在螺栓连接区域内的壳的延长或加厚。一个优点在于，第一壳32的厚度在相当大的第一转子叶片节段30的整个区域内保持相等。图5所示的接头也被称为完全对接接头。

图6也示出了螺栓61在被引导通过第一固定元件33的通孔63之后已经被预张紧，并且支架65已经被插入到在第二固定元件43和邻近第二固定元件43的拧紧螺母62之间预张紧期间所产生的间隙内。

注意到第一固定元件33的通孔63具有螺纹，而第二固定元件42的通孔63不带有螺纹。因此，能够有效地实现预张紧。

图7A至图7C示出了将第一转子叶片节段30有利地连接于第二转子叶片节段40的方法。第一转子叶片节段30包括第一固定元件33，其在俯视图中具有圆形横截面。类似地，第二转子叶片节段40包括第二固定元件43，其在俯视图中也具有圆形横截面。在第一步骤中，沿其整个长度带有螺纹的螺栓61被引导通过第一固定元件33的通孔（未示出）并且被拧紧螺母62拧紧。在第二步骤中，螺栓被固定到第二固定元件43。这能够原则上仅通过第二固定元件43的螺纹通孔和/或第二拧紧螺母（未示出）实现。在螺栓61被牢固地附接到两个固定元件33、43之后，在第三步骤中，通过使用液压泵来拉长螺栓61。因此，在拧紧螺母62和第一固定元件33的外表面之间产生间隙64。在第四步骤中，支架65被插入到间隙64内同时维持在螺栓61上的压力。在最后步骤中，压力被释放并且将螺栓61（具体地拧紧螺母62）牢固地且强劲地压向第一固定元件33。因此，实现了在两个转子叶片节段30、40之间的强劲且耐久的连接。

图8A至图8C更具体地示出了图7A至图7C中公开且示出的连接这两个转子叶片节段30、40的方法。具体地，以俯视图示出了第一固定元件33和相邻的拧紧螺母62。能够看到，通过提供第一固定元件33的齐平或平坦侧面，经由多个支架65实现了在拧紧螺母62和第一固定元件33之间的良好且耐久的接触。

以侧视图在图9A至图9C中示出了与在图7A至图7C以及图8A至图8C中提出的方法相同的方法。同样，能够看出，首先拧紧螺母62被定位成直接接触第一固定元件33的表面，随后螺栓61被拉长，并且最终通过将支架65引入到所产生的间隙64内并释放压力，能够实现稳定且耐久的接头。

图10示出预张紧的螺栓连接的另一实施例。在这种实施例中，在螺栓连接的预张紧期间第二固定元件43已经被拉离第一固定元件33。因此，在第二固定元件43和壳521的一部分之间产生间隙。随后，支架65被插入到这个间隙内。最后，拉力被释放，从而导致预张紧的螺栓连接。

图11A和图11B示出了处于两个不同状态的图10的螺栓连接的俯视图。能够看出，第二开口44在俯视图中具有椭圆形形状。此外，能够看出，螺栓连接包括三个第二开口44、三个第二固定元件43和三个螺栓61。

图11A示出了处于释放状态（即没有预张紧）的螺栓连接。第二固定元件43（其除了具有面向第一转子叶片节段30的平坦表面部分之外基本是圆筒形的）相对靠近第二开口44的面向第一转子叶片节段30的侧面。

随后，第二固定元件43被拉离第一转子叶片节段30，并且在第二开口44的面向第一转子叶片节段30的侧面和平坦的第二固定元件43之间的距离增加。换言之，产生间隙（未示出）。

随后，支架65被插入到所产生的间隙内，如图11B中能够看到的。一旦释放拉力，就产生预张紧的螺栓连接。

Claims (19)

1.一种具有第一转子叶片节段（30）和第二转子叶片节段（40）的风力涡轮（10）的转子叶片（20），

其中

-所述转子叶片（20）包括被壳（52）围绕的中空空间（51），

-所述第一转子叶片节段（30）通过螺栓连接与所述第二转子叶片节段（40）连接，

-所述螺栓连接包括所述第一转子叶片节段（30）的第一连接器件、所述第二转子叶片节段（40）的第二连接器件以及在所述第一连接器件和所述第二连接器件之间建立螺栓接头的螺栓（61），

特征在于，

其中

-所述第一连接器件包括圆筒形第一固定元件（33），其被插入到所述第一转子叶片节段（30）的第一开口（34）内；

-所述第一开口（34）被实现为所述第一转子叶片节段（30）的壳（52）内的孔；并且

-所述第二连接器件包括圆筒形第二固定元件（43），其被插入到所述第二转子叶片节段（40）的第二开口（44）内；

至少所述螺栓（61）位于所述转子叶片（20）的所述中空空间（51）内。

2.根据权利要求1所述的转子叶片（20），

其中所述中空空间（51）包括梁和空气，并且所述螺栓（61）位于在所述空气内。

3.根据权利要求1或2所述的转子叶片（20），

其中所述第二转子叶片节段（40）是所述转子叶片（20）的尖端区段（21）。

4.根据权利要求1或2所述的转子叶片（20），

其中在所述第一转子叶片节段（30）和所述第二转子叶片节段（40）的连接处，所述壳（52）的由所述第二转子叶片节段（40）构成的部分的厚度小于50毫米。

5.根据权利要求1或2所述的转子叶片（20），

其中所述壳（52）包括层合复合材料。

6.根据权利要求1或2所述的转子叶片（20），

其中所述转子叶片（20）包括：用于加强所述第一开口（34）的第一加强元件；和/或用于加强所述第二开口（44）的第二加强元件（45）。

7.根据权利要求1或2所述的转子叶片（20），

其中用至少一个拧紧螺母将所述螺栓（61）固定到所述第一固定元件（33）和/或第二固定元件（43）。

8.根据权利要求1或2所述的转子叶片（20），

其中所述第一固定元件（33）和所述第二固定元件（43）均包括用于供所述螺栓（61）插入的通孔（63）。

9.根据权利要求1或2所述的转子叶片（20），

其中所述螺栓连接是被预张紧的。

10.根据权利要求1或2所述的转子叶片（20），

其中至少一个支架（65）被插入到由所述螺栓连接的预张紧产生的间隙（64）内。

11.根据权利要求1或2所述的转子叶片（20），

其中所述壳（52）包括至少一个壳开口，以用于将所述螺栓（61）紧固到所述第一固定元件（33）和/或所述第二固定元件（43）上、并且/或者用于预张紧所述螺栓连接。

12.根据权利要求1或2所述的转子叶片（20），

其中所述第一转子叶片节段（30）和所述第二转子叶片节段（40）以形状配合的方式被连接。

13.根据权利要求4所述的转子叶片（20），

其中所述厚度小于30毫米。

14.根据权利要求5所述的转子叶片（20），

其中所述层合复合材料包括玻璃纤维。

15.根据权利要求6所述的转子叶片（20），

其中所述第一加强元件是第一加强板，所述第二加强元件是第二加强板。

16.根据权利要求12所述的转子叶片（20），

其中所述第一转子叶片节段（30）和所述第二转子叶片节段（40）通过公端部（66）和母端部（67）的连接方式被连接。

17.一种连接风力涡轮（10）的转子叶片（20）的第一转子叶片节段（30）和所述转子叶片（20）的第二转子叶片节段（40）的方法，其中所述转子叶片（20）包括由壳（52）围绕的中空空间（51），所述方法包括如下步骤：

-提供两个转子叶片节段（30，40），以及

-借助于螺栓（61）在所述第一转子叶片节段（30）的第一连接器件和所述第二转子叶片节段（40）的第二连接器件之间建立螺栓连接，所述第一连接器件包括圆筒形第一固定元件（33），其被插入到所述第一转子叶片节段（30）的第一开口（34）内，所述第一开口（34）被实现为所述第一转子叶片节段（30）的壳（52）内的孔，所述第二连接器件包括圆筒形第二固定元件（43），其被插入到所述第二转子叶片节段（40）的第二开口（44）内，其中所述螺栓（61）位于所述转子叶片（20）的所述中空空间（51）内。

18.根据权利要求17所述的方法，

其中所述螺栓连接包括至少一个拧紧螺母（62）以用于将所述螺栓（61）紧固到所述第一连接器件和/或所述第二连接器件，并且

建立所述螺栓连接包括如下附加步骤：

-拧紧所述拧紧螺母（62），

-预张紧所述螺栓连接，以及

-将至少一个支架（65）插入到由所述螺栓连接的所述预张紧产生的间隙（64）内。

19.根据权利要求18所述的方法，

其中借助于液压工具来预张紧所述螺栓连接。