保护罩系统的制作方法

本发明涉及用于保护风力涡轮机转子叶片的前缘免受侵蚀的保护罩系统，涉及包括这样的保护罩系统的风力涡轮机转子叶片，并且涉及用于将这样的保护罩系统安装到风力涡轮机转子叶片的方法。

背景技术：

现今，例如用于风力涡轮机、燃气涡轮机或蒸汽涡轮机的叶片的转子叶片或涡轮机叶片由纤维增强塑料复合材料制成。已知这样的叶片的前缘的侵蚀在操作中发生。涡轮机叶片的前缘的侵蚀可降低叶片的效率，并且因此，降低涡轮机输出的功率。

风力涡轮机转子叶片，并且特别是海上风力涡轮机的转子叶片，特别受磨损的影响，该磨损发生在与颗粒或微滴相互作用导致转子叶片的前缘劣化的地方。微滴冲击磨损对风力涡轮机叶片的前缘的侵蚀可降低叶片的气动效率，并且因此，降低风力涡轮机的最大输出功率。

涡轮机叶片上的侵蚀可穿入到结构纤维增强的层压件中，从而导致涡轮机叶片的需要修理的严重故障，该修理可证明对于涡轮机操作者来说非常昂贵。这对于海上风力涡轮机而言尤其是如此，这是因为它们的维护成本极高。

这就是为什么通常在风力涡轮机叶片的前缘上预见到表面系统。

修理程序通常包括重建主要包括填料和涂料的表面系统。在严重劣化的情况下，可能需要层压。不同的解决方案被用于保护和/或修理复合材料叶片的前缘，包括粘性塑料胶带。

ep2497943a1公开了一种具有改进的表面的风力涡轮机叶片，其中，塑料胶带被布置在叶片的特定位置处，以加强叶片表面。根据风力涡轮机的位置的环境条件以及涡轮机操作状态，侵蚀保护带的使用寿命将持续大约5-8年之间。通常，侵蚀保护带将由于严重侵蚀而破裂，从而使得留在转子叶片上的层在风中自由地颤振（flutter）。这种颤振将导致叶片的气动性能的损失，以及导致附加气动噪声的产生。

其他解决方案提出通过刷、辊、刮刀或喷雾罐来施加的侵蚀保护涂层。通常，这样的涂层必须在特定的湿度水平下并且在特殊的温度窗口内施加，该温度窗口例如为20和25摄氏度。因此，这些解决方案可能不在现场使用，例如不在海上风电场处使用。

另外的解决方案提出在叶片的制造期间将由聚合物材料制成的保护帽附接到风力涡轮机叶片的最前部。这些解决方案的一个缺点在于，由于较大的风力涡轮机叶片所需的保护帽的长度，在现场安装这样的保护帽是不可能的或至少非常困难，尤其是在海上。这种保护帽的运输和安装是成本极高的。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于克服前述缺点。本发明的另一个目的在于提供一种解决方案，与已知的保护方案相比，该解决方案允许显著减少风力涡轮机的所需维护，并且因此，允许降低维护成本。

这些目的通过独立权利要求的特征来解决。另外的有利改进方案是从属权利要求的主题。

本发明涉及一种用于保护风力涡轮机转子叶片（55）的前缘（59）免受侵蚀的保护罩系统（10），该保护罩系统（10）包括第一保护罩（1）和第二保护罩（2）。第一保护罩（1）和第二保护罩（2）包括聚合物材料。两个保护罩（1、2）被预先形成为弯曲的形状，以便容纳风力涡轮机叶片（55）的至少一部分。所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的每一个具有末端端部（3）和根部端部（4）。第一保护罩（1）包括处于根部端部（4）处的第一重叠部分（4a），并且第二保护罩（2）包括处于末端端部（3）处的第二重叠部分（3a）。第一保护罩（1）的处于根部端部（4）处的第一重叠部分（4a）的形状与第二保护罩（2）的处于末端端部（3）处的第二重叠部分（2）的形状基本上互补，使得当使这些第一和第二重叠部分（4a、3a）重叠时，重叠的重叠部分（4a、3a）的所产生的剖面基本上对应于第一和第二保护罩（1、2）中的至少一个的在重叠部分（4a、3a）之外的剖面。

重叠的重叠部分（4a、3a）的所产生的剖面具有并确保贯穿第一和第二保护罩（1、2）的剖面的基本上连续的形成。作为其结果，包括这种布置结构的风力涡轮机叶片的气动特性基本上对应于包括单个保护罩的风力涡轮机叶片的气动特性，该单个保护罩在其末端端部和根部端部之间具有连续的剖面形成。

当保护罩系统（10）被安装在叶片（55）的前缘上时，实现第一保护罩（1）和第二保护罩（2）之间的平滑过渡。其一个优点在于，保护罩系统（10）不会剥落，并且在保护罩（1、2）重叠的地方叶片的侵蚀可能不会出现或极其受限。

有利地，根据本发明的保护罩系统当安装到风力涡轮机叶片时避免在叶片的使用寿命期间重复地补充风力涡轮机叶片的前缘保护。测试已表明，根据本发明的保护罩系统可以在风力涡轮机叶片上持续叶片的使用寿命。

与如带或涂层之类的其他侵蚀防护罩对比，根据本发明的保护罩系统（10）的保护罩（1、2）不仅在附接到叶片时适应叶片的前缘的弯曲形状，而且它在被安装到弯曲表面之前已经具有弯曲的形状。因此，在叶片（55）的修理或制造期间处理保护罩（1、2）比处理如带或涂层之类的其他侵蚀保护元件或护罩要容易。另外，带可以与根据本发明的保护罩1、2具有相同的杨氏模量，但在断裂处不具有相同的伸长率。

第一和第二重叠部分（3a、4a）的形状基本上互补，使得即使重叠部分（3a、4a）不彼此接合而是仅彼此接触，保护罩系统（10）也具有基本上闭合的表面。因此，在第一和第二保护罩（1、2）彼此紧挨着设置并且它们的重叠部分（3a、4a）一个设置在另一个的顶部上而不是尽可能接近的情况下，在保护罩系统的表面上将会出现非常小的凹部。然而，由于重叠部分（3a、4a）的基本上互补的形状，保护罩系统（10）没有中断并且仍将保护下面的叶片（55）。

在本发明的一个实施例中，第一重叠部分（4a）至少部分地朝向第一保护罩（1）的根部端部（4）逐渐变细，并且第二重叠部分（2）至少部分地朝向第二保护罩（2）的末端端部（3）逐渐变细。这种逐渐变细的重叠部分将更容易容忍任何安装差异。

在本发明的另一个实施例中，所述第一重叠部分（1）和所述第二重叠部分（2）中的每一个包括至少一个台阶（5）。

在本发明的又一个实施例中，所述台阶（5）至少部分是圆形的。

根据本发明的另一个实施例，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的一个在相应的第一重叠部分（4a）或第二重叠部分（3a）中包括突起元件（6），以及所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的另一个在另一个相应的第一重叠部分（4a）或第二重叠部分（3a）中包括凹部（7），其中，所述凹部（7）被布置成容纳所述突起元件（6）。允许在安装时引导所述罩。

根据本发明的另一个实施例，所述凹部（7）可以是孔，并且所述突起元件（6）可以是奶嘴形的（nipple-shaped）。

根据本发明的另一个实施例，所述保护罩（1、2）中的至少一个包括弹性体，所述弹性体例如包括聚氨酯或聚乙烯，优选为聚氨酯基弹性体。

所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的每一个包括四个角部（8）。这些角部（8）中的至少一个可以是圆形的。圆形的角部防止相应保护罩的角部剥落。

根据本发明的又一个实施例，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）在横向方向上预先形成为弯曲的形状，并且从它们的末端端部（3）沿纵向方向延伸到它们的根部端部（4），其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个具有沿所述纵向方向延伸的中心线（c），并且所述中心线是弯曲的，使得所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）具有弓形高度（hp）。

根据本发明的另一个实施例，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）在横向方向上预先形成为弯曲的形状，并且从它们的末端端部（3）沿纵向方向延伸到它们的根部端部（4），其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的每一个具有沿所述纵向方向延伸的中心线（c），以及第一外边缘（9a）和第二外边缘（9b），两者都平行于所述中心线（c）延伸。第一和第二保护罩（1、2）沿它们的中心线（c）具有厚度，该厚度朝向相应的第一和第二外边缘（9a、9b）逐渐减小。避免罩的剥落。

根据本发明的另一个实施例，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）在横向方向上预先形成为弯曲的形状，并且从它们的末端端部（3）沿纵向方向延伸到它们的根部端部（4），其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个在所述纵向方向上是弯曲的，和/或在所述纵向方向上、优选地朝向其末端端部（3）逐渐变细。优点：这避免了保护罩当安装到叶片时起皱。逐渐变细还避免了保护罩的剥离，并且提供了保护罩之间的连续过渡。

根据本发明的另一个实施例，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个的长度最大等于大约2000mm，优选地等于大约1000mm。优点：这避免了保护罩当安装到叶片时起皱。逐渐变细还避免了保护罩的剥离，并且提供了保护罩之间的连续过渡。

根据本发明的另一个实施例，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个在其外表面（11）上包括印制的中心线（c），以有助于安装到风力涡轮机叶片（55）的前缘（59）上。这有助于壳体的对准，并且使得能够通过光学装置实现质量检查，以及允许记录与质量有关的信息，例如照片。

根据本发明的风力涡轮机叶片（55）包括保护罩系统（10），其沿叶片（55）的前缘（59）连接到风力涡轮机叶片（55）。其一个优点在于需要较少的修理工作并且维护成本降低。此外，由于罩1、2的电绝缘特性，与除冰或lps的组合是可能的。

根据本发明的用于安装保护罩系统（10）的方法包括以下步骤：

-提供风力涡轮机叶片（55）、根据权利要求1-13中任一项所述的保护罩系统（10）以及粘合剂；

-将所述粘合剂施加在所述风力涡轮机叶片（55）上和/或施加在第一保护罩（1）和第二保护罩（2）的内表面（12）上；

-将第一保护罩（1）放置到风力涡轮机叶片（55）上；以及

-将所述第二保护罩（2）放置到所述风力涡轮机叶片（55）上，其中，所述保护罩（1、2）的第一重叠部分（4a）和第二重叠部分（3a）被布置成使得所述第一重叠部分（4a）和所述第二重叠部分（3a）重叠；

-可选地，在所述第一重叠部分（4a）和所述第二重叠部分（3a）之间施加另外的粘合剂；以及

-允许所述粘合剂将所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）牢固地连接到所述风力涡轮机叶片（55）。

1.一种用于保护风力涡轮机转子叶片（55）的前缘（59）免受侵蚀的保护罩系统（10），所述系统（10）包括第一保护罩（1）和第二保护罩（2），两者都包括聚合物并且预先形成为弯曲的形状，以便容纳待保护的风力涡轮机转子叶片（55）的至少一部分，

所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的每一个具有末端端部（3）和根部端部（4），

其中，所述第一保护罩（1）包括处于所述根部端部（4）处的第一重叠部分（4a），以及

所述第二保护罩（2）包括处于所述末端端部（3）处的第二重叠部分（3a），

其中，所述第一重叠部分（4a）的形状与所述第二重叠部分（3a）的形状基本上互补，使得当使所述第一重叠部分（4a）和所述第二重叠部分（3a）重叠时，重叠的重叠部分（4a、3a）的所产生的剖面基本上对应于所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个的在所述重叠部分（4a、3a）之外的剖面。

2.根据权利要求1所述的保护罩系统（10），其中，所述第一重叠部分（4a）至少部分地朝向所述第一保护罩（1）的所述根部端部（4）逐渐变细，并且

所述第二重叠部分（2）至少部分地朝向所述第二保护罩（2）的所述末端端部（3）逐渐变细。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一重叠部分（1）和所述第二重叠部分（2）中的每一个包括至少一个台阶（5）。

4.根据权利要求3所述的保护罩系统，

其中，所述台阶（5）至少部分是圆形的。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的一个在相应的第一重叠部分（4a）或第二重叠部分（3a）中包括突起元件（6），以及

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的另一个在另一个相应的第一重叠部分（4a）或第二重叠部分（3a）中包括凹部（7），

其中，所述凹部（7）被布置成容纳所述突起元件（6）。

6.根据权利要求5所述的保护罩系统（10），

其中，所述凹部（7）是孔，并且所述突起元件（6）是奶嘴形的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述保护罩（1、2）中的至少一个包括弹性体，所述弹性体例如包括聚氨酯、聚乙烯、聚天冬氨酸（由covestro提出）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的每一个包括四个角部（8），其中，这些角部（8）中的至少一个是圆形的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统，

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）在横向方向上预先形成为弯曲的形状，并且从它们的末端端部（3）沿纵向方向延伸到它们的根部端部（4），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个具有沿所述纵向方向延伸的中心线（c），

所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的所述至少一个还包括外边缘（9），所述外边缘（9）平行于相应的中心线（c）延伸并且比相应的中心线（c）短。

10.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）在横向方向上预先形成为弯曲的形状，并且从它们的末端端部（3）沿纵向方向延伸到它们的根部端部（4），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的每一个具有沿所述纵向方向延伸的中心线（c），以及

第一外边缘（9a）和第二外边缘（9b），两者都平行于所述中心线（c）延伸，

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）沿它们的中心线（c）具有厚度，

其中，所述厚度朝向相应的第一外边缘（9a）和第二外边缘（9b）逐渐减小。

11.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）在横向方向上预先形成为弯曲的形状，并且从它们的末端端部（3）沿纵向方向延伸到它们的根部端部（4），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个在所述纵向方向上是弯曲的，和/或在所述纵向方向上、优选地朝向其末端端部（3）逐渐变细。

优点：避免sheklll皱纹；

逐渐变细：避免剥离，壳体之间的连续过渡。

12.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个的长度最大等于大约2000mm，优选地等于大约1000mm。

优点：鉴于操作窗口（1.7m），良好长度的叶片。没有重新定位工人自己。

13.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（1、2），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个在其外表面（11）上包括印制的中心线（c），以有助于安装到风力涡轮机叶片（55）的前缘（59）上。

优点：有助于壳体的对准和质量检查。

14.一种风力涡轮机叶片（55），包括根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），其中，所述保护罩系统（10）沿所述叶片（55）的前缘（59）连接到所述风力涡轮机叶片（55）。

优点：较少的修理工作，维护成本降低，与除冰和lps结合-电绝缘；软壳体的影响-其可以保护除冰系统免受雷击。

15新.一种用于将根据权利要求1-13中任一项所述的保护罩系统（10）安装到风力涡轮机叶片（55）的前缘（59）的方法，

所述方法包括以下步骤：

-提供风力涡轮机叶片（55）、根据权利要求1-13中任一项所述的保护罩系统（10）和粘合剂；

-将所述粘合剂施加在所述风力涡轮机叶片（55）上和/或施加在第一保护罩（1）和第二保护罩（2）的内表面（12）上；

-将所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）放置到所述风力涡轮机叶片（55）上，其中，所述保护罩（1、2）的第一重叠部分（4a）和第二重叠部分（3a）被布置成使得所述第一重叠部分（4a）和所述第二重叠部分（3a）重叠；

-可选地，在所述第一重叠部分（4a）和所述第二重叠部分（3a）之间施加另外的粘合剂；以及

-允许所述粘合剂将所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）牢固地连接到所述风力涡轮机叶片（55）。

16.根据权利要求1所述的保护罩系统（10），还包括：

-第一组保护罩，所述第一组保护罩中的每个保护罩对应于所述第一保护罩（1）的真实副本，

-第二组保护罩，所述第二组保护罩中的每个保护罩对应于所述第二保护罩（2）的真实副本，

-保护性末端罩，以及

-保护性根部罩。

对于某些叶片可能的-首先设置第二组的真实副本！-取决于形状和/或较短的长度；取决于修理长度。

17.根据权利要求16所述的保护罩系统，其中，所述第一保护罩（1）的le半径与所述第二保护罩（2）的le半径不同。

弯曲率->le半径

更开放的曲率对比更闭合的曲率

仅4种不同的罩类型->。

18.根据权利要求16或17所述的保护罩系统，其中，所述第一保护罩（1）具有在0.5米（距离末端2m/1m-3m）和1.3米（距离末端12m/优选为9-24m/更优选为10-14m）之间的弦长，并且所述第二保护罩（2）具有大约1.3米或更长的弦长。

le的长度的外部1/3（-1/2）-对于不同组的壳体为50%/50%。

18.根据权利要求16或17所述的保护罩系统，其中，所述第一保护罩（1）具有在0.5米和1.3米之间的弦长，并且所述第二保护罩（2）具有大约1.3米或更长的弦长。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的保护罩系统，其中，所述保护性末端罩具有扫掠端，以覆盖并配合叶片末端。

预弯曲-比其他壳体更弯曲；

不是叶片末端的精确副本，但更弯曲-因此其在安装到叶片时被拉伸；

对于所有壳体有效，但对于末端壳体更夸张；

末端被覆盖或未被覆盖/开放的末端-更容易配合叶片末端的所有变型，但比封闭的末端具有更少的侵蚀保护性能；

封闭末端-更好的保护，但需要叶片末端几乎没有变化，因此需要更多的壳体变体。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的保护罩系统，其中，所述保护性根部罩具有朝向根部侧上的前缘的平滑过渡。

-根部端部没有重叠部分，没有销孔；

朝向根部侧上的前缘的平滑过渡。

选择：根部壳体与第一组壳体相同。

优点：

对于权利要求16：

与仅能够安装在前缘表面的预定部分上的刚性保护壳体相比，构建根据本发明的保护罩的材料具有一定的柔性，这允许其沿前缘沿大得多的表面区域安装。结果，单独设计的保护罩的总数可以减少到严格最低。所产生的在生产成本和物流方面的经济优势相当明显和重要。由于在许多情况下，沿风力涡轮机叶片的前缘的表面形状仅平滑地变化，因此甚至可以仅使用两组不同的保护罩，加上保护性末端罩和保护性根部罩。甚至可以仅利用两组保护罩，加上保护性末端罩。

对于权利要求17:

如前所述，沿风力涡轮机叶片的前缘的表面形状，并且更确切地说是前缘半径，仅平滑地改变。因此，可以使用相同的制造过程来构建不同组的保护罩。相同的3d模具可被用于多种叶片类型。这有利地用于进一步降低相关的生产成本。

附图说明

图1示出了风力涡轮机（现有技术）；

图2示出了风力涡轮机叶片（现有技术）的平面图；

图3示出了风力涡轮机叶片连同根据本发明的保护罩系统一起的轮廓；

图4示出了根据本发明的保护罩的剖视图；

图5至图22示出了本发明的进一步的实施例；

图23示出了保护罩1和2可具有的柔性程度。

具体实施方式

“风力涡轮机转子叶片”也可以被称为“风力涡轮机叶片”。用于保护风力涡轮机叶片的前缘免受侵蚀的“保护罩”也可以被称为“壳体”或“护罩”。

根据本发明的“保护罩”是预先形成的。在安装之前，使该保护罩形成弯曲的形状。它可以加工而成。优选地，它是预先铸造的。术语“预先形成”也可以被称为预成形。根据本发明，“保护罩”被预成形为弯曲的形状，以便容纳风力涡轮机叶片（55）的至少一部分。权利要求1中提到的“弯曲的形状”也可以被描述为通道状形状或基本上抛物线形的通道。

在本领域中已知的是，通过使用阳模将阳部件铸造在叶片上。所得到的结合可具有优异的质量。与此构思对比，除阳模之外，还可以使用阴模来预先铸造第一和第二保护罩（1、2），而不是用一个或多个保护罩（1、2）铸造在叶片（55）之上。

弹性聚氨酯的罩是优选的。这可以是橡胶、弹性和柔性材料，以允许保护壳体容易地形状配合到风力涡轮机叶片表面并为其提供足够的弹性，以便抑制侵蚀性影响的冲击。

该保护罩可以是柔性的。换句话说，它可具有一定的柔性。这意味着该保护罩可以按如下方式是柔性的，即：使得它不如带那么柔性，但比刚性部件更具柔性。预先形成但柔性的保护罩的优点一方面是弯曲的形状，该弯曲的形状有利于罩的处理并且提供了与弯曲表面的良好配合，并且该保护罩的优点另一方面是如下事实，即：该保护罩可以容易地适应一系列不同弯曲的表面，例如沿风力涡轮机叶片的前缘的不同位置处的表面。换句话说，例如由聚氨酯基弹性体制成的预先形成且柔性的保护罩可适应于具有处于预定的弯曲率范围内的一系列不同弯曲率（角度）的不同弯曲表面。

为了即使在被诸如鸟或冰碎片之类的相对大的异物撞击之后也将保护罩（1、2）保持在叶片55上，而没有保护罩（1、2）剥落，保护罩系统（10）例如借助于可热活化的粘合剂来结合到叶片（55）。在这样做时，粘合剂可以被加热，例如通过加热毯或真空加热毯。

图1示出了典型的风力涡轮机（51），其包括塔架（52）、机舱（53）、发电机（56）和叶片（55）。叶片（55）被附接到轮毂（54）。它们捕获风的能量，从而使机舱（53）中的发电机（56）旋转。塔架（52）包括电气管道，支撑机舱（53），并且提供达到机舱（53）的通路用于维护。

图2示出了风力涡轮机转子叶片（55）的平面图，该叶片（55）包括末端（57）和根部（58）、前缘（59）以及后缘（60）。转子叶片（55）还包括靠近叶片根部（58）的肩部（61）和翼型部分（62）。

图3示出了风力涡轮机转子叶片（55）的轮廓，该叶片（55）包括前缘（59）、后缘（60）以及处于前缘和后缘（59、60）之间的吸力侧和压力侧（65、64）。图3中所示的轮廓还包括根据本发明的保护罩系统（10），其沿转子叶片（55）的前缘（59）定位。

图4示出了用于保护风力涡轮机叶片（55）的前缘（59）免受侵蚀的保护罩系统（10），该保护罩系统（10）包括第一保护罩（1）和第二保护罩（2）。第一和第二保护罩（1、2）包括聚合物材料。罩（1、2）预先形成为弯曲的形状，以便尤其是沿叶片（55）的前缘（59）来容纳风力涡轮机叶片（55）的至少一部分。

图5示出了第一和第二保护罩（1、2）中的每一个具有末端端部（3）和根部端部（4）。第一保护罩（1）包括处于根部端部（4）处的第一重叠部分（4a），并且第二保护罩（2）包括处于末端端部（3a）处的第二重叠部分（3a）。第一保护罩（1）的处于根部端部（4）处的第一重叠部分（4a）的形状与第二保护罩（2）的处于末端端部（3）处的第二重叠部分（3a）的形状基本上互补，使得当使这些第一和第二重叠部分（4a、3a）重叠时，重叠的重叠部分（4a、3a）的所产生的剖面基本上对应于第一和第二保护罩中的至少一个的在重叠部分之外的剖面。

所述风力涡轮机叶片包括根据本发明的保护罩系统，其中，该保护罩系统沿该叶片的前缘连接到风力涡轮机叶片。

用于将保护系统安装到风力涡轮机转子叶片55的前缘59以使其免受侵蚀的方法，

该方法包括以下步骤：

-提供风力涡轮机叶片、根据本发明的第一和第二保护罩以及粘合剂；

-将该粘合剂施加在风力涡轮机叶片上和/或第一和第二保护罩的内表面上；

-将第一保护罩放置到风力涡轮机叶片上；

-将第二保护罩放置到风力涡轮机叶片上，其中，将第二保护罩放置到风力涡轮机叶片上的步骤涉及将第一和第二重叠部分布置成使得所述第一和第二重叠部分重叠；

-可选地，在第一重叠部分和第二重叠部分之间施加另外的粘合剂；以及

-允许该粘合剂将第一和第二保护罩牢固地连接到风力涡轮机叶片。

本发明涉及具有塑料壳体1、2，其被结合到叶片55的外表面，更具体而言结合到前缘59的外表面。壳体1、2在本文中被称为保护罩3。它可具有相对于风力涡轮机叶片55的前缘59+/-100mm的宽度w，参见图3。

该壳体可由包含聚氨酯和另一种组分的聚合物制成。该壳体是呈抛物线形通道（parabolicchannel）的形状的弯曲保护板。它被设计成沿风力涡轮机叶片的前缘纵向安装。该壳体以模制过程模制。该壳体是预先模制的，但仍然足够柔韧，以提供与涡轮机叶片的紧密配合。

壳体系统包括第一壳体和第二壳体。每个壳体具有：两个短边缘，在本文中也称为末端端部和根部端部（3、4）；以及两个长边缘，在本文中也称为外边缘。该长边缘比该短边缘要长。第一短边缘4位于抛物线形通道的一端处，并且第二短边缘3位于抛物线形通道的相对端处。两个长边缘9垂直于两个短边缘3、4。

所述壳体具有中心线c，其平行于长边缘9沿基本上抛物线形的通道纵向延伸。所述壳体的厚度tn沿中心线c最大，并且朝向两个长边缘9逐渐减小。厚度tn在中心线c处可以是3mm，参见图4。

重叠部段：壳体系统包括在它们的短边缘3、4处彼此接触的至少两个上述壳体1、2。所述壳体可以被连接到彼此或者通过各种手段互连，例如通过边缘倒角和引导接头（nipple）6，参见图5。

重叠部分3a、4a可以在保护罩1、2的纵向方向上具有30mm的长度lo。突起6可以具有2mm的直径dp，并且凹部7也可以具有2mm的直径dr。该突起的长度lp可以是3mm，参见图7。

所述壳体可以借助于用于引导/连接两个壳体1、2的连接元件5、20、21来互连。通过具有拥有奶嘴形状的连接元件5、20、21，来实现壳体1、2之间的机械互锁。该形状减小了连接元件5、20、21的应力集中。

过渡考虑：倒角的内部（camferedinterna）–对叶片而言没有暴露。逐步下降过渡–提供延长寿命的厚度和强度。

在前缘的不同位置处的不同下降过渡是可能的，例如，在壳体1、2的前缘（这意味着在中心线c处）处的阶梯状连接元件5、从前缘（中心线c）到+/-50mm的壳体的宽度的具有圆形边缘的阶梯状连接元件20以及从+/-50mm到+/-100m的宽度（这意味着直到外边缘9、9a、9b）的逐渐变细的连接元件21，参见图5和图6。

叶片弦长决定气动特性，因此其需要尽可能细。所述壳体的端部4处的厚度tne可以为大约0.05mm。角部8的具有半径r5的角部圆角有助于避免壳体的剥落，参见图7a。

在所述壳体的纵向方向上的端部3、4处，重叠区域3a、4a可具有20-40mm、优选为30mm的长度。所述壳体的厚度可以在重叠区域中减小到处于0.03mm至0.07mm的范围内的非常小的厚度，优选地减小到大约0.05mm。

所述壳体可具有剥离高度hp，其在丹麦语中称为peelhejde（英语中为sagittaheight，即弓形高度）。这意味着壳体1、2可以以半径r2弯曲，这意味着中心线c是弯曲的。参见图8。

这是由其他技术挤出塑料元件。本发明旨在克服具有挤出元件的缺点。

具有弓形高度hp使得壳体能够是可悬垂的。在壳体的外端与壳体中间的中心线处的位置之间的高度差可以是3mm至7mm，优选为大约5mm。

弓形高度hp在壳体的制造期间实现。每个壳体都将被模制为单件。铸造壳体的另一个优点在于每个壳体都可以定制。

包括第一和第二保护罩1、2（第一和第二壳体）的保护罩系统10可以在重叠部ov处具有开角（openangle）。这意味着中心线c与根部端部或末端端部3、4之间的角度小于90度，并且外边缘9与根部端部或末端端部3、4之间的角度大于90度。在外边缘9处，距离dd可以是3mm，参见图9。

每个重叠部都会影响叶片的气动性能。重要的是避免过度重叠，并且由此，避免过量的材料。因此，重叠部小于30mm。

结合层（bondline）特征：例如在压痕之间具有20mm间隔的处于内表面上的压痕由于压痕夹带胶的事实而确保了更好的结合，参见图10。

如图11中所示的定制末端可以具有：长度lt，其处于大约530mm至大约630mm的范围内；处于壳体1的末端端部3处的大约50mm的宽度wt1；以及处于壳体1的根部端部4处的大约100mm的宽度wt1。另外，在壳体1的末端端部3处，wt1可以略大，使得在壳体的外边缘处产生半径r30。因此，叶片的末端被非常好地封闭，并且因此，受到保护以免受侵蚀，参见示出了末端壳体（软的末端壳体）的图11。

还如图12中所示，封闭叶片的末端是一种选择。更好的末端过渡。一种独特的壳体可被用于末端端部。

作为替代方案，末端壳体1可以被设计成将叶片30的末端留空，这意味着未被覆盖，参见图12。

优点

-与涂层和胶带方案相比，本发明提供了一种可在一个工作步骤中完成的方法；

-具有剥离高度使得壳体能够是可悬垂的。该剥离高度在壳体的制造期间实现。每个壳体都将被模制为单件；

-铸造壳体的另一个优点在于每个壳体都可以定制；

-成本和修理减少。

本发明的其他方面

1.一种用于保护风力涡轮机转子叶片（55）的前缘（59）免受侵蚀的保护罩系统（10），所述系统（10）包括第一保护罩（1）和第二保护罩（2），两者都包括聚合物并且预先形成为弯曲的形状，以便容纳待保护的风力涡轮机转子叶片（55）的至少一部分，

所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的每一个具有末端端部（3）和根部端部（4），

其中，所述第一保护罩（1）包括处于所述根部端部（4）处的第一重叠部分（4a），以及

所述第二保护罩（2）包括处于所述末端端部（3）处的第二重叠部分（3a），

其中，所述第一重叠部分（4a）的形状与所述第二重叠部分（3a）的形状基本上互补，使得当使所述第一重叠部分（4a）和所述第二重叠部分（3a）重叠时，重叠的重叠部分（4a、3a）的所产生的剖面基本上对应于所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个的在所述重叠部分（4a、3a）之外的剖面。

2.根据权利要求1所述的保护罩系统（10），其中，所述第一重叠部分（4a）至少部分地朝向所述第一保护罩（1）的所述根部端部（4）逐渐变细，并且

所述第二重叠部分（2）至少部分地朝向所述第二保护罩（2）的所述末端端部（3）逐渐变细。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一重叠部分（1）和所述第二重叠部分（2）中的每一个包括至少一个台阶（5）。

4.根据权利要求3所述的保护罩系统，

其中，所述台阶（5）至少部分是圆形的。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的一个在相应的第一重叠部分（4a）或第二重叠部分（3a）中包括突起元件（6），以及

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的另一个在另一个相应的第一重叠部分（4a）或第二重叠部分（3a）中包括凹部（7），

其中，所述凹部（7）被布置成容纳所述突起元件（6）。

6.根据权利要求5所述的保护罩系统（10），

其中，所述凹部（7）是孔，并且所述突起元件（6）是奶嘴形的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述保护罩（1、2）中的至少一个包括弹性体，所述弹性体例如包括聚氨酯、聚乙烯、聚天冬氨酸（由covestro提出）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的每一个包括四个角部（8），其中，这些角部（8）中的至少一个是圆形的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统，

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）在横向方向上预先形成为弯曲的形状，并且从它们的末端端部（3）沿纵向方向延伸到它们的根部端部（4），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个具有沿所述纵向方向延伸的中心线（c），

所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的所述至少一个还包括外边缘（9），所述外边缘（9）平行于相应的中心线（c）延伸并且比相应的中心线（c）短。

10.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）在横向方向上预先形成为弯曲的形状，并且从它们的末端端部（3）沿纵向方向延伸到它们的根部端部（4），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的每一个具有沿所述纵向方向延伸的中心线（c），以及

第一外边缘（9a）和第二外边缘（9b），两者都平行于所述中心线（c）延伸，

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）沿它们的中心线（c）具有厚度，

其中，所述厚度朝向相应的第一外边缘（9a）和第二外边缘（9b）逐渐减小。

11.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）在横向方向上预先形成为弯曲的形状，并且从它们的末端端部（3）沿纵向方向延伸到它们的根部端部（4），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个在所述纵向方向上是弯曲的，和/或在所述纵向方向上、优选地朝向其末端端部（3）逐渐变细。

优点：避免sheklll皱纹；

逐渐变细：避免剥离，壳体之间的连续过渡。

12.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个的长度最大等于大约2000mm，优选地等于大约1000mm。

优点：鉴于操作窗口（1.7m），良好长度的叶片。没有重新定位工人自己。

13.根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（1、2），

其中，所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）中的至少一个在其外表面（11）上包括印制的中心线（c），以有助于安装到风力涡轮机叶片（55）的前缘（59）上。

优点：有助于壳体的对准和质量检查。

14.一种风力涡轮机叶片（55），包括根据前述权利要求中任一项所述的保护罩系统（10），其中，所述保护罩系统（10）沿所述叶片（55）的前缘（59）连接到所述风力涡轮机叶片（55）。

优点：较少的修理工作，维护成本降低，与除冰和lps结合-电绝缘；软壳体的影响-其可以保护除冰系统免受雷击。

15新.一种用于将根据权利要求1-13中任一项所述的保护罩系统（10）安装到风力涡轮机叶片（55）的前缘（59）的方法，

所述方法包括以下步骤：

-提供风力涡轮机叶片（55）、根据权利要求1-13中任一项所述的保护罩系统（10）和粘合剂；

-将所述粘合剂施加在所述风力涡轮机叶片（55）上和/或施加在第一保护罩（1）和第二保护罩（2）的内表面（12）上；

-将所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）放置到所述风力涡轮机叶片（55）上，其中，所述保护罩（1、2）的第一重叠部分（4a）和第二重叠部分（3a）被布置成使得所述第一重叠部分（4a）和所述第二重叠部分（3a）重叠；

-可选地，在所述第一重叠部分（4a）和所述第二重叠部分（3a）之间施加另外的粘合剂；以及

-允许所述粘合剂将所述第一保护罩（1）和所述第二保护罩（2）牢固地连接到所述风力涡轮机叶片（55）。

16.根据权利要求1所述的保护罩系统（10），还包括：

-第一组保护罩，所述第一组保护罩中的每个保护罩对应于所述第一保护罩（1）的真实副本，

-第二组保护罩，所述第二组保护罩中的每个保护罩对应于所述第二保护罩（2）的真实副本，

-保护性末端罩，以及

-保护性根部罩。

对于某些叶片可能的-首先设置第二组的真实副本！-取决于形状和/或较短的长度；取决于修理长度。

17.根据权利要求16所述的保护罩系统，其中，所述第一保护罩（1）的le半径与所述第二保护罩（2）的le半径不同。

弯曲率->le半径

更开放的曲率对比更闭合的曲率

仅4种不同的罩类型->。

18.根据权利要求16或17所述的保护罩系统，其中，所述第一保护罩（1）具有在0.5米（距离末端2m/1m-3m）和1.3米（距离末端12m/优选为9-24m/更优选为10-14m）之间的弦长，并且所述第二保护罩（2）具有大约1.3米或更长的弦长。

le的长度的外部1/3（-1/2）-对于不同组的壳体为50%/50%。

18.根据权利要求16或17所述的保护罩系统，其中，所述第一保护罩（1）具有在0.5米和1.3米之间的弦长，并且所述第二保护罩（2）具有大约1.3米或更长的弦长。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的保护罩系统，其中，所述保护性末端罩具有扫掠端，以覆盖并配合叶片末端。

预弯曲-比其他壳体更弯曲；

不是叶片末端的精确副本，但更弯曲-因此其在安装到叶片时被拉伸；

对于所有壳体有效，但对于末端壳体更夸张；

末端被覆盖或未被覆盖/开放的末端-更容易配合叶片末端的所有变型，但比封闭的末端具有更少的侵蚀保护性能；

封闭末端-更好的保护，但需要叶片末端几乎没有变化，因此需要更多的壳体变体。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的保护罩系统，其中，所述保护性根部罩具有朝向根部侧上的前缘的平滑过渡。

-根部端部没有重叠部分，没有销孔；

朝向根部侧上的前缘的平滑过渡。

选择：没有根部壳体。

优点

对于权利要求16：

与仅能够安装在前缘表面的预定部分上的刚性保护壳体相比，构建根据本发明的保护罩的材料具有一定的柔性，这允许其沿前缘沿大得多的表面区域安装。结果，单独设计的保护罩的总数可以减少到严格最低。所产生的在生产成本和物流方面的经济优势相当明显和重要。由于在许多情况下，沿风力涡轮机叶片的前缘的表面形状仅平滑地变化，因此甚至可以仅使用两组不同的保护罩，加上保护性末端罩和保护性根部罩。甚至可以仅利用两组保护罩，加上保护性末端罩。

对于权利要求17:

如前所述，沿风力涡轮机叶片的前缘的表面形状，并且更确切地说是前缘半径，仅平滑地改变。因此，可以使用相同的制造过程来构建不同组的保护罩。相同的3d模具可被用于多种叶片类型。这有利地用于进一步降低相关的生产成本。