叶片模块、模块化转子叶片及组装模块化转子叶片的方法

摘要

本发明涉及叶片模块、模块化转子叶片及组装模块化转子叶片的方法。提供了一种模块化转子叶片(5)的叶片模块(100)，该叶片模块(100)包括中空的纤维复合材料主体(150)和至少一个镶嵌物(10)，该纤维复合材料主体(150)沿着纵向叶片轴线延伸，该至少一个镶嵌物(10)位于纤维复合材料主体(150)的纵向端部处或者附近。镶嵌物(10)包括适于接收螺纹紧固件(80)的接收器(11)和锚固到纤维复合材料主体(150)上的锚固部分(12)。另外还提供了包括至少两个叶片模块(100，200)的模块化风力涡轮机转子叶片(5)，以及用于组装模块化风力涡轮机转子叶片(5)的方法。

说明书

技术领域

本文公开了模块化转子叶片的叶片模块和模块化风力涡轮机转子叶片。另外，本文还公开了用于组装模块化风力涡轮机转子叶片的方法。

背景技术

发明内容

提供了一种模块化转子叶片的叶片模块。根据第一实施例，该叶片模块包括纤维复合材料主体和至少一个镶嵌物，该纤维复合材料主体限定了沿着纵向叶片轴线延伸的中空的叶片轮廓，该至少一个镶嵌物位于纤维复合材料主体的纵向端部处，或者位于纤维复合材料主体的纵向端部附近。镶嵌物包括接收器(receptacle)和锚固部分，该接收器适于接收螺纹紧固件，该锚固部分锚固到纤维复合材料主体上，以便将拉力从接收器传递至纤维复合材料主体。

还提供了一种包括至少第一叶片模块和至少第二叶片模块的模块化风力涡轮机转子叶片。第一叶片模块包括具有第一边缘的第一纤维复合材料主体和延伸至该第一边缘的至少第一镶嵌物。第一镶嵌物包括第一接收器和锚固到第一纤维复合材料主体上的锚固部分。第二叶片模块包括具有第二边缘的第二纤维复合材料主体和延伸至该第二边缘的至少第二镶嵌物。第二镶嵌物包括第二接收器和锚固部分，该锚固部分锚固到第二纤维复合材料主体上。根据另一个实施例，模块化风力涡轮机转子叶片还包括第一叶片模块与第二叶片模块之间的可拆的对接接头，以及第一镶嵌物与第二镶嵌物之间的螺纹接头。该螺纹接头包括紧固到第一接收器和第二接收器上的螺纹紧固件。

另外，提供了一种用于组装模块化风力涡轮机转子叶片的方法。该方法包括提供第一叶片模块及提供第二叶片模块。第一叶片模块包括第一纤维复合材料主体和至少一个第一镶嵌物，该第一纤维复合材料主体具有第一边缘，该至少一个第一镶嵌物延伸至第一边缘或者第一边缘附近，并包括适于接收螺纹紧固件的第一接收器。第一镶嵌物还包括锚固到第一纤维复合材料主体上的锚固部分。第二叶片模块包括第二纤维复合材料主体和至少一个第二镶嵌物，该第二纤维复合材料主体具有第二边缘，该至少一个第二镶嵌物延伸至第二边缘或第二边缘附近，并包括适于接收螺纹紧固件的第二接收器。另外，第二镶嵌物包括锚固到第二纤维复合材料主体上的锚固部分。根据又一个实施例，用于组装模块化转子叶片的方法还包括对齐第一叶片模块和第二叶片模块，使得第一接收器和第二接收器同轴地布置，并使用延伸到第一接收器中且延伸到第二接收器中的螺纹紧固件在第一镶嵌物与第二镶嵌物之间形成可拆的机械连接。

根据从属权利要求、说明书和附图，其它方面、有利之处和特征显而易见。

附图说明

在说明书的其余部分中，包括参照附图，更具体地阐述了对于本领域的技术人员而言完整并且可以实施的实施例公开内容，包括其最佳模式，其中：

图1显示了风力涡轮机的示意性侧视图，其中可适用几个实施例。

图2根据一个实施例显示了风力涡轮机的模块化转子叶片。

图3根据某些实施例更详细地示出了在图2中显示的转子叶片模块中的两个。

图4根据另一个实施例显示了中间件和图3的转子叶片模块的侧视图。

图5根据又一个实施例显示了转子叶片模块的节段。

图6根据又一个实施例示出了介于两个转子叶片模块之间的两个镶嵌物的布置。

图7根据某些实施例显示了两个转子叶片模块之间的对接接头的详细示意图。

图8根据另一个实施例显示了在图7中显示的组件的示意性的插入物。

图9根据又一个实施例显示了两个转子叶片模块的分解视图。

图10根据一个实施例显示了用于组装模块化转子叶片的方法的流程图。

图11根据另一个实施例显示了用于组装模块化转子叶片的另一种方法的流程图。

为了清楚的目的，如果没有另外说明，相同的元件或方法步骤在不同的图和图表中用相同的参考标记标明。部件列表：1                 塔架2                 机舱3                 转子(轮毂)5                 转子叶片10                第一镶嵌物11                第一接收器12，22            锚固部分16，26            凹部13                套管，带螺纹的套管20，20a           第二镶嵌物21                第二接收器25                狭槽50，60，70        中间件75                预对中销51，61，151       外轮廓52，152           内轮廓55，56，57，58    孔80                螺纹紧固件，螺杆81                工具接合部分85                螺钉85a               螺钉头86                垫圈87                螺母88                用于接收螺钉头的插入物90                可拆的对接接头100，200，300     叶片模块101，201          第一边缘，第一侧面102，202          第二边缘，第二侧面105               外表面106               内表面110               弦线111，121          第一侧面150，250          主体103               叶片根部303               叶片尖端500               风力涡轮机

具体实施方式

现在将详细地参照公开内容的各实施例，该公开内容的一个或多个实例显示在图中。各实例以对公开内容进行说明的方式提供，而并非意图作为限制。例如，显示或描述为一个实施例的一部分的特征可用于其它实施例，或者与其它实施例结合使用，以产生又一个实施例。这样的变更和变型旨在包括在本文中。

图1显示了典型的水平轴风力涡轮机500的示意性侧视图。风力涡轮机500包括塔架1，机舱2在该塔架1的顶端处安装到其上。支撑着一个或多个转子叶片5的轮毂或转子3安装到机舱2的侧端。通常，转子叶片5可通过容纳在轮毂3内部的桨距驱动器(pitchdrives)(未示出)进行调节。在该申请的上下文中，术语“风力涡轮机”或“风力设备”是指将风的动能转换成机械能的机器。机械能通常还使用异步主发电机或同步主发电机转换成电能。主发电机通常输送可供入公用电网的、直至额定发电机输出功率的电功率。转子叶片5的长度根据额定发电机输出功率而增大。对于具有在MW范围内的额定发电机输出功率的风力涡轮机，使用长度高达60米或者甚至更长的转子叶片。由于其长度和重量的原因，这样的转子叶片难以制造和运输。因此，经常希望转子叶片能够按部分或模块制造，并按部分或模块运输到风力涡轮机架设的位置处。另外，大型的转子叶片在风力涡轮机运行过程中承受较大的动态应力。因此，通常还希望组装好的转子叶片能够维护和修理。

图2在示意图中显示了用于在风力涡轮机500中使用的模块化转子叶片5。组装好的模块化转子叶片5成形为中空的空气动力学轮廓主体，该空气动力学轮廓主体沿着纵向方向从转子叶片根部或凸缘103延伸至转子叶片尖端303，限定了纵向叶片轴线。转子叶片根部103通常安装到风力涡轮机轮毂3上。在显示在图2中的实施例中，模块化转子叶片5包括三个叶片模块：尖端叶片模块100、中间叶片模块200和根部叶片模块300。通常，叶片模块100，200和300是转子叶片5的沿横向分开的部分或节段。在该说明书中，横向方向应当理解为基本垂直于纵向方向或纵向叶片轴线。在其它实例中，模块化转子叶片5包括仅仅两个叶片模块，例如尖端叶片模块和根部叶片模块，或者多于三个叶片模块，例如沿着纵向叶片轴线依次安装的根部叶片模块、几个中间叶片模块和尖端叶片模块。在根部叶片模块300与中间叶片模块200之间，以及在中间叶片模块200与尖端叶片模块之间形成有可拆的对接接头90，该对接接头90将在下面更详细地进行说明。

图3是两个被组装的叶片模块100和200的分解视图。两个模块100和200包括相应的纤维复合材料主体150和250。纤维复合材料主体150和250限定了沿着纵向叶片轴线延伸的中空的叶片轮廓。

另外，两个叶片模块100和200中的各叶片模块分别包括位于纤维复合材料主体150和250的纵向端部处的相应的镶嵌物10和20。在另一个实施例中，镶嵌物10和20位于相应的纤维复合材料主体150和250的纵向端部附近，例如离开纵向端部一厘米或几厘米。镶嵌物10和20适于接收螺纹紧固件，以用于在叶片模块100与叶片模块200之间形成可拆的对接接头。为此，镶嵌物10和20通常面对面并且同轴地布置，并成对地拧在一起。如果叶片模块100和200为中间叶片模块(如在图3中所示)，则其通常在相应的纤维复合材料主体的两个纵向端部上包括几个镶嵌物。为了清楚起见，在图3中显示了在纤维复合材料主体150的叶片尖端方向上布置在纵向端部处的八个镶嵌物10中的仅一个镶嵌物10。根部叶片模块通常仅在纤维复合材料主体的纵向尖端端部处包括镶嵌物。同样，尖端叶片模块通常仅在纤维复合材料主体的纵向根部端部处包括镶嵌物。另外，对于由多于两个叶片模块制成的模块化转子叶片而言，根部叶片模块的镶嵌物的数目通常多于尖端叶片模块的镶嵌物的数目。这是因为根部叶片模块与中间叶片模块之间的可拆的对接接头90的机械载荷通常大于尖端叶片模块与中间叶片模块之间的机械载荷。换言之，可使用较少的螺纹接头来可逆地将较靠近叶片尖端的叶片模块彼此紧固。

因为两个叶片模块100和200的典型设置类似，所以，仅参照叶片模块100进行说明。在一些实施例中，镶嵌物10和20甚至相同。镶嵌物10包括接收器或接收器部分11和锚固部分12，该接收器或接收器部分11适于接收螺纹紧固件，该锚固部分12锚固到纤维复合材料主体150上，以便将拉力从接收器11传递至纤维复合材料主体150。通常，锚固部分12粘结或层压或模制到纤维复合材料主体150上，以保证稳定的连接。纤维复合材料主体150通常由纤维复合材料或纤维增强的复合材料(诸如增强的玻璃纤维、碳纤维、合成纤维或其组合)制成。通常，接收器11如在图3中所示布置在纤维复合材料主体150的内表面106上。在另一个实施例中，接收器11至少部分地布置在纤维复合材料主体150的外表面105与内表面106之间。出于空气动力学的原因，接收器11通常不会延伸穿过外表面105。另外，接收器11可完全布置在外表面105与内表面106之间。

在一个实施例中，叶片模块100和200通过层压纤维毡和相应的镶嵌物10和20在模具中制成。纤维毡可(例如)形成为短切原丝毡(CSM)。还应当理解，术语“纤维毡”也可以指至少两层纤维毡的堆叠。可用于纤维毡的示范性的纤维包括碳纤维(例如来自TorayIndustries有限公司的T800，T700和T600；来自Hexcel公司的IM7和AS4；以及来自Toho Tenax有限公司的STS和HTS)，玻璃纤维(例如来自诸如PPG，AGY，St.Gobain，Owens-Corning或Johns Manville等供应商的石英，E-glass玻璃，S-2 glass玻璃，R-glass玻璃)，聚酯纤维，聚酰胺纤维(诸如可从美国特拉华州威灵顿的E.I.DuPont获得的NYLON^TM聚酰胺)，芳香族聚酰胺纤维(诸如可从美国特拉华州威灵顿的E.I.DuPont获得的KEVLAR^TM芳香族聚酰胺；或者可从奥地利的LenzingAktiengesellschaft获得的P84^TM芳香族聚酰胺)，聚酰亚胺纤维(诸如可从美国特拉华州威灵顿的E.I.DuPont获得的KAPTON^TM聚酰亚胺)，伸直链聚乙烯(诸如来自Honeywell国际有限公司.，Morristown，NJ，USA的SPECTRA^TM聚乙烯；或者来自Toyobo Co.，Ltd.，或DSM的DYNEEMA^TM聚乙烯)，硼纤维等等。纤维的强度可以通过使用本领域中已知的技术(诸如但不限于通过纤维沿着一定的方向定向形成多层或多股，或类似的方法)来进一步增强。可以使纤维以任何常规的形式(诸如编成辫带、单向、机织织物、针织物、漩扭织物(swirl fabric)、毡垫、盘绕等等形式)可用。还应当理解，纤维毡可用树脂预浸渍。通常，纤维增强的复合材料通过用树脂或塑料来浸渍纤维毡以及树脂或塑料固化而形成。通常，树脂包括至少一个可固化的单体。该单体可具有至少一个异氰酸酯单元、酯单元、烯单元、环醚单元、或环氧单元、氧杂环丁烷单元等等或其组合。合适的可固化的单体包括非饱和的聚酯(诸如可从Reichhold获得的聚酯树脂，可从DSM获得的聚酯树脂，可从Ashland获得的AROEOL^TM聚酯树脂)；乙烯基酯(诸如可从Reichhold获得的和树脂，可从Ashland获得的DERAKANE和树脂，可从DSM获得的ATLAC树脂)；丙烯酸酯，二丙烯酸酯(diacrylates)，二甲基丙烯酸酯，多官能的丙烯酸酯和多官能的甲基丙烯酸酯(诸如可从诸如CytecSurface Specialties，Sartomer，Rahn和BASF等公司获得的聚酯丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯等等)。基于纤维复合材料的总重量，可固化的单体通常以从大约90％(按重量计)至大约10％(按重量计)的范围存在，且更优选地，基于纤维复合材料的总重量，以从大约80％(按重量计)至大约20％重量的范围存在。

包括至少一个环醚单元的合适的树脂包括脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂(诸如来自Dow化学公司的ERL-4221，CYRACURE^TM UVR-6110，CYRACURE^TM UVR-6107和CYRACURE^TM UVR-6105以及来自Cytec Surface Specialties的1500)；双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂，苯酚酚醛环氧树脂，甲酚-酚醛环氧树脂，双酚环氧树脂，多官能环氧树脂(即包括两个或多个环氧基的环氧树脂)，萘环氧树脂(例如来自DainipponInk and Chemicals的EXA-4700)，二乙烯基苯二氧化物，2-缩水甘油基苯基缩水甘油醚，双环戊二烯型环氧树脂(例如来自Dainippon Ink and Chemicals的HP-7200)，多元芳香族树脂型的环氧树脂等等，或其组合。所有这些种类的环氧树脂在本领域中都是已知的，并且通过已知的方法能够广泛地获得或制备。尤其适合的环氧树脂和固化工艺的其它说明性的实例在(例如)以下(文献)中有所描述：美国专利No.4,882,201，No.4,920,164，No.5,015,675，No.5,290,883，No.6,333,064，No.6,518,362，No.6,632,892，No.6,800,373；美国专利申请公开No.2004/0166241以及WO 03/072628A1。也可以应用多官能的氧杂环丁烷树脂。

任何这些树脂，都应当根据用于制造具有所需的机械特性和环境特性的风力涡轮机80的纤维增强复合材料零件的具体的纤维增强物来进行选择。在树脂中混合硬化剂/催化剂之后，树脂通常在真空条件下除气，以清除或移除来自液态树脂的所有夹带空气。树脂通常应当能够经过(一定)热量和时间下的真空压力循环环境，而不形成气泡或空穴。

可另外存在于纤维复合材料中的填充剂可包括有机填充剂或无机填充剂、增强型填充剂、增容填充剂(extending filler)、纳米颗粒等等，或其混合物。在特定的实施例中，填充剂通常包括增强型填充剂，诸如但不限于具有高强度的纤维。填充剂可以是UV透明的填充剂，诸如但不限于玻璃、氧化硅、煅制氧化硅、氧化铝、氧化锆、纳米颗粒等等。备选地，填充剂可以是UV不透明的填充剂，诸如但不限于碳纤维、碳黑、碳化硅、氮化硼、氧化锆、二氧化钛、白垩、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙、硅酸盐(诸如滑石、云母或高岭土)、氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁，或有机填充剂(诸如聚合物粉末、聚合物纤维)等等。在本文的上下文中，UV不透明是指材料或者阻挡UV辐射，或者吸收UV辐射，或者二者兼有。本领域的技术人员将认识到，取决于诸如物理形式或合成方法等因素，某些填充剂可以是或者UV不透明的，或者UV透明的。还可以使用多于一种填充剂的混合物。基于纤维复合材料的总重量，填充剂可在成分上以从大约1％至大约90％的范围存在，且更典型地以按重量计从大约10％至大约80％的范围存在。更优选地，基于纤维复合材料的总重量，填充剂可以按重量计从大约30％至大约75％的范围存在。

另外，转子叶片模块可由两个沿纵向分开(例如沿着弦线110分开)的半叶片模块制成。通常，半叶片模块通过在模具中层压来制造。半叶片模块可已经由制造商紧固在一起，或者在风力涡轮机架设期间紧固在一起。在架设风力涡轮机期间，尤其是为了安装半模块，两个半叶片模块可包括位于纤维复合材料主体的横向端部处或者其附近的另外的镶嵌物。这两个半叶片模块可使用同轴地定向的镶嵌物紧固在一起(如本文所阐述的用于安装两个叶片模块的镶嵌物)。换言之，本文所阐述的安装原理适用于转子叶片的沿纵向分开的中空轮廓构件，以及转子叶片的沿横向分开的中空轮廓构件(其中插入物布置在中空轮廓构件的周缘上)。

与单件的转子叶片相比，尤其是与单件的大型转子叶片相比，转子叶片模块的制造和/或到风力涡轮机的架设端(side)的运输通常复杂性更低，并且更价廉。另外，甚至大型转子叶片的架设也可表现出严重的障碍，这种严重的障碍可通过将转子叶片模块依次安装到已经安装的风力涡轮机的转子上而避免。另外，在模块化转子叶片的一部分损坏或腐蚀的情况下，可仅仅更换受影响的模块。此外，在优化转子叶片的空气动力学特性的现场实验中，不同地成形的模块(例如不同的尖端模块)可容易地互换。

通常，纤维复合材料主体150和250是模块化转子叶片5的横向节段，如图3中所示。镶嵌物10通常延伸至第一边缘或第一侧面101，其在朝向叶片尖端定向的模块100的端部处沿横向布置在模块100的内表面106与外表面105之间。同样，镶嵌物20延伸至第二边缘或第二侧面202，其在朝向叶片根部定向的模块200的端部处沿横向布置在模块200的内表面206与外表面205之间。然而，镶嵌物10和20也可以与相应的边缘间隔开例如一或两厘米。为了稳定性的原因，镶嵌物10和20的接收器通常分别延伸至相应的边缘101和202，或者延伸到至少靠近相应的边缘101和202。

根据另一个实施例，第一镶嵌物10的接收器和第二镶嵌物20的接收器至少成对地彼此同轴地定向，并且对于每个接收器对使用仅仅一个单件式螺纹紧固件将它们拧到一起。在这种情况下，可形成两个叶片模块100和200之间的简单、稳定并且可拆的对接接头。

根据又一个实施例，叶片模块200还包括延伸至第一边缘201的镶嵌物20，其在朝向叶片尖端定向的模块200的端部处、在横向平面中布置在叶片模块200的内表面206与外表面205之间。这种叶片模块200可用作中间叶片模块。

在图4中，显示了图3的叶片模块100在第一边缘101的平面中的截面，以及图3的叶片模块200在第二边缘202的平面中的截面。在一个实施例中，可拆的对接接头直接形成于叶片模块100的第一边缘101与叶片模块200的第二边缘202之间。在另一个实施例中，中间件50紧固到相应的边缘上，至少紧固到叶片模块100和叶片模块200其中之一上。中间件50包括孔55，该孔55用于各个面对面安装的镶嵌物对10和20，使得各对镶嵌物10和20可通过一个螺纹紧固件来紧固。通常，中间件50通过粘结接头和/或螺纹接头紧固到相应的边缘上。另外，中间件50通常是基本扁平的，即其沿着纵向方向的延展相对于沿着横向方向的延展而言较小。由于空气动力学的原因，中间件50的外轮廓51制成使得在两个叶片模块100和200之间获得了平滑的相交。另外，中间件50通常由诸如铝或钢的金属制成。这一点通常也适用于镶嵌物10和20，并保证了叶片模块100和200之间的稳定连接。

图5显示了邻近镶嵌物10的转子叶片模块100的示意性的节段。叶片模块100包括纤维复合材料主体150，该纤维复合材料主体150由外表面105、内表面106和第一侧面或第一边缘101界定。第一侧面101基本垂直地邻接外表面105和内表面106。根据另一个实施例，镶嵌物10包括布置在内表面106上的基本立方形的接收器或接收器部分11，和将拉力从接收器11传递到纤维复合材料主体150的锚固部分12。为此，锚固部分通常层压到纤维复合材料主体150中。通常，锚固部分12的纵向延展大于接收器11的纵向延展，以保证镶嵌物10与纤维复合材料主体150之间的牢固连接。镶嵌物10可(例如)为L形，且锚固部分为板形，如图5中所示。在另一个实例中，锚固部分形成为鸠尾，该鸠尾进一步提高了将拉力从接收器11传递至纤维复合材料主体150的能力。如果锚固部分12由纤维复合材料制成，尤其是由与纤维复合材料主体150相同的纤维复合材料制成，则还可以获得锚固部分12和纤维复合材料主体150的坚固的锚固。另一方面，接收器11通常由金属(诸如钢)制成。这是因为接收器11通常适于接收金属的螺纹紧固件。在某些实施例中，接收器11和锚固部分12由相同的金属制成，以保证镶嵌物10本身的高机械稳定性。

通常，接收器11具有第一表面111，该第一表面111基本平行于第一侧面101而定向，并邻接该第一侧面101。另外，接收器11包括圆柱形的套管13，该套管13从第一表面111起沿着平行于第一侧面101的法线方向和/或平行于纵向叶片轴线的方向至少延伸到接收器11中。在所显示的图5的实例中，圆柱形的套管13具有用于将螺杆拧入该圆柱形的套管13中的内螺纹(未示出)。

在另一个实施例中，接收器11的套管13完全布置在外表面105与内表面106之间。

图6显示了用于在两个叶片模块之间形成可拆的对接接头90的两个镶嵌物10和20的布置。为了简单起见，这两个叶片模块的相应的纤维复合材料主体未示出。

根据另一个实施例，同轴并且面对面布置的第一和第二接收器11和21相同。另外，锚固部分12和锚固部分22可如图6中所示相同。套管13和23沿着通常平行于纵向叶片轴线的方向延伸贯穿相应的接收器。在这种情况下，单件式螺纹紧固件80(其也平行于纵向叶片轴线定向)可用来将两个接收器11和21拧在一起。换言之，接收器11和21分别形成了镶嵌物10和20的凸缘部分，并适于接收基本平行于纵向叶片轴线定向的螺纹紧固件80。螺纹紧固件80可以(例如)是在其各端上利用至少一个螺母紧固的螺杆，或者是拧入螺母中的有头螺钉。

图7显示了两个转子叶片模块100和200之间的可拆的对接接头90。各转子叶片模块是模块化转子叶片的沿横向分开的中空轮廓构件，并包括八个镶嵌物，这些镶嵌物使用用于各对的螺杆80成对地拧在一起。镶嵌物10和20的锚固部分12和22包括作为表面增大结构的孔58，以增强镶嵌物10和20与相应的纤维复合材料主体之间的结合。备选地和/或附加地，可使用沿着纵向方向或沿着弦线110的方向定向的布置在锚固部分12和22上的裂口，和/或锚固部分12和22的粗糙的表面。为了清楚起见，转子叶片模块100和200的纤维复合材料主体未示出。另外，绘出了转子叶片100的八个镶嵌物10中的仅仅一个镶嵌物10和仅仅一个螺杆80。

扁平的金属中间件50和60通过螺钉85分别紧固到各纤维复合材料主体上。通常，中间件50和60拧到相应的镶嵌物10和20上。备选地和/或附加地，中间件50和60拧到和/或粘结到相应的纤维复合材料主体上。同样，为了清楚起见，仅显示了用来将中间件50安装到转子叶片模块100的纤维复合材料主体上的16个螺钉中的两个螺钉。根据另一个实施例，转子叶片模块100的中间件50包括两个锥形的金属的预对中销75，该预对中销75配合穿过中间件60中的孔，并配合到转子叶片模块200的纤维复合材料主体的锥形凹部中。预对中销75简化了组装模块化转子叶片期间两个转子叶片模块的彼此对齐。

根据又一个实施例，中间件50和60在用于螺杆80的孔(未示出)周围包括凹部或凹陷，该凹部或凹陷在被组装的转子叶片模块100和200之间、在各个面对面安装的第一镶嵌物10和第二镶嵌物20的接收器对之间的区域中形成狭槽25。因为狭槽25能够从模块化转子叶片外部接近，所以收紧工具可容易地插入狭槽中。相应地，通过使用收紧工具将螺杆拧入镶嵌物对10和20的接收器中，可从转子叶片外部将对齐的转子叶片模块100和200拧在一起。另外，通过使用收紧工具将螺杆从各镶嵌物对10和20的接收器中拧出，可从转子叶片外部拆卸组装好的转子叶片模块100和200。在这种情况下，在两个转子叶片模块之间获得了可容易地移除并且牢固的对接接头90。这就允许简单地组装模块化转子叶片及互换其零件。由于空气动力学的原因，已安装的转子叶片模块之间的狭槽25通常使用例如盖子和/或施用粘性薄片来覆盖。另外，狭槽25可在封闭之前填充有适当的填充材料。通常，在拆卸两个转子叶片模块之前，必须移除狭槽25的覆盖物。

备选地和/或附加地，用于中间件50和60的螺杆80的孔(未示出)周围的凹部或凹陷，可形成为使得狭槽25可从模块化转子叶片内部接近。

图8更详细地显示了图7的镶嵌物10和20之间所使用的螺纹接头。所显示的纵向截面切开显示在图7中的螺杆80。根据另一个实施例，杆80在一侧(例如左侧)包括阳螺纹，且在另一侧(例如右侧)包括阴螺纹(螺纹未示出)。在该实例中，接收器21的套管23包括阴螺纹(也未示出)，螺杆80可拧入该阴螺纹中，直到底部止挡(bedstop)。未示出的面对面布置的镶嵌物10包括带有套管13的接收器11，该套管13具有阳螺纹，螺杆80可同时拧入该阳螺纹中，直到底部止挡。通常，底部止挡布置成使得如果建立了镶嵌物之间的牢固连接，则螺杆80到达两个底部止挡。另外，螺杆80包括工具接合部分81，该工具接合部分81配合到(例如)开口扳手中。因此，在将螺杆80插入两个套管13和23中之后，开口扳手可用来将镶嵌物10和20拧到一起。另外，开口扳手还可以用来从模块化转子叶片外部拧松镶嵌物10和20。

图9根据几个实施例显示了两个转子叶片模块100和200之间的另一个可拆的对接接头90。同样，各转子叶片模块是模块化转子叶片的沿横向分开的中空轮廓构件，并包括成对地拧在一起以组装转子叶片的八个镶嵌物。为了清楚起见，显示了仅仅一个面对面布置的镶嵌物对10和20，以及拧到相应的镶嵌物10和20上的扁平的金属中间件50和60。转子叶片模块100和200的纤维复合材料主体未绘出。中间件50和60分别包括用于螺纹紧固件85的孔55，以及用于用来将中间件50和60紧固到镶嵌物10和20上的螺钉的通常更小的孔57。金属镶嵌物10和20相同地成形，并且其接收器部分分别包括无螺纹的套管13和23。

根据一个实施例，镶嵌物10和20还包括相应的凹部16和26，以用于沿着垂直于模块化转子叶片的内表面和/或外表面的方向接近螺纹紧固件85。模块化转子叶片的内表面和外表面也未显示在图9中。通常，它们在靠近所显示的对接接头区域的镶嵌物处分别基本符合中间件50和60的外轮廓51和61。

根据又一个实施例，镶嵌物10和20之间的螺纹接头由具有头部85a的螺栓85形成，该头部85a配合到可引入镶嵌物20中的可选的插入物88中。通常，如在图中所示，垫圈86附加地用于螺纹接头。如果使用插入物88，则通常仅仅必须将一个开口扳手从外转子叶片表面的外部插入凹部16中，并用来将镶嵌物10和20拧到一起。同样，如果(例如)将要更换转子叶片模块，则通常仅仅必须将一个开口扳手插入凹部16中，并用来拧松镶嵌物10和20。在没有插入物88的情况下，通常使用两个紧固工具来拧紧及拧松镶嵌物10和20。

类似于参照显示在图7中的狭槽25所阐述的，凹部16和26通常通过紧固盖子和/或施用粘性薄片来填充和/或密封。

另外，转子叶片模块100的中间件50也包括两个锥形的、金属的预对中销75(仅显示了一个)，该预对中销75配合穿过中间件60中的孔56，并配合到转子叶片模块200的纤维复合材料主体的锥形凹部中。这一点简化了组装期间所需的两个转子叶片模块的对齐。

参照图10对此进行更详细地阐述，图10显示了用于组装模块化风力涡轮机转子叶片的方法1000。在方法1000的最初两个步骤1010和1020中提供第一叶片模块100和第二叶片模块200。通常，叶片模块是模块化转子叶片5的沿纵向分开的中空轮廓构件。第一叶片模块100包括具有第一边缘101的第一纤维复合材料主体150和延伸至该第一边缘101的至少一个第一镶嵌物10。第一镶嵌物10包括第一接收器11和锚固部分12，该第一接收器11适于接收螺纹紧固件80，该锚固部分12锚固到第一纤维复合材料主体150上。第二叶片模块200包括具有第二边缘202的第二纤维复合材料主体250和延伸至该第二边缘202的至少一个第二镶嵌物20。第二镶嵌物20包括第二接收器21和锚固部分22，该第二接收器21适于接收螺纹紧固件80，该锚固部分22锚固到第二纤维复合材料主体250上。通常，镶嵌物10和20模制或层压或粘结到相应的纤维复合材料主体上。在某些实施例中，接收器11和21相同。

在随后的步骤1100中，第一叶片模块100和第二叶片模块200对齐，使得第一接收器11和第二接收器21同轴。通常，接收器11和21对齐，使得它们相对于纵向叶片轴线基本平行地定向。

根据一个实施例，步骤1100之后是步骤1200：通过使用延伸到第一接收器11中且延伸到第二接收器21中的单件式螺纹紧固件80，在第一镶嵌物10与第二镶嵌物20之间形成可拆的机械连接。在这种情况下，可形成叶片模块100和200之间的可拆的对接接头。

在某些实施例中，方法1000在步骤1100之前还包括以下步骤：即利用用于螺纹紧固件80的孔将第一中间件50紧固到第一边缘101上，和/或以下步骤：即利用用于螺纹紧固件80的孔将第二中间件60紧固到第二边缘202上。

显示在图11中的用于组装模块化转子叶片5的方法1001与方法1000类似。另外，(还包括)步骤1150：从模块化转子叶片外部将收紧工具(诸如开口扳手)插入狭槽25或凹部16中。该收紧工具用来成对地将镶嵌物10和20拧到一起。另外，在步骤1200之后应用对开口(例如狭槽25或凹部16和/或凹部26)进行密封的步骤1300。密封开口通常包括以下中的至少一种：填充开口、将盖子紧固到开口上及施用粘性薄片，以形成空气动力学翼型件(airfoil)。

为了拆卸模块化转子叶片，通常使用与用于组装模块化转子叶片相同的收紧工具、在移除狭槽25或凹部16和/或凹部26的密封部之后从转子叶片外部拧松已形成的可拆的对接接头90。

该书面描述使用实例来公开实施例，包括最佳模式，并且还使本领域的技术人员能够制造及使用这些实施例。尽管已经描述了各种具体的实施例，但是，本领域的技术人员将会认识到，在权利要求的精神和范围之内进行变更的情况下，可实践其它的实施例。特别地，上述实施例的彼此非排他的特征可彼此组合。可获得专利保护的范围由权利要求限定，并且可包括本领域的技术人员所想到的其它实例。如果这样的其它示例具有与权利要求的字面语言无区别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言有非实质性差别的等效结构元件，则这些其它实例旨在处于权利要求的范围内。