风轮机叶片的制造制造技术

描述了一种制造风轮机叶片的根端的方法。所述根端具有根端面，当所述叶片安装在风轮机上时所述根端面借助变桨轴承连接至风轮机轮毂，并且所述方法包括：在所述叶片的所述根端中设置多个孔，每个孔均轴向延伸到所述叶片中并且具有限定在所述根端面处的开口；提供多个插塞，每个插塞均具有大体实心的第一端部；将所述插塞插入到相应孔中，每个插塞均插入一定深度，由此相应插塞的所述第一端部在所述孔内延伸并且抵靠所述孔的内表面形成密封，并且每个插塞的所述第一端部的牺牲部分在所述根端面处从相应孔的所述开口伸出；以及加工所述根端面以形成与所述变桨轴承接界的大体平坦的根端面，其中，加工所述根端面的步骤包括移除伸出的插塞的伸出的牺牲部分而使得各个插塞的余留的第一端部大体与所述根端面齐平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及风轮机叶片的制造，更具体地说，涉及一种制造叶片的根端的方法以及一种在所述方法中用于防止碎屑积聚在限定于叶片的根端中的孔中的装置。
技术介绍
现代的风轮机叶片通常由诸如玻璃纤维加强塑料(GFRP)之类的复合材料模制成。叶片从大体圆形的根端朝顶端纵向延伸。图1示出了典型的风轮机叶片12的根端10。多个金属根部插入件14嵌在叶片12的根端10中。根部插入件14大体是管状的并且具有圆形截面。如借助实施例由虚线14a所示，根部插入件14轴向延伸到叶片的根端中。每个插入件14限定一个具有内螺纹的纵向孔16。插入件14绕根端10的圆周均等间隔开。插入件14均具有环形的平坦端面18，此平坦端面围绕并限定孔16的开口20。插入件14的平坦端面18与叶片12的环形的根端面22齐平。当叶片安装在风轮机上时，根部插入件用于将叶片连接至安装至轮毂的变桨轴承。双头螺栓用以将叶片固定至变桨轴承，螺栓杆接纳在插入件的螺纹孔内。在叶片的制造过程中，插入件用以在模制过程中支撑叶片。就这一点而言，叶片的根端借助从位于叶片模具的一端的底架伸出到孔中的双头螺栓固定至底架。当从模具移除叶片时，铜润滑脂应用至双头螺栓并且应用至孔以使叶片的根端能够从双头螺栓被释放。一旦叶片被从模具移除，就加工叶片的根端以提供平坦的水平面，水平面形成与变桨轴承的界面。轨道铣床用于此目的，通常从根端移除一两毫米的材料以形成所需的平面。与铣削过程相关的问题在于，铣削过程产生的削屑易于积聚在根部插入件的孔内。由于孔内铜润滑脂的存在(削屑黏着至铜润滑脂)而加剧了此问题，因此使得难以在铣削过程后移除销屑。在叶片离开工厂之前，每个根部插入件都经受彻底的清洁过程以从孔移除任一碎屑或者销屑。由于每个叶片均包括大量根部插入件，此清洁过程既耗时又昂贵。而且，难以在清洁过程之后检查孔的清洁度，因此即使在清洁过程之前也存在少量碎屑可能存在于一个或者多个孔中的可能性，或者更糟糕的是，清洁过程中意外地完全遗漏一个孔。一旦清洁了孔，就在每个孔中插入环形塞子。塞子具有带螺纹的外表面，并且塞子旋拧到孔中。塞子包括一体化的端盖，该端盖具有周向凸缘，当塞子插入到孔中时，周向凸缘覆盖在根部插入件的加工成的环形表面上。通常在凸缘与环形表面之间设置有垫圈。塞子防止碎屑在储存以及运输叶片的过程中进入孔中，同时垫圈与凸缘用以保护根部插入件的环形表面。在就要安装叶片时移除塞子。即使在情况最佳时，叶片连接至轮毂的操作也是困难并且昂贵的过程。然而，如果上述清洁过程不够彻底，那么在安装时碎屑可能仍存在于孔内。碎屑会阻止双头螺栓正确紧固在孔内，或者在一些情况下，碎屑可能使螺栓卡在孔内。因此，安装时孔内碎屑的存在是一个严重的问题，并且安装时孔内碎屑的存在会延误叶片的安装并且在一些情况下阻止叶片的安装。本专利技术的目的在于克服上述一个或者多个问题。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种制造风轮机叶片的根端的方法，根端具有根端面，当叶片安装在风轮机上时根端面借助变桨轴承连接至风轮机轮毂，并且方法包括：(a)在叶片的根端中设置多个孔，每个孔均轴向延伸到叶片中并且具有限定在根端面处的开口；(b)提供多个插塞，每个插塞均具有大体实心的第一端部；(c)将插塞插入到的相应孔中，每个插塞均插入一定深度，由此相应插塞的第一端部在孔内延伸并且抵靠孔的内表面形成密封，并且每个插塞的第一端部的牺牲部分在位于根端面处从相应孔的开口伸出；以及(d)加工根端面以形成与变桨轴承接界的大体平坦的根端面，其中，加工根端面的步骤包括移除伸出的插塞的伸出的牺牲部分而使得各个插塞的余留的第一端部大体与根端面齐平。根据本专利技术，插塞在加工过程之前插入到孔中。插塞堵插塞孔，从而有益地在铣削过程中防止销屑进入孔中。因此，无需在铣削过程之后清洁孔，并因此本专利技术代表制造过程方面的重大改进。插塞保持在适当位置直到安装叶片时为止，在安装叶片时移除插塞。安装时孔是绝对清洁的，因为销屑不可能存在于孔内。在加工了根端面之后，帽可以附接至各个插塞的第一端部。帽优选具有本体，该本体大体覆盖根端面的环绕孔的外周部分。孔优选设置在嵌在叶片的根端中的相应根部插入件中，并且根端面的外周部分优选由根部插入件的端面限定。这些端面与叶片的根端一起被加工，并且重要的是当安装叶片时这些表面是平坦并且清洁的，因为这些表面形成与变桨轴承的接界。垫圈优选设置在帽的本体与环绕孔的外周端面之间。垫圈以及/或者帽的本体便利地用以在运输以及储存叶片的过程中保护环绕孔的加工过的外周表面，从而确保安装叶片时所述表面既清洁又平坦。每个插塞的第一端部可以包括用于接纳帽的插入部的第一凹口。第一凹口优选轴向延伸到第一端部中。插塞优选在相应孔内插入一定深度，由此第一凹口在根端面的上方以及下方延伸。当移除各个插塞的牺牲部分时第一凹口暴露在根端面处。第一凹口轴向延伸到插塞的位于孔内的其余部分中。然后，帽可以通过相应帽的插入部插入到位于相应插塞的其余的第一端部中的第一凹口中而附接至插塞。在本专利技术的优选实施方式中，帽可以锁定至相应插塞。这可以借助分别与帽的插入部以及插塞的第一凹口相关的互锁特征实现。互锁特征可以允许帽附接至所述插塞并且基本防止帽从插塞移除。互锁特征有益地防止帽离开原位或者与插塞分离。优选的是，孔是带螺纹的，并且插塞包括带螺纹的外表面。因此，所述方法可以涉及在孔内旋拧插塞使得插塞上的螺纹与孔内的螺纹匹配。每个插塞的第一端部可以包括用于接纳工具的第二凹口。第二凹口优选轴向延伸到插塞的第一端部中。因此，所述方法可以包括插塞在相应孔内插入一定深度，由此第二凹口在根端面的上方以及下方延伸。当移除各个插塞的牺牲部分时第二凹口暴露在根端面处。第二凹口延伸到插塞的余留在孔内的部分中，从而工具能在加工插塞的牺牲的端部后插入到第二凹口中。在最初的插入过程中，所述方法可以涉及将工具插入到第二凹口中，并且利用工具使插塞相对于孔转动。为了从孔移除插塞，所述方法还会涉及将工具插入到第二凹口中并且沿相反的方向转动插塞，例如从孔旋松插塞。运送帽的本体可以包括覆盖第二凹口的孔口。因此，从孔移除插塞的步骤可以涉及将工具插入通过此孔口插入到第二凹口中。根据本专利技术的第二方面，提供一种插塞，该插塞具有第一端部以及第二端部并且构造成用于插到限定在风轮机部件中的孔中使得插塞的第二端部能完全定位在孔内并且插塞的第一端部能部分定位在孔内，第一端部的牺牲部分从孔伸出，其中，插塞的第一端部大体是实心的并且包括一个以上的凹口，凹口在第一端部中轴向延伸至一定深度，由此在使用中当插塞插入到孔中时，凹口或者每个凹口在限定孔的开口的表面上方以及下方延伸，并且其中，插塞的第一端部构造成抵靠孔的内表面形成密封以防止在加工表面以及插塞的伸出的牺牲部分的过程中碎屑进入孔。插塞优选包括第一凹口，该第一凹口轴向延伸到第一端部中。第一凹口可以有益地成形成接纳帽的待配合至插塞的第一端部的插入部。第一凹口优选大体是环形的，并且可以构造成接纳帽的大体管状的插入部。第一凹口可以包括一个以上互锁特征，所述一个以上互锁特征用于接合设置在帽的插入部上的一个以上互锁特征。互锁特征可以构造成允许帽的插入部插入到第一凹口中，从而基本防止帽从插塞移除。在优选的实施方式中，第一凹口构造成与帽的插入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造风轮机叶片的根端的方法，所述根端具有根端面，当所述叶片安装在风轮机上时所述根端面借助变桨轴承连接至风轮机轮毂，并且所述方法包括：(a)在所述叶片的所述根端中设置多个孔，每个孔均轴向延伸到所述叶片中并且具有限定在所述根端面处的开口；(b)提供多个插塞，每个插塞均具有大体实心的第一端部；(c)将所述插塞插入到相应孔中，每个插塞均插入一定深度，由此相应插塞的所述第一端部在所述孔内延伸并且抵靠所述孔的内表面形成密封，并且每个插塞的所述第一端部的牺牲部分在所述根端面处从相应孔的所述开口伸出；以及(d)加工所述根端面以形成与所述变桨轴承接界的大体平坦的根端面，其中，加工所述根端面的步骤包括移除伸出的插塞的伸出的牺牲部分而使得各个插塞的余留的第一端部大体与所述根端面齐平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.08 GB 1406327.51.一种制造风轮机叶片的根端的方法，所述根端具有根端面，当所述叶片安装在风轮机上时所述根端面借助变桨轴承连接至风轮机轮毂，并且所述方法包括：(a)在所述叶片的所述根端中设置多个孔，每个孔均轴向延伸到所述叶片中并且具有限定在所述根端面处的开口；(b)提供多个插塞，每个插塞均具有大体实心的第一端部；(c)将所述插塞插入到相应孔中，每个插塞均插入一定深度，由此相应插塞的所述第一端部在所述孔内延伸并且抵靠所述孔的内表面形成密封，并且每个插塞的所述第一端部的牺牲部分在所述根端面处从相应孔的所述开口伸出；以及(d)加工所述根端面以形成与所述变桨轴承接界的大体平坦的根端面，其中，加工所述根端面的步骤包括移除伸出的插塞的伸出的牺牲部分而使得各个插塞的余留的第一端部大体与所述根端面齐平。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(d)之后，所述方法还包括将帽附接至各个插塞的所述第一端部，所述帽具有本体，该本体大体覆盖所述根端面的环绕所述孔的外周部分。3.根据权利要求2所述的方法，该方法还包括在所述帽的所述本体与所述根端面的所述外周部分之间设置垫圈。4.根据权利要求2或者3所述的方法，其中，每个插塞的所述第一端部包括用于接纳所述帽的插入部的第一凹口，所述第一凹口轴向延伸到所述第一端部中，并且所述方法的步骤(c)包括将所述插塞在相应孔内插入一定深度，由此所述第一凹口在所述根端面的上方以及下方延伸，从而使得当移除各个插塞的所述牺牲部分时所述第一凹口暴露在所述根端面处，并且其中，将所述帽附接至所述插塞的步骤包括将相应帽的所述插入部插入相应插塞的所述第一凹口内。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法还包括借助分别与所述帽的所述插入部以及所述插塞的所述第一凹口相关联的互锁特征将所述帽锁定至相应插塞，其中，所述互锁特征允许所述帽附接至所述插塞并且基本防止所述帽从所述插塞移除。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述孔是带螺纹的，并且所述插塞包括带螺纹的外表面，并且所述方法的步骤(c)涉及在所述孔内旋拧所述插塞使得所述插塞上的螺纹与所述孔内的螺纹匹配。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每个插塞的所述第一端部包括用于接纳工具的第二凹口，所述第二凹口轴向延伸到所述第一端部中，并且所述方法的步骤(c)包括将所述插塞在相应孔内插入一定深度，由此所述第二凹口在所述根端面的上方以及下方延伸，从而使得当移除各个插塞的所述牺牲部分时所述第二凹口暴露在所述根端面处。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法的步骤(c)包括将工具插入到所述第二凹口中，并且利用所述工具使所述插塞相对于所述孔转动。9.根据权利要求7或者8所述的方法，其中，在步骤(d)之后，所述方法还包括通过将工具插入到相应插塞的所述第二凹口中并且利用所述工具使所述插塞在所述孔内转动而从所述孔移除所述插塞。10.根据从属于权利要求2至4中任一项时的权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，所述帽的所述本体包括覆盖所述第二凹口的孔口，并且从所述孔移除所述插塞的步骤包括将所述工具插入通过位于所述帽中的所述孔口，并且插入到限定在所述插塞的所述第一端部中的所述第二凹口中。11.根据前述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·戴维，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK