与风轮机叶片相关的改进制造技术

描述了一种用于风轮机叶片的抗剪腹板。该抗剪腹板包括面板和腹板头。所述面板的纵向边缘被接纳在所述腹板头中限定的槽内。多个离散的弹簧特征附接于所述面板的所述纵向边缘。所述弹簧特征沿着所述纵向边缘的长度以一定间隔相互分隔开。当所述面板的所述纵向边缘区域被插入所述槽中时，所述弹簧特征压缩所述槽的基部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与风轮机叶片相关的改进
本专利技术总体上涉及风轮机叶片及其制造，并且更具体地，涉及用于风轮机叶片的改进的抗剪腹板和制造包括改进的抗剪腹板的风轮机叶片的方法。
技术介绍
现代风轮机叶片通常由两个半壳构成：迎风壳和背风壳。这两个半壳形成在模具组件的单独的半模中。在半壳在其相应的半模中形成之后，沿着一个或两个半壳的前缘和后缘施用粘合剂。然后，将一个半模在另一个半模的顶部上抬起、转动和定位。这被称为闭合半模，并且导致两个半壳定位成沿着其相应的前缘和后缘接触。然后，固化这两个半壳之间的粘合剂，这导致半壳被牢固结合在一起，形成完整的叶片。风轮机叶片通常包括一个或更多个抗剪腹板，抗剪腹板位于叶片内并且结合在迎风半壳和背风半壳的内表面之间。抗剪腹板是纵向结构，当从横截面看时，纵向结构呈大体I形或C形并且包括以第一凸缘和第二凸缘作为其相应端部的腹板。凸缘被分别结合到相应半壳的内表面，腹板由此在半壳之间形成桥接物。在闭合模具以将半壳结合在一起之前，将纵向粘合剂条带施用于半壳之一的内表面，并且抗剪腹板定位在粘合剂顶部上。抗剪腹板通常被垂直布置，使得抗剪腹板的最靠下凸缘在粘合剂的顶部上。沿着抗剪腹板的最靠上凸缘施用另一粘合剂条带。如果叶片具有多个抗剪腹板，则针对每个抗剪腹板重复该过程。然后，将半模闭合。当半模被闭合时，抗剪腹板的凸缘与叶片壳的相应内表面之间的粘合剂被压缩，并且与半壳之间的粘合剂同时地固化。重要的是，确保在半模闭合期间抗剪腹板和相应半壳之间的粘合剂被充分挤压，以便在抗剪腹板的凸缘和相应半壳的内表面之间形成一致的结合线。在申请人的在先PCT申请WO2008/104174中描述了实现此的一种方式，由此，抗剪腹板包含弹性构件，该弹性构件被布置成在半模闭合期间压缩并随后在粘合剂固化期间膨胀。这导致抗剪腹板的凸缘被迫朝向半壳的相应内表面，使得它们在固化期间对粘合剂施加压缩力。图1中例示了WO2008/104174中描述的抗剪腹板。参照图1，抗剪腹板10被形成为多个部分并且包括腹板面板12和腹板头14，腹板头14被装配在面板12的上纵向边缘16上。腹板面板12呈大体L形并且限定了抗剪腹板10的下凸缘18，下凸缘18用于结合到叶片的第一半壳的内表面。腹板头14的横截面呈大体T形并且限定了上凸缘20，上凸缘20用于结合到叶片的第二半壳的内表面。T形腹板头14包括纵向槽22。在槽22的基部设置泡沫24的条带，槽22中填充有粘合剂。然后，将面板12的上边缘16插入槽22中，使得泡沫24的条带位于面板12的上边缘16和槽22的基部之间。当闭合半模以将半壳结合在一起时，泡沫24的条带最初被压缩，随后略微膨胀，迫使腹板头14朝向半壳的内表面。因此，泡沫24用作弹簧。以上解决方案带来了多个缺点。特别地，泡沫24的条带没有像弹簧一样特别高效表现，因此抗剪腹板10的凸缘18、20和叶片壳的内表面之间的粘合剂挤压仍然是次佳的。另外，泡沫24的条带占据腹板头14中的槽22的基部处的关键区域。当泡沫24的条带沿着腹板头14的整个长度延伸时，其防止了粘合剂积聚在槽22的基部处。因此，粘合剂空隙有效地存在于槽22的基部处，防止了面板12的纵向边缘16在槽22的基部处结合到腹板头14。以上解决方案在实践中带来的另一个问题是，可难以确保腹板面板12被居中地插入腹板头14中的槽22中。一旦半模闭合，就不能够检查面板12在腹板头14内的位置。如果腹板面板12没有被居中地插入槽22中，则这样会在插入期间从槽22的一侧擦掉粘合剂。这可导致腹板面板12和腹板头14之间形成次佳的结合，因为面板12随后可只结合到槽22的一侧。本专利技术的目的是克服以上问题中的一个或全部。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种用于风轮机叶片的抗剪腹板，该抗剪腹板包括：纵向延伸的面板，其具有限定所述面板的纵向边缘的纵向边缘区域；纵向延伸的腹板头，其包括用于结合到风轮机叶片壳的内表面的纵向表面以及横向于所述纵向表面布置的纵向延伸的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁相互分隔开，以在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间限定用于接纳所述面板的所述纵向边缘区域的纵向延伸的槽；以及多个离散的弹簧特征，其附接于所述面板的所述纵向边缘，所述弹簧特征沿着所述纵向边缘的长度以一定间隔相互分隔开，并且被配置成在所述面板的所述纵向边缘区域被插入所述槽中时，压缩所述槽的基部。本专利技术的弹簧特征是弹性的并且在压缩之后恢复其原始形状(或至少部分地恢复其原始形状)。已经发现，弹簧特征是特别高效的并且导致在制造风轮机期间在腹板头和叶片壳之间的结合线中的粘合剂被最佳压缩。可通过将面板的纵向边缘区域插入腹板头的槽内来组装抗剪腹板。槽可至少部分地被合适的粘合剂填充。粘合剂用于将面板的纵向边缘结合到腹板头。根据本专利技术的在面板的纵向边缘上提供弹簧特征意味着，不再需要在腹板头中的槽的基部中提供泡沫的条带。因此，槽的基部仍然可用于粘合剂积聚。因此，本专利技术基本上避免了在面板结合到腹板头时在面板和槽基部处的腹板头之间出现粘合剂空隙。在优选的实施方式中，弹簧特征沿着面板的纵向边缘的长度以每米大致两个到四个的间隔布置。然而，可使用任何其他合适的间距。将弹簧特征设置为沿着面板纵向边缘的长度以一定间隔相互分隔开的离散元件是特别有利的，因为这样允许在弹簧特征之间的区域中在面板的边缘和槽的基部之间由更多空间用于粘合剂积聚，这是由于在这些区域中在面板的边缘和槽的基部之间空无一物。因此，这样改进了面板和腹板头之间的结合，并且防止这些区域中在面板和槽基部之间有粘合剂空隙。提供离散的弹簧特征也使成本降至最低，因为弹簧特征不需要沿着面板的整个长度延伸。在优选的实施方式中，所述弹簧特征各自包括被成形为装配在所述面板的所述纵向边缘上的支架和从所述支架垂下来的弹簧。支架提供了将弹簧特征附接于面板的纵向边缘的便利装置。弹簧特征优选地被配置成与面板的所述纵向边缘形成推入配合。这样允许用手方便地将弹簧特征推到面板的纵向边缘上并且保持在纵向边缘上，而不需要用粘合剂或机械紧固件。这加快了风轮机叶片的生产。所述弹簧特征优选地由诸如聚酰胺或聚酯的塑料材料形成。例如，可方便地通过注塑成型或塑料挤出来形成所述弹簧特征。在优选的实施方式中，所述弹簧与所述支架一体地形成。这样使制造过程简化，因为弹簧元件可形成为单个工件。然而，在其他实施方式中，所述弹簧和支架可分开形成，然后被接合在一起。弹簧特征的弹簧优选地呈大体管状。可容易地通过注塑成型或挤出来形成管状形状。管状形状还提供了特别高效的弹簧，因为它是可压缩的且有弹性的，因此在压缩时容易弹回原形。在优选的实施方式中，弹簧的横截面呈大体圆形。圆形轮廓具有高弹性，因此被发现提供特别高效的弹簧。所述弹簧特征优选地各自限定一个或更多个端部敞开的通道，这些通道与所述面板的所述纵向边缘大体平行地纵向延伸。这些通道有利地允许槽中的粘合剂沿着槽的长度重新分布，而不受弹簧特征妨碍。通道可具有任何合适的形式并且可通过任何合适的手段来提供。例如，通道可以是钻出的通道，或者例如，使用被配置成限定通道的适当形状的注塑成型模具工具或挤出模具，可将通道与弹簧元件一体地形成。管状弹簧在这方面提供了其他优点，因为合适的通道固有地被限定穿过管状弹簧。所述腹板头中的所述槽的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于风轮机叶片的抗剪腹板，该抗剪腹板包括：纵向延伸的面板，其具有限定所述面板的纵向边缘的纵向边缘区域；纵向延伸的腹板头，其包括用于结合到风轮机叶片壳的内表面的纵向表面以及横向于所述纵向表面布置的纵向延伸的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁相互分隔开，以在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间限定用于接纳所述面板的所述纵向边缘区域的纵向延伸的槽；以及多个离散的弹簧特征，其附接于所述面板的所述纵向边缘，所述弹簧特征沿着所述纵向边缘的长度以一定间隔相互分隔开，并且被配置成在所述面板的所述纵向边缘区域被插入所述槽中时，压缩所述槽的基部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.28 DK PA2015704921.一种用于风轮机叶片的抗剪腹板，该抗剪腹板包括：纵向延伸的面板，其具有限定所述面板的纵向边缘的纵向边缘区域；纵向延伸的腹板头，其包括用于结合到风轮机叶片壳的内表面的纵向表面以及横向于所述纵向表面布置的纵向延伸的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁相互分隔开，以在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间限定用于接纳所述面板的所述纵向边缘区域的纵向延伸的槽；以及多个离散的弹簧特征，其附接于所述面板的所述纵向边缘，所述弹簧特征沿着所述纵向边缘的长度以一定间隔相互分隔开，并且被配置成在所述面板的所述纵向边缘区域被插入所述槽中时，压缩所述槽的基部。2.根据权利要求1所述的抗剪腹板，其中，所述面板的所述纵向边缘区域被接纳在所述腹板头的所述槽内，并且所述面板的所述纵向边缘沿着所述槽的大部分长度结合到所述槽的所述基部。3.根据权利要求1或2所述的抗剪腹板，其中，所述弹簧特征各自包括被成形为装配在所述面板的所述纵向边缘上的支架和从所述支架垂下来的弹簧。4.根据权利要求3所述的抗剪腹板，其中，所述弹簧与所述支架一体地形成。5.根据权利要求3或4所述的抗剪腹板，其中，所述弹簧呈大体管状。6.根据权利要求3至5中的任一项所述的抗剪腹板，其中，所述弹簧的横截面呈大体圆形。7.根据任何前一权利要求所述的抗剪腹板，其中，所述弹簧特征被配置成与所述面板的所述纵向边缘形成推入配合。8.根据任何前一权利要求所述的抗剪腹板，其中，所述弹簧特征是注塑成型或挤出的部件。9.根据任何前一权利要求所述的抗剪腹板，其中，所述弹簧特征各自限定一个或更多个端部敞开的通道，所述一个或更多个端部敞开的通道与所述面板的所述纵向边缘大体平行地纵向延伸。10.根据任何前一权利要求所述的抗剪腹板，其中，所述槽的横截面比所述面板的所述纵向边缘区域宽，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东·贝什，S·瓦尔德洛佩尔，
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