风轮机叶片制造方法或设备技术

技术编号:18462841 阅读:6 留言:0更新日期:2018-07-18 14:26
一种定位夹具(25)以及一种用于制造风轮机叶片的方法,该方法包括:在相应的第一模具与第二模具中模制第一叶片壳部分以及第二叶片壳部分;将抗剪腹板(15)定位在所述第一模具(7)中的第一壳部分(20)内;将所述抗剪腹板在所述第一壳部分中锚定就位;并且将所述第二壳部分(21)闭合在所述第一壳部分上以借此产生风轮机叶片壳,该风轮机叶片壳限定所述风轮机叶片壳的尾缘与前缘之间的翼弦长度以及所述风轮机叶片壳的根部区与梢部之间的翼展长度,并且其中,由第一纵向边缘(24)以及第二纵向边缘界定的所述抗剪腹板沿所述叶片的厚度方向延伸,所述方法进一步包括:设置定位夹具;并且将所述定位夹具固定至所述抗剪腹板,之后通过使所述定位夹具的参考表面(33)与所述第一模具处的定位表面(12)接合从而在所述抗剪腹板处于预定直立位置的状态下使所述定位夹具处于引导位置,借此将所述抗剪腹板引入到所述第一叶片壳部分并引导所述抗剪腹板进入到该抗剪腹板在所述第一壳部分中的预定位置,所述抗剪腹板的第一纵向边缘邻近所述第一壳部分;并且在所述第二叶片壳部分闭合在所述第一叶片壳部分上之前从所述第一模具移除所述定位夹具。在移除所述定位夹具之前,抗剪腹板尤其是其上边缘可以利用系带(30)另外固定至叶片壳。

Method or equipment for making blade of wind turbine

A positioning clamp (25) and a method for making a blade of a wind turbine including the molding of the first blade shell part and the second blade shell part in the corresponding first die and the second die; the shear web (15) located in the first shell part (20) in the first die (7); the shear web is in place. The first shell part is anchored to the position, and the second shell part (21) is closed to the first shell part to produce the wind turbine blade shell. The wind turbine blade shell defines the wing string length between the tail edge of the blade shell of the wind turbine and the front edge and the length of the wing between the root zone and the tip of the blade shell of the wind turbine. In addition, the shear web defined by the first longitudinal edge (24) and the second longitudinal edge extends along the thickness direction of the blade. The method further includes: setting the positioning fixture, and fixing the positioning fixture to the shear web, and then by making the reference surface (33) of the positioning fixture and the reference surface (33). The positioning surface (12) of the first die place is engaged so that the positioning fixture is in a guiding position in a predetermined position in a predetermined position, thereby introducing the shear web into the first blade shell part and guiding the shear web to enter the pre - shear web in the first shell part. The first longitudinal edge of the shear web is adjacent to the first shell part, and the positioning fixture is removed from the first die before the second blade shell part is closed on the first blade shell part. Before removing the positioning fixture, the shear web, especially the upper edge, can be secured to the blade housing by using the tie band (30).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风轮机叶片制造方法或设备
本专利技术涉及风轮机叶片制造方法以及设备。更具体地说,本专利技术涉及用于将抗剪腹板定位在风轮机叶片壳中的方法或者设备。
技术介绍
本领域中公知的风轮机通常包括风轮机塔架以及定位在塔架的顶部上的风轮机机舱。通常包括三个风轮机叶片的风轮机转子借助延伸出机舱前部的低速轴(如图1上所示)连接至机舱。近年来,风轮机已经朝着输出及尺寸以及数量更大的方向发展。伴随着降低能源成本尤其是降低可再生能源的成本的长期需求,这要求用于风轮机叶片的更好并且更成本有效的制造方法以及部件。通常,风轮机转子叶片由这样的空气动力学外部表面构成,该外部表面具有从叶片根部朝其梢部沿翼展方向逐渐减小的横截面积以及需要抵抗挥舞载荷以及沿边载荷的内部承载结构。外部的空气动力学表面通常构造成由模具形成并且限定的叶片壳。壳模具通常构造成两个互补的模具“半体”,一个半体形成叶片抽吸(或者背风)侧并且另一半体形成叶片压力(或者迎风)侧。叶片内部的内部承载结构通常可以从叶片根部延伸至其梢部并且常常可以与壳分开制造(例如呈细长内部翼梁的形式)。另选地,承载结构可以部分整合到叶片表面中(即,壳中)(例如,呈所谓的翼梁帽的形式)。叶片根部连接区域可以用于通常经由变桨轴承将载荷从叶片传递到供叶片连接的转子轮毂中。本领域中公知的风轮机叶片通常由强化聚合物树脂型的复合材料制成,强化材料包括或者结合有诸如玻璃纤维、木材、碳纤维或者诸如丝网之类的某些金属元素之类的一种或者多种材料。通常通过在两个协作的模具结构中模制两个叶片壳半体而制造叶片。当叶片壳半体通过固化树脂基质而被硬化时,对应的连接表面被提供以粘合剂并且通常通过将一个模具半体翻转到另一个模具半体上而使半体相互叠放。为了确保粘合剂硬化时半体被牢固按压在一起,可以或者借助作用在顶模具半体结构的质量上的重力或者更优选通过将上模具向下按压到底模具上(例如借助气压缸或者液压缸或者通过使用大型夹钳或者借助围绕两个模具或者叶片半体的条带)而向模具施加压力。在实施翼梁型承载的情况下,翼梁可以另外用以固定叶片的两个相对的壳半体之间的间距。在承载结构整合到壳中的情况下,可以在相应的壳半体的内部面之间引入一个或者多个抗剪腹板,并且抗剪腹板被锚定至各个叶片壳半体。抗剪腹板常可以锚定至所谓的翼梁帽处的或者邻接翼梁帽的或者翼梁帽附近的相应的壳壁,翼梁帽在相应的壳半体内顺翼展方向延伸。这样的抗剪腹板(或者视情况可能是翼梁)通常可以在其相应的壳半体闭合在一起之前被引入到叶片中。这通常接近模制阶段的末尾发生,发生在各个壳“半体”已经在其相应的模具部分中固化之后。然而,翼梁通常表示尺寸朝梢部逐渐减小的细长箱部分,抗剪腹板往往表示“I”形或者“C”形梁形状或者这些形状的各种组合。因此,并与结构翼梁形成对照,抗剪腹板在叶片壳半体中垂直布置时往往不会可靠地自持。因此,当在叶片壳半体中并排放置两个同等延伸的抗剪腹板时,对于在至少需要腹板被锚定就位的情形下,建议例如通过固化腹板足或者凸缘与壳内表面之间的粘合剂接缝而在相邻腹板之间设置呈横向连接器形式的稳定器。稳定器的强度应足以允许腹板在其正确位置中竖立并且不倒翻或者偏移,但不足以在叶片的操作过程中传递腹板之间的载荷。在一些情况下,易碎但刚性的泡沫连接器被建议作为相邻腹板之间的稳定器。在其他情况下,建议在固化过程完成而将腹板固定就位后切断稳定器。此方法可能具有比较简单并且低成本的优势。然而,为了减小叶片重量、材料成本以及劳力输入,可能有利的是与翼梁帽之间的单个抗剪腹板一起实施整合到叶片壳中的翼梁帽。就单腹板布置而言,不能应用关于两个同等延伸的腹板描述的稳定器方案。EP2261501中建议借助抗剪腹板设定装置将相邻的腹板定位在不可移动的或者底部的叶片壳半体中,相应的腹板牢固附接至抗剪腹板设定装置并且借助该抗剪腹板设定装置腹板被放置并且保持就位,直到完成腹板足与底部壳半体之间的粘合剂固化为止。在腹板牢固就位的情况下,在可移动的或者顶部壳半体闭合在底部半体上并且使壳半体固化以完成叶片壳内部与外部结构之前,粘合剂可以施加至腹板的上凸缘并且可以施加至相应的壳粘合层。根据EP2261501,抗剪腹板设定装置可以位于模具之外并且独立于模具,并且可以包括可移动的龙门架梁,该龙门架梁具有用于与抗剪腹板连接并且维持抗剪腹板的向下伸出的保持器臂。EP2261501中描述的设备构成重要设备的主要部分并且其尺寸占据相当大的生产空间。就更大的叶片而论,所述设备的尺寸占据的生产空间就更大,因此所述方法往往不是用于建立或者获取较大的生产场所的一种选择也不是用于建立或者获取更大型号现有设备类型的选择。因此,本专利技术的一个目的是找到用于在风轮机叶片的壳部分内放置或者定位抗剪腹板的更有利的解决方案。
技术实现思路
根据本专利技术,提供一种用于风轮机叶片制造的改进方法。而且根据本专利技术,提供用于风轮机叶片制造的改进设备。仍进一步根据本专利技术,提供一种采用本专利技术的方法制造的风轮机叶片。所附独立权利要求1中限定了本专利技术的方法。优选地,所附从属权利要求2至11中限定了其可选特征。所附权利要求12中限定了根据本专利技术的定位夹具。所附从属权利要求13至14中限定了定位夹具的进一步的可选特征。所附权利要求15中限定了根据本专利技术制造的风轮机叶片。根据本专利技术,提供一种用于制造风轮机叶片的方法,该方法包括:在相应的第一模具与第二模具中模制第一叶片壳部分以及第二叶片壳部分;将抗剪腹板定位在预定竖立位置中,所述抗剪腹板在第一模具中的第一壳部分内沿翼展方向延伸;将所述抗剪腹板在所述第一壳部分中锚定就位并且使所述第二壳部分闭合在所述第一壳部分上以因而产生风轮机叶片壳,该风轮机叶片壳限定所述风轮机叶片壳的尾缘与前缘之间的翼弦长度以及所述风轮机叶片壳的根部区与梢部之间的翼展长度,并且其中,由第一纵向边缘以及第二纵向边缘界定的所述抗剪腹板沿所述叶片的厚度方向延伸。根据本专利技术,所述方法进一步包括:设置定位夹具;并且将所述定位夹具(优选可脱离地)固定至所述抗剪腹板,之后将所述抗剪腹板引入到所述第一壳半体中然后引导所述抗剪腹板进入到在所述第一壳半体中的预定直立位置,所述抗剪腹板的第一纵向边缘邻近所述第一壳部分。这是通过使所述定位夹具的参考表面与位于所述第一模具处的定位表面接合以因而在所述抗剪腹板位于其预定(优选直立的)位置的状态下使所述定位夹具进入到其引导位置实现的。然后,在所述第二壳半体闭合在所述第一壳半体上之前从所述第一模具移除所述定位夹具。由此,抗剪腹板被可靠地定位在其位于壳中的预期翼弦方向位置处。此方法具有在叶片壳制造过程中将模具本身用作用于将抗剪腹板可靠地并且准确地安装并定位在叶片壳模具中的定位装置的优势。因此,借助此方法定位抗剪腹板不需要用于此任务的高度自动化的、机械化的或者龙门架梁型定位设备。也不需要使用用于此任务的精细化的定位设备。而且,此方法允许风轮机叶片被制造成单抗剪腹板设计同时确保制造过程中抗剪腹板在壳中准确定位并固定并因而也在完成的叶片中准确定位并固定。在另一方面中,本专利技术包括构造成用于在风轮机叶片制造方法中使用的定位夹具,该定位夹具包括位于其头部分与足部分之间的本体部分,其中,所述头部分构造成用于与所述抗剪腹板以可脱离的方式牢固地接合,并且其中,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于制造风轮机叶片的方法,该方法包括:在相应的第一模具与第二模具中模制第一叶片壳部分以及第二叶片壳部分;将抗剪腹板定位在所述第一模具中的第一壳部分内;将所述抗剪腹板在所述第一壳部分中锚定就位;并且将所述第二叶片壳部分闭合在所述第一壳部分上以借此产生风轮机叶片壳,该风轮机叶片壳限定所述风轮机叶片壳的尾缘与前缘之间的翼弦长度以及所述风轮机叶片壳的根部区与梢部之间的翼展长度,并且其中,由第一纵向边缘以及第二纵向边缘界定的所述抗剪腹板沿所述叶片的厚度方向延伸,所述方法进一步包括:设置定位夹具;并且将所述定位夹具固定至所述抗剪腹板,之后通过使所述定位夹具的参考表面与所述第一模具处的定位表面接合从而在所述抗剪腹板处于预定直立位置的状态下使所述定位夹具处于引导位置,借此将所述抗剪腹板引入到所述第一壳部分并引导所述抗剪腹板进入到该抗剪腹板在所述第一壳部分中的预定位置,所述抗剪腹板的第一纵向边缘邻近所述第一壳部分;并且在所述第二叶片壳部分闭合在所述第一壳部分上之前从所述第一模具移除所述定位夹具。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.15 DK PA2015705901.一种用于制造风轮机叶片的方法,该方法包括:在相应的第一模具与第二模具中模制第一叶片壳部分以及第二叶片壳部分;将抗剪腹板定位在所述第一模具中的第一壳部分内;将所述抗剪腹板在所述第一壳部分中锚定就位;并且将所述第二叶片壳部分闭合在所述第一壳部分上以借此产生风轮机叶片壳,该风轮机叶片壳限定所述风轮机叶片壳的尾缘与前缘之间的翼弦长度以及所述风轮机叶片壳的根部区与梢部之间的翼展长度,并且其中,由第一纵向边缘以及第二纵向边缘界定的所述抗剪腹板沿所述叶片的厚度方向延伸,所述方法进一步包括:设置定位夹具;并且将所述定位夹具固定至所述抗剪腹板,之后通过使所述定位夹具的参考表面与所述第一模具处的定位表面接合从而在所述抗剪腹板处于预定直立位置的状态下使所述定位夹具处于引导位置,借此将所述抗剪腹板引入到所述第一壳部分并引导所述抗剪腹板进入到该抗剪腹板在所述第一壳部分中的预定位置,所述抗剪腹板的第一纵向边缘邻近所述第一壳部分;并且在所述第二叶片壳部分闭合在所述第一壳部分上之前从所述第一模具移除所述定位夹具。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述定位夹具便于操作者携带而无需动力提升设备。3.根据权利要求1或者前述权利要求中任一项所述的方法,所述定位表面与所述参考表面构造成相互接触地接合,其中,尤其当所述定位夹具位于所述引导位置时,所述定位表面与所述参考表面之间沿翼弦方向以及/或者厚度方向的相对移动被阻止。4.根据权利要求1或者前述权利要求中任一项所述的方法,其中当位于引导位置时,由所述定位夹具以及所述抗剪腹板构成的定位组件被所述抗剪腹板的所述第一纵向边缘支撑并且被所述定位夹具的所述参考表面支撑。5.根据权利要求1或者前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述定位夹具与所述抗剪腹板设置有用于牢固地以可脱离方式相互接合的接合元件。6.根据权利要求1或者前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法进一步包括在从所述第一模具移除所述定位夹具之前借助位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·瓦尔德洛佩尔S·桑德考克
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

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