用来制造用于风力涡轮机转子叶片的翼梁帽的方法技术

公开了制造用于风力涡轮机(10)的转子叶片(16)的翼梁帽(20)的方法。该方法包括提供多个拉剂成型件(40)，其由经由树脂材料固化的一个或更多纤维或纤维束构成。另一步骤包括使拉剂成型件(40)的端部以预定角度渐缩。该方法还包括在翼梁帽的模具中布置渐缩的拉挤成型件(40)。该方法还包括将多个拉挤成型件(40)结合在一起，以便形成翼梁帽。

【技术实现步骤摘要】

本主题大体涉及风力涡轮机的转子叶片，并且更特定地，涉及用来制造用于风力涡轮机转子叶片的翼梁帽(sparcap)的方法。
技术介绍
风能被认为是目前可获得的最洁净、最环境友好的能源中的一种，并且在这点上风力涡轮机已获得日益增多的关注。现代风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或更多转子叶片。转子叶片使用已知的翼型件原理从风俘获动能，并且通过旋转能来传递动能以转动联接转子叶片至齿轮箱的轴，或者如果不使用齿轮箱，那么直接传递至发电机。发电机然后将机械能转换成可部署至公用电网的电能。风力涡轮机转子叶片大体包括由复合层压材料的两个壳半部形成的主体壳。壳半部通常使用模制工艺制成，且然后沿着转子叶片的对应端部联接在一起。通常，主体壳是相对轻质的且具有结构性质(例如，刚度、抗弯性及强度)，该性质不构造为经受弯曲力矩和在操作期间施加于转子叶片上的其它载荷。为了增加转子叶片的刚度、抗弯性和强度，主体壳典型地使用一个或更多结构构件(例如，带有在它们之间构造的抗剪腹板的相反的翼梁帽)来增强，该结构构件接合壳半部的内表面。翼梁帽可由多种材料构成，包括但不限于玻璃纤维层压复合物和/或碳纤维层压复合物。更具体地，现代翼梁帽通常由比传统复合物更不昂贵的拉挤成型复合物构成，因为拉挤成型复合物可以较厚的区段生产。如在本文中所使用，术语“拉挤成型复合物”、“拉挤成型”或相似术语大体限定为增强材料(例如，纤维或织物或编织线绳)，其浸有树脂并被拉动穿过受热的固定冲模，使得树脂固化或经受聚合。如此，拉挤成型工艺典型地特征在于，产生具有不变横截面的复合物部分的复合物材料的连续工艺。因而，多个拉挤成型件可为在模具中真空浸渍在一起来形成翼梁帽。但是，拉挤成型复合物的端部可产生局部应力集中的区域，从而引起该部分脱层。此外，未改变的端部可引起真空袋桥接问题，其可导致所得部分中的缺陷。由此，存在对解决前述问题的改善的拉挤成型翼梁帽的需要。更具体地，由一个或更多具有渐缩端部的拉挤成型件构成的翼梁帽将是有利的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在下列描述中部分地阐述，或可从描述变得明显，或可通过本专利技术的实践而习得。在本公开的一个方面中，公开了一种制造风力涡轮机的转子叶片构件的方法。该方法包括提供多个拉挤成型件，其由经由树脂材料固化的一个或更多纤维或纤维束构成。另一步骤包括使拉挤成型件的端部以预定角度渐缩。该方法还包括在转子叶片构件的模具中布置渐缩的拉挤成型件。该方法还包括将多个拉挤成型件结合在一起，以便形成转子叶片构件。在一个实施例中，转子叶片构件可包括翼梁帽、抗剪腹板、叶根环中的至少一者，或可受益于由拉挤成型件构成的任何其它转子叶片构件。在另一实施例中，该方法还可包括在转子叶片构件的模具中布置渐缩的拉挤成型件，使得当被安装在风力涡轮机的转子叶片上时，渐缩的端部沿基本翼展方向延伸。备选地，该方法可包括在转子叶片构件的模具中布置渐缩的拉挤成型件，使得当被安装在风力涡轮机的转子叶片上时，渐缩的端部沿基本翼弦方向延伸。在其它实施例中，预定角度可为从大约15度至大约35度(例如，大约20度)，以便在铺层端部处减少应力集中。在另外的实施例中，将多个拉挤成型件结合在一起以便形成转子叶片构件的步骤还可包括将固化的拉挤成型件真空浸渍在一起或者将拉挤成型件粘接在一起。更具体地，在某些实施例中，拉挤成型件可经由粘合剂、预浸材料、半浸材料或相似物中的至少一种而粘接在一起。在特定实施例中，纤维或纤维束可包括玻璃纤维、碳纤维或任意其它适当的纤维或它们的组合。而且，树脂材料可包括任何适当的树脂，例如聚合物，或更具体地聚酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)、乙烯基酯、环氧树脂或相似物。在另一方面中，本公开针对一种制造风力涡轮机的转子叶片构件的方法。该方法包括提供多个拉挤成型件，其由经由至少一种树脂材料固化在一起的一个或更多纤维或纤维束构成。另一步骤包括使多个拉挤成型件中的一者的至少一个端部渐缩。又一步骤包括将多个拉挤成型件布置且结合在一起，以便形成转子叶片构件。应当懂得，该方法还可包括如在本文中描述的额外步骤和/或特征中的任一者。在又一方面中，本公开针对风力涡轮机的转子叶片。该转子叶片包括叶根和叶尖、前缘和后缘、吸力侧和压力侧、以及构造有压力侧或吸力侧中的一者或两者的至少一个结构构件。结构构件由粘接在一起的多个拉挤成型件构成。拉挤成型件中的每一个由经由树脂材料固化在一起的多个纤维或纤维束形成。而且，拉挤成型件中的至少一者包括渐缩端部，其在多个拉挤成型件粘接在一起之前形成入拉挤成型件。转子叶片还可包括在本文中描述的额外特征中的任一者。例如，在某些实施例中，结构构件可为翼梁帽、抗剪腹板、叶根环、或任意其它适当的转子叶片构件。根据一方面，本专利技术提供了一种制造风力涡轮机的转子叶片构件的方法，该方法包括：提供多个拉挤成型件，其由经由树脂材料固化的一个或更多纤维或纤维束构成；使拉剂成型件的端部以预定角度渐缩；在转子叶片构件的模具中布置渐缩的拉挤成型件；以及将多个拉挤成型件结合在一起，以便形成转子叶片构件。优选地，转子叶片构件包括翼梁帽、抗剪腹板、或叶根环中的至少一者。优选地，该方法还包括在转子叶片构件的模具中布置渐缩的拉挤成型件，使得当被安装在风力涡轮机的转子叶片上时，渐缩的端部沿基本翼展方向延伸。优选地，该方法还包括在转子叶片构件的模具中布置渐缩的拉挤成型件，使得当被安装在风力涡轮机的转子叶片上时，渐缩的端部沿基本翼弦方向延伸。优选地，预定角度为从大约15度至大约35度。优选地，将多个拉挤成型件结合在一起以便形成转子叶片构件的步骤进一步包括将拉挤成型件真空浸渍在一起或将拉挤成型件粘接在一起中的至少一者。优选地，拉挤成型件经由粘合剂、预浸材料、半浸材料中的至少一种而粘接在一起。优选地，纤维或纤维束包括玻璃纤维或碳纤维中的至少一者。优选地，至少一种树脂材料还包括聚酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)、乙烯基酯、或环氧树脂中的至少一者。根据另一方面，本专利技术提供了一种制造风力涡轮机的转子叶片构件的方法，该方法包括：提供多个拉挤成型件，其由经由至少一种树脂材料固化在一起的一个或更多纤维或纤维束构成；使多个拉剂成型件中的一者的至少一个端部渐缩；以及将多个拉挤成型件布置且结合在一起，以便形成转子叶片构件。优选地，转子叶片构件包括翼梁帽、抗剪腹板、或叶根环中的至少一者。优选地，该方法还包括在转子叶片构件的模具中布置渐缩的拉挤成型件，使得当被安装在风力涡轮机的转子叶片上时，渐缩的端部沿基本翼展方向延伸。优选地，该方法还包括在转子叶片构件的模具中布置渐缩的拉挤成型件，使得当被安装在风力涡轮机的转子叶片上时，渐缩的端部沿基本翼弦方向延伸。优选地，至少一个渐缩的端部包括在大约15度至大约35度之间的角度。优选地，将多个拉挤成型件结合在一起以便形成转子叶片构件进一步包括将拉挤成型件真空浸渍在一起或将拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造风力涡轮机(10)的转子叶片构件的方法，所述方法包括：提供多个拉挤成型件(40)，其由经由树脂材料固化的一个或更多纤维或纤维束构成；使所述拉剂成型件(40)的端部(42)以预定角度渐缩；在所述转子叶片构件的模具中布置所述渐缩的拉挤成型件(40)；以及将所述多个拉挤成型件(40)结合在一起，以便形成所述转子叶片构件。

【技术特征摘要】
2014.11.25 US 14/5525181.一种制造风力涡轮机(10)的转子叶片构件的方法，所述方法包括：
提供多个拉挤成型件(40)，其由经由树脂材料固化的一个或更多纤维或纤维束构成；
使所述拉剂成型件(40)的端部(42)以预定角度渐缩；
在所述转子叶片构件的模具中布置所述渐缩的拉挤成型件(40)；以及
将所述多个拉挤成型件(40)结合在一起，以便形成所述转子叶片构件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转子叶片构件包括翼梁帽(20)、抗剪腹板(24)、或叶根环中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述转子叶片构件的模具中布置所述渐缩的拉挤成型件(40)，使得当被安装在所述风力涡轮机(10)的转子叶片(16)上时，所述渐缩的端部(42)沿基本翼展方向延伸。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述转子叶片构件的模具中布置所述渐缩的拉挤成型件(40)，使得当被安装在所述风力涡轮机(10)的转子叶片(16)上时，所述渐缩的端部(42)沿基本翼弦方向延伸。
5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：AA亚布劳，SB盖格，CD卡鲁索，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US