包括可变模板的抗剪腹板模具系统技术方案

描述了一种抗剪腹板模具系统，用于制造I形抗剪腹板形式的风力涡轮机组件，所述抗剪腹板具有腹板本体以及在腹板本体的第一端处的第一腹板底座凸缘和在腹板本体的第二端处的第二腹板底座凸缘。所述系统包括用于形成至少部分腹板本体的中心模制部分、用于形成至少部分第一腹板底座凸缘的第一模板、以及用于形成至少部分第二腹板底座凸缘的第二模板。第一模板和第二模板相对于中心模制部分的角度是可调整的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括可变模板的抗剪腹板模具系统
本专利技术涉及一种用于制造I形抗剪腹板形式的风力涡轮机组件的抗剪腹板模具系统，所述抗剪腹板具有腹板本体以及在腹板本体的第一端处的第一腹板底座凸缘和在腹板本体的第二端处的第二腹板底座凸缘。本专利技术进一步涉及一种通过抗剪腹板模具系统制造I形抗剪腹板形式的风力涡轮机组件的方法。
技术介绍
风力涡轮机叶片通常根据两种结构设计中的一种来制造，即薄的空气动力学壳体粘合或以其他方式粘结到翼梁上的设计，或梁帽（也称为主层压结构）集成在空气动力学壳体中的设计。在第一设计中，翼梁构成叶片的承载结构。翼梁以及空气动力学壳体或壳体部件是分开制造的。空气动力学壳体通常被制造为两个壳体部件，一般被制造为压力侧壳体部件和吸力侧壳体部件。两个壳体部件粘合或以其他方式连接到翼梁，并进一步沿壳体部件的前缘和后缘彼此粘合。这种设计具有的优点是关键的承载结构可以分开制造，并因此更容易控制。另外，这种设计允许生产梁的各种不同制造方法，如模制和纤维缠绕。在第二设计中，梁帽或主层压结构集成在壳体中，并与空气动力学壳体一起模制。与叶片的其余部分相比，主层压结构一般包括更多数量的纤维层，并且至少关于该数量的纤维层可以形成局部加厚的风力涡轮机壳体。因此，主层压结构可以形成叶片中的纤维插入部。在这种设计中，主层压结构构成承载结构。叶片壳体一般设计有集成在压力侧壳体部件中的第一主层压结构和集成在吸力侧壳体部件中的第二主层压结构。第一主层压结构和第二主层压结构一般通过一个或多个抗剪腹板连接，所述抗剪腹板例如可以具有C形或I形横截面。对于非常长的叶片，叶片壳体可以进一步沿至少部分的纵向范围包括压力侧壳体中的附加的第一主层压结构和吸力侧壳体中的附加的第二主层压结构。这些附加的主层压结构也可以通过一个或多个抗剪腹板连接。这种设计具有的优点是更容易通过叶片壳体部件的模制控制叶片的空气动力学形状。抗剪腹板的作用是加强叶片结构，并防止过度弯曲或翘曲。一些叶片设计使用由具有I形或C形横截面的梁构件形成的抗剪腹板，这些构件具有主体，主体具有在主体的相对端处从其延伸的承载凸缘。制造这种I形或C形腹板的一个方法是通过将夹层板本体提供成纤维材料层以希望的凸缘的形状施加在相对端处，纤维材料被注入有树脂，并随后固化以形成刚性的凸缘。众所周知以适当形状的模具结构制造这种抗剪腹板，其中可以使用相对简单的U形模具制造C形腹板，其中夹层板本体在模具结构的相对壁之间延伸，通过纤维材料抵靠着所述壁的层叠来形成凸缘。类似地，可以使用具有中心支撑的模具制造I形腹板，所述中心支撑由任一侧上的柔性支撑构件界定，以在柔性支撑构件与相对的模具壁之间限定可调整的通道。在这种情况下，夹层板本体布置在中心支撑上，而可调整的通道布置为接收纤维层，以在板本体的第一侧上形成凸缘，板本体的第二侧上的凸缘通过纤维材料抵靠着相对模具壁的层叠来形成。这些制造系统的实例在国际专利申请公开No.WO2013/037466A1和国际专利申请公开No.WO2014/095870A1中可见。但是，这些系统具有需要可去除插入件以能够从系统移除I形腹板的缺点。另外，层叠是相当复杂的，因为纤维层必须在插入件周围折叠。这可能为纤维层叠提供皱纹。除了上述之外，由于通过所述凸缘转移相对大的力，具有这种注入树脂的纤维基凸缘的抗剪腹板可以是受关注的区域，以防止结构破损和裂纹。另外，用于制造抗剪腹板的模具系统对于每个叶片是专门定制的，使得抗剪腹板的高度和腹板底座凸缘的角度对于特定的风力涡轮机叶片模型或类型是特别设计的。因此，对于每个风力涡轮机叶片类型或模型需要单独的模具系统，并且模具系统是笨重的和昂贵的。本专利技术的目的是提供一种用于制造抗剪腹板形式的风力涡轮机叶片组件的替代系统和方法，其提供了增加的制造容易性，并且还有利的是具有减小的结构失效风险。
技术实现思路
这是根据由一种用于制造I形抗剪腹板形式的风力涡轮机组件的抗剪腹板模具系统获得的第一方面，所述抗剪腹板具有腹板本体以及在腹板本体第一端处的第一腹板底座凸缘和在腹板本体第二端处的第二腹板底座凸缘，其中所述系统包括：-中心模制部分，其用于形成至少部分腹板本体，-第一模板，其用于形成至少部分第一腹板底座凸缘，以及-第二模板，其用于形成至少部分第二腹板底座凸缘，其中-第一模板和第二模板相对于中心模制部分的角度是可调整的。通过具有可变的模具，有可能使用相同的模具系统制造多个不同的抗剪腹板类型，并且有可能将腹板底座凸缘的角度定制成风力涡轮机叶片的空气动力学壳体的特定几何形状。另外，所述系统允许角度的小调整，由此有可能凭经验调整模板的角度位置，使得对于腹板底座凸缘实现对特定风力涡轮机叶片模型或类型的壳体部件的更好的附接表面。认识到的是，抗剪腹板是细长的元件。因此，抗剪腹板模具系统也是细长的。另外，清楚的是，布置在模具系统的横向侧处的可调整模板可以是沿模具系统的纵向方向可变地调整的。由此，有可能将模板的角度设定为沿模具系统的第一区段的第一角度，并且将模板的角度设定为沿模具系统的第二区段的第二角度。认识到的是，模具系统可以被分区段，特别是沿着模具系统的纵向或叶展方向。因此，一个区段可以制造抗剪腹板（或翼梁）的第一纵向区段，而另一区段可以制造抗剪腹板的第二纵向区段。优选地，分区段的模具系统可以组装，使得抗剪腹板可以被制造为一体化结构。所谓大致I形意味着抗剪腹板具有抗剪腹板本体以及在腹板本体的第一端处的第一腹板底座凸缘（其中第一凸缘部件从腹板本体的第一侧延伸并且第二凸缘部件从腹板本体的第二侧延伸）和在腹板本体的第二端处的另一第二腹板底座凸缘（其中第一凸缘部件从腹板本体的第一侧延伸并且第二凸缘部件从腹板本体的第二侧延伸）。根据优选实施例，第一模板与第二模板之间的距离是平移可调整的，或者换句话说，两个模板之间的距离可以是改变的。由此，进一步有可能改变通过模具系统制造的抗剪腹板的宽度或高度。还允许宽度或高度的小调整，由此有可能凭经验调整两个腹板底座凸缘之间的距离，使得可以实现腹板底座凸缘与风力涡轮机叶片的壳体部件之间的更受控制的粘合厚度。在第一实施例中，第一模板与中心模制部分之间的距离是平移可调整的，和/或第二模板与中心模制部分之间的距离是平移可调整的。实际上，这通常将通过静止的（例如，通过台子支撑静止的）中心部分来实现，并且其中模板可以相对于静止部分移动。在第二实施例中，中心模制部分的宽度例如通过套管式布置可变。由此，中心部分的部件可以与其中一个模板一起移动。在有利的实施例中，模具系统包括下模具部件，所述下模具部件包括第一模板、中心模制部分和第二模板。在另一有利的实施例中，所述系统进一步包括柔性盖，其覆盖下模具部件。柔性盖适合于提供光滑的连续表面，使得纤维加强材料、芯部材料和有可能的插入件可以布置在柔性盖的顶部上。柔性盖可以覆盖中心部分与模板之间的有可能的间隙。在又另一有利的实施例中，所述模具系统包括具有升高的中心部分的下模具部件。例如，升高的部分可以是用于层叠纤维加强材料和抗剪腹板的其他部件的支撑台的一部分。在一个实施例中，所述模具系统进一步包括在升高的中心部分的第一侧处的第一可去除插入件和/或在升高的中心部分的第二侧处的第二可去除插入件。第一可去除插入件可以包括远离中心部分朝向的第一外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗剪腹板模具系统，用于制造I形抗剪腹板形式的风力涡轮机组件，所述抗剪腹板具有腹板本体以及在所述腹板本体的第一端处的第一腹板底座凸缘和在所述腹板本体的第二端处的第二腹板底座凸缘，其中，所述系统包括：‑ 中心模制部分，其用于形成至少部分所述腹板本体，‑ 第一模板，其用于形成至少部分所述第一腹板底座凸缘，以及‑ 第二模板，其用于形成至少部分所述第二腹板底座凸缘，其中‑ 所述第一模板和所述第二模板相对于所述中心模制部分的角度是可调整的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种抗剪腹板模具系统，用于制造I形抗剪腹板形式的风力涡轮机组件，所述抗剪腹板具有腹板本体以及在所述腹板本体的第一端处的第一腹板底座凸缘和在所述腹板本体的第二端处的第二腹板底座凸缘，其中，所述系统包括：-中心模制部分，其用于形成至少部分所述腹板本体，-第一模板，其用于形成至少部分所述第一腹板底座凸缘，以及-第二模板，其用于形成至少部分所述第二腹板底座凸缘，其中-所述第一模板和所述第二模板相对于所述中心模制部分的角度是可调整的。2.根据权利要求1所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述第一模板与所述第二模板之间的距离是平移可调整的。3.根据权利要求2所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述第一模板与所述中心模制部分之间的距离是平移可调整的，和/或所述第二模板与所述中心模制部分之间的距离是平移可调整的。4.根据权利要求2或3所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述中心模制部分的宽度例如通过套管式布置可变。5.根据前述权利要求中任一项所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述模具系统包括下模具部件，所述下模具部件包括所述第一模板、所述中心模制部分以及所述第二模板。6.根据权利要求5所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述系统进一步包括柔性盖，其覆盖所述下模具部件。7.根据前述权利要求中任一项所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述模具系统包括下模具部件，所述下模具部件具有升高的中心部分。8.根据权利要求7所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述模具系统进一步包括在所述升高的中心部分的第一侧处的第一可去除插入件和/或在所述升高的中心部分的第二侧处的第二可去除插入件。9.根据权利要求8所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述第一可去除插入件包括远离所述中心部分朝向的第一外侧部件，并且所述第二可去除插入件包括远离所述中心部分朝向的第二外侧部件，其中，所述第一外侧部件和所述第二外侧部件从所述下模具部件的上部向下部会聚。10.根据前述权利要求中任一项所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述第一模板和所述第二模板布置为分别形成所述第一腹板底座凸缘和所述第二腹板底座凸缘的外部。11.根据前述权利要求中任一项所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述第一模板的角度是通过第一铰接机构可调整的，并且所述第二模板的角度是通过第二铰接机构可调整的。12.根据权利要求11所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述铰接机构连接到支撑台。13.根据前述权利要求中任一项所述的抗剪腹板模具系统，其中，所述第一模板的角度是通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：SH佩德森，KA拉斯穆斯森，
申请(专利权)人：LMWP专利控股有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK