用于确保叶片闭合过程中的适当粘接物流动的粘合剂阻挡件设计制造技术

本发明专利技术提供了改善在风力涡轮机叶片制造过程中粘接物流动的装置、系统和方法。当第一涡轮机叶片半体与第二涡轮机叶片半体对准时，在第一壳体与结合帽之间形成间隙。该组件包括对应于第一涡轮机叶片半体的第一模半体和对应于第二涡轮机叶片半体的第二模半体。当第一模半体与第二模半体对准时，形成第二间隙。第一阻挡件设置在第一间隙内，第二阻挡件设置在第二间隙内，从而流体密封由第一间隙和第二间隙限定的容积，以引导粘合粘接物在相邻前缘和后缘之间沿着叶片跨度流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确保叶片闭合过程中的适当粘接物流动的粘合剂阻挡件设计相关申请的交叉引用本申请根据35USC119要求于2018年10月22日提交的临时申请US62/748,835的优先权，其全部内容在此通过引用并入本文。
技术介绍
本公开的实施例涉及在风力涡轮机叶片制造期间改善粘接物的流动的装置、系统和方法。特别地，本公开的装置、系统和方法涉及在叶片闭合过程中确保适当的粘接物流动并防止在粘接物中形成空隙。
技术实现思路
所公开的主题的目的和优点将在下面的描述中阐明并且从下面的描述中显而易见，并且将通过实施所公开的主题而知晓。所公开的主题的其它优点将通过在其书面说明书和权利要求书中特别指出的方法和系统以及从所附附图来实现和获得。为了实现这些和其它优点并根据所公开的主题的目的，如所示例并广泛描述的，所公开的主题包括一种组件，该组件包括：第一涡轮机叶片半体，所述第一涡轮机叶片半体包括限定第一周边的第一壳体和沿第一周边延伸的第一界面表面；第二涡轮机叶片半体，所述第二涡轮机叶片半体包括限定第二周边的第二壳体和沿第二周边延伸的第二界面表面，所述第二涡轮机叶片半体包括从所述周边延伸的结合帽，其中，当所述第一界面表面与所述第二界面表面对准时，在所述第一壳体与所述结合帽之间形成第一间隙；第一模半体，所述第一模半体包括对应于第一壳体的第一模表面；第二模半体，所述第二模半体包括对应于第二壳体的第一模表面，当第一模半体与第二模半体对准时，在第一模半体与第二模半体之间形成第二间隙，其中第一间隙与第二间隙流体连通；第一阻挡件，所述第一阻挡件设置在所述第一间隙内；和第二阻挡件，第二阻挡件设置在所述第二间隙内，从而流体密封由所述第一间隙和所述第二间隙限定的容积。在一些实施例中，粘接物设置在第一界面表面和/或第二界面表面上。在一些实施例中，第一间隙的宽度在大约2mm和15mm之间。在一些实施例中，第二间隙的宽度在大约2mm和15mm之间。在一些实施例中，在第二阻挡件上包括通风口。在一些实施例中，通风孔是第二阻挡件上的多个通风孔之一。在一些实施例中，所述多个通风孔彼此以预定距离间隔开。在一些实施例中，多个阻挡件沿着叶片的前缘和后缘均匀地间隔开。在一些实施例中，所述第一阻挡件永久性地附接到所述第一涡轮机叶片半体和所述第二涡轮机叶片半体中的至少一者。在一些实施例中，第二阻挡件可拆卸地附接到第一模半体和第二模半体中的至少一者。根据本公开的另一方面，提供了一种形成风力涡轮机叶片的方法，该方法包括：提供第一涡轮机叶片半体，所述第一涡轮机叶片半体包括限定第一周边的第一壳体和沿第一周边延伸的第一界面表面；提供第二涡轮机叶片半体，所述第二涡轮机叶片半体包括限定第二周边的第二壳体和沿所述第二周边延伸的第二界面表面，所述第二涡轮机叶片半体包括从所述第二周边延伸的结合帽，其中，当所述第一界面表面与所述第二界面表面对准时，在所述第一壳体与所述结合帽之间形成第一间隙；提供第一模半体，所述第一模半体包括对应于所述第一壳体的第一模表面，所述第一涡轮机叶片半体设置在所述第一模半体内；提供第二模半体，所述第二模半体包括对应于所述第二壳体的第一模表面，当所述第一模半体与所述第二模半体对准时，在所述第一模半体与所述第二模半体之间形成第二间隙，其中所述第一间隙与所述第二间隙流体连通，所述第二涡轮机叶片半体设置在所述第二模半体内；将粘接物施加到第一界面表面和/或第二界面表面上；将第一阻挡件定位在结合帽上，并将第二阻挡件定位在第二模半体上；使第一周边和第二周边接触；以及使所述第一模半体与所述第二模半体接触，从而流体密封由所述第一间隙和所述第二间隙限定的容积。附图说明图1A示出了根据本公开的实施例的示例性风力涡轮机叶片。图1B示出了根据本公开的实施例的图1A的风力涡轮机叶片的横截面。图2A示出了根据本公开的实施例在叶片闭合期间的示例性风力涡轮机叶片的横截面。图2B示出了根据本公开的实施例在叶片闭合期间图2A的风力涡轮机叶片的前缘的横截面。图2C示出了根据本公开的实施例在叶片闭合期间图2A的风力涡轮机叶片的前缘的横截面。图3示出了根据本公开的实施例的在叶片闭合期间示例性风力涡轮机叶片的前缘的横截面的放大部分。图4示出了根据本公开的实施例在叶片闭合期间的示例性风力涡轮机叶片的俯视图。图4A示出了根据本公开的实施例的外部阻挡件和通风口设计的横截面。图5示出了根据本公开的实施例的风力涡轮机叶片根部附接的方法。具体实施方式现代风力涡轮机转子叶片由纤维增强塑料制成，因为纤维增强塑料具有高的强度-重量比。转子叶片通常包括具有圆形前缘和尖锐后缘的翼型形状，并且叶片包括连接到涡轮的毂形件的叶片根部。多个转子叶片在相应的叶片根部处连接到毂形件以形成风力涡轮机。叶片根部包括设置在纤维增强聚合物内的多个根部衬套，所述纤维增强聚合物向叶片提供增强部。螺栓与根部衬套中的螺纹接合以将叶片根部连接到毂形件。通过在一对模具中模制两个半壳体来制造典型的涡轮机叶片。翼梁帽(类似于飞机机翼中的翼梁)，腹板加强件(肋)和其它细节可以可选地安装在叶片半体之一中。粘合剂例如以等距间隔开的珠状物形式施加到第一壳体的结合周边/边缘上。然后，使第二半壳体仍然在其模具中地翻转，并且下降到第一半壳体上。将模具压在一起，并使粘合剂固化，从而将叶片的两个半体连接在一起。两个叶片半体通过粘接物连接在一起的过程被称作叶片闭合。两个叶片半体连接所沿的接缝是整个涡轮机叶片的结构完整性的关键连接点。在叶片闭合期间，粘接物(通常以沿叶片半体的周边间隔开的珠状物的形式施加)必须填充两个叶片半体之间的所有空隙空间，以避免任何制造缺陷。然而，当两个叶片半体被压在一起时，由于粘接物通常是粘性液体，因此粘接物可能不会填充两个叶片半体之间的整个空间，从而在结合接缝中形成可能损害结构完整性的空气空隙。超声测试可以实现为质量控制器，以确保不存在空气空隙，并且如果确定存在空气空隙，则可以将额外的粘接物注入空隙空间中以填充空隙。然而，这种筛选整个结合接缝的方法费用高(需要技术人员的时间和昂贵的测试设备)并且耗时长。因此，需要一种系统来改善叶片闭合期间的粘接物流动并防止在粘接物中形成空气空隙。在各种实施例中，模具和/或阻挡件可以由本领域已知的任何合适的金属制成。在各种实施例中，模具和/或阻挡件可以包括金属，例如铝、钢、不锈钢、钛、钽、钨、或金属的任何合适组合(例如，金属合金)。在各种实施例中，模具和/或阻挡件可以包括聚合物，例如，聚乙烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯等。在各种实施例中，模具和/或阻挡件可以通过机加工(例如，CNC机加工)、3D打印(例如，使用直接金属激光烧结(DMLS)和熔融沉积成型(FDM))、开放成型、封闭成型、树脂灌注、压缩成型、复合手工铺贴、注塑成型、拉挤、自动纤维放置、管轧制、自动带铺设、纤维缠绕、树脂转移成型或本领域已知的任何合适的制造技术。本领域技术人员将认识到，可以使用任何合适的3D打印技术来制造本文所述的部件。图1A示出了根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组件，包括：/n第一涡轮机叶片半体，所述第一涡轮机叶片半体包括限定第一周边的第一壳体和沿第一周边延伸的第一界面表面；/n第二涡轮机叶片半体，所述第二涡轮机叶片半体包括限定第二周边的第二壳体和沿第二周边延伸的第二界面表面，所述第二涡轮机叶片半体包括从所述第二周边延伸的结合帽，其中，当所述第一界面表面与所述第二界面表面对准时，在所述第一壳体与所述结合帽之间形成第一间隙；/n第一模半体，所述第一模半体包括对应于第一壳体的第一模表面；/n第二模半体，所述第二模半体包括对应于第二壳体的第一模表面，当第一模半体与第二模半体对准时，在第一模半体与第二模半体之间形成第二间隙，其中第一间隙与第二间隙流体连通；/n第一阻挡件，所述第一阻挡件设置在所述第一间隙内；和/n第二阻挡件，第二阻挡件设置在所述第二间隙内，从而流体密封由所述第一间隙和所述第二间隙限定的容积。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181022 US 62/748,8351.一种组件，包括：
第一涡轮机叶片半体，所述第一涡轮机叶片半体包括限定第一周边的第一壳体和沿第一周边延伸的第一界面表面；
第二涡轮机叶片半体，所述第二涡轮机叶片半体包括限定第二周边的第二壳体和沿第二周边延伸的第二界面表面，所述第二涡轮机叶片半体包括从所述第二周边延伸的结合帽，其中，当所述第一界面表面与所述第二界面表面对准时，在所述第一壳体与所述结合帽之间形成第一间隙；
第一模半体，所述第一模半体包括对应于第一壳体的第一模表面；
第二模半体，所述第二模半体包括对应于第二壳体的第一模表面，当第一模半体与第二模半体对准时，在第一模半体与第二模半体之间形成第二间隙，其中第一间隙与第二间隙流体连通；
第一阻挡件，所述第一阻挡件设置在所述第一间隙内；和
第二阻挡件，第二阻挡件设置在所述第二间隙内，从而流体密封由所述第一间隙和所述第二间隙限定的容积。


2.如权利要求1所述的组件，所述组件还包括设置在所述第一界面表面和/或所述第二界面表面上的粘接物。


3.如权利要求1所述的组件，其中，所述第一间隙的宽度在大约2mm和15mm之间。


4.如权利要求1所述的组件，其中，所述第二间隙的宽度在大约2mm和15mm之间。


5.如权利要求1所述的组件，其中，所述组件还包括在所述第二阻挡件上的通风口。


6.如权利要求5所述的组件，其中，所述通风口是所述第二阻挡件上的多个通风口之一。


7.如权利要求6所述的组件，其中，所述多个通风口彼此...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·萨利米，C·雷恩，
申请(专利权)人：泰普爱复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US