用于生产风力涡轮机叶片的方法技术

一种用于生产风力涡轮机叶片的方法，该风力涡轮机叶片具有叶片主体，该叶片主体包括主体部分和尖端部分，该叶片通过使用模具来生产，其中，具有第一连接接口（6）的预制尖端部分（1）被布置成与用于生产主体部分的模具（8）相邻，由此用于构建主体部分的构建元件（10、11、16、17）被布置在模具（8）中，从而提供第二连接接口（12），第二连接接口（12）对应于并连接到所述第一连接接口（6，12），通过施加固定剂并将其固化来固定这两个连接接口（6，12）。12）。12）。

【技术实现步骤摘要】
用于生产风力涡轮机叶片的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于生产具有叶片主体的风力涡轮机叶片的方法，所述叶片主体包括主体部分和尖端部分，所述叶片通过使用模具来生产。

技术介绍

[0002]风力涡轮机是公知的。它们包括塔架和布置在塔架顶部的机舱。机舱包括轮毂，数个（通常为三个）转子叶片附接到轮毂。它们与吹来的风相互作用，使轮毂旋转。如公知的，轮毂联接到用于产生电力的发电机。
[0003]风轮机叶片（也就是转子叶片）是具有细长叶片主体的中空结构，所述细长叶片主体具有通常为圆柱形形状的根部区段，通过所述根部区段，所述风轮机叶片附接到轮毂。根部区段之后是长的叶片主体段，其从根部到尖端显著改变其形状，因为它从根部区段处的圆柱形横截面合并到翼型横截面，该翼型横截面然后延伸到尖端。
[0004]这种叶片由数个叶片构建元件构建而成，这些叶片构建元件尤其包括纤维层或层压件、木质或聚合物芯元件或具有翼梁帽的腹板等。这些构建元件嵌入树脂基质中。通常，制造涡轮叶片的两种不同方式是已知的。在第一替代方案中，叶片包括两个壳体，即上壳体和下壳体，它们在相应的模具中单独制造，然后彼此附接以最终构建叶片。每个半壳体（它们也可以被视为叶片构建元件）从根部延伸到尖端。在第二替代方案中，叶片以单次注射过程制造。在该过程中，用于生产整个叶片的所有单独的构建元件（如已经提到的纤维层或层压件、芯元件、腹板和翼梁帽等）放置在相应的壳体中，该壳体是模具的一部分，其中一个或多个芯轴插入该结构中以填充该结构的内部空间，以避免树脂进入并填充叶片的中空内部。当布置所有单独的元件时，将该结构设置在真空下并且灌注树脂，使得所有元件在单次注射中嵌入树脂基质中。
[0005]为了生产这种风力涡轮机叶片，无论其是以分开的上壳体和下壳体生产，还是以单次注射过程生产，叶片设计（特别是考虑到叶片的长度）通常在涡轮机开发的早期阶段在应用某些设计不确定性因素的不成熟设计上指定。基于这种早期冻结的设计，确定用于半壳体或单次注射过程的模具的几何形状，然后制造限定最终叶片几何形状的模具。考虑到叶片的长度，这种模具是非常复杂且特别长的结构，其需要被设计成承载最终生产的叶片或叶片部分的相对高的负载。模具设计适合于叶片设计。对于每个特定的叶片设计，需要构建单独的模具。然而，在长期发展期间，叶片设计可以在其设计并可能是特定负载方面进行调整和改变。因此，叶片设计可以改变，特别是关于叶片长度。然而，这带来了先前确定的模具概念的问题，因为模具已经生产出来。然后需要切割模具，并且需要构建和插入新的模具件以提供具有更新的几何形状的模具。因此，叶片的长度通常不改变。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种用于生产风力涡轮机叶片的改进方法。
[0007]为了解决该问题，本专利技术提出了一种用于生产具有叶片主体的风力涡轮机叶片的
方法，所述叶片主体包括主体部分和尖端部分，所述叶片通过使用模具来生产，所述方法的特征在于，具有第一连接接口的预制尖端部分被布置成与用于生产所述主体部分的模具相邻，由此用于构建所述叶片主体部分的构建元件被布置在提供第二连接接口的模具中，所述第二连接接口对应于并连接到所述第一连接接口，然后，通过施加固定剂并将其固化来固定两个连接接口。
[0008]本专利技术提出了一种方法，其中，叶片的主要部分，即包括根部区段和主体区段的主体部分，通过在模具中布置相应的构建元件而在模具中被制造。该主体部分配置可以以不同的方式实现，这将在后面提及。因此，在模具中仅制造整个叶片的一部分。另一部分，即尖端部分，是预制的中空叶片部分，其在单独的模具中以其特定设计生产，该模具被精确地设计成所需的尖端部分设计。可以在将主体部分构建元件布置在模具中之前或与该过程平行地制造的预制尖端部分然后被运输并定位在叶片主体部分模具附近，并相对于主体部分构建元件被带到特定位置。为了将预制的尖端部分和主体部分的相应构建元件连接，预制的尖端部分具有第一连接接口，并且主体部分的相应构建元件具有或提供第二连接接口。两个连接接口在它们的几何形状上彼此对应，使得一种形状配合连接是可能的。在最后的布置中，第一连接接口连接到第二连接接口。为了最终将预制尖端部分与主体部分的相应构建元件连接，并因此最终与主体部分本身连接，将固定剂至少施加到两个连接接口以及两个连接接口的区域中，以牢固地连接相应的叶片部分。
[0009]本专利技术的方法允许也在开发的后期阶段改变叶片设计，特别是关于叶片长度，而不需要在整个叶片模具中进行重大改变。由于分体式概念，根据该分体式概念，使用预制的尖端部分，而主叶片主体部分是单独生产的，可以照常在开发的非常早期阶段构建用于叶片主体部分的模具，因为叶片主体部分的设计通常不会改变。鉴于任何设计变化，有时仅需要或适当改变尖端部分的设计，尤其是尖端部分的长度。对于这种特定的尖端部分设计，当最终的尖端部分设计即将到来时，然后生产单独的小模具，从而允许生产特别需要的尖端部分，然后将其以各种方式连接到主体部分，这将在后面描述。
[0010]因此，可以使用同一个模具来生产一系列各种叶片设计的叶片主体部分，这些叶片设计都具有相同的主体部分，但是尖端部分设计不同。因此，可以仅构建一个主体部分模具以生产用于各种叶片的主体部分，而对于每个特定的叶片类型，生产特定的小尖端部分模具。所提出的制造概念减少了制造不同叶片变型之间的时间，这是由于分别使用标准化模具相应的标准化叶片主体部分和各个尖端部分。因此，可以同时设计和制造一系列叶片，因为在整个叶片系列中使用在标准化模具中生产的相同的主体部分设计，并且仅单独设计和生产尖端部分。此外，这允许开发更多的现场特定叶片，甚至涡轮机特定叶片，因为尖端部分可以针对给定条件来定制。因此，具有标准化叶片主体部分（其也可以被称为内侧部分，具有标准化第二连接接口）和个性化尖端部分（其也可以被称为外侧部分，也具有标准化连接接口）的本专利技术构思允许制造和设计过程中的高变化。只要载荷允许，就可以容易地调节最终叶片的长度。
[0011]该概念的主要特征是以下事实：在预制尖端部分和主体部分处设置对应的连接接口，即第一连接接口和第二连接接口，它们彼此对应并彼此连接。优选地，两个连接接口包括用于实现嵌接接头的倾斜连接接口，由此连接接口重叠。尖端部分例如在其连接到主体部分的内端部处具有倾斜的连接面，该倾斜的连接面从外侧向内侧斜降，使得围绕尖端部
分端部的整个圆周延伸的倾斜的连接接口可以布置在由构建元件提供的形状对应的第二连接接口中，该第二连接接口从内侧向外侧斜升，使得该主体部分连接区域以形状配合的方式与尖端部分连接区域重叠，其中倾斜面或斜坡面彼此相邻或接触，然后它们最终通过固化的固定剂牢固地彼此固定。使用分别实现嵌接接头的倾斜连接面允许非常平滑但相对长的过渡和连接区域，这允许非常牢固的连接。
[0012]优选地，倾斜面设置在尖端部分的壳体处并且由构建主体部分的壳体的构建元件提供。尖端部分以及最终的主体部分包括相应的壳体，该壳体众所周知是中空的，并且其中布置有相应的腹板和翼梁帽以及芯元件等。这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生产风力涡轮机叶片的方法，所述风力涡轮机叶片具有叶片主体，所述叶片主体包括主体部分和尖端部分，所述叶片通过使用模具生产，其特征在于，具有第一连接接口（6）的预制尖端部分（1）被布置成与用于生产所述主体部分的所述模具（8）相邻，由此用于构建所述主体部分的构建元件（10，11，16，17）被布置在所述模具（8）中，从而提供第二连接接口（12），所述第二连接接口（12）对应于并连接到所述第一连接接口（6），然后通过施加固定剂并将其固化来固定这两个连接接口（6，12）。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，这两个连接接口(6，12)包括用于实现嵌接接头的倾斜连接面(7，14，15)，由此所述连接接口(6，12)重叠。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述倾斜面(7，14，15)设置在所述尖端部分（1）的壳体（2）处，并且通过至少一些所述构建元件（10）构建所述主体部分的壳体。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述尖端部分（1）中设置的至少一个纵向腹板（3）或梁（4）处以及在所述主体部分中设置的至少一个纵向腹板（16）或梁（17）处设置附加的倾斜面。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述整个主体部分的所述单独的构建元件(10，11，16，17)布置在所述模具（8）中并且灌注有用作所述固定剂的树脂，并且在固化所述树脂之后与两个连接接口(6、12)一起嵌入在树脂基质中。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于以下步骤：
‑
布置纤维层或层压件（11）形式的构建元件(10)，用于在下半模（9）中构建所述主体部分壳体，使得它们提供所述第二连接接口（12）的第一部分(14)，
‑
将所述尖端部分（1）布置成使得所述尖端部分通过其第一连接接口（6）的至少一部分连接到所述第二连接接口（12）的所述第一部分(14)，
‑
将另外的构建元件(10)，特别是至少一个腹板（16）和/或梁（17）布置在所述下半模（9）中，且特别是它们的所述第二连接接口的另外的部分连接到由所述尖端部分（1）的至少一个腹板（3）或梁（4）提供的所述第一连接接口的另外的部分，
‑
布置用于构建所述主体部分壳体的所述纤维层或层压件(11)，使得所述纤维层或层压件覆盖所述另外的构建元件(16，17)并提供连接到所述第一连接接口（6）的另外的部分的所述第二连接接口（12）的第二部分(15)，
‑
通过将上半模（25）放置在所述下半模（9）上来闭合所述模具(8)，
‑
施加液体树脂作为固定剂，用于至少将所述壳体构建元件(10，11，16，17)以及所述第一连接接口（6）和所述第二连接接口（12）嵌入在所述树脂中并固化所述树脂。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，至少一个心轴（21）被布置为构建元件(10)，并且在所述纤维层或层压件（11）被布置用于覆盖所述另外的构建元件(16，17)之前，所述至少一个心轴（21）从所述主体部分被拉入所述尖端部分（1）中并被充气。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，连接到所述至少一个心轴（21）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源公司，
类型：发明
国别省市：