制造用于风力涡轮机叶片部件的翼梁帽的方法技术

一种制造用于风力涡轮机叶片部件的翼梁帽(44,46)的方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造用于风力涡轮机叶片部件的翼梁帽的方法


[0001]本专利技术涉及制造用于风力涡轮机叶片的翼梁帽（spar cap）。

技术介绍

[0002]风动力是清洁且环境友好的能量来源。风力涡轮机通常包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或多个转子叶片。风力涡轮机叶片使用已知的翼型原理来捕获风的动能。现代风力涡轮机可以具有在长度上超过90米的转子叶片。
[0003]风力涡轮机叶片通常通过由编织织物或纤维和树脂的层形成两个壳体部件或壳体半部（half）来制造。翼梁帽或主叠层（laminate）被放置或集成在壳体半部中，并且可以与抗剪腹板（shear web）或翼梁横梁（spar beam）结合以形成结构支撑。翼梁帽或主叠层可以结合到壳体的半部的内部，或集成在壳体的半部的内部之内。
[0004]随着叶片在尺寸上增大，许多制造步骤变得更加复杂。在该过程中的某处犯下的任何错误越来越要花费更多的时间来纠正。一种此类处理步骤是将纤维层和预固化元件精确地铺在已铺设在叶片部件模具中的纤维层上。附加地，成问题的是为翼梁帽提供所期望的尺寸和公差，特别是宽度和厚度的尺寸和公差。翼梁帽的宽度、厚度和长度通常随叶片的尺寸增大而增大。
[0005]当制造风力涡轮机叶片壳体部件时，将干纤维的层（诸如纤维垫）典型地首先铺设在叶片壳体部件模具中。这些层将构成壳体部件的外皮。在添加了形成翼梁帽的一部分的纤维层、附加层之后，可以添加一个或多个预固化元件，形成翼梁帽叶片壳体部件的另一部分。使用此方法来有利地提供翼梁帽。将附加层和预固化元件添加到外皮纤维层上是冗长乏味的，并且纤维层常变得移位或起皱或错置，由此降低了翼梁和风力涡轮机叶片壳体的尺寸公差和质量，并且还可能由此降低完成的叶片壳体的尺寸公差和质量。
[0006]因此，可期望的是提供一种消除或减少了已知方法的缺点的制造方法，并且提供一种制造所期望的尺寸和公差的翼梁帽的有效且可靠的方法。
[0007]本专利技术提供一种消除或减少已知方法的缺点的制造方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种制造用于风力涡轮机叶片部件的翼梁帽的方法，包括以下步骤：
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提供纤维增强树脂复合材料的多个预固化长形元件，其包括第一主表面和第二相对的主表面、以及第一侧向面和第二相对的侧向面、以及第一端和相对的第二端，
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将多个预固化元件堆叠（stack），长形未固化纤维材料的夹层被布置在连续的（successive）预固化元件的第一主表面和第二主表面之间，由此形成预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠，该堆叠具有下部堆叠表面和相对的上部堆叠表面、第一侧向堆叠面和相对的第二侧向堆叠面、以及第一堆叠端和相对的第二堆叠端，
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将预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠移动到包括模具底部和模具侧壁的翼梁帽模具，
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将预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠布置在翼梁帽模具的腔中，
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将树脂注入到模具中的预固化元件和夹层的堆叠中，
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允许树脂固化以形成预固化元件和（一个或多个）夹层的固化堆叠，预固化元件和（一个或多个）夹层的固化堆叠形成翼梁帽，
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将预固化元件和（一个或多个）夹层的固化堆叠从模具中去除，即，使堆叠脱模。
[0009]本专利技术提供了一种翼梁帽，其具有带有紧密公差的尺寸，当翼梁帽在翼梁帽模具中被模制时，将固化元件和（一个或多个）夹层保持在所期望的位置中并防止其移位。
[0010]多个预固化元件可以被堆叠成单个行或者彼此侧向地相邻布置的两行或者更多行的预固化元件。
[0011]根据一个实施例，预固化元件包括碳纤维和/或玻璃纤维。
[0012]根据另外的实施例，预固化元件的树脂复合材料的树脂是环氧树脂、乙烯基酯树脂或聚酯树脂。
[0013]根据附加的实施例，注入到预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠中的树脂与预固化元件的树脂是相同类型。
[0014]注入到预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠中的树脂也可以是与预固化元件的树脂不同的类型。
[0015]根据当前的优选实施例，预固化元件是板形的或条形的。
[0016]根据附加的当前优选实施例，多个预固化元件是拉挤（pultruded）元件。
[0017]（一个或多个）夹层的纤维材料的纤维可以包括玻璃纤维和/或碳纤维。
[0018]在一个实施例中，将预固化元件堆叠以形成预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠的步骤包括：
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使至少预固化元件的侧向面对齐，并借助于纵向地相互隔开的松散堆叠夹持装置来使它们保持对齐，松散堆叠夹持装置优选地围绕着预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠。
[0019]由此有利地获得的是当布置在模具中时，固化元件和（一个或多个）夹层被布置成精确地对齐，并且尺寸公差得到改善。
[0020]根据一个实施例，将预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠移动到翼梁帽模具的步骤包括：
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将诸如提升梁的提升装置连接到松散堆叠夹持装置，并借助于提升装置将预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠移动到模具。
[0021]根据另外的实施例，将预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠布置在翼梁帽模具的腔中的步骤包括：
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将堆叠布置在翼梁帽模具的模具腔上方，并且
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逐渐地使堆叠的下部堆叠表面与模具腔的模具底部的表面接触，优选地在第一堆叠端处开始并且在相对的第二堆叠端处结束，并且同时，在接触模具的底部之前从堆叠逐渐地去除相互隔开的松散堆叠夹持装置，优选地从最接近第一堆叠端的松散堆叠夹持装置开始并且在最接近相对的第二堆叠端的松散堆叠夹持装置处结束。
[0022]根据附加的实施例，将预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠布置在翼梁帽模具的腔中的步骤包括：
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将堆叠布置在翼梁帽模具的模具腔上方、在多个纵向地相互隔开的支撑构件上，并且优选地与翼梁帽模具的模具腔垂直地对齐（in line with），每个支撑构件支撑堆叠部分，并从堆叠去除夹持装置，并且
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通过同时逐渐地去除支撑构件，优选地从最靠近第一堆叠端的支撑构件开始并且在最靠近相对的第二堆叠端的支撑构件处结束，逐渐地使堆叠的下部堆叠表面与模具腔的模具底部的表面接触，优选地从在第一堆叠端处开始并且在相对的第二堆叠端处结束。
[0023]由此，可以将堆叠和缓地且精确地向下降低到底部的表面上。
[0024]在堆叠已被布置在支撑构件上之后，可以将所有夹持装置从堆叠去除。备选地，可以在去除支撑构件的同时或者在逐渐去除支撑构件之前，将夹持装置逐渐地从堆叠去除。
[0025]根据一个实施例，支撑构件横向于长形翼梁帽模具延伸，并且由模具的侧壁的上部面进行支撑。
[0026]支撑构件可以是圆柱形构件。
[0027]根据本专利技术的方法的有利的实施例包括：在将预固化元件和（一个或多个）夹层的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制造用于风力涡轮机叶片部件的翼梁帽的方法，包括以下步骤：
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提供纤维增强树脂复合材料的多个预固化长形元件，其包括第一主表面和第二相对的主表面、以及第一侧向面和第二相对的侧向面、以及第一端和相对的第二端，
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将所述多个预固化元件堆叠，长形未固化纤维材料的夹层被布置在连续的预固化元件的所述第一主表面与所述第二主表面之间，由此形成预固化元件和一个或多个夹层的堆叠，所述堆叠具有下部堆叠表面和相对的上部堆叠表面、第一侧向堆叠面和相对的第二侧向堆叠面、以及第一堆叠端和相对的第二堆叠端，
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将预固化元件和一个或多个夹层的所述堆叠移动到包括模具底部和模具侧壁的翼梁帽模具，
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将预固化元件和一个或多个夹层的所述堆叠布置在所述翼梁帽模具的所述腔中，
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将树脂注入到在所述模具中的预固化元件和夹层的所述堆叠中，
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允许所述树脂固化以形成预固化元件和一个或多个夹层的固化堆叠，预固化元件和一个或多个夹层的所述固化堆叠形成翼梁帽，
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将预固化元件和一个或多个夹层的所述固化堆叠从所述模具中去除，即，使所述堆叠脱模。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预固化元件包括碳纤维和/或玻璃纤维。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预固化元件的所述树脂复合材料的所述树脂是环氧树脂、乙烯基酯树脂或聚酯树脂。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，注入到预固化元件和一个或多个夹层的所述堆叠中的所述树脂与所述预固化元件的所述树脂是相同类型。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预固化元件是板形的或条形的。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述多个预固化元件是拉挤元件。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个夹层的所述纤维材料的所述纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述预固化元件堆叠以形成预固化元件和一个或多个夹层的堆叠的所述步骤包括：
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使至少所述预固化元件的侧向面对齐，并借助于纵向地相互隔开的松散堆叠夹持装置来使它们保持对齐，所述松散堆叠夹持装置优选地围绕着预固化元件和一个或多个夹层的所述堆叠。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将预固化元件和一个或多个夹层的所述堆叠移动到翼梁帽模具的所述步骤包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：叶片动力学有限责任合伙人公司，
类型：发明
国别省市：