本文中提供一种风力涡轮机叶片模具系统，所述风力涡轮机叶片模具系统具有内置的精密销，以在铺叠复合材料段期间定位结构部件(例如翼梁帽)。多个销可以穿过复合材料铺叠的层插入至所述模具内的孔中，其中翼梁帽抵靠所述销定位以确保精密定位，从而防止/抑制所述翼梁帽相对于所述模具移动。多个销可以穿过复合材料铺叠的层插入至所述模具内的孔中，其中凸轮附接至所述销并且为可移动的以接合翼梁帽，以便确保所述翼梁帽的精确定位，以及防止在后续操作期间的任何漂移。所述销可以保持嵌入于最终的模制部件内。最终的模制部件内。最终的模制部件内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于风力涡轮机叶片的制造期间的部件定位的模具精密销
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35USC 119要求于2019年6月7日提交的美国临时申请第62/858,723号以及于2019年6月7日提交的临时申请第62/858,733号的优先权，两个临时申请的全部内容被通过引用并入本文中。
[0003]所公开的主题涉及制造大型复合结构(例如风力涡轮机叶片)的系统以及相对应的方法。这些大型复合结构通常由两件式模具形成，一旦叶片半部被模制，所述两件式模具就需要复杂的部件定位/安装以及随后的模具闭合过程来完成制造。
[0004]特别地，本公开提供具有各种特征的结构性元件，例如细长销，所述各种特征有助于放置和组装其它部件，例如翼梁帽。在一些实施例中，本公开提供定位元件，例如细长销、螺柱和凸轮。因为对翼梁帽的定位公差的任何轻微妨害不仅会由于降低弯曲刚度而损害叶片的结构完整性，而且会由于芯材料的移动而超过结合间隙的公差。本公开提供翼梁帽在整个铺叠过程中在叶片模具内的精密定位。
技术介绍
[0005]风力涡轮机叶片通常包括主要由复合材料(比如玻璃纤维增强塑料)制成的中空叶片外壳。所述叶片外壳通常由两个半外壳(下压力侧外壳和上吸力侧外壳)组成，在沿着叶片的前边缘和后边缘处的凸缘结合在一起之前，所述两个半外壳在各自的阴半模具中单独地模制。在图1A至图1C中示意性地示例说明用于风力涡轮机叶片的模具半部的示例性视图。
[0006]参考图1A，该图示出用于风力涡轮机叶片的模具10，所述模具10被分成两个半模具，即上吸力侧模具10b和下压力侧模具10a，所述两个半模具在模具的打开构造中并排布置。压力侧叶片外壳12a被支撑于下模具10a的模具表面14a上，并且吸力侧叶片外壳12b被支撑于上模具10b的模具表面14b上。外壳12a、12b各自由多个玻璃纤维织物层组成，所述多个玻璃纤维织物层通过固化树脂结合在一起。
[0007]在相应的模具半部10a、10b中形成外壳12a、12b之后，将抗剪腹板16结合至定位于迎风叶片外壳12a的内表面17上或所述内表面之内的翼梁帽。抗剪腹板16为纵向延伸的结构，所述结构桥接叶片的两个半外壳12a、12b并且用来在使用中将剪切载荷从叶片传递至风力涡轮机轮毂。在图1A的横截面中所示的特定实施例中，抗剪腹板16各自包括具有下边缘19和上边缘21的腹板18，所述下边缘可选地包括第一纵向延伸的安装凸缘20，所述上边缘可选地包括第二纵向地延伸的安装凸缘22。沿着这些安装凸缘22施加比如环氧树脂的粘合剂，以便将抗剪腹板16结合至每个半外壳12a、12b的相应的翼梁帽。
[0008]如图1B中所示，一旦抗剪腹板16已经结合至下叶片外壳12a，就沿着抗剪腹板16的第二(上)安装凸缘22、以及沿着叶片外壳12a、12b的前边缘24和后边缘26施加粘合剂。包含上叶片外壳12b的上模具10b然后被提升、翻转并且放置于下叶片模具10a的顶部上，以便沿
着前边缘24和后边缘26将两个叶片半外壳12a、12b结合在一起并且沿着上叶片外壳12b的内表面28将抗剪腹板16结合至翼梁帽。将一个模具半部放置于另一个模具半部的顶部上的步骤被称为闭合模具。
[0009]现在参考图1C，在闭合模具10时可能出现问题，其中抗剪腹板16可能相对于上外壳12b轻微移动。例如，抗剪腹板16可能在它们自身的重量的作用下在模具闭合期间轻微移动，或者它们可能通过与上外壳12b接触而移位。另外地或替代地，抗剪腹板和翼梁帽可能在闭合之前被不准确地放置于打开的模具半部内，从而导致受损的或有缺陷的叶片构建。此外，如图1C中所示，上外壳12b的凹曲率也具有将抗剪腹板16轻微推动在一起的趋势。在模具闭合期间，抗剪腹板16的这样的移动可能导致抗剪腹板16在次优位置处结合至翼梁帽和/或上外壳12b。
[0010]随着叶片在尺寸方面不断地增大以改善风力涡轮机的运行效率，安全裕度降低，因此要求制造验收标准和公差变得更加严格。这就需要设计和实施这样的制造工具：该些制造工具实现高精度的工艺检查以满足严格的规格和要求。
[0011]因此，仍然需要一种高效的且经济的方法和系统，用于在风力涡轮机装置的组装阶段期间提供内部部件(例如翼梁帽)的高精度的放置和结合，所述方法和系统确保部件的合适的放置，而不影响产品的结构。
技术实现思路
[0012]所公开的主题的目的和优点将在下面的描述中被阐述并且根据该描述将变得显而易见，并且通过对所公开的主题的实践将了解所公开的主题的目的和优点。所公开的主题的另外的优点将通过在书面的描述和权利要求以及附图中特别地指出的方法和系统来实现和获得。
[0013]为了实现这些和其它优点，并且根据所公开的主题的目的，如所体现和广泛描述的，所公开的主题包含：一种风力涡轮机叶片模具系统，所述风力涡轮机叶片模具系统包括：第一模具表面；位于所述第一模具表面内的至少一个孔，所述至少一个孔被构造成接收销；设置于所述至少一个孔之上的覆盖物，所述覆盖物被构造成接收设置于其上的复合材料的多个层；至少一个销，所述至少一个销具有第一端和第二端，所述第一端和第二端限定在其间延伸的具有一定长度的侧壁，所述销的第二端设置于所述至少一个孔内并且所述销的第一端延伸超过所述第一模具表面；其中所述销侧壁的一部分被构造成接合风力涡轮机叶片的结构部件。
[0014]在一些实施例中，多个孔围绕所述叶片模具的叶展中心轴线和/或沿着所述叶片模具的长度而不对称地设置。所述销的第一端的周长可以大于所述销的第二端的周长；和/或至少一个销可以被构造成具有不对称的几何形状。
[0015]在一些实施例中，至少一个销延伸超过设置于所述模具的第一表面上的复合材料的上表面。在一些实施例中，所述覆盖物包含易碎部分，当所述销被插入至所述孔中时，所述易碎部分保持于所述销内。在一些实施例中，所述销的第二端包含平坦的顶部表面，其中结构部件抵接所述平坦的顶部表面设置。在一些实施例中，所述销的第二端包含平坦的顶部表面，其中至少一层复合材料设置于所述销的平坦的顶部表面上。在一些实施例中，包含压缩板，所述压缩板具有至少一个凸缘以接合所述叶片的结构部件。在一些实施例中，所述
销的第二端包含锁定特征，所述锁定特征被构造成接合所述压缩板。在一些实施例中，风力涡轮机叶片的结构部件为翼梁帽。
[0016]根据本公开的另一个方面，提供一种形成风力涡轮机叶片的方法，所述方法包括：提供第一模具表面，所述第一模具表面包含至少一个孔；将覆盖物定位于所述至少一个孔之上；在所述覆盖物之上沉积复合材料的多个层的第一部段；将至少一个销插入至所述至少一个孔中，所述销具有第一端和第二端，所述第一端和第二端限定在其间延伸的具有一定长度的侧壁，其中所述至少一个销延伸穿过所述覆盖物和复合材料的多个层；将翼梁帽定位于所述模具内，所述翼梁帽具有顶部表面和底部表面，所述顶部表面和底部表面限定在其间延伸的具有一定长度的侧壁；以及将所述销的侧壁的至少一部分与所述翼梁帽的侧壁的至少一部分接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种风力涡轮机叶片模具系统，包括：第一模具表面；位于所述第一模具表面内的至少一个孔，所述至少一个孔被构造成接收销；设置于所述至少一个孔之上的覆盖物，所述覆盖物被构造成接收设置于其上的复合材料的多个层；至少一个销，所述至少一个销具有第一端和第二端，所述第一端和第二端限定在其间延伸的具有一长度的侧壁，所述销的第二端设置于所述至少一个孔内并且所述销的第一端延伸超过所述第一模具表面；其中所述销的侧壁的一部分被构造成接合风力涡轮机叶片的结构部件。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括围绕叶片模具的叶展中心轴线不对称设置的多个孔。3.根据任一前述权利要求所述的系统，进一步包括沿着所述叶片模具的长度设置的多个孔。4.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述销的所述第一端的周长大于所述销的所述第二端的周长。5.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，至少一个销被构造成具有不对称的几何形状。6.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，至少一个销延伸超过设置于所述第一模具表面上的复合材料的上表面。7.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述覆盖物包含易碎部分，当所述销被插入至所述孔中时，所述易碎部分保持于所述销内。8.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述销的所述第二端包含平坦的顶部表面，其中结构部件抵靠所述平坦的顶部表面设置。9.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述销的所述第二端包含平坦的顶部表面，其中复合材料的至少一层设置于所述销的所述平坦的顶部表面上方。10.根据任一前述权利要求所述的系统，进一步包括压缩板，所述压缩板包含至少一个凸缘以接合所述叶片的结构部件。11.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述销的所述第二端包含锁定特征，所述锁定特征被构造成接合所述压缩板。12.根据任...
【专利技术属性】
技术研发人员：A，
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：
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