用于制造风力涡轮机叶片的改进方法技术

在本发明专利技术的第一方面，提供了一种制造风力涡轮机叶片的方法。该方法包括：提供用于风力涡轮机叶片的壳体的模具，该模具在纵向方向上从根部端延伸至梢部端；提供多个细长的根部插件；提供具有多个弧形布置的连接点的根部板；在连接点处，将根部插件连接至根部板，使得这些连接的根部插件联合地形成风力涡轮机叶片的根部区段的一部分的轮廓；以及相对于模具来定位根部板，以便将由根部插件形成的轮廓至少部分地放置到模具中。该方法进一步包括提供具有减小的厚度的间隔件，并且将根部插件连接至根部板的步骤包括在根部插件与根部板之间提供间隔件。供间隔件。供间隔件。

Improved method for manufacturing wind turbine blades

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造风力涡轮机叶片的改进方法


[0001]本专利技术总体上涉及风力涡轮机叶片，并且更具体地涉及一种制造风力涡轮机叶片的改进方法。

技术介绍

[0002]现代实用规模的风力涡轮机典型地包括转子，该转子由多个风力涡轮机叶片形成，这些叶片在它们的根部端处附接到中央毂，该毂在塔架的顶部处联接到机舱。风力涡轮机叶片通常被设计成在宽范围的条件下表现良好，因为风况可能会在不同的风力涡轮机部位之间显著变化。即使在同一风电场内，不同的风力涡轮机也可能经历显著不同的风况，这取决于它们在所述风电场内的位置。因此，存在对用于单个涡轮机的叶片和转子的设计进行优化以改进与标准叶片相比的空气动力学和结构性能的余地。
[0003]针对特定位置优化转子的一种方式是定制风力涡轮机叶片相对于毂定向的角度。例如，“扫掠”和“锥削”已知用于改进涡轮机部件上的负载、调节涡轮机功率输出或降低叶片在高风况下撞击塔架的风险。具有“扫掠”的转子包括多个叶片，这些叶片被定向成使得叶片的纵向轴线在旋转平面中相对于转子的径向方向是成角度的。相反，具有“锥削”的转子包括这样的叶片，这些叶片被定向成使得叶片的纵向轴线是逆风成角度的，从而增加了叶片的梢部与塔架之间的距离。
[0004]为了配置具有锥削或扫掠的转子，毂的供叶片的根部端连接的那个面可被构造成使叶片相对于转子的半径以一角度定向。定制毂的设计或加工毂的表面以提供位置特定的转子是非常昂贵且低效的。
[0005]可替代地，转子可包括连接在每个叶片的根部端与毂之间的叶片连接部件。叶片连接部件包括用于连接至毂的第一表面和用于连接至叶片的第二表面，该第二表面相对于第一表面以一角度定向，从而当叶片经由连接部件连接至毂时在叶片与毂之间实现角度。然而，这种解决方案在叶片与毂之间的连接中引入了附加的故障模式。此外，连接部件是根据叶片的根部端的直径来确定尺寸的，并且因此是大的部件。因此，制造用于位置特定的叶片的单个定制的连接部件是昂贵的，并且可能需要相当大的附加工具。
[0006]现代风力涡轮机叶片通常是使用叶片模具来制造的。然而，由于它们的尺寸和复杂性，叶片模具可能非常昂贵，并且通常在叶片制造设备中占据相当大量的占地空间。出于至少这些原因，生产单个新叶片模具来制造具有位置特定的根部端构造的各个单个风力涡轮机叶片是不利的。
[0007]针对这一背景，已经开发了本专利技术。

技术实现思路

[0008]在本专利技术的第一方面，提供了一种制造风力涡轮机叶片的方法。该方法包括：设置用于风力涡轮机叶片的壳体的模具，该模具在纵向方向上从根部端延伸至梢部端；设置多个细长的根部插件；设置具有多个弧形布置的连接点的根部板；在这些连接点处，将这些根
部插件连接至根部板，使得这些连接的根部插件联合地形成风力涡轮机叶片的根部区段的一部分的轮廓；以及相对于模具来定位根部板，以便将由根部插件形成的轮廓至少部分地放置到模具中。该方法还包括设置具有减小的厚度的间隔件，并且将这些根部插件连接至根部板的步骤包括在这些根部插件与根部板之间设置间隔件。
[0009]在根部插件与根部板之间设置具有减小的厚度的间隔件导致多个根部插件中的根部插件的端部表面之间在纵向方向上的偏移。根部插件的端部表面一起形成了在通过上述方法形成的风力涡轮机叶片的根部端处的端部表面。由此，根部插件的端部表面之间的纵向偏移用于形成叶片的以与叶片的纵向轴线成非垂直的角度倾斜的端部表面。具有以与叶片的纵向轴线成非垂直的角度定向的端部表面的多个这种叶片可连接至中央毂以提供具有扫掠或锥削或者具有扫掠和锥削的组合的转子，这取决于端部表面的定向。优选地，转子包括三个风力涡轮机叶片，每个相应的风力涡轮机叶片的端部表面相对于所述叶片的纵向轴线是相同定向的。同一风电场中的不同风力涡轮机的转子可具有包括这样的叶片的转子，这些叶片的端部表面相对于叶片的纵向轴线以不同的角度定向，该转子由此具有与先前描述的风力涡轮机不同程度的扫掠和/或锥削。
[0010]间隔件可具有连续式减小的厚度。将多个根部插件与具有连续式减小的厚度间隔件布置在一起提供的优点是，通过该方法形成的叶片包括以与叶片的纵向轴线成非垂直的角度倾斜的平滑的端部表面。这种包括平滑的端部表面的叶片可以不需要显著的进一步加工步骤(例如铣削)来完成叶片，并且可以提供与毂的表面(叶片将连接至该表面)互补的表面。
[0011]可替代地，间隔件可具有阶段式减小的厚度。阶段式减小的间隔件提供的优点是，与间隔件一起布置的多个根部插件基本上平行于模具的纵向方向定向，并且因此平行于在所述模具中形成的叶片的纵向轴线定向。这种根部插件的平行布置减少了相邻根部插件之间的未对准或间隙，提供了在根部端处具有高刚度和强度的叶片。此外，发现阶段式减小的间隔件能更简单并且因此更便宜且更快地制造。当间隔件包括各自具有一个固定厚度的复数个单独的间隔件区段时，情况尤其如此。
[0012]间隔件可包括复数个单独的间隔件区段，每个间隔件区段被构造成用于设置在根部板与多个细长的根部插件中的复数个细长的根部插件之间。优选地，每个间隔件区段可被构造成用于设置在根部板与5至15个细长的根部插件之间。也就是说，优选地，每个间隔件区段可以与大约5至15个细长的根部插件相关联。
[0013]形成具有复数个间隔件区段的间隔件对于运输和处理都是有利的，这是因为间隔件区段与叶片的根部端的尺寸相比具有相对小的尺寸。此外，作为较小的部件，间隔件区段可制造成高尺寸精度和/或以较低的成本制造。
[0014]每个间隔件区段可以可替代地被构造成用于被设置在根部板与多个根部插件中的独立的根部插件之间。然而，与其中每个间隔件区段被构造成用于被设置在根部板与多个细长的根部插件中的复数个细长的根部插件之间的示例相比，这样的构造在组装时间和所要求的零件数目方面可能具有缺点。
[0015]每个间隔件区段可具有不同的并且逐渐减小的厚度。这种间隔件区段可被布置成形成具有连续式减小的厚度的间隔件。可替代地，复数个间隔件区段可以各自具有至少两个不同但基本上恒定的厚度中的一个厚度。每个均具有大致恒定但不同厚度的这种间隔件
区段可被布置成形成具有阶段式减小的厚度的间隔件区段。
[0016]相对于模具来定位根部板的步骤可以进一步包括:相对于模具来定位根部板，使得连接点在模具的外部并且在纵向方向上与模具的根部端间隔开。因此，多个根部插件中的一个或多个根部插件可以在纵向方向上至少部分地延伸超过模具的根部端。间隔件可以至少部分地设置在模具的外部。可替代地，在连接点不在模具外部的情况下，间隔件可完全设置在模具内部。
[0017]根部板可包括一个或多个用于拉开距离的特征部，该用于拉开距离的特征部被构造成设定模具的根部端与连接点之间的距离。这种用于拉开距离的特征部可包括在纵向方向上从根部板延伸的突出部。可替代地或附加地，该方法可包括提供一个或多个工具以设定该模具的根部端与连接点之间的距离。根部板的用于拉开距离的特征部和/或所提供的工具用于相对于模具来精确地定位根部板，以正确地设定连接点与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造风力涡轮机叶片的方法，所述方法包括：设置用于所述风力涡轮机叶片的壳体的模具，所述模具在纵向方向上从根部端延伸至梢部端；设置多个细长的根部插件；设置具有多个弧形布置的连接点的根部板；在所述连接点处，将所述根部插件连接至所述根部板，使得所连接的根部插件联合地形成所述风力涡轮机叶片的根部区段的一部分的轮廓；以及相对于所述模具来定位所述根部板，以便将由所述根部插件形成的所述轮廓至少部分地放置到所述模具中，其中，所述方法还包括：设置具有减小的厚度的间隔件，并且其中将所述根部插件连接至所述根部板的步骤包括在所述根部插件与所述根部板之间设置所述间隔件。2.根据权利要求1所述的制造风力涡轮机叶片的方法，其中，所述间隔件具有连续式减小的厚度。3.根据权利要求1所述的制造风力涡轮机叶片的方法，其中，所述间隔件具有阶段式减小的厚度。4.根据前述权利要求中任一项所述的制造风力涡轮机叶片的方法，其中，所述间隔件包括复数个单独的间隔件区段，每个间隔件区段被构造成用于设置在所述根部板与所述多个细长的根部插件中的复数个细长的根部插件之间。5.根据权利要求4所述的制造风力涡轮机叶片的方法，其中，每个间隔件区段具有不同的并且逐渐减小的厚度。6.根据权利要求4所述的制造风力涡轮机叶片的方法，其中，所述复数个间隔件区段各自具有至少两个不同但基本上恒定的厚度中的一个厚度。7.根据前述权利要求中任一项所述的制造风力涡轮机叶片的方法，其中，相对于所述模具来定位所述根部板的步骤还包括：相对于所述模具来定位所述根部板，使得所述连接点在所述模具的外部并且在所述纵向方向上与所述模具的所述根部端间隔开，其中，所述间隔件至少部...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：