用于制造风力涡轮机叶片的壳部分的模制组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制造风力涡轮机叶片的壳部分的模制组件(100)，以及使用该模制组件制造风力涡轮机叶片的壳部分的方法。模制组件(100)包括：叶片模具(96)，该叶片模具(96)具有模制腔(97)；夹持设备(76)，该夹持设备(76)用于能够释放地接合用于壳部分的预成型件(98)；以及，提升设备(102)。该提升设备包括第一吊起设备(104a)和第二吊起设备(104b)，第一吊起设备和第二吊起设备中的每个包括用于将第一吊起设备和第二吊起设备(104a、104b)连接到夹持设备的相应负载接合构件(110a、110b)。110b)。110b)。

【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壳部分的模制组件


[0001]本专利技术涉及一种用于制造风力涡轮机叶片的壳部分的模制组件，并且涉及一种使用该模制组件制造风力涡轮机叶片的壳部分的方法。

技术介绍

[0002]风是一种越来越受欢迎的可再生能的清洁来源，其没有空气或水污染。当风吹动时，风力涡轮机转子叶片顺时针旋转，通过连接到齿轮箱和发电机的主轴捕获能量以产生电力。现代风力涡轮机的转子叶片经过精心设计，以使效率最大化。现代的转子叶片的长度可能超过80米并且宽度可能超过4米。
[0003]风力涡轮机转子叶片典型地由纤维增强聚合物材料制成，包括压力侧壳半部和吸力侧壳半部，也称为叶片半部。典型叶片的横截面轮廓包括用于形成空气流的翼型件，该空气流导致两侧之间的压力差。所得到的升力生成用于产生电力的扭矩。
[0004]转子叶片的壳半部常常使用叶片模具制造。首先，将叶片凝胶涂层或底漆施加到模具。随后，将纤维增强物和/或织物放置到模具中，接着进行树脂灌注。真空典型地用于将环氧树脂材料吸入模具中。备选地，能够使用预浸技术，其中用树脂预浸渍的纤维或织物形成能够引入模具中的均质材料。已知用于制造风力涡轮机叶片的若干其他模制技术，包括压缩模制和树脂转移模制。壳半部通过基本上沿着叶片的弦平面胶合或螺栓连接在一起而组装。
[0005]在这种叶片制造过程中，预成型件的使用变得越来越重要。预成型件是纤维(诸如纤维的多个层)的成形布置，其已经被结合和/或固结，以用于以后用作叶片模具中纤维铺设的部分。使用预成型件来进行叶片制造的基本原理是减少叶片模具中的周期时间。此外，由于预成型件的预固结结构，使用预成型件可以减少所需维修的次数。随着叶片长度的增加，将预成型件用于叶片铺设提高了效率和精度。
[0006]典型地，在制造风力涡轮机叶片中将使用多个预成型件，而有时对于每个壳仅使用一个预成型件。这通常需要大型的空间来用于制造和用于储存预成型件。此外，不同形状和尺寸的预成型件的制造可能是耗时且昂贵的。提供用于制造预成型件的模具可能是繁琐的并且成本高昂的，如果需要各种形状和曲率的预成型件，甚至更是如此。用于处理这样的各种预成型件的装备在储存期间常常会占据大型的空间。
[0007]现代风力涡轮机叶片的壳半部可包括具有20种或更多的稍微不同几何形状的不同的预成型件，这特别地在将不同的预成型件从它们相应的预成型件模具转移到叶片模具方面带来了一定的挑战。一种解决方案可以是设计适于各种预成型件几何形状的多种不同的转移夹具。然而，这可能是一个繁琐且成本高昂的过程。此外，将必须对每个新的预成型件几何形状进行新的修改。
[0008]另一个挑战来自于以下的事实：将被布置在叶片模具中的预成型件的子集需要被布置在倾斜的或者甚至基本上竖直位置中。这特别适用于叶片模具的根部区域。这涉及由于重力引起的不期望的预成型件滑动的风险，并导致褶皱形成或其它材料缺陷。
[0009]因此，本专利技术的第一个目的是提供一种在叶片模具中布置用于风力涡轮机叶片壳部分的预成型件的有效且安全的方法。
[0010]本专利技术的另一个目的是为这种方法提供一种灵活且有效的工具或组件。
[0011]本专利技术的另一个目的是提供一种使用多个预成型件制造风力涡轮机叶片的改进方法，这些预成型件将被布置在叶片模具内的不同位置处。

技术实现思路

[0012]本专利技术通过提供一种用于制造风力涡轮机叶片的壳部分的模制组件来解决上文讨论的目的中的一个或多个，该模制组件包括：叶片模具，该叶片模具用于模制壳部分，该叶片模具包括模制腔；夹持设备，该夹持设备用于能够释放地接合用于壳部分的预成型件；提升设备，该提升设备包括第一吊起设备和第二吊起设备，第一吊起设备和第二吊起设备中的每个包括用于将第一吊起设备和第二吊起设备连接到夹持设备的相应负载接合构件，其中夹持设备在第一吊起设备和第二吊起设备的相应负载接合构件处连接到提升设备，使得负载接合构件从彼此间隔开。
[0013]发现本专利技术的模制组件允许预成型件在叶片模具的模制腔内的有效且准确布置。这特别地适用于叶片模具的根部区域，其中预成型件可能必须精确地布置在倾斜或者甚至基本竖直的位置中。通过使用包括具有相应负载接合构件的两个吊起设备的提升设备，夹持设备能够倾斜到用于将预成型件布置在叶片模具中的正确位置。
[0014]叶片模具典型地是用于风力涡轮机叶片的壳半部(诸如压力侧壳半部或吸力侧壳半部)的叶片模具。因此，壳部分优选为叶片的壳半部，诸如顺风壳半部或逆风壳半部。在一些实施例中，根据本专利技术的制造壳部分的方法可涉及将预成型件布置在预制模具中，随后灌注树脂并固化，以用来制造用于之后的叶片组件的子部分。在一些实施例中，壳部分是根部层压体、主层压体或其部分。在另一个实施例中，壳部分是叶片半部。在其他实施例中，壳部分是完整的叶片。
[0015]优选地，将在本方法中使用的预成型件是包含诸如玻璃纤维的纤维和粘结剂的材料的固结布置。预成型件将典型地用于制造风力涡轮机叶片的叶片半部。制造的预成型件能够在叶片模制过程中用作叶片模具中的纤维铺设的部分。根据本专利技术使用的预成型件能够放置在叶片模具的根部区域内，从而构成根部层压体的部分。根部区域可对应于具有基本上圆形或椭圆形横截面的叶片的区域。然而，预成型件也能够用于风力涡轮机叶片的其他部分和区域，诸如后缘或前缘增强物或粘合性凸缘。备选地，预成型件能够用于完整的叶片铺设。
[0016]用于能够释放地接合用于本专利技术的壳部分的预成型件的夹持设备优选地包括用于接合和释放预成型件的一个或多个针夹持器。夹持设备可以包括支撑框架，提升设备的第一吊起设备和第二吊起设备的相应负载接合构件，诸如钩或附接眼，可以附接到该支撑框架。
[0017]提升设备优选地包括保持器，诸如上部钩，其能够从脚手架、吊架或起重机悬挂。在优选实施例中，提升设备包括双链条式吊机，其中每个链条式吊机构成相应的吊起设备。因此，第一吊起设备和第二吊起设备中的每个优选为链条式吊机。第一吊起设备和第二吊起设备中的每个可以包括负载链条和提升链条轮，其中相应负载接合构件优选地布置在负
载链条的相应自由端部处。负载接合构件中的每个可以采取钩或附接眼或类似的紧固装置的形式，用于接合夹持设备。在优选实施例中，夹持设备包括基础框架，其中负载接合构件接合夹持设备的基础框架。
[0018]在其他实施例中，第一吊起设备和第二吊起设备中的每个是由公共或单独的(一个或多个)驱动马达(诸如电动马达)驱动的动力操作吊机。在一些实施例中，吊起设备中的每个包括差动滑轮。
[0019]夹持设备在第一吊起设备和第二吊起设备的相应负载接合构件处连接到提升设备，使得负载接合构件在连接到夹持设备时从彼此间隔开。这典型地是这样实施的：相应负载接合构件，诸如钩或附接眼，连接在夹持设备的不同位置处，诸如沿着夹持设备的基础框架的不同位置处。优选的是，相应负载接合构件中的每个，例如下部钩中的每个，连接在夹持设备的相对侧部处，例如在夹持设备的支撑框架的左侧和右侧处。在其他实施例中，相应负载接合构件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造风力涡轮机叶片的壳部分的模制组件(100)，所述模制组件(100)包括叶片模具(96)，所述叶片模具(96)用于模制所述壳部分，所述叶片模具包括模制腔(97)，夹持设备(76)，所述夹持设备(76)用于能够释放地接合用于所述壳部分的预成型件(98)，提升设备(102)，所述提升设备(102)包括第一吊起设备(104a)和第二吊起设备(104b)，所述第一吊起设备和所述第二吊起设备中的每个包括用于将所述第一吊起设备和所述第二吊起设备(104a、104b)连接到所述夹持设备(76)的相应负载接合构件(110a、110b)，其中所述夹持设备(76)在所述第一吊起设备和所述第二吊起设备(104a、104b)的所述相应负载接合构件(110a、110b)处连接到所述提升设备(102)，使得所述负载接合构件(110a、110b)从彼此间隔开。2.根据权利要求1所述的模制组件(100)，还包括刚性臂(112)，所述刚性臂(112)具有近侧端部(114)和相对的远侧端部(116)，其中所述刚性臂的所述近侧端部(114)锚接到所述叶片模具(96)，并且其中所述刚性臂(112)在所述刚性臂(112)的所述远侧端部(116)处或者在所述刚性壁(112)的所述近侧端部(114)与所述远侧端部(116)之间的位置处能够释放地紧固到所述夹持设备(76)。3.根据权利要求2所述的模制组件(100)，其中，所述刚性臂(112)是具有能够调整的长度的伸缩臂。4.根据权利要求3所述的模制组件(100)，其中，所述伸缩臂包括螺杆(118)和螺纹套筒(120)，所述螺纹套筒接纳所述螺杆以调整所述伸缩臂的所述长度。5.根据前述权利要求中任一项所述的模制组件(100)，其中，所述第一吊起设备(104a)能够独立于所述第二吊起设备(104b)操作。6.根据前述权利要求中任一项所述的模制组件(100)，其中，所述第一吊起设备和所述第二吊起设备(104a、104b)的所述相应负载接合构件(110a、110b)连接在所述夹持设备的相对端部处。7.根据前述权利要求中任一项所述的模制组件(100)，其中，所述第一吊起设备(104a)和/或所述第二吊起设备(104b)包括具有负载链条(108a、108b)的链条式吊机，所述相应负载接合构件(110a、110b)位于所述负载链条(108a、108b)的自由端部处。8.根据前述权利要求中任一项所述的模制组件(100)，其中，所述提升设备包括双链条式吊起布置，所述双链条式吊起布置包括作为所述第一吊起设备的部分的第一链条轮和作为所述第二吊起设备的部分的第二链条轮。9.根据前述权利要求中任一项所述的模制组件(100)，其中所述叶片模具包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：LM风力发电公司，
类型：发明
国别省市：