制造风力涡轮机叶片的方法技术

在本发明专利技术的第一方面中，提供了一种制造风力涡轮机叶片的方法。该方法包括设置叶片壳模具，设置多个基本平面的增强材料条，以及在模具中将多个条以第一堆叠布置以形成第一翼梁帽的至少部分。该方法还包括设置保持夹具，该保持夹具具有基本平面主体以及横向于平面主体突出的上凸缘和下凸缘，其中凸缘和主体一起在保持夹具的第一侧限定第一接收区域，并且该方法还包括将保持夹具布置在第一堆叠的一侧，使得第一堆叠中的条被接收在第一接收区域中。使得第一堆叠中的条被接收在第一接收区域中。使得第一堆叠中的条被接收在第一接收区域中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造风力涡轮机叶片的方法


[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用于制造风力涡轮机叶片的改进的方法。

技术介绍

[0002]现代风力涡轮机叶片通常包括限定叶片的空气动力学轮廓的壳和用作叶片的主承载结构的一个或多个纵向延伸的翼梁。翼梁通常包括连接在分别设置在叶片的迎风侧和背风侧的相对翼梁帽之间的抗剪腹板。翼梁帽被构造成吸收由使用中的叶片所经历的弯曲载荷，并且因此通常包括具有高拉伸强度的材料，诸如碳纤维增强塑料(CFRP)。
[0003]在一些风力涡轮机叶片中，翼梁帽包括以堆叠布置的多个增强材料条。然而，当在叶片的制造期间被布置在倾斜的模具表面上时，由于重力的影响，条趋于相对于彼此移动。模具的根端附近的模具表面可能特别陡峭，并且增强条在该区域中的正确对准特别具有挑战性。翼梁帽可替代地由条的两个或更多个相邻堆叠形成，以允许翼梁帽符合叶片的翼弦曲率。这在叶片的制造期间引入了进一步的挑战，因为条可以对接(butt up against)相邻的条或堆叠或与相邻的条或堆叠重叠。
[0004]未对准的增强条可能对风力涡轮机叶片的承载能力是有害的，并且还可能导致与翼梁帽相邻布置的其它叶片部件不正确地定位。增强条的堆叠可以非常重，并且在一些示例中长度可以延伸超过70m，使得它们一旦未对准则很难处理和重新定位。此外，由于增强材料的拉伸性质，条通常包括固有的弹性恢复力。当条被布置在具有复杂弯曲几何形状的模具中以形成具有空气动力学轮廓的叶片壳时，条中的弹性可以使它们彼此远离地弹开，并且在一些情况下与相邻堆叠的条重叠。
[0005]正是针对该背景开发了本专利技术。

技术实现思路

[0006]在本专利技术的第一方面中，提供了一种制造风力涡轮机叶片的方法。该方法包括设置叶片壳模具，设置多个基本平面的增强材料条，以及在模具中将多个条以第一堆叠布置以形成第一翼梁帽的至少部分。该方法还包括设置保持夹具，该保持夹具具有基本平面主体以及横向于平面主体突出的上凸缘和下凸缘，其中凸缘和主体一起在保持夹具的第一侧限定第一接收区域，并且该方法还包括将保持夹具布置在第一堆叠的一侧，使得第一堆叠中的条被接收在第一接收区域中。
[0007]保持夹具的上凸缘优选地接合第一堆叠的上表面。保持夹具的下凸缘优选地接合第一堆叠的下表面。第一堆叠优选地邻接夹具主体的第一侧。
[0008]优选地，保持夹具被设计成将条的第一堆叠夹持在上凸缘和下凸缘之间。因此，第一凸缘和第二凸缘优选地在夹具主体的第一侧间隔开基本上对应于第一堆叠的高度的距离。优选地，保持夹具借助于夹具和堆叠之间的紧密干涉配合将堆叠中的条相对于彼此固定。
[0009]在第一堆叠的条位于第一接收区域中的情况下，夹具的主体可以基本上垂直于条的平面并且可以限制条的平面内移动。夹具的凸缘可以分别与第一堆叠中的上部条和下部条重叠，以限制条的离面移动(out of plane movement)。
[0010]在模具中布置多个条的步骤可以包括将条以并排的第一堆叠和第二堆叠布置，以形成第一翼梁帽的至少部分。保持夹具可以被布置成使得其平面主体位于第一堆叠和第二堆叠之间并且维持堆叠之间的预定间距。
[0011]条的堆叠可包括彼此上下堆叠的两个或更多个增强材料条。
[0012]保持夹具的凸缘和主体可以一起在保持夹具的第二侧限定第二接收区域。该方法还可以包括将保持夹具布置在第二堆叠的一侧使得第二堆叠的条被接收在第二接收区域中。
[0013]保持夹具的上凸缘优选地接合第二堆叠的上表面。保持夹具的下凸缘优选地接合第二堆叠的下表面。第二堆叠优选地邻接夹具主体的第二侧。
[0014]优选地，保持夹具被设计成将条的第二堆叠夹持在上凸缘和下凸缘之间。优选地，第一凸缘和第二凸缘在夹具主体的第二侧间隔开基本上对应于第二堆叠的高度的距离。
[0015]在第二堆叠的条位于第二接收区域中的情况下，夹具的主体可限制两个堆叠中的条的平面内移动。夹具的凸缘可以分别与每个堆叠中的上部条和下部条重叠并且防止离面移动。因此，保持夹具可以将条保持在它们相应的堆叠中，并且可以防止一个堆叠的条移动或滑动成与相邻的堆叠重叠。夹具的主体可以维持堆叠之间的必要间距。
[0016]在本专利技术的第二方面中，提供了一种风力涡轮机叶片，该风力涡轮机叶片包括翼梁帽，该翼梁帽包括以至少第一堆叠布置的多个基本平面的增强材料条。风力涡轮机叶片还包括保持夹具，该保持夹具具有基本平面主体以及横向于平面主体突出的上凸缘和下凸缘。凸缘和主体一起在保持夹具的第一侧限定第一接收区域。保持夹具被布置在第一堆叠的一侧，使得第一堆叠中的条被接收在第一接收区域中。
[0017]翼梁帽可包括并排的第一堆叠和第二堆叠。保持夹具的平面主体可以布置在第一堆叠和第二堆叠之间，并且可以设定堆叠之间的预定间距。
[0018]优选地，平面主体具有对应于堆叠之间的预定间距的厚度。优选地，主体的厚度在0.5mm和10mm之间，优选地在0.5mm和5mm之间，并且最优选地在0.5mm和2.5mm之间。因此，限定在条的相邻堆叠之间的间距可以具有在0.5mm和10mm之间、优选地在0.5mm和5mm之间、并且最优选地在0.5mm和2.5mm之间的宽度。
[0019]保持夹具的凸缘和主体可以一起在保持夹具的第二侧限定第二接收区域。保持夹具可以布置在第二堆叠的一侧使得第二堆叠的条被接收在第二接收区域中。
[0020]保持夹具的截面可以是基本H形的。夹具的H形截面形状可以分别在平面主体的相反两侧限定第一接收区域和第二接收区域。替代地，保持夹具可以具有任何其它合适的形状。例如，保持夹具的截面可以是基本上C形的。在这种情况下，保持夹具可以仅在主体的一侧限定单个接收区域。
[0021]第一接收区域和/或第二接收区域可以是敞开结构。也就是说，接收区域在三个侧面由平面主体和上凸缘和下凸缘界定。优选地，保持夹具由平面主体和上凸缘和下凸缘组成。
[0022]保持夹具沿其长度可具有基本恒定的截面轮廓。保持夹具可具有20mm至50mm之间
的长度。
[0023]多个保持夹具可以沿着堆叠的长度以间隔开的间距布置在第一堆叠和第二堆叠之间。保持夹具的平面主体均可以具有基本相同的厚度，使得沿着它们的整个长度在第一堆叠和第二堆叠之间维持基本恒定的间距。
[0024]优选地，保持夹具沿着每个堆叠以1.5m和4m之间、并且更优选地2m和3m之间的翼展间隔布置。
[0025]第一堆叠和第二堆叠的高度可以从根端朝向末端移动而变化。每个保持夹具的上凸缘和下凸缘之间的距离可以基本上对应于在相应夹具的位置处的堆叠的高度。因此，保持夹具的高度可以沿着翼梁帽的长度变化，同时具有厚度彼此相等的主体。
[0026]上凸缘和/或下凸缘的厚度可以朝向其边缘渐缩。渐缩的厚度可最小化凸缘的边缘处的台阶高度，以避免层压件中的褶皱和应力集中。
[0027]上凸缘和/或下凸缘可具有为基本三角形或成形为一段圆的截面轮廓。优选地本文档来自技高网...

【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(10)的方法，所述方法包括：设置叶片壳模具(32)；设置多个基本平面的增强材料条(28)；在所述模具中将所述多个条以第一堆叠(26a)布置，以形成第一翼梁帽(24)的至少部分；设置保持夹具(56)，所述保持夹具(56)具有基本平面主体(58)以及横向于所述平面主体突出的上凸缘(60a)和下凸缘(60b)，所述凸缘和所述主体一起在所述保持夹具的第一侧(62)限定第一接收区域(66a)；以及将所述保持夹具(56)布置在所述第一堆叠(26a)的一侧，使得所述第一堆叠中的所述条(28)被接收在所述第一接收区域(66a)中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述模具(32)中布置所述多个条(28)的步骤包括将所述条以并排的第一堆叠(26a)和第二堆叠(26b)布置以形成所述第一翼梁帽(24)的至少部分，并且其中，所述保持夹具(56)布置成使得所述保持夹具的所述平面主体(58)位于所述第一堆叠和所述第二堆叠之间并且维持所述堆叠之间的预定间距。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述保持夹具(56)的所述凸缘(60a、60b)和所述主体(58)一起在所述保持夹具的第二侧(64)限定第二接收区域(66b)，并且所述方法还包括将所述保持夹具布置在所述第二堆叠(26b)的一侧，使得所述第二堆叠的所述条被接收在所述第二接收区域中。4.一种风力涡轮机叶片(10)，所述风力涡轮机叶片(10)包括：翼梁帽(24)，所述翼梁帽(24)包括以至少第一堆叠(26a)布置的多个基本平面的增强材料条(28)；以及保持夹具(56)，所述保持夹具(56)具有基本平面主体(58)以及横向于所述平面主体突出的上凸缘(60a)和下凸缘(60b)，所述凸缘和所述主体一起在所述保持夹具的第一侧(62)限定第一接收区域(66a)；其中，所述保持夹具布置在所述第一堆叠的一侧，使得所述第一堆叠中的所述条被接收在所述第一接收区域中。5.根据权利要求4所述的风力涡轮机叶片，其中，所述翼梁帽(24)包括并排的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
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：