风力涡轮机叶片的增强制造技术

用于增强风力涡轮机叶片(10)区域、诸如根部端(16)的方法。根部端包括用于将风力涡轮机叶片附接到风力涡轮机毂(8)的第一衬套和第二衬套(311、312)，衬套位于根部端的内侧壁(405)与根部端的外侧壁(406)之间，衬套由保持材料(303、302、303)分开，该方法包括在保持材料中形成第一注射通道(561、661)；在第一保持材料中形成第一压力释放通道(562、662)，其中第一压力释放通道形成为在内侧壁与外侧壁之间的区域中与第一注射通道流体连通；以及将粘合剂材料(571、671)注射到第一注射通道中，至少直到粘合剂材料进入所形成的第一压力释放通道。到粘合剂材料进入所形成的第一压力释放通道。到粘合剂材料进入所形成的第一压力释放通道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风力涡轮机叶片的增强


[0001]本专利技术涉及风力涡轮机叶片的根部端，特别地涉及增强这种根部端的方法以及具有增强根部端的风力涡轮机叶片。

技术介绍

[0002]风力涡轮机叶片的根部端允许叶片到风力涡轮机的毂的牢固且坚固的附接。根部端的制造可以例如包括在模具内铺设多层纤维材料以形成外蒙皮。然后，相对于模具和外蒙皮纤维层定位多个紧固元件，在树脂灌注后形成外侧壁。各个紧固元件连接到根部端板，在制造期间根部端板将它们保持在位。多个保持构件随后被定位在各个紧固构件之间。纤维材料的另外的层被铺设在紧固构件和保持构件之上以形成内蒙皮，从而在树脂灌注后产生内侧壁。然后用袋材料封闭该结构，并使用真空灌注引入树脂。树脂最终固化，由此形成第一风力涡轮机叶片壳部分。以类似的方式制造第二风力涡轮机叶片壳部分，之后典型地通过胶合将两个风力涡轮机叶片部分附接到彼此。
[0003]风力涡轮机叶片中用于将叶片附接到风力涡轮机毂的紧固元件典型地包括在风力涡轮机叶片的根部端中的衬套组件。
[0004]在叶片制造期间和操作期间两者，都可能形成缺陷。例如，衬套可能从保持材料脱落，从而形成间隙。根部端中的这种缺陷可能潜在地导致叶片的严重故障。
[0005]风力涡轮机叶片的其他部分也可能需要增强，包括当叶片附接到风力涡轮机毂时，这涉及到对于人员的高风险。

技术实现思路

[0006]专利技术人已经意识到，可能产生通过消除根部中的根部端衬套附近的间隙来增强风力涡轮机叶片的根部端的需要，间隙例如在叶片附接到风力涡轮机毂时形成，或者甚至在叶片附接到风力涡轮机毂之前就存在。
[0007]在第一方面中，本专利技术提供了一种用于增强风力涡轮机叶片的根部端的方法，该根部端包括用于将风力涡轮机叶片附接到风力涡轮机毂的多个衬套，每个衬套位于根部端的内侧壁与根部端的外侧壁之间，多个衬套通过保持材料相互分开，多个衬套中的第一衬套和第二衬套通过第一保持材料分开，该方法包括：(i)在第一保持材料中形成第一注射通道，(ii)在第一保持材料中形成第一压力释放通道，其中第一压力释放通道形成为在内侧壁与外侧壁之间的区域中与第一注射通道流体连通，以及(iii)将粘合剂材料注射到第一注射通道中，至少直到粘合剂材料进入所形成的第一压力释放通道。
[0008]注射通道形成为使得粘合剂能够连通到根部端的内侧壁与外侧壁之间的区域。压力释放通道与注射通道流体连通，以允许粘合剂如所期望地流动。粘合剂将流动通过阻力最小的路径，并且因此通道被设置成使得粘合剂向期望的位置流动。
[0009]第一注射通道和第一压力释放通道可以沿着第一衬套的纵向轴线形成在相同的纵向位置处，或者它们可以沿着第一衬套的纵向轴线形成在不同的纵向位置处。在形成(一个或多个)另外的注射通道和/或(一个或多个)压力释放通道的实施例中，相应的纵向位置可以重合或不重合。一些通道可能已经形成在相同的纵向位置处，其他通道在不同的纵向位置处。
[0010]在一些实施例中，第一注射通道的宽度在3
‑
8mm的范围内，诸如在5
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7mm的范围内，诸如6mm。
[0011]在一些实施例中，第一压力释放通道的宽度在2
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6mm的范围内，诸如在3
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5mm的范围内，诸如4mm。
[0012]在一些实施例中，粘合剂材料的至少部分以至少50巴、诸如至少100巴、诸如至少200巴、例如至少400巴的压力注射。在一些实施例中，用至少200巴的压力注射粘合剂材料的部分，并且已经注射的粘合剂材料的最大压力至多为600巴。
[0013]在一些实施例中，第一注射通道和/或第一压力释放通道穿过根部端的第一侧壁形成，其中第一侧壁是根部端的内侧壁或外侧壁。在一些实施例中，第一侧壁是内侧壁，即，第一注射通道和第一释放通道从根部端的内侧(内表面)形成。在一些实施例中，第一侧壁是外侧壁，即，第一注射通道和第一释放通道从根部端的外侧(外表面)形成。在一些实施例中，第一注射通道和第一压力释放通道从相对的表面形成。然而，从相同侧(表面)形成通道是有利的，因为它增加了精确度(能够以该精确度提供粘合剂)。
[0014]在一些实施例中，第一注射通道的方向或第一压力释放通道的方向在相应通道的位置处基本垂直于内侧壁和/或外侧壁(即，在相应通道的位置处相对于内侧壁和/或外侧壁形成90度的角度)。在一些实施例中，第一注射通道的方向和/或第一压力释放通道的方向在相应通道的位置处相对于内侧壁或外侧壁形成60
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120度范围内的角度。在一些实施例中，第一注射通道的方向或第一压力释放通道的方向相对于内侧壁或外侧壁形成30
‑
60度范围内的角度。
[0015]在一些实施例中，根据标准ASTM
‑
D
‑
2196，粘合剂材料的粘度在25℃下在20
‑
60Pa
·
s的范围内，诸如在30
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50Pa
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s的范围内，诸如在35
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45Pa
·
s的范围内。
[0016]在一些实施例中，根据粘合剂材料制造商提供的性能说明书，粘合剂材料具有至少60℃的最高工作温度。
[0017]在一些实施例中，第一注射通道和/或第一压力释放通道穿过根部端的叶片安装接口(即在该处暴露衬套的表面)形成。这样的实施例能够与形成在内侧壁或外侧壁中的通道或(多个)通道组合。例如，第一注射通道能够形成在叶片安装接口中，并且第一压力释放通道能够穿过根部端的内侧壁形成。
[0018]在一些实施例中，该方法还包括在将粘合剂材料注射到第一注射通道中的步骤之前将注射封隔器插入到第一注射通道中。注射封隔器能够便于粘合剂的注射。
[0019]在一些实施例中，该方法还包括将注射装置附接到根部端的表面，与第一注射通道流体连通。例如，配件或适配器能够安装到第一注射通道处的表面，使得有可能回弹性地连接粘合剂的源，该粘合剂的源典型地以相对较高的压力提供。
[0020]在一些实施例中，第一保持材料包括拉挤纤维增强复合元件或完全由拉挤纤维增强复合元件制成。
[0021]在一些实施例中，提供粘合剂材料至少直到粘合剂材料完全填充第一压力释放通道。这导致了非常强的修复，取代了在形成第一压力释放通道时添加的材料。虽然不是由增强复合材料制成，但它仍然提供了许多强度，并防止灰尘和水进入通道。
[0022]在一些实施例中，该方法还包括重复步骤(i)一次或多次，以提供对应的一个或多个附加注射通道，以用于注射粘合剂材料。这允许将注射通道直接提供给若干腔。多个注射通道可以共享相同或若干压力释放通道。在一些实施例中，第一保持材料中的注射通道的总数超过压力释放通道的总数。这允许减少为了形成压力释放通道而移除的材料的量。
[0023]在一些实施例中，替代重复步骤(ii)一次或多次或除重复步骤(ii)一次或多次之外，该方法还包括提供对应的一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于增强风力涡轮机叶片的根部端(16)的方法，所述根部端(16)包括用于将所述风力涡轮机叶片(10)附接到所述风力涡轮机毂(8)的多个衬套(311、312)，每个衬套位于所述根部端的内侧壁(405)与所述根部端(16)的外侧壁(406)之间，所述多个衬套通过保持材料(301、302、303)相互分开，所述多个衬套(311、312)中的第一衬套(311)和第二衬套(312)通过第一保持材料(301)分开，所述方法包括：(i)在所述第一保持材料(301)中形成第一注射通道(561、661)，(ii)在所述第一保持材料(301)中形成第一压力释放通道(562、662)，其中所述第一压力释放通道(562、662)形成为在所述内侧壁(405)与所述外侧壁(406)之间的区域中与所述第一注射通道(561)流体连通，以及(iii)将粘合剂材料(571、671)注射到所述第一注射通道(561)中，至少直到粘合剂材料进入所述形成的第一压力释放通道(562)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一注射通道和所述第一压力释放通道穿过所述根部端的第一侧壁(405、406)形成，其中所述第一侧壁是所述根部端的所述内侧壁(405)或所述外侧壁(406)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一注射通道和/或所述第一压力释放通道穿过所述根部端的叶片安装接口(307)形成。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在将粘合剂材料注射到所述第一注射通道(561)中的步骤之前将注射封隔器(870)插入到所述第一注射通道(561)中的步骤。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括将注射装置附接到所述根部端的表面(305、306、307)、与所述第一注射通道流体连通的步骤。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一保持材料(301)包括拉挤纤维增强复合元件。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，提供所述粘合剂材料至少直到粘合剂材料完全填充所述第一压力释放通道(562)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括重复步骤(i)一次或多次，以提供对应的一个或多个附加的注射通道(661、761)以用于注射粘合剂材料。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括重复步骤(ii)一次或多次，以提供对应的一个或多个附加压力释放通道(662、762)，所述一个或多个附加压力释放通道被形成为与所述第一注射通道(561)和/或与附加注射通道(661、761)流体连通。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述第一注射通道(561)与位于所述第一侧壁(405)与所述第二侧壁(406)之间的腔(351、352、353)流体连通。11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述第一注射通道(561)与位于所述第一侧壁(405)与所述第一保持材料(301)之间的腔(351)流体连通。12.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述第一注射通道(561)与位于所述第一保持材料(301)与所述第一衬套(311)之间的腔(352)流体连通。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一注射通道朝向所述第一衬套(311)的第一点(1352)对准，在所述第一点(1352)的位置处，所述内侧壁与所述第一衬套的所述第一点之间的距离在所述内侧壁(405)与所述外侧壁(406)之间的距离(D)的0.3
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0.7倍的范围内。
14.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述第一注射通道(561)与位于所述第二侧壁(406)与所述第一保持材料(301)之间的腔(353)流体连通。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
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通过使用超声设备将第一腔定位在所述内侧壁(405)与所述外侧壁(406)之间，然后将所述第一注射通道(561)形成为与所述第一腔流体连通，以允许将粘合剂材料注射到所述第一腔中，所述第一压力释放通道(562)被形成为与所述第一腔流体连通。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一注射通道(561)形成在所述第一衬套(311)的第一端附近，所述方法还包括在所述第一衬套(311)的第二端附近的位置处执行步骤(i)，从而在所述第一衬套的所述第二端附近形成对应的第二注射通道(761)...

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