【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有渐缩和锯齿状的端部区段的翼梁帽。本专利技术还涉及包括所述翼梁帽的风力涡轮叶片、制造所述翼梁帽的方法以及制造包括所述翼梁帽的风力涡轮叶片的方法。
技术介绍
1、现代风力涡轮的叶片通过使用被创建来使效率最大化的复杂叶片设计而捕获风动能。风力涡轮开发中的主要趋势是在尺寸上增大以降低能量的利用成本。存在对可能在长度上超过80米且在宽度上超过4米的大型风力叶片的日益增长的需求。叶片典型地由纤维增强聚合物材料制成，并且包括压力侧壳半部和吸力侧壳半部。典型的叶片的横截面轮廓包括用于产生导致两侧之间的压力差的空气流的翼型。所得到的升力生成用于产生电力的转矩。
2、风力涡轮叶片的壳半部通常使用叶片模具来制造。首先，将叶片凝胶涂层或底漆应用于模具。随后，将纤维增强材料成层地放置到模具中，随后在壳半部内布置其它元件，诸如芯元件、负荷承载翼梁帽、内部抗剪腹板等。所得到的壳半部被灌注树脂并通过基本上沿着叶片的弦平面胶合或螺栓连接在一起来组装。
3、翼梁帽可以包括多个碳拉挤元件和布置于碳拉挤元件之间的中间层。翼梁帽可以直接地在风力涡轮叶片模具中或在单独的离线模具中生产，其中翼梁帽被灌注树脂，并且然后，随后被提升到主叶片壳模具中，然后用树脂灌注主叶片壳模具。
4、任何预制作的元件(诸如预制作的翼梁帽)需要满足元件本身的设计标准，而且还需要满足周围材料的设计标准，所述周围材料通常是风力涡轮叶片壳中的干燥铺叠织物。风力涡轮叶片的双弯曲表面的性质将固有地提高面板刚度，从而使得不顺应的几何结构更明显且不容易被校正
5、因此，需要如下的改进的翼梁帽或方法：允许翼梁帽容易地顺应于风力涡轮叶片中的铺叠表面，而与铺叠表面的面板刚度曲线、局部不规则性以及几何结构偏差无关。
技术实现思路
1、本专利技术人已发现，所述目标中的一个或多个可以在本专利技术的第一方面中实现，本专利技术的第一方面涉及一种用于风力涡轮叶片的翼梁帽，其中，翼梁帽沿纵向方向在第一纵向端部与第二纵向端部之间延伸，并且进一步沿横向方向在第一侧与第二侧之间延伸，并且其中，翼梁帽包括：
2、包括单向地取向的增强纤维的多个增强纤维层，其中，多个增强纤维层布置成使得翼梁帽朝向第一纵向端部在厚度上渐缩，以及
3、布置于多个增强纤维层的第一表面上的数个第一纤维蒙皮层和布置于多个增强纤维层的第二表面上的数个第二纤维蒙皮层，使得多个增强纤维层布置于数个第一纤维蒙皮层与数个第二纤维蒙皮层之间，并且，其中，数个第一纤维蒙皮层和数个第二纤维蒙皮层朝向翼梁帽的第一纵向端部延伸超过多个增强纤维层，并且，
4、其中，翼梁帽的第一纵向端部沿着横向方向为锯齿状的，从而形成第一锯齿状区段。
5、根据本专利技术的第一方面的翼梁帽是离线制备的翼梁帽，即，在风力涡轮叶片模具外部制备的预制造的翼梁帽。翼梁帽制造成在第一纵向端部处具有第一锯齿状区段，以允许翼梁帽的第一纵向端部容易地顺应于铺叠于涡轮叶片壳模具中的纤维增强材料，而与纤维增强材料的面板刚度曲线、局部不规则性以及几何结构偏差无关。
6、在一些实施例中，多个增强纤维层布置成使得翼梁帽朝向翼梁帽的第二纵向端部在厚度上渐缩，数个第一纤维蒙皮层和数个第二纤维蒙皮层另外朝向翼梁帽的第二纵向端部延伸超过多个增强纤维层，并且，翼梁帽的第二纵向端部沿着横向方向为锯齿状的，从而形成第二锯齿状区段。
7、在翼梁的第一端部部分和第二端部部分两者是锯齿状的情况下，翼梁帽将甚至更容易且分别地顺应于铺叠于涡轮叶片壳模具中的纤维增强材料。
8、在一些实施例中，第一锯齿状区段朝向翼梁帽的第一纵向端部渐缩，和/或第二锯齿状区段朝向翼梁帽的第二纵向端部渐缩。
9、在一些实施例中，翼梁帽的第一纵向端部的最外部分由数个第一纤维蒙皮层中的一个或多个和数个第二纤维蒙皮层中的一个或多个、优选地仅一个或两个纤维蒙皮层组成。
10、在一些实施例中，翼梁帽的第二纵向端部的最外部分由数个第一纤维蒙皮层中的一个或多个和数个第二纤维蒙皮层中的一个或多个、优选地仅一个或两个纤维蒙皮层组成。
11、在一些实施例中，朝向翼梁帽的第一纵向端部延伸超过多个增强纤维层的数个第一纤维蒙皮层的部分和数个第二纤维蒙皮层的部分被限定为翼梁帽的第一延伸区段，其中，第一纤维蒙皮层和第二纤维蒙皮层以这样的方式布置于第一延伸区段中：使得第一纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分与第二纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分接触，其中，内表面是转向多个增强纤维层的表面。
12、在一些实施例中，朝向翼梁帽的第二纵向端部延伸超过多个增强纤维层的数个第一纤维蒙皮层的部分和数个第二纤维蒙皮层的部分被限定为翼梁帽的第二延伸区段，其中，第一纤维蒙皮层和第二纤维蒙皮层以这样的方式布置于第二延伸区段中：使得第一纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分与第二纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分接触。
13、在一些实施例中，第一锯齿状区段仅形成于数个第一纤维蒙皮层中和数个第二纤维蒙皮层中，和/或第二锯齿状区段仅形成于数个第一纤维蒙皮层中和数个第二纤维蒙皮层中。
14、在一些实施例中，第一锯齿状区段形成于数个第一纤维蒙皮层中和数个第二纤维蒙皮层中，并且进一步延伸到多个增强纤维层中的一个或多个中，诸如延伸到布置成最接近翼梁帽的第一纵向端部的多个增强纤维层中的一个、两个或三个增强纤维层中，和/或第二锯齿状区段形成于数个第一纤维蒙皮层中和数个第二纤维蒙皮层中，并且进一步延伸到多个增强纤维层中的一个或多个中，诸如延伸到布置成最接近翼梁帽的第二纵向端部的多个增强纤维层中的一个、两个或三个增强纤维层中。
15、在一些实施例中，第一锯齿状区段包括多个锯齿，所述多个锯齿包括第一锯齿，第一锯齿具有在第一锯齿末梢中会合的两个第一锯齿侧，其中，两个第一锯齿侧之间的角度在20-90度之间，诸如25-70度之间，诸如60度或诸如45度，优选地30度。大约30度的锯齿角使得锯齿对于由变化的倒角质量引起的局部纤维未对准更稳健。在一些实施例中，第一锯齿状区段具有0.5mm与1cm之间、诸如0.5mm与5mm之间、诸如0.5mm与3mm之间、诸如0.5mm与2mm之间的最大厚度。第一锯齿状区段的厚度取决于所使用的第一纤维蒙皮层和第二纤维蒙皮层的具体类型，并且还取决于第一纤维蒙皮层和第二纤维蒙皮层的数量。每个纤维蒙皮层优选地在厚度上为大约0.3-0.5mm。因而，由彼此接触的第一纤维蒙皮层和第二纤维蒙皮层组成的锯齿状端部部分在其中它们重叠的区中将为大约0.6-1.0mm。然而，如果存在另外的蒙皮纤维层，则厚度可以为更大的。
16、在一些实施例中，第二锯齿状区段包括多个锯齿，所述多个锯齿包括第二锯齿，第二锯齿具有在第二锯齿末梢中会合的两个第二锯齿侧，其中，两个第二锯齿侧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于风力涡轮叶片的翼梁帽，其中，所述翼梁帽沿纵向方向在第一纵向端部与第二纵向端部之间延伸，并且进一步沿横向方向在第一侧与第二侧之间延伸，并且其中，所述翼梁帽包括：
2.根据权利要求1所述的翼梁帽，其中，所述多个增强纤维层布置成使得所述翼梁帽朝向所述第二纵向端部在厚度上渐缩，并且其中，所述数个第一纤维蒙皮层和所述数个第二纤维蒙皮层另外朝向所述翼梁帽的所述第二纵向端部延伸超过所述多个增强纤维层，并且，
3.根据权利要求1或2所述的翼梁帽，其中，所述第一锯齿状区段朝向所述翼梁帽的所述第一纵向端部渐缩，和/或其中，所述第二锯齿状区段朝向所述翼梁帽的所述第二纵向端部渐缩。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述翼梁帽的所述第一纵向端部的最外部分由所述数个第一纤维蒙皮层中的一个或多个和所述数个第二纤维蒙皮层中的一个或多个、优选地仅一个或两个纤维蒙皮层组成。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述翼梁帽的所述第二纵向端部的最外部分由所述数个第一纤维蒙皮层中的一个或多个和所述数个第二纤维蒙皮层中的一个或多个、
6.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，朝向所述翼梁帽的所述第一纵向端部延伸超过所述多个增强纤维层的所述数个第一纤维蒙皮层的部分和所述数个第二纤维蒙皮层的部分被限定为所述翼梁帽的第一延伸区段，其中，所述第一纤维蒙皮层和所述第二纤维蒙皮层以这样的方式布置于所述第一延伸区段中：使得所述第一纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分与所述第二纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分接触，其中，所述内表面是转向所述多个增强纤维层的表面。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，朝向所述翼梁帽的所述第二纵向端部延伸超过所述多个增强纤维层的所述数个第一纤维蒙皮层的所述部分和所述数个第二纤维蒙皮层的所述部分被限定为所述翼梁帽的第二延伸区段，其中，所述第一纤维蒙皮层和所述第二纤维蒙皮层以这样的方式布置于所述第二延伸区段中：使得所述第一纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分与所述第二纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分接触。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述第一锯齿状区段仅形成于所述数个第一纤维蒙皮层中和所述数个第二纤维蒙皮层中，和/或其中，所述第二锯齿状区段仅形成于所述数个第一纤维蒙皮层中和所述数个第二纤维蒙皮层中。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述第一锯齿状区段形成于所述数个第一纤维蒙皮层中和所述数个第二纤维蒙皮层中，并且进一步延伸到所述多个增强纤维层中的一个或多个中，诸如延伸到布置成最接近所述翼梁帽的所述第一纵向端部的所述多个增强纤维层中的一个、两个或三个增强纤维层中，和/或其中，所述第二锯齿状区段形成于所述数个第一纤维蒙皮层中和所述数个第二纤维蒙皮层中，并且进一步延伸到所述多个增强纤维层中的一个或多个中，诸如延伸到布置成最接近所述翼梁帽的所述第二纵向端部的所述多个增强纤维层中的一个、两个或三个增强纤维层中。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述第一锯齿状区段包括多个锯齿，所述多个锯齿包括第一锯齿，所述第一锯齿具有在第一锯齿末梢中会合的两个第一锯齿侧，其中，所述两个第一锯齿侧之间的角度在20-90度之间，诸如30度，并且其中，所述第一锯齿状区段具有0.5mm与1cm之间的最大厚度，和/或其中，所述第二锯齿状区段包括多个锯齿，其包括第二锯齿，所述第二锯齿具有在第二锯齿末梢中会合的两个第二锯齿侧，其中，所述两个第二锯齿侧之间的角度在20-90度之间，诸如30度，并且其中，所述第二锯齿状区段具有0.5mm与1cm之间的最大厚度。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述翼梁帽的所述第一锯齿状区段的最外部分，即，至少所述锯齿末梢，由所述数个第一纤维蒙皮层中的一个或多个和所述数个第二纤维蒙皮层中的一个或多个、优选地仅一个或两个纤维蒙皮层组成。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述翼梁帽的所述第二锯齿状区段的最外部分，即，至少所述锯齿末梢，由所述数个第一纤维蒙皮层中的一个或多个和所述数个第二纤维蒙皮层中的一个或多个、优选地仅一个或两个纤维蒙皮层组成。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，沿着所述第一锯齿状区段和/或所述第二锯齿状区段的锯齿的数量优选地至少为5，诸如10-200之间，诸如10与100之间，诸如10与50之间，诸如10与30之间。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述第一锯齿...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于风力涡轮叶片的翼梁帽，其中，所述翼梁帽沿纵向方向在第一纵向端部与第二纵向端部之间延伸，并且进一步沿横向方向在第一侧与第二侧之间延伸，并且其中，所述翼梁帽包括：
2.根据权利要求1所述的翼梁帽，其中，所述多个增强纤维层布置成使得所述翼梁帽朝向所述第二纵向端部在厚度上渐缩，并且其中，所述数个第一纤维蒙皮层和所述数个第二纤维蒙皮层另外朝向所述翼梁帽的所述第二纵向端部延伸超过所述多个增强纤维层，并且，
3.根据权利要求1或2所述的翼梁帽，其中，所述第一锯齿状区段朝向所述翼梁帽的所述第一纵向端部渐缩，和/或其中，所述第二锯齿状区段朝向所述翼梁帽的所述第二纵向端部渐缩。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述翼梁帽的所述第一纵向端部的最外部分由所述数个第一纤维蒙皮层中的一个或多个和所述数个第二纤维蒙皮层中的一个或多个、优选地仅一个或两个纤维蒙皮层组成。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述翼梁帽的所述第二纵向端部的最外部分由所述数个第一纤维蒙皮层中的一个或多个和所述数个第二纤维蒙皮层中的一个或多个、优选地仅一个或两个纤维蒙皮层组成。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，朝向所述翼梁帽的所述第一纵向端部延伸超过所述多个增强纤维层的所述数个第一纤维蒙皮层的部分和所述数个第二纤维蒙皮层的部分被限定为所述翼梁帽的第一延伸区段，其中，所述第一纤维蒙皮层和所述第二纤维蒙皮层以这样的方式布置于所述第一延伸区段中：使得所述第一纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分与所述第二纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分接触，其中，所述内表面是转向所述多个增强纤维层的表面。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，朝向所述翼梁帽的所述第二纵向端部延伸超过所述多个增强纤维层的所述数个第一纤维蒙皮层的所述部分和所述数个第二纤维蒙皮层的所述部分被限定为所述翼梁帽的第二延伸区段，其中，所述第一纤维蒙皮层和所述第二纤维蒙皮层以这样的方式布置于所述第二延伸区段中：使得所述第一纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分与所述第二纤维蒙皮层中的一个的内表面的至少部分接触。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述第一锯齿状区段仅形成于所述数个第一纤维蒙皮层中和所述数个第二纤维蒙皮层中，和/或其中，所述第二锯齿状区段仅形成于所述数个第一纤维蒙皮层中和所述数个第二纤维蒙皮层中。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述第一锯齿状区段形成于所述数个第一纤维蒙皮层中和所述数个第二纤维蒙皮层中，并且进一步延伸到所述多个增强纤维层中的一个或多个中，诸如延伸到布置成最接近所述翼梁帽的所述第一纵向端部的所述多个增强纤维层中的一个、两个或三个增强纤维层中，和/或其中，所述第二锯齿状区段形成于所述数个第一纤维蒙皮层中和所述数个第二纤维蒙皮层中，并且进一步延伸到所述多个增强纤维层中的一个或多个中，诸如延伸到布置成最接近所述翼梁帽的所述第二纵向端部的所述多个增强纤维层中的一个、两个或三个增强纤维层中。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述第一锯齿状区段包括多个锯齿，所述多个锯齿包括第一锯齿，所述第一锯齿具有在第一锯齿末梢中会合的两个第一锯齿侧，其中，所述两个第一锯齿侧之间的角度在20-90度之间，诸如30度，并且其中，所述第一锯齿状区段具有0.5mm与1cm之间的最大厚度，和/或其中，所述第二锯齿状区段包括多个锯齿，其包括第二锯齿，所述第二锯齿具有在第二锯齿末梢中会合的两个第二锯齿侧，其中，所述两个第二锯齿侧之间的角度在20-90度之间，诸如30度，并且其中，所述第二锯齿状区段具有0.5mm与1cm之间的最大厚度。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述翼梁帽的所述第一锯齿状区段的最外部分，即，至少所述锯齿末梢，由所述数个第一纤维蒙皮层中的一个或多个和所述数个第二纤维蒙皮层中的一个或多个、优选地仅一个或两个纤维蒙皮层组成。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述翼梁帽的所述第二锯齿状区段的最外部分，即，至少所述锯齿末梢，由所述数个第一纤维蒙皮层中的一个或多个和所述数个第二纤维蒙皮层中的一个或多个、优选地仅一个或两个纤维蒙皮层组成。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，沿着所述第一锯齿状区段和/或所述第二锯齿状区段的锯齿的数量优选地至少为5，诸如10-200之间，诸如10与100之间，诸如10与50之间，诸如10与30之间。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述第一锯齿末梢是所述翼梁帽的所述第一纵向端部的部分，和/或其中，所述第二锯齿末梢是所述翼梁帽的所述第二纵向端部的部分。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述数个第一纤维蒙皮层布置成比所述数个第二纤维蒙皮层更远离所述翼梁帽的所述第一纵向端部，由此所述数个第一纤维蒙皮层和所述数个第二纤维蒙皮层布置成使得所述翼梁帽朝向所述翼梁帽的所述第一纵向端部在厚度上渐缩，和/或其中，所述数个第一纤维蒙皮层布置成比所述数个第二纤维蒙皮层更远离所述翼梁帽的所述第二纵向端部，由此所述数个第一纤维蒙皮层和所述数个第二纤维蒙皮层布置成使得所述翼梁帽朝向所述翼梁帽的所述第二纵向端部在厚度上渐缩。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述数个第二纤维蒙皮层包括主第二纤维蒙皮层，其中，所述主第二纤维蒙皮层的第一端部形成所述翼梁帽的所述第一纵向端部，和/或其中，所述主第二纤维蒙皮层的第二端部形成所述翼梁帽的所述第二纵向端部。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，第一纤维蒙皮层的数量在1与3之间，并且其中，第二纤维蒙皮层的数量在1与3之间。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的翼梁帽，其中，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·尼尔森，K·叶斯柏森，
申请(专利权)人：LM风力发电公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。