用于粘结风力涡轮机叶片的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供用于粘结风力涡轮机叶片的方法和系统。沿着粘结线的长度将屏障置于叶片的内腔内的限定的粘结线宽度处。沿着粘结线限定进入内腔中的多个间隔开的外部进入孔口。将粘结糊剂顺序地注入多个进入孔口中以填充粘结线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及风力涡轮机领域，并且更特别地涉及用于粘结风力涡轮机叶片的部件的方法。
技术介绍
涡轮机叶片是用于将风能转换为电能的风力涡轮机的主要元件。叶片具有翼型的横截面轮廓，使得在操作期间空气在叶片上流动，在其侧之间产生压力差。因此，从压力侧朝向吸力侧的升力作用于叶片上。升力在主转子轴上生成扭矩，所述主转子轴连接到用于产生电力的发电机。涡轮机叶片典型地由上(吸力侧)壳体元件和下(压力侧)壳体元件组成，所述上壳体元件、下壳体元件在沿着叶片的后缘和前缘的粘结线(bond line)处粘结在一起。内部翼梁帽(spar cap)和抗剪腹板(shear web)也粘结到每一个壳体元件。在将模具靠拢在一起以联结壳体元件之前通过沿着粘结线将合适的粘结糊剂(bond paste)或化合物施加在壳体元件之间的最小设计粘结宽度处而大体上形成粘结线。然而，粘结糊剂往往(特别是沿着叶片的后缘)迁移超出设计粘结宽度并且进入内部叶片腔中。该过量粘结糊剂会显著地增加叶片的重量，并且因此不利地影响风力涡轮机的叶片动力学性质和其总体性能。过量粘结糊剂也会在风力涡轮机的运行期间使其运行中断并且损坏内部结构和部件，并且当叶片旋转时生成过度噪声。因此，该行业将受益于减少现有方法的至少一些缺点的用于粘结风力涡轮机叶片的部件的改进方法和系统。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将部分地在以下描述中进行阐述，这些方面和优点或者可以从该描述变得明显，或者可以通过本专利技术的实施而获悉。根据本专利技术的多个方面，提供了一种用于沿着粘结线粘结风力涡轮机叶片的部件的方法。该方法例如可应用于沿着风力涡轮机叶片的前缘和后缘粘结上壳体元件和下壳体元件，或者用于在叶片的内腔内将抗剪腹板粘结到壳体元件。该方法包括沿着粘结线的长度将一个或多个屏障(barrier)置于叶片的内腔内的限定的粘结线宽度处。沿着粘结线限定多个间隔开的外部进入孔口，该外部进入孔口提供进入壳体元件的内腔的外部通路。将合适的粘结糊剂顺序地注入多个进入孔口中以填充粘结线。在特定实施例中，该方法包括沿着粘结线(例如,前缘或后缘粘结线、上壳体元件和下壳体元件之间形成粘结线)将屏障置于上壳体元件和下壳体元件之间的预定粘结宽度处；并且用置于上壳体元件和下壳体元件的边缘处的间隙之间的多个间隔开的软管限定外部进入孔口，或在备选实施例中贯穿壳体元件中的通孔或通道限定外部进入孔口。软管具有外端和在屏障限定的粘结尺寸中向内腔内部延伸的内端。可以在将壳体元件灌注到它们的相应模具中之前放置屏障和软管，这可能需要在灌注过程之前为软管的内端加盖。在注入步骤之前打开软管。顺序注入步骤可以包括将粘结糊剂按顺序注入软管中，其中，当在相应的下一个后续软管处检测到粘结糊剂时，该注入步骤按顺序进行到下一个后续软管。该顺序操作可以开始于第一软管并且进行到最后软管，或者开始于中间软管并且沿着粘结线在任意一个或两个方向上进行。可以以各种方式检测软管处的粘结糊剂的存在，包括视觉检查。在特定实施例中，可以通过检测软管中的空气压力的变化来确定粘结糊剂的存在，该变化由于内腔内迁移到软管的粘结糊剂的存在而产生。这可以通过测量软管内的环境压力(当粘结糊剂迁移到软管中时该软管内的环境压力将增加)或通过将空气注入软管中并且检测贯穿软管的气流的限制而完成，该贯穿软管的气流的限制由于内腔内迁移到软管的粘结糊剂存在而产生。 其它方法也可以用于检测特定软管处的粘结糊剂的存在或不存在。例如，可以检测由于迁移到软管的粘结糊剂而引起的贯穿软管的光条件的变化。也可以使用各种其它合适的检测方法，包括电容传感器。传感器的类型和位置可以取决于粘结糊剂的粘性。应当领会本专利技术不限于任何特定类型的传感器或检测技术。在注入步骤之后，可以修剪并且密封软管的外端，而将软管的剩余部分永久地留在壳体元件之间。 在用于粘结抗剪腹板粘结线的方法实施例中，可以沿着抗剪腹板粘结线并贯穿壳体元件而限定进入孔口。多个软管可以被插入到并贯穿限定在壳体元件中的通孔或孔口，以使得软管的内端延伸到由沿着抗剪腹板粘结线的屏障限定的粘结区域中。也可以沿着后缘和前缘中的任意一个或两个贯穿壳体元件中的间隙进入该抗剪腹板粘结线。可以以各种方式实现注入步骤，包括手动或机器注入。在特定实施例中，使用注入系统，该注入系统具有粘结糊剂输送系统和分配系统，该分配系统与输送系统流动连通，并且被配置成与进入孔口连接以用于沿着粘结线供应粘结糊剂。在特定实施例中，输送系统包括从储存器供应粘结糊剂的泵，并且分配系统包括软管、阀、歧管或其它类型的引流元件的任何合适的配置以将来自泵的粘结糊剂传送到进入孔口。在特定实施例中，输送系统被配置为机器或运载工具，机器或运载工具沿着与叶片并排的路线行进并且当其沿着粘结线移动时顺序地与进入孔口连接和断开。机器可以具有粘结糊剂储存器和泵，以通过连接到进入孔口的分配系统分配粘结糊剂，分配系统可以包括软管、阀等的任何配置。机器可以被配置成具有压力传感器、空气管线(line)、光传感器等的任何形式，以检测下游软管中的粘结糊剂的存在，如上所述。注入机器可以被配置成沿着两个或以上独立的粘结线或相同粘结线中的多个软管同时注入粘结糊剂。给送管线的分支可以配备有阀以控制糊剂流动的方向。在另外的多个方面中，本专利技术也包括一种用于沿着粘结线粘结风力涡轮机叶片的部件的系统，在上面论述了该系统的多个方面。在某些实施例中，该系统包括粘结糊剂储存器和泵，泵具有与储存器连通的入口，储存器被配置成保持所述粘结糊剂的供应，并且分配系统包括引流元件，引流元件将来自所述泵的所述粘结糊剂传送到所述进入孔口。。一个或多个供应软管或其它类型的引流元件与泵连通并且具有端部，该端部被配置成用于与风力涡轮机叶片中的第一进入孔口连接，以将粘结糊剂供应到风力涡轮机叶片内的内部粘结线。传感器被配置成检测沿着粘结线从第一进入孔口迁移到相邻进入孔口的粘结糊剂的存在。控制器与泵和传感器通信，根据相邻进入孔口处的粘结糊剂的检测来控制粘结糊剂流入第一进入孔口中，例如当在相邻进入孔口检测到糊剂时终止流入第一进入孔口中。在一个实施例中，传感器可以是空气压力传感器，空气压力传感器检测由于粘结糊剂迁移到相邻进入孔口而引起的相邻进入孔口处的空气压力的变化。在另一个实施例中，传感器可以是与相邻进入孔口配合的压力管线，其中检测到气流的限制表示粘结糊剂已迁移到相邻进入孔口。在又一个实施例中，传感器可以是光传感器，光传感器检测由于粘结糊剂的存在或不存在而引起的光条件的变化。该系统可以被配置成用于沿着具有多个供应软管和传感器的叶片同时填充多个粘结线。在特定实施例中，该系统被配置为可移动运载工具，可移动运载工具为了粘结过程而沿着风力涡轮机叶片行进，可移动分配系统包括将所述可移动运载工具连接到所述进入孔口的引流元件。 参考以下描述和附带的权利要求，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。包含在该说明书中并且构成该说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与该描述一起用于解释本专利技术的原理。附图说明在参考附图的说明书中阐述了本专利技术对于本领域普通技术人员而言为完整且能够实现的且包含最佳实施方式的公开内容，其中，图I是常规风力涡轮机的透视图；图2是风力涡轮机叶片的透视图，所述风力涡轮机叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于沿着粘结线(32、34、35)粘结风力涡轮机叶片(16)的部件的方法，包括：沿着所述粘结线的长度将至少一个屏障(60)置于所述叶片的内腔(25)内的限定的粘结线宽度(38)处；沿着所述粘结线限定进入所述内腔中多个间隔开的外部进入孔口(50)；以及将粘结糊剂(36)顺序地注入所述多个进入孔口中以填充所述粘结线。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：U·拉姆，J·J·尼斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：