风力涡轮机叶片(2)包括成型轮廓，该成型轮廓包括前缘(34)和后缘(33)以及压力侧和吸力侧。成型轮廓由第一壳体部分(10)和第二壳体部分(15)形成，第一壳体部分(10)和第二壳体部分(15)在第一与第二壳体部分之间的结合区域中由可固化的结合装置(40)结合在一起。第一壳体部分(10)和第二壳体部分(15)形成于纤维增强聚合物中。风力涡轮机叶片还包括电阻加热装置(50)，电阻加热装置(50)布置成与结合装置(40)热连接，从而使得在风力涡轮机叶片的组装期间电阻加热装置(50)为可固化的结合装置(40)的固化供应热。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括电阻加热装置的风力涡轮机叶片
本专利技术涉及用于具有基本上水平的转子轴的转子的风力涡轮机叶片，该转子包括轮毂，风力涡轮机叶片在安装到轮毂上时，从轮毂基本上沿径向方向延伸，该风力涡轮机叶片由包括嵌入聚合物基质中的纤维的纤维增强(fibre-reinforced)复合材料制成，风力涡轮机叶片包括成型轮廓(profiledcontour)，该成型轮廓包括前缘和后缘以及压力侧和吸力侧，成型轮廓在受到入射气流冲击时产生升力，其中成型轮廓分成：根部区域，其具有离轮毂最近的基本上圆形的轮廓；翼面区域，其具有离轮毂最远的产生升力的轮廓；以及可选地在根部区域与翼面区域之间的过渡区域，过渡区域的轮廓沿径向方向从根部区域的圆形轮廓到翼面区域的产生升力的轮廓逐渐改变，其中成型轮廓由第一壳体部分和第二壳体部分形成，第一壳体部分和第二壳体部分在第一与第二壳体部分之间的结合区域中由可固化(curable)的结合装置而结合在一起，第一和第二壳体部分形成于纤维增强聚合物中。本专利技术还涉及一种用于制造风力涡轮机叶片的方法。
技术介绍
水平轴线风力涡轮机包括设置有从轮毂径向地延伸的若干风力涡轮机叶片(通常为两个或三个)的转子。风力涡轮机叶片具有横切于风力涡轮机叶片的纵向或径向方向的轮廓。风力涡轮机叶片包括：根部区域，其具有离轮毂最近的基本上圆形的轮廓；翼面区域，其具有离轮毂最远的产生升力的轮廓；以及可选地在根部区域与翼面区域之间的过渡区域，过渡区域的轮廓沿径向方向从根部区域的圆形轮廓到翼面区域的产生升力的轮廓逐渐改变。该产生升力的轮廓设置有吸力侧和压力侧以及前缘和后缘。通常，风力涡轮机叶片是通过沿着基本上依循(follow)风力涡轮机叶片的前缘和后缘的结合区域将两个壳体部分结合在一起来制造的，从而使得每一个壳体部分基本上代表压力侧或吸力侧。随着对更大功率的风力涡轮机(例如，更长的风力涡轮机叶片)的需求不断增大，并且同时对成本效益更合算的风力涡轮机的需求不断增大，遇到的问题在于提供具有足够的结构强度的叶片以及以最佳方式利用材料。这尤其适用于在形成风力涡轮机叶片的两个壳体部分之间的结合区域的情况。EP2033769公开了一种制造风力涡轮机叶片的方法，其中不同的纵向部分分别被制造并且随后被模制在一起。US4015035公开了一种以从匹配表面延伸的纤丝(filament)形成纤维增强的环氧树脂复合嵌接接头(scarfjoint)的方法。EP1310351公开了一种以一次性(one-shot)树脂灌注工艺(resininfusionprocess)来制造风力涡轮机叶片的方法。WO01/46582公开了一种用于具有多个分段元件的风力设施的转子叶片。所述分段元件附接到负载传递翼梁(boxspar)上并且由弹性接头分离，这使得节段能够相对于彼此移动，以此使节段位于其中的转子叶片的区域中的拉伸应力最小化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于获得新的风力涡轮机叶片和用于制造该风力涡轮机叶片的方法，其克服了现有技术的至少一个缺点或至少提供了有用的替换选择(alternative)。根据本专利技术的第一方面，该风力涡轮机叶片还包括电阻加热装置，电阻加热装置布置成与结合装置热连接，从而使得在风力涡轮机叶片的组装期间电阻加热装置为可固化的结合装置的固化供应热。由此，提供了一种风力涡轮机叶片，该风力涡轮机叶片由于电阻加热装置以更受控制的方式向结合装置供应热而在结合区域中具有改善的机械强度，并且还提供了结合装置的较快固化，这导致第一和第二壳体部分的相互结合得到改善。因此，由于固化时间减少，制造叶片也更快，这导致循环时间更短。结合区域基本上沿着成型轮廓的前缘和后缘延伸，并且包括结合装置和在结合装置附近的第一与第二壳体部分的有限区域。每一个第一和第二壳体部分的外表面基本上代表成型轮廓的压力侧或吸力侧。优选地，电阻加热装置布置成使得电阻加热装置基本上以热的方式覆盖整个结合区域，例如，能够充分加热整个结合区域，以便结合装置固化。电阻加热装置可存在于整个结合区域中，但电阻加热装置还可设置为沿着结合区域放置的点源，从而使得电阻加热装置基本上以热的方式覆盖整个结合区域。在根据本专利技术的另一个实施例中，电阻加热装置嵌入第一壳体部分中并形成第一壳体部分的组成部分(integralpart)，而且布置在结合区域附近。由此，提供了一种风力涡轮机叶片，其在电阻加热装置并入第一壳体部分中时可使用没有改型的现有结合装置进行组装。优选地，电阻加热装置以这样的方式嵌入第一和第二壳体部分两者中且形成第一和第二壳体部分两者的组成部分：电阻加热装置布置在结合区域附近，从而确保将热基本上均匀供应至该结合装置。在根据本专利技术的另一个实施例中，电阻加热装置嵌入结合装置中且形成结合装置的组成部分。由此，提供了一种风力涡轮机叶片，其在电阻加热装置并入结合装置中时可使用没有改型的现有壳体部分进行组装，从而提供结合装置的内部加热和直接加热，这确保了结合装置的较快固化。在根据本专利技术的另一个实施例中，电阻加热装置由至少一根传导线来提供。由此，提供了一种风力涡轮机叶片，其中电阻加热装置通过至少一根传导线而容易地提供。一根或多根传导线可具有不同的/变化的性质，例如由各种材料制成和/或具有变化的截面形状和/或面积，从而提供了不同的特征。因此可以以简单的方式来调节所产生的热量。用于一根或多根传导线的材料的实例可以是诸如钢等金属。优选地，一根或多根传导线布置成使得一根或多根传导线与结合区域的纵向延伸部基本上平行。在根据本专利技术的另一个实施例中，结合装置为纤维增强的。由此，提供了一种风力涡轮机叶片，其中结合装置通过纤维增强而强化。结合装置还包括在受热时固化的基质材料。该基质材料可以是诸如聚酯或环氧树脂等树脂。在根据本专利技术的另一个实施例中，结合装置包括可固化材料和电阻加热装置。由此，提供了一种结合装置，该结合装置因为该结合装置包括电阻加热装置而自动固化(self-curing)，并且因此可在没有任何电阻加热装置的情况下与常规壳体部分一起使用。在根据本专利技术的另一个实施例中，电阻加热装置由纤维增强件(reinforcement)中的传导纤维提供。由此，提供了一种风力涡轮机叶片，其中电阻加热装置为风力涡轮机叶片的一个或多个结构元件的一部分。因此，除供应热之外，电阻加热装置还用作风力涡轮机叶片中的结构部件。传导纤维可形成第一壳体部分、第二壳体部分或结合装置或它们的任何组合的一部分。优选地，传导纤维由诸如钢等金属制成，因为既实现了高强度又实现了良好的电阻加热。在根据本专利技术的另一个实施例中，纤维增强件中的传导纤维可以是诸如钢纤维等金属纤维。由此，提供了一种风力涡轮机叶片，其中电阻加热装置为风力涡轮机叶片的一个或多个结构元件的一部分。因此，除供应热之外，电阻加热装置还用作风力涡轮机叶片中的结构部件。传导纤维可形成第一壳体部分、第二壳体部分或结合装置或它们的任何组合的一部分。通过使用钢作为传导纤维，实现了机械强度和用于加热的电阻的良好结合。在根据本专利技术的另一个实施例中，结合装置包括用于结合到第一和/或第二壳体部分的内表面上的翼缘(flange)。由此，使结合装置附接到第一壳体部分和/或第二壳体部分上获得改善。本专利技术的目的还通过包括以下步骤的方法来实现：a)提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.11 EP 11161903.7;2011.04.11 EP 11161904.51.一种用于具有基本上水平的转子轴的转子的风力涡轮机叶片(2)，所述转子包括轮毂(23)，所述风力涡轮机叶片(2)在安装到所述轮毂(23)上时，从所述轮毂基本上沿径向方向延伸，所述风力涡轮机叶片(2)由包括嵌入聚合物基质中的纤维的纤维增强复合材料制成，所述风力涡轮机叶片(2)包括：-成型轮廓，其包括前缘(34)和后缘(33)以及压力侧和吸力侧，所述成型轮廓在受到入射气流冲击时产生升力，其中所述成型轮廓被分成：-根部区域(26)，其具有离所述轮毂(23)最近的基本上圆形的轮廓；-翼面区域(27)，其具有离所述轮毂(23)最远的产生升力的轮廓；以及-在所述根部区域(26)与所述翼面区域(27)之间的过渡区域(28)，所述过渡区域(28)的轮廓沿径向方向从所述根部区域(26)的圆形轮廓到所述翼面区域(27)的产生升力的轮廓逐渐改变，其中所述成型轮廓由第一壳体部分(10)和第二壳体部分(15)形成，所述第一壳体部分(10)和所述第二壳体部分(15)在所述第一壳体部分(10)与所述第二壳体部分(15)之间的结合区域中由可固化的结合装置(40)结合在一起，所述第一壳体部分(10)和所述第二壳体部分(15)形成于纤维增强聚合物中，其特征在于，所述风力涡轮机叶片(2)还包括电阻加热装置(50)，所述电阻加热装置(50)布置成与所述结合装置(40)热连接，使得在所述风力涡轮机叶片(2)的组装期间所述电阻加热装置(50)为可固化的结合装置(40)的固化供应热。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片(2)，其中，所述电阻加热装置(50)嵌入所述第一壳体部分(10)中并形成所述第一壳体部分(10)的组成部分，而且布置在所述结合区域附近。3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机叶片(2)，其中，所述电阻加热装置(50)嵌入所述结合装置(40)中并且形成所述结合装置(40)的组成部分。4.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机叶片(2)，其中，所述电阻加热装置(50)由至少一根传导线(50)提供。5.根据权利要求4所述的风力涡轮机叶片(2)，其中，所述至少一根传导线是金...
【专利技术属性】
技术研发人员：M达尔，BK莫坦森，B霍恩布劳，
申请(专利权)人：LMWP专利控股有限公司，
类型：
国别省市：
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