风轮机叶片及其制造方法_3

文档序号:9220893阅读:来源:国知局
同梯度倾斜。当剥离片层114布置在条100上时,剥离片层114的边缘132抵接阶梯140的壁。
[0068]将理解的是,因为剥离片层114的厚度t小(微米级),阶梯140的高度是小幅度。为了示意目的,示出于图4b的阶梯140极大地被夸大;实践中,阶梯140采用浅凹痕的形式。
[0069]因而,从条100的抵接表面118至条100的纵向边缘110 (即如图4a所示从右至左),条100的上侧面102初始水平以限定抵接表面118。抵接表面118以角α与边缘表面122相交,边缘表面122以恒定锥度渐缩,使得其朝向条100的中央纵向平面延伸。边缘表面122以恒定锥度延续直到边缘表面122中的阶梯140。边缘表面122中的阶梯140在大致正交于边缘表面122的方向上急剧倾斜地离开条100的中央纵向平面。阶梯高度等于剥离片层114的厚度t。超出阶梯140,边缘表面122以相同锥度延续而进入至外围区域138。边缘表面122的外围区域138以角α相对于抵接表面118倾斜,终止于条100的纵向边缘110 处。
[0070]在示出的实施方式中,条100的下侧面或者第二侧面104是上侧面102的镜像。因而,关于条100的上侧面102的所有上述特征适用于条100的下侧面104。因此条100的相应边缘表面122向内朝向纵向边缘110渐缩。
[0071]条100布置成堆叠以形成翼梁帽,从上侧面102和下侧面104移除剥离片层114。当从条100的侧面102、104移除剥离片层114时,从侧面102、104移除固化树脂的一部分。树脂的这种移除在抵接表面118上以及在边缘表面122的由剥离片层114覆盖的部分上形成粗糙纹理。
[0072]在组装的翼梁帽中,在剥离片层114被移除的情况下,条100布置在堆叠中,该堆叠包括类似的条100,如图4b所示。条100的抵接表面118布置成抵接相邻条100的类似抵接表面118以限定条100之间的界面区域142。薄的树脂层介于堆叠中的相邻条100之间以将这些条100粘合在一起。
[0073]当条被堆叠时,相应的条的锥形边缘区域意味着相邻条的外围区域138彼此隔开,使得间隙区域144限定在相邻条100的边缘区域120之间。因为边缘区域120的渐小的厚度,间隙区域144从第一纵向边缘110朝向界面区域142逐渐变窄。换句话说,间隙区域144从界面区域142朝向第一边缘110逐渐变宽。在组装的翼梁帽中,该间隙区域144被树脂填充。
[0074]在示出的实施方式中,相邻条100与第一条100相同。因此间隙区域144限定在相邻条100的相应的窄边缘区域122之间。
[0075]为了用条100制造翼梁帽,从期望数量的条100中移除剥离片层114,将这些条100堆叠在模具中使得它们的抵接表面118对准并且彼此抵接。然后将树脂引入模具,树脂渗入至相邻条100之间限定的间隙区域144中。
[0076]间隙区域144朝向条100的界面区域142变窄,这提供了有利的漏斗效应,由此在相邻堆叠的条100之间创建用于树脂的相对大入口,锥形间隙区域144用于朝向条100之间的界面区域142聚集并引导树脂。
[0077]树脂流动至界面区域142还可以通过抵接表面118以及边缘表面122的相邻部分的粗糙纹理116辅助,这产生毛细管作用以增强树脂渗入。
[0078]树脂渗入至条100之间的界面区域142之后,树脂被固化以粘合条100。树脂可以例如通过加热条100的堆叠而被固化,。
[0079]翼梁帽146可以在专用模具中制造,从而形成待在稍后阶段集成到风轮机叶片中的预固化翼梁帽146。可替换地,可以与叶片本身的制造同时地形成翼梁帽146并且将其集成至风轮机叶片。现在将参考图5a和图5b描述根据本发明制造风轮机叶片的方法。
[0080]参考图5a和图5b,风轮机叶片包括迎风壳148和背风壳(未示出),每个都在相应的半模具150中制造。在每个壳148的制造期间,首先将呈干纤维材料形式的外蒙皮152放置在半模具150的表面。然后将条100定位在模具150中。
[0081]接下来,将一层结构泡沫154引入半模具150以填充翼梁帽146之间的区域。内蒙皮156是干纤维材料的形式,然后将其放置在翼梁帽46和结构泡沫154的上表面上。用气密袋158覆盖各部件以形成封装所有部件的抽空腔室。
[0082]然后使用真空泵160抽空该腔室。在泵160仍通电的情况下,将液体树脂供给162连接至该腔室,树脂通过多个树脂入口流入该腔室,树脂入口沿着模具纵向隔开。在大致弦向方向上树脂渗入贯穿模具。树脂渗入位于邻近条100的边缘区域120之间的间隙区域144。树脂沿着每个堆叠的整体长度输送至间隙区域144,并且经由粗糙表面116渗入每个堆叠中的条100之间。以该方式,树脂仅需要在从条100的一个纵向边缘110向另一纵向边缘112延伸的方向上渗入相对短的距离。在半壳148中树脂还渗入其他部件之间。
[0083]在后续成型操作期间泵160继续操作,在该成型操作中加热模具150以便固化树月旨,不过在固化处理期间可以调节真空压力。
[0084]然后将抗剪腹板附接至内蒙皮156,位于下半模具150中的翼梁帽146紧上方,并且腹板的上自由端部涂覆有相应的粘合剂层。
[0085]然后将上半模具枢转至下半模具150上方的位置,使得上半模具向上翻转并且放置在下半模具150的顶部。这致使上半模具内的翼梁帽146粘附至抗剪腹板的上自由端部。腹板的弹性性质对抗上翼梁帽146产生腹板偏置力以便确保良好的粘接。
[0086]然后打开模具,从模具提起最终的风轮机叶片。然后将得到的风轮机叶片通过公知方法并入风轮机。
[0087]每个拉挤成型的纤维复合材料条100通过拉挤处理制成,在拉挤处理中,沿处理方向将涂覆有树脂的纤维连同一对剥离片层114 一起牵拉通过模具。当部件牵拉通过模具时,剥离片层114被布置成位于条100的相应上侧面102和下侧面104上。
[0088]在拉处理期间,条100的边缘区域120被成形为使得其厚度小于大条100的主要部分的厚度。这通过将模具成形成反映条100的期望截面而实现。
[0089]具体地,模具具有横向于处理方向的截面,所述截面由被对置的小面接合的对置的大面限定。大面之间的空间限定了模具的高度。模具的主要部分具有大致均一的高度,同时模具的边缘区域对应于条100的边缘区域120,边缘区域120具有相比于模具的主要部分相对减小的高度。
[0090]当纤维和剥离片层114被牵拉通过模具时,模具将纤维和剥离片层114成形为条100的期望形状。如先前描述的,剥离片层114分别布置于条100的侧面102、104但不延伸至条100的纵向边缘110、112,从而使外围区域1381的纤维未被覆盖。当剥离片层114和纤维被牵拉通过模具时,它们被模具成形,并且贴着模具表面。因此剥离片层114与条100的外围区域138的纤维彼此齐平。
[0091]当部件被牵拉通过模具时对模具进行加热,以便在连续拉挤处理中固化条100。剥离片层114被固化至条100的侧面102、104上的树脂中。以该方式,当剥离片层114被移除时,从条100的侧面102、104上移除一部分树脂,留下如上所述的粗糙纹理。
[0092]可以对上述实施方式进行许多修改,这并不超出所附权利要求中限定的本发明的范围。
[0093]尽管在上述实施例中,剥离片层布置在上侧面和下侧面二者中,将理解的是,不需要如此,剥离片层可以仅覆盖条的上侧面,或者仅覆盖条的下侧面。而在上述实施例中,上侧面的边缘表面以及下侧面的边缘表面二者都相对于抵接表面倾斜,在本发明的替换实施方式中可以仅一个相应边缘区域倾斜。
[0094]此外,在上述实施例中条可以包括单个第一锥形边缘区域,该区域包括第一纵向边缘。然而,另选地,条可以包括第一和第二锥形边缘区域,第一边缘区域包括第一纵向边缘而第二边缘区域包括第二对置的纵向边缘。第二边缘区域可以包括以上关于第一边缘区域描述的所有特征。
[0095]还可以想到的是,另选地或者额外地,条的一个或者两个横向边缘可以设置有如先前描述的减小厚度。在该情况下,边缘区域将额外地或者另选地包括条的横向边缘。在条的堆叠中,于是将在横向边缘区域之间提供间隙区域,树脂将纵向渗入至界面区域。
[0096]在描述的翼梁帽的实施方式中,在堆叠中每个条是根据本发明的条,使得每个条包括具有相对减小厚度的边缘区域。但是,不需要如此,可以想到这样的实施方式,其中堆叠中还包括厚度大致均一而不包括厚度相对减小的边缘区域的条。例如,大致均一厚度的条可以介于具有厚度相对减小的边缘区域的条之间。以该方式,可以仍在相邻条之间限定间隙区域,使得树脂能够渗入相邻条之间。
【主权项】
1.一种制造用于风轮机叶片的翼梁帽(146)的方法,所述方法包括: (a)提供多个细长的拉挤成型的纤维复合材料条(100),每个条具有由相互对置且纵向延伸的第一侧面(102)和第二侧面(104)并由第一纵向边缘(110)和第二纵向边缘(112)限定的大致恒定的横截面,所述第一侧面和所述第二侧面分别包括大致平面的第一抵接表面和第二抵接表面(118),所述第一侧面和所述第二侧面之间的分离限定了所述条的厚度,在所述第一抵接表面和所述第二抵接表面之间所述条具有大致均一的厚度,所述条的第一边缘区域(120)包括所述条的具有相对减小厚度的第一边缘(110),所述条的所述第一侧面包括在所述条的第一边缘区域(120)中与所述第一抵接表面(118)相邻的边缘表面(122),所述条具有第一剥离片层(114),所述第一剥离片层至少局部覆盖所述第一抵接表面(118)并且至少局部覆盖所述边缘表面(122); (b)从相应的所述条(100)移除所述第一剥离片层(118); (c)在模具(150)中堆叠所述条
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1