用于组装叶片分段的装置制造方法

用于组装叶片分段的装置制造方法
【专利摘要】提供了一种用于组装用于形成叶片的叶片分段的装置。该装置包括能够相对于彼此移动的至少两个构件（1、2），所述构件具有各自的相对表面（2A、2B），该表面形成用于将预先组装的叶片分段的外部表面按压到分段之间的过渡处中的按压空间。
【专利说明】用于组装叶片分段的装置

【技术领域】
[0001]本主题涉及一种用于组装叶片分段的装置，该叶片分段用于形成用于风力涡轮机转子的叶片。特别地，根据本发明主题的用于组装叶片分段的装置能够有利于用于组装用于大型风力涡轮机的叶片的操作。
[0002]进一步地，本主题涉及一种操作该装置的方法，该方法提供用于组装用于大型风力涡轮机的叶片的简化和增强过程。

【背景技术】
[0003]在通常已知的风力涡轮机中，多个叶片被安装到轮毂。轮毂被连接到发电机系统。基于由施加至叶片上的风能所引起的旋转动力，发电机系统发电。在通常已知的风力涡轮机设备中，轮毂可转动地安装有大体上水平对齐的轴，这种设备被称为水平轴风力涡轮机。
[0004]近年来，已经增加了风力涡轮机叶片的长度，以便在单个涡轮机中提供风力涡轮机设备，该风力涡轮机的输出多达1丽(61)或更高。因此，引入了与这种风力涡轮机设备的元件的运输相关的特定限制。然而，大型风力涡轮机设备提供了增加的输出，提高的效率，以及除其它之外的若干经济上的改善。
[0005]常规转子系统设置有单个部件叶片，该单个部件叶片被安装到风力涡轮机设备的施工现场处的轮毂。由于在远处位置处经常设置大型风力涡轮机设备，所以关于长度为50米或更长的叶片的运输的限制引入了单个风力涡轮机的功率输出的限制，并因此降低了经济和能量效率。
[0006]在现有技术中，已知包括两个叶片分段的风力涡轮机叶片。所述叶片分段被纵向地联结，以便当单个叶片分段满足可运输性的要求时，使能够向风力涡轮机设备的施工现场运输。叶片分段被组装，以在施工现场形成完整叶片，并且叶片被安装到风力涡轮机的轮毂，以便完成转子。还没有开发出用于组装这种多个分段叶片的专用装置。


【发明内容】

[0007]根据本主题的基本概念，提供了一种用于组装用于形成叶片的叶片分段的装置。装置包括能够相对于彼此移动的至少两个构件，所述构件具有形成按压空间的各自的相对表面，所述按压空间适于接纳待组装的所述叶片分段的各自的联结端部分；移动部件，用于相对于彼此移动所述构件；控制部件，用于控制所述移动部件；供应部件，当所述叶片分段被接纳在所述按压空间中时，该供应部件用于将流体供应到所述叶片分段之间的边界部分，其中当所述叶片分段被接纳在所述按压空间中时，所述控制部件控制所述移动部件以向所述叶片分段的至少一个联结端部分施加预定压力。
[0008]根据本主题的用于组装用于形成叶片的叶片分段的装置，可应用于叶片分段，该叶片分段可在纵向方向上彼此联结。根据本主题的用于组装叶片分段的装置布置有所述至少两个构件，该构件能够相对于彼此移动。用于组装叶片分段的装置的至少两个构件可以被移动，以便向待联结的所述叶片分段的特定部分施加力或压力。因此，用于组装叶片分段的装置有利于联结叶片分段，该叶片分段需要特定的力或压力来预先确定用于联接的部分。
[0009]在根据本主题的用于组装叶片分段的装置中，提供了供应部件，该供应部件用于将流体(诸如粘性流体)注入到所述叶片分段之间的边界部分中。在与由至少两个构件向叶片分段施加的力或压力的协同下，当所述叶片分段被接纳在所述按压空间中时，供应装置可以将流体供应到所述叶片分段之间的边界部分，其中该按压空间由所述至少两个构件的各自的相对表面形成。
[0010]可以由所述供应部件供应的流体可以是联结流体，该联结流体用于形成叶片分段之间的接头，以便形成叶片。
[0011]根据本主题的实施例，所述构件能够相对于彼此移动，以便关闭或打开所述按压空间。当所述构件相对于彼此移动，使得所述按压空间打开时，无压力或力施加到叶片分段，反之，当所述构件相对于彼此移动，使得按压空间关闭时，压力或力可以被施加到所述叶片分段。因此，按压空间可以被带到操作位置，以启用叶片分段的按压操作，并且可以被带到非操作位置，即打开位置，以便释放叶片分段。
[0012]根据本主题的实施例，当所述按压空间关闭时，所述相对表面提供有轮廓，在组装所述叶片分段时，该轮廓大体上对应于所述叶片分段的所述联结端部分的外部轮廓。根据本实施例，该至少两个构件提供有预定的表面，这些表面适于其联结端部分的区域中的叶片分段的外观或形状，以便当所述按压空间被关闭时，即处于操作位置时，优化对叶片分段的压力或力的施加。
[0013]根据本主题的实施例，当所述叶片分段被接纳在所述按压空间中时，所述供应部件被布置成将所述流体(即，所述粘性流体)供应到流道的进口，该流道被提供在所述叶片分段之间的所述边界部分中，其中，所述装置进一步包括排放部件，该排放部件被布置成从所述流道的出口排放所述流体。根据本主题的装置的操作是基于能够相对于彼此移动的至少两个构件的协同，并且当所述叶片分段被接纳在所述按压空间中时，所述供应部件用于将所述流体(即，所述粘性流体)供应到所述叶片分段之间的边界部分。因此，当流体(即粘性流体)可以通过流道从进口被引导至出口，以便优化所述叶片分段的联结时，在用于组装叶片分段的装置的操作中，用于供应所述流体的流道的进口以及用于从出口排放所述流体的排放部件的设置提供了特定的优点。
[0014]根据本主题的实施例，该装置进一步包括供应监控部件，用于监控由所述供应部件供应的流体的量^和/或排放监控部件，用于监控从所述排放部件排放的流体的量。根据本实施例，由于可从所述供应监控部件和丨或所述排放监控装置推导出的信息，所述装置的联结操作被优化，其中该信息提供所述流道中的所述流体的状态指示。特别地，基于可从本实施例推导出的信息，可以确定所述流体的当前状态，使得联结操作可以被优化。
[0015]根据本主题的实施例，装置进一步包括计量器件，用于计量由所述供应部件供应的流体的量。根据该实施例，供应到所述供应部件的流体的量可以通过所述计量器件进行调整或控制。
[0016]根据本主题的实施例，基于从所述供应监控部件获得的信息和/或基于从所述排放监控部件获得的信息，所述计量器件是可控的。根据本实施例，供应到所述供应部件的流体的量可以通过所述计量器件进行调整或控制，其中，基于所述流道中的流体的当前状态，所述流体的量可以被优化。
[0017]根据本主题的实施例，该装置进一步包括加热部件，当所述叶片分段被接纳在所述按压空间中时，该加热部件用于向所述叶片分段的所述联结端部分施用热量。供应到所述叶片分段之间的边界部分的流体可以为粘性流体，该粘性流体可固化，例如，通过加热。
[0018]根据本主题的实施例，所述流体为树脂，优选热固性树脂。这种流体有利于在叶片分段之间提供永久接头。具体地，在与用于向所述叶片分段的所述联结端部分施加热量的加热部件的协同下，关于叶片分段之间的接头的强度，热固性树脂的用途提供了优点。
[0019]根据本主题的实施例，所述移动部件被形成为至少一个螺纹主轴，该螺纹主轴连接所述至少两个构件。螺纹主轴能够由任何部件或甚至由人工操作来驱动。
[0020]根据本主题的实施例，提供了一种主轴驱动，用于驱动所述至少一个螺纹主轴。用于驱动所述至少一个螺纹主轴的主轴驱动为简单部件，该简单部件用于提供所述至少两个构件的所需的相对于彼此的运动。这种系统准确可控，并且具有这种主轴驱动的螺纹主轴高度响应于1-681)01181^6 )向叶片分段的联结端部分施加所需的力或压力。而且，这种布置非常可靠。
[0021]根据本主题的实施例，所述移动部件被形成为至少一个液压致动器。液压致动器可应用于提供构件相对于彼此的特定运动，并且可以被精确地控制用于施加特定的压力。
[0022]根据本主题的实施例，所述至少两个构件之一提供有导向布置，该导向布置能够与轨道布置啮合，用于沿所述轨道布置移动所述装置。由于根据本主题的装置可应用于联结用于形成用于大型风力涡轮机的叶片的叶片分段的联结操作，所以方便和有利的是，在装置是固定的同时，提供一种移动与待联结的叶片分段有关的所述装置而非移动叶片分段的选项。基于本实施例的布置，倘若装置要被定位在待联结的叶片分段的特定纵向位置，则无需所述装置的拆卸操作。进一步地，滑动布置便于多个分段叶片的组装操作，该多个分段叶片包括一个以上的接头。
[0023]根据本主题的实施例，当所述联结部分被接纳在所述按压空间中时，装置被操作成通过按压所述联结部分01111118而收缩在其中一个所述叶片分段的联结端部分中提供的空腔。如上所述，用于组装叶片分段的装置可适用于具有特定性能的叶片分段。用于组装所述可应用的叶片分段的特定操作，包括需要收缩在其中一个所述叶片分段的联结端部分中提供的空腔。因此，装置可应用于这种叶片分段，该叶片分段被设计使得空腔存在于至少一个可收缩并可扩展的叶片分段的联结端部分中。
[0024]根据本主题的实施例，用于组装叶片分段的装置可应用于叶片分段，其中，基于具有所述空腔的所述叶片分段的材料的弹性或可变形性，所述空腔为可收缩的，和丨或其中，基于具有所述空腔的联结端部分的形式或形状，所述空腔为可收缩的。
[0025]根据本主题的实施例，装置可应用于叶片分段，其中，在具有所述空腔的联结端部分中提供至少一个狭缝，所述至少一个狭缝从所述空腔延伸至联结端部分的外部表面。因此，根据本发明主题的装置可应用于通过联结操作联结的叶片分段，其中由于存在至少一个狭缝，所以在至少一个所述叶片分段中提供的空腔可以被收缩，该狭缝从所述空腔延伸至联结端部分的外部表面。因此，优选地，根据本主题的装置可应用于叶片分段，其中至少一个所述叶片分段包括空腔，该空腔具有内部尺寸或形状，该内部尺寸或形状可变，以响应于施加到具有空腔的所述叶片分段的外部表面的压力。通过提供如上所述的至少一个狭缝，相对于所述空腔的内部形状的该可变性能被形成。
[0026]根据本主题的实施例，该装置可应用于具有至少一个狭缝的叶片分段，该狭缝被提供在其中一个所述叶片分段的联结端部分中。当叶片分段被接纳在所述按压空间时，所述装置被操作成通过按压具有所述空腔的各自的叶片分段的所述联结端部分来关闭所述至少一个狭缝。因此，该装置用于特定叶片分段，该特定叶片分段被联结，通过按压至少一个所述叶片分段的外部表面，从而关闭至少一个狭缝，并因此收缩空腔以便将叶片分段彼此联结。
[0027]根据本主题的实施例，通过按压具有所述空腔的所述联结端部分，所述空腔的内部形状为可调整或可变成突起的外部形状，该突起被形成在另一个所述叶片分段的联结端部分并被插入到所述空腔中。在装置的操作过程中，装置被应用到在按压空间中被预先组装和接纳的叶片分段。装置可应用于叶片分段，其中一个叶片分段包括至少一个空腔，并且另一个所述叶片分段包括至少一个突起，该突起可插入到所述至少一个空腔中。在装置的应用操作中，预先组装的叶片分段被布置使得当被扩展或扩大时，突起被插入到空腔中，从而装置适于通过按压具有空腔的至少一个叶片分段的外部表面来联结这种叶片分段，以便收缩空腔。通过这种操作，空腔被收缩，以便于接近突起的外部形状，该突起被形成在另一个所述叶片分段的联结端部分并且被插入到所述空腔中。
[0028]根据本主题的实施例，该装置进一步包括电源连接器，该电源连接器用于供应所需的电源而用于操作所述装置。电源连接器可连接到可拆的外接电源线。因此，该装置可移动到所需位置，并且在被定位到预定地点或位置之后，当被连接到所述电源线时，可以通过所述电源连接器而由所需的电源供应。电源连接器可以被提供，用于向在所述装置中提供的所述加热部件、所述主轴驱动或液压驱动部件以及供应部件和任何控制或检测部件供应电源。
[0029]根据本主题的实施例，压力控制部件被布置成控制由所述至少两个构件施加的压力。由所述至少两个构件所施加的压力可应用于具有空腔的叶片分段，并且可以被控制到预定压力，用于将空腔带到收缩的位置，该收缩的位置提高了用于联结叶片分段的操作。压力控制部件可以包括压力或力检测部件，并且可以与移动部件相连接。
[0030]根据本主题的实施例，温度控制部件被布置成控制由所述供应部件供应的所述流体或树脂或粘性流体的温度。
[0031]根据本主题的实施例，加热控制部件(116211: 00111:1-0111118 063118 )被布置成控制所述加热部件而用于固化所述树脂，和/或确定固化时间。
[0032]因此，控制部件被提供用于控制以上提及的主题。因此，关于温度、时间、压力等，优化装置的操作是可能的，该操作被标准化用于特定的操作、类型并且可以通过经验或基于经验信息或或实验进行预定。
[0033]根据本主题的基本概念，提供了一种操作用于组装叶片分段的装置的方法。本方法可操作的装置在上文中已有讨论。该方法包括以下步骤:
-将所述装置移动到具有待组装的所述叶片分段的所述联结端部分，所述叶片分段被夹在所述构件之间；
-操作所述移动部件以从所述至少两个构件向所述联结端部分施加压力；
-操作所述供应部件以向所述叶片分段之间的所述边界部分供应树脂； -固化所述树脂；和
-在固化所述树脂之后，操作所述移动部件以释放从所述至少两个构件向所述联结端部分施加的压力。
[0034]操作装置的方法可应用于具有特定性能的以上所讨论的叶片分段。根据以上指示的操作装置的方法，装置被移动到联结端部分以使所述移动部件可以从所述至少两个构件向所述联结端部分施加压力。根据本主题的基本概念，压力被施加到所述叶片分段的外部表面上。因此，本方法可应用于这种叶片分段，该叶片分段包括至少一个空腔，该空腔具有可变形状，或其中，该空腔可收缩。进一步地，该方法包括:向所述叶片分段之间的边界部分供应树脂，该边界部分在固化树脂之后形成叶片分段之间的永久接头。
[0035]根据本主题的实施例，对从所述排放部件排放的树脂的量进行监控，基于所监控的排放的树脂的量对供应部件进行控制。由于在叶片分段之间的边界中提供的流道具有预定容积并且所供应的树脂的量是预定的，所以排放的树脂的量可以提供关于所述树脂完全填充流道的信息。因此，该过程提高了叶片分段之间的接头的质量。
[0036]根据本主题的实施例，对从所述排放部件排放的树脂的量进行监控，并且对由所述供应部件供应的树脂的量进行监控。进一步地，根据该实施例，基于确认所监控的供应和排放的树脂的量确认所述装置的正确操作。由于在叶片分段之间的边界中提供的流道被预定，所以在所供应的树脂的量与所排放的树脂的量之间具有特定相关性。倘若相关性不被满足，则可以采用该信息例如基于树脂从流道中泄露等来获得误操作的信息。倘若相关性被满足，则确认填充过程已经正确地完成。
[0037]根据本主题的实施例，树脂为热固性树脂，其中，该方法进一步包括步骤:向所述联结端部分施用热量而用于固化所述热固性树脂。热固性树脂具有高强度，并且可以在基于热量的施加而固化所述热固性树脂之后，在叶片分段之间提供最佳接头。根据本主题的基本概念，提供了一种使用以上讨论的装置组装用于形成用于风力涡轮机转子的叶片的两个叶片段(^匕如860116111:8)的方法。组装两个叶片段的方法包括以下步骤:
通过将在其中一个所述叶片分段处提供的突起插入到在另一个所述叶片分段中提供的空腔中来预先组装所述叶片；
将所述装置定位到所述叶片分段的过渡处；
将所述构件按压到所述叶片分段；
将预定量的树脂供应到所述叶片分段之间的边界部分；
固化所述树脂；
去除所述构件。
[0038]根据本主题的实施例，组装两个叶片段的方法包括步骤:通过按压所述构件收缩所述空腔。
[0039]根据本主题的实施例，组装两个叶片段的方法包括:通过按压步骤而关闭至少一个狭缝，其中，所述至少一个狭缝被提供在具有所述空腔的所述叶片分段中，并且从所述空腔的内部表面延伸到具有所述空腔的所述叶片分段的外部表面。

【专利附图】

【附图说明】
[0040]图1示出了根据实施例的用于组装用于形成叶片的叶片分段的装置的立体图。
[0041]图2示出了图1的装置的侧视图。
[0042]图3示出了图1的装置的顶视图。
[0043]图4示出了实施例的装置可应用于其的第一形式的叶片分段的过渡处。
[0044]图5示出了实施例的装置可应用于其的第二形式的叶片分段的过渡处。
[0045]在下文中，基于附图对本主题的实施例进行解释。注意，附图示出了如以下所解释的特定实施例和装置可应用于其的叶片分段。至少部分地未示出的实施例的其它可替换的变型在以下描述中进行详细说明。

【具体实施方式】
[0046]图1示出了根据实施例的用于组装用于形成叶片的叶片分段的装置。在下文中，将首先说明用于形成装置的组件。
[0047]图1中示出的装置包括两个构件1、2，该构件被布置成隔开的关系。其中一个构件1、2被布置在另一个构件的顶部上。在下文中，将对布置在底部构件2的顶部上的顶部构件1进行定义。注意，当装置可以用在不同于图1中所示的方位的方位时，该定义仅用于解释本实施例而并不限制范围。
[0048]如图2所示，顶部构件1包括表面1八，并且底部构件包括表面2八。表面1八、2八彼此相对，以便在其间形成按压空间。表面1八、2八由金属片或类似材料所形成。表面1八、2八提供有特定轮廓，该轮廓的设计符合将在下文讨论的叶片的预定外观。
[0049]底部构件2被形成为盒形构件，该盒形构件的顶部上具有用于形成表面2八的金属片部分。顶部构件1被形成为类似盒形构件，该构件包括用于形成表面1八的金属片，该表面1八面向底部，而且同样朝向底部构件2的表面2八。
[0050]顶部构件1通过主轴3被附设到底部构件2，该主轴为杆状构件，并且在外圆周上提供有外螺纹，该外螺纹啮合到内螺纹，以便形成螺纹机构。在图1中所示的示例中，提供了四个主轴3，其中每个主轴3位于盒形顶部和底部构件1、2的角部的区域内。在图1所示的示例中，在本实施例中实施为电力驱动的主轴驱动30被布置在顶部构件1中。每个主轴驱动30被连接到各自的主轴3，以便转动主轴3以响应于主轴驱动30的致动。
[0051]在底部构件2中提供对应于每个主轴3的内螺纹。内螺纹未示出，并且被实施为螺母构件，该螺母构件被固定地安装到底部构件2，并啮合到各自主轴3的外螺纹。当旋转主轴3以响应主轴驱动30的操作时，顶部构件1与底部构件2之间的距离是可调整的。
[0052]在顶部构件1的顶部上，盖构件40被提供以便关闭其中提供有主轴驱动30的空间。在本实施例中，提供了两个盖构件40，该盖构件通过铰链构件被联接到顶部构件1，使得盖构件40可倾斜，以便打开或关闭其中布置有主轴驱动30的空间。
[0053]图1中所示的装置具有纵向方向，当该装置被接纳在顶部构件1和底部构件2之间时，该纵向方向与叶片或待通过装置组装的叶片段的纵向方向一致。纵向方向在图1中使用箭头[示出。横向方向被定义为相对于纵向方向的垂直方向，其中，横向方向在图1中使用箭头I示出。
[0054]此外，如图1所示，表面1八、2八形成有特定轮廓，该特定轮廓基于叶片或待通过如上讨论的装置组装的叶片分段的外观被定义。在每个表面1八、2八的横向侧上，平面分段
(1)121116 如图2所示进行布置。在顶部构件1的表面1八的一侧和另一侧上，平面分段18、1(:分别被形成。以类似方式，在底部构件2的表面2八的横向侧上，平面分段28、20分别被布置。一横向侧上的平面分段18、28与另一横向侧上的平面分段10、2(:为彼此相对的平行表面。彼此相对的平面分段可以通过操作主轴驱动30，使得顶部构件1被移向底部构件2，从而被带到彼此邻接。当通过操作主轴驱动30来实现相对的平面分段之间的邻接时，装置的关闭条件得以实现，其中形成了由底部构件2的表面2八和顶部构件1的表面1八定义的按压空间。在装置的关闭状态下，按压空间的内部轮廓对应于、在待通过装置联结的叶片分段之间的过渡处的、待由叶片分段形成的叶片的外观。
[0055]在图1中所示的本实施例中，所示的实施例中的底部构件2的其中一个平面分段，即平面分段28，提供有供应管5和排放管6。供应管5和排放管6在装置的纵向方向上彼此被隔开。此外，供应管5和排放管6被提供，使得当装置处于关闭的位置时，每个管都朝向底部构件2的横向侧表面开放并朝向由表面1八、2八所形成的按压表面开放。当装置处于关闭位置时，供应管5和排放管6被定位于靠近顶部构件1和底部构件2之间的过渡处，即，顶部构件1的表面1八与底部构件2的表面2八之间的过渡区域中。
[0056]底部构件2和顶部构件1都提供有加热部件7。特别地，加热部件包括被提供用于底部构件2的底部加热布置72，该底部加热布置被布置在形成底部构件2的表面2八的构件处或与形成底部构件2的表面2八的构件紧密连接；和顶部加热布置71，该顶部加热布置被提供在形成顶部构件1的表面1八的构件处或靠近形成顶部构件1的表面1八的构件。特别地，加热布置71、72被实施为电加热，即，基于电阻的加热116211:丨叩)，其被设置在金属片的背面上，形成顶部构件1和底部构件2的各自的表面1八、2八。因此，通过将能量供应到各自的加热布置71、72，表面1八、2八可以被带到预定温度，以被应用于待通过装置形成的叶片的外部表面。
[0057]在图1-3中所示的实施例中，分别在顶部构件1和底部构件2的纵向端面上提供电源连接器13、14。也就是说，电源连接器14被提供用于顶部构件1，而电源连接器13被提供用于底部构件2。每个电源连接器13、14可连接到外接电源(诸如电力供应器件)，以便向使用这种电源的元件(诸如主轴驱动30和加热布置71、72以及其它器件)供应所需的电源。
[0058]底部构件2提供有导向布置，该导向布置由导向件16形成，该导向件被提供在底部构件2的底侧上。在图1和2中所示的本实施例中，三个导向件16被提供，并且与纵向方向[对齐和以相等的距离被隔开。
[0059]导向件16可以被带到与轨道(附图中未示出)啮合，以便使装置可以通过在纵向方向上的滑动轨道上的导向件来移位。本布置的特定目的在下面进行讨论。
[0060]在顶部构件1的顶部上，特别是在顶部构件1的角部的区域中，提供了输送构件17(诸如钩或环起重机等可以被连接到输送构件17，使得具有显著重量的装置可以被定位到预定位置(诸如轨道上)，以便通过滑动具有与轨道滑动啮合的导向件16的装置被移位。
[0061]在下文中，对根据本发明实施例的装置的操作进行详细解释。注意，图4和图5中所示的第一和第二形式的叶片分段仅为用于图1中所示的装置的具体应用的示例，并且装置的操作不限于图4和图5中所示的结构，而装置可应用于具有以下性能的叶片分段:
适于通过图1-3中所示的装置组装的叶片分段100、200包括其中一个叶片分段的一个联结端部分110中的空腔101以及突出于另一个叶片分段的联结端部分210的突起201。另一个叶片分段的突起201可插入到其中一个叶片分段的空腔101中。此外，空腔101，其被提供在所述其中一个叶片分段的联结端部分110中，必须具有可从扩展或扩大的状态收缩的特定性能，以便改变空腔101的内部表面的形状，从而依从在另一个叶片分段处提供的突起201的外部表面。
[0062]此外，叶片分段应当适于通过树脂(诸如热固性树脂)胶合，该树脂可引入到叶片分段之间的边界地区中。
[0063]为了组装以上提及的第一和第二形式的用于形成叶片的叶片分段，通过将其中一个叶片分段的突起201插入到另一个叶片分段的空腔101中来预先组装叶片分段。在该状态下，以上提及的类型的叶片分段100的空腔101处于扩展或扩大的情况。
[0064]通过在具有空腔101的第一形式的叶片分段100的联结端部分110中提供至少一个材料隔断(1=1:61^即1:1011 0？，可以实现扩展或扩大的情况以及所得的收缩性。该材料隔断可以形成为如图4中所示的两个狭缝102、103。在预先组装的情况下或在没有负荷被施加到具有空腔的叶片分段100的联结端部分的情况下，空腔101的内部尺寸101大于突起201的外部尺寸。
[0065]如图5所示，在第二形式的叶片分段100中无需材料隔断的情况下，可以实现扩展或扩大的情况和所得的收缩性。在这种形式中，通过与至少在联结端部分110的区域中的材料有关的性能实现收缩性。此外，空腔101和突起201的形状或形式都可以被设置使得空腔101的横分段形状可以通过向联结端部分110的外部表面施加压力或力来改变。
[0066]因此，图4和图5中所示的至少以上提及的形式的叶片分段可应用于本主题。其它满足上述有关空腔的收缩性的要求的形式是可能的。在下文中，解释是指图4和图5中所示的两种形式的叶片分段。
[0067]当叶片分段被预先组装并相互对齐时，图1-3中所示的装置可以被放置到轨道上，使得导向件16以可滑动的方式啮合。该装置被操作使得主轴驱动30提供装置的打开的状态，其中平面分段18、28与平面分段被隔开，使得按压空间被扩大或打开。这种情况在图1和图2中示出。
[0068]当轨道与预先组装的叶片分段的纵向方向对齐时，装置可以沿具有被夹在顶部构件1和底部构件2之间的预先组装的叶片分段的轨道移位。装置被移位至叶片分段之间的过渡处，使得预先组装的叶片分段的纵向方向上的边界或过渡处被定位于由表面1八、2八形成的按压空间内。当达到该条件时，主轴驱动30被操作以关闭按压空间，使得表面1八、2八按压预先组装的叶片分段的外部表面。在该操作期间，在其中一个叶片分段中提供的空腔被带到收缩的位置，使得空腔的内部尺寸被改变，以便接近另一个叶片分段的突起的外部尺寸。
[0069]在图4中所示的叶片分段的情况下，在具有空腔的叶片分段的联结端部分中提供的以上提及的材料隔断被定位成与供应管5和排放管6相对。在该装置的特定应用中，流道被提供在叶片分段之间的边界区域中，即，在突起201的外部表面与空腔的101的内部表面之间的边界区域中，该流道一端可连接到供应管5并且另一端可连接到排放管6。因此，在关闭装置并按压叶片分段的外部表面之后，由供应管5和排放管6通过以上讨论的边界区域形成流道。
[0070]在图5中所示的叶片分段100、200的情况下，当在这种形式中未提供狭缝时，在联结端部分110中提供于用于连接到供应管5和排放管6的开口。
[0071]在该情况下，其中通过顶部构件1和底部构件2按压叶片分段的外部表面，树脂被供应到供应管5并且被按压通过在叶片分段之间的边界区域中提供的流道，使得在完全填充流道之后，树脂被按压出排放管6。
[0072]在该情形下，树脂可以被固化。当树脂被固化时，按压空间通过维持从顶部构件1和底部构件2向叶片分段的外部表面施加的力，来保持关闭一段预定的时间。
[0073]在本实施例中，使用固化的热固性树脂来响应于热量的施用。如上讨论，提供了加热布置71、72，其可以被操作成在该状态下将热量施用到叶片分段的外部表面，其中该热量通过向叶片分段之间的边界区域传导进行传递，该边界区域包括流道，该流道填满了热固性树脂。
[0074]通过将热量施用到热固性树脂，同样被固化。预定固化时间之后，在加热布置71、72的温度被维持在预设值的同时，固化被完成。
[0075]在完成热固性树脂的固化之后，叶片分段之间的接头变成永久性的，并且按压空间被打开。通过打开按压空间，对应于目标外观的由此组装的叶片的外观被释放。也就是说，形成在各自叶片分段中的空腔的收缩的状态被维持。在图1的叶片分段的情况下，由于流道和其它通过引入这种树脂到供应管5中来填满的地区中的固化的树脂，所以材料隔断照原样维持关闭。在按压空间被打开之后，装置就被移位到纵向方向并且从组装的叶片中释放出来。
[0076]根据本实施例的装置可以装备有传感器，该传感器用于在树脂被供应到供应管5时，测量树脂的温度，用于与主轴3配合测量或检测由主轴驱动30所施加的压力；温度检测部件，该温度检测部件用于分别检测顶部构件1和底部构件2的表面1八、2八处的温度；和控制部件，该控制部件用于控制各自的操作(诸如温度控制部件用于控制加热部件71、72以便维持预定的温度和压力控制部件用于控制主轴驱动30的操作以便维持预定的压力或力到预先组装的叶片分段或以便打开/关闭按压空间X
[0077]此外，可以在供应管5处提供计量器件(附图中未示出)，以便检测供应到供应管5的树脂的量。在本文中，可以提供用于检测从排放管6中排放的树脂的量的检测部件(附图中未示出),并且可以采用计量器件和用于检测排放量的检测部件的以下检测结果。
[0078]在将树脂供应至供应管5的过程中，被引入到供应管5中的树脂的量已知。此外，对于特定叶片组合￡18861111317)，用于完全填充在叶片分段之间的边界区域中提供的流道的树脂的量已知。在将树脂供应至供应管5的过程中，流道被填充，并且溢出的树脂从排放管6中排出。检测排出的树脂，并且将排放的树脂的量与目标排放量进行比较，该目标排放量基于有关特定叶片组合的已知数据进行预定义。
[0079]倘若在用于填充流道的填充操作结束时所检测的排放量与目标量一致，则确认流道的正确填充。倘若在排放管6处检测出小于目标排出量，则可以确定树脂泄漏。此外，倘若在排放管6处检测出大于目标排放量，则可以确定流道中其它问题(诸如堵塞等X
[0080]本实施例可以进行如下修饰。
[0081]只要实现了顶部构件1相对于底部构件2的可移动性能，主轴驱动30就可以被实施为由液压驱动的液压部件或其它合适的部件。主轴驱动30可以选择性地手动操作。
[0082]加热布置71、72可以被另一概念(诸如使用热传递构件的流体加热或使用辐射来加热顶部构件1和底部构件2的表面1八、2八的辐射加热)所取代。
[0083]树脂的供应和排放的计量和检测并不是必需的，但它导致提高组装的叶片分段的质量的优选实施例。
[0084]本实施例中的树脂为热固性树脂。然而，采用固化的树脂而无温度升高的影响是可能的。
[0085]叶片分段及其联结端部分的结构不局限于以上应用。作为其它应用，在各自的叶片分段中提供的突起和/或空腔都可以形成有啮合部件(诸如锯齿),该啮合部件通过收缩在其中一个叶片分段中提供的空腔可彼此啮合。
[0086]在这种情况下，通过收缩空腔，实现了在空腔的内部表面与突起的外部表面之间的锁定接头，其提高了叶片分段之间的接头强度。
[0087]此外，叶片分段可以提供有一个以上的空腔和一个以上的突起。
[0088]分别在图1和图2中的在顶部构件1和底部构件2中提供的表面1八和2八的形状仅为示例，并且可以适于装置被应用于其的叶片分段的外观。也就是说，在装置的按压空间的形状中反映了由具有特定外观的叶片分段所形成的特定类型的叶片。可能形成具有可更换构件的装置，为了使按压空间的形状适应于特定应用所需的形状。
[0089]可能将装置应用于叶片分段，当没有力施加到具有空腔的叶片分段的联结端部分时，叶片分段实现了收缩的位置，如上所述。作为修饰，当没有施加力时，具有空腔的叶片分段可以被布置成达到中间位置，该中间位置是在收缩的位置与非收缩或扩展的位置之间。可以通过引入另一个叶片分段的突起实现空腔的完全扩展。作为其它可替换，可以通过向非收缩的空腔施加相应的力来实现扩展。
【权利要求】
1.一种用于组装用于形成叶片的叶片分段的装置，该装置包括: -能够相对于彼此移动的至少两个构件(1、2)，所述构件具有形成按压空间的各自的相对表面(2A、2B)，所述按压空间适于接纳待组装的所述叶片分段的各自的联结端部分(10,20)； -移动部件(3)，该移动部件用于相对于彼此移动所述构件(1、2); -控制部件，该控制部件用于控制所述移动部件(3 ); -供应部件(5)，当所述叶片分段被接纳在所述按压空间中时，该供应部件用于将流体供应到所述叶片分段之间的边界部分， 所述控制部件控制所述移动部件(3)，以当所述叶片分段被接纳在所述按压空间中时，向所述叶片分段的至少一个所述联结端部分(10、20)施加预定压力。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述构件(1、2)能够相对于彼此移动，以便关闭或打开所述按压空间。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中当所述按压空间被关闭时，所述相对表面(2A、2B)提供有轮廓，在组装所述叶片分段时，该轮廓大体上对应于所述叶片分段的所述联结端部分(10、20)的外部轮廓。
4.根据权利要求1-3中的其中一项所述的装置，其中当所述叶片分段被接纳在所述按压空间中时，所述供应部件(5 )被布置成将所述流体供应到流道的进口，该流道被提供在所述叶片分段之间的所述边界部分中。
5.根据权利要求1-4中的其中一项所述的装置，所述装置进一步包括排放部件(6)，该排放部件被布置成从所述流道的出口排放所述流体。
6.根据权利要求4或5所述的装置，该装置进一步包括供应监控部件，该供应监控部件用于监控由所述供应部件(5)供应的流体的量；和/或排放监控部件，该排放监控部件用于监控从所述排放部件(6)排放的流体的量。
7.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，该装置进一步包括计量器件，该计量器件用于计量由所述供应部件(5)供应的流体的量。
8.根据权利要求6所述的装置，其中基于从所述供应监控部件获得的信息和/或基于从所述排放监控部件获得的信息，所述供应部件(5)是可控的。
9.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，该装置进一步包括加热部件(7)，当所述叶片分段被接纳在所述按压空间中时，该加热部件用于向所述叶片分段的所述联结端部分施用热量。
10.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，其中所述流体为树脂，优选热固性树脂。
11.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，其中所述移动部件(3)被形成为至少一个螺纹主轴，该螺纹主轴连接所述至少两个构件(1、2)。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述至少一个螺纹主轴能够由主轴驱动(30)来驱动。
13.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，其中所述移动部件(3)被形成为至少一个液压致动器。
14.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，其中所述至少两个构件(1，2)之一提供有导向布置(16)，该导向布置能够与轨道布置(12)啮合而用于沿所述轨道布置(12)移动所述装置。
15.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，当所述联结端部分被接纳在所述按压空间中时，所述装置用于通过按压所述联结端部分而收缩在其中一个所述叶片分段的联结端部分中提供的空腔。
16.根据权利要求15所述的装置，其中基于具有所述空腔的所述叶片分段的材料的弹性或可变形性，所述空腔是可收缩的。
17.根据权利要求15或16所述的装置，其中基于具有所述空腔的联结端部分的形式或形状，所述空腔是可收缩的。
18.根据权利要求15-17中的其中一项所述的装置，其中在具有所述空腔的联结端部分中提供至少一个狭缝，该至少一个狭缝从所述空腔以及联结端部分的外部表面延伸出。
19.根据权利要求18所述的装置，当所述联结端部分被接纳在所述按压空间中时，所述装置用于通过按压所述联结端部分来关闭在其中一个所述叶片分段的联结端部分中提供的所述至少一个狭缝。
20.根据权利要求15-19中的其中一项所述的装置，其中通过按压具有所述空腔的所述联结端部分，所述空腔的内部形状能够调整，以适应突起的外部形状，该突起被形成在另一个所述叶片分段的联结端部分并且被插入到所述空腔中。
21.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，该装置进一步包括可拆电源连接器(13、14)，该可拆电源连接器用于供应所需电源来操作所述装置。
22.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，该装置进一步包括压力控制部件，该压力控制部件被布置成控制由所述至少两个构件(1、2 )施加的压力。
23.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，该装置进一步包括温度控制部件，该温度控制部件被布置成控制由所述供应部件(5)供应的所述流体或树脂的温度。
24.根据利要求10-23中的其中一项所述的装置，该装置进一步包括加热控制部件，该加热控制部件被布置成控制所述加热部件(7)而用于固化所述树脂，和/或确定固化时间。
25.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，其中为了将所述流体供应到所述叶片分段之间所述边界部分中，所述流体被加压。
26.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，其中，为了将所述流体供应到所述叶片分段之间的所述边界部分中，对所述边界部分施加负压。
27.一种操作根据权利要求1-26中的其中一项所述的用于组装叶片分段的装置的方法，该方法包括以下步骤: -将所述装置移动到具有待组装的所述叶片分段的所述联结端部分，所述叶片分段被夹在所述构件(1、2)之间； -操作所述移动部件(3)以从所述至少两个构件(1、2)向所述联结端部分施加压力； -操作所述供应部件(5)以向所述叶片分段之间的所述边界部分供应树脂； -固化所述树脂；和 -在固化所述树脂之后，操作所述移动部件(3)以释放从所述至少两个构件1、2)向所述联结端部分施加的压力。
28.根据权利要求27所述的方法，该方法包括:监控从所述排放部件(6)排放的树脂的量，并且基于所监控的排放的树脂的量控制所述供应部件(5)。
29.根据权利要求28所述的方法，该方法包括:监控从所述排放部件(6)排放的树脂的量，并且监控由所述供应部件(5)供应的树脂的量以及基于所监控的供应和排放的树脂的量确认所述装置的正确操作。
30.根据权利要求29所述的方法，其中当所述装置的正确操作没有被确认时，则过程被终止。
31.根据权利要求27-30中的其中一项所述的方法，其中所述树脂为热固性树脂，该方法还包括:向所述联结端部分施用热量而用于固化所述热固性树脂。
32.根据权利要求27-31中的其中一项所述的方法，其中操作所述供应部件(5)向所述叶片分段之间的所述边界部分供应树脂的步骤包括:向所述树脂施加压力。
33.根据权利要求27-32中的其中一项所述的方法，其中操作所述供应部件(5)向所述叶片分段之间的所述边界部分供应树脂的步骤包括:向所述边界部分施加负压。
34.一种使用根据权利要求1-26中的其中一项所述的装置组装用于形成用于风力涡轮机转子的叶片的两个叶片段的方法，该方法包括以下步骤: -通过将在其中一个所述叶片分段处提供的突起插入到在另一个所述叶片分段中提供的空腔中来预先组装所述叶片； -将所述装置定位到所述叶片分段的过渡处； -将所述构件(1、2)按压到所述叶片分段； -将预定量的树脂供应到所述叶片分段之间的边界部分； -固化所述树脂； -去除所述构件(1、2)。
35.根据权利要求34所述的方法，该方法包括步骤:通过按压所述构件(1、2)收缩所述空腔。
36.根据权利要求35所述的方法，该方法包括:通过按压的步骤关闭至少一个狭缝，其中，所述至少一个狭缝被提供在具有所述空腔的所述叶片分段中，并且从所述空腔的内部表面延伸到具有所述空腔的所述叶片分段的外部表面。
【文档编号】F03D1/06GK104508296SQ201380040535
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年5月28日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】不公告发明人 申请人:尤文能量有限责任公司