螺栓(未示出)的螺纹，该螺栓将叶片根部8连接到轮毂6。延伸部分11是倾斜的并且朝向尖端或近乎尖端13具有逐渐减少的截面。因此，延伸部分11具有逐渐增加的柔性。优选地，基本部分10和延伸部分11由一件制成。根部衬套9具有圆筒形状。根部衬套9具有中间轴线14。根部衬套9可由金属合金制成。
[0033]根部衬套9具有纵向凹槽或沟槽15。在图4和图5中，仅一个沟槽15具有附图标记。沟槽15平行于中间轴线14被设置。优选地，沟槽均匀地分布在根部衬套9的圆周16上。根部衬套具有第一或远端表面17以及第二或近端表面18。第二表面18倾斜或逐渐缩小并且朝向端部13变尖。沟槽15可平行于中间轴线14延伸。替代性地，沟槽15可相对于中间轴线成角度地延伸。
[0034]图6以放大图示出了根部衬套9的表面。
[0035]在一个实施例中，如图6所示，沟槽15具有半圆形截面。这意味着，根部衬套9的表面包括半圆形峰和谷。与沟槽15的直径D相比，沟槽15的周向长度是直径D的/2或约1.57倍。这放大了根部衬套9的表面并且放大了根部衬套9与纤维复合材料之间的结合区域，在其中所述纤维复合材料与不具有沟槽的根部衬套相比被嵌入大约57%。沟槽15的峰峰高度h优选地在根部衬套9的半径r (图5)的0.02至0.2倍之间。
[0036]图7以放大图示出了根部衬套9的表面。
[0037]在一个实施例中，如图7所示，沟槽15具有正弦截面。这进一步放大了根部衬套9的表面。替代性地，沟槽15可具有三角形、矩形或任何其他期望几何形状。
[0038]图8以截面图示出了根部衬套9。图9以放大截面图示出了根部衬套9。
[0039]根部衬套9被卷绕有单向粗纱织条19。织条19包括粗纱纱线20，其被铺设在沟槽15中。在围绕根部衬套9卷绕织条19期间，粗纱纱线被设置在沟槽15中。粗纱纱线20通过弹性缝合纱21被缝合到一起。在围绕根部衬套9卷绕单向织条19之后，树脂优选地在真空辅助树脂传递模塑技术中被注入到织条19中。
[0040]图10示出了用于制造风力涡轮I的风力涡轮转子叶片5的方法的框图。
[0041]在步骤SI中，提供根部衬套9，其中根部衬套9具有带有纵向沟槽的圆筒形状。沟槽可浇铸或磨削到根部衬套9的表面中。根部衬套9优选地由“球墨铸铁”制成。该材料由于其球墨内含物而高度抗冲击并且抗疲劳。一种类型的该材料是所谓的ADI (奥贝球铁)。
[0042]在步骤S2中，提供单向纤维织条19。纤维织条19包括粗纱纱线20，其通过弹性缝合纱21被缝合到一起。
[0043]在步骤S3中，单向纤维织条19围绕根部衬套9被卷绕，使得单向纤维织条19的粗纱纱线20被设置在沟槽15中。
[0044]在步骤S4中，单向纤维织条19浸渍有树脂。树脂可以是热固性或热塑性材料。优选地，单向纤维织条19在真空辅助树脂传递模塑工艺中被浸渍。单向纤维织条19可覆盖有多层复合材料以形成叶片5。
[0045]根部衬套9的有利之处在于，相对于已知圆筒根部衬套来说，结合区域被扩大最少57% (半圆形沟槽15)。由于沟槽15沿根部衬套9的纵向方向被设置，因此根部衬套9和周围纤维复合材料之间的结合区域都不会暴露于垂直于或几乎垂直于结合表面的拉伸负载。根部衬套9的整个表面被用于将剪切力从根部衬套9传递到纤维复合材料(S卩，织条19)。没有纤维沿相对于纤维方向的-90°方向被装载。公知的根部衬套通常是逐渐缩小的。逐渐缩小部分由于逐渐缩小部分的角度而具有减少的剪切力传递能力。利用如上所述的根部衬套9，这个缺点由于纵向沟槽15而被克服。由于剪切力传递利用根部衬套9而更有效，因此使用更少的材料并且可以预期用于制造叶片5的降低成本。此外，可以制造具有更低根部失效风险的更安全的叶片5。
[0046]虽然本发明根据优选实施例被描述，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在所有实施例中，变形都是可能的。
【主权项】
1.一种用于风力涡轮转子叶片(5)的根部衬套(9)，其中，所述根部衬套(9)具有带有纵向沟槽(15)的圆筒形状。2.根据权利要求1所述的根部衬套，其中，所述沟槽(15)平行于所述根部衬套(9)的中间轴线(14)设置。3.根据权利要求1或2所述的根部衬套，其中，所述根部衬套(9)具有圆形截面。4.根据权利要求1至3中任一项所述的根部衬套，其中，所述根部衬套(9)具有包括螺纹的中心孔(12)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的根部衬套，其中，所述沟槽(15)均匀地分布在所述根部衬套(9)的圆周(16)上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的根部衬套，其中，所述根部衬套(9)具有第一表面(17)和第二表面(18)，且其中所述第一表面(17)是平坦的并且所述第二表面(18)是逐渐缩小的。7.根据权利要求1至6中任一项所述的根部衬套，其中，所述沟槽(15)具有半圆形截面。8.根据权利要求1至6中任一项所述的根部衬套，其中，所述沟槽(15)具有正弦形截面。9.根据权利要求1至8中任一项所述的根部衬套，其中，所述根部衬套(9)能够利用单向纤维织条(19)被卷绕，使其粗纱纱线(20)被设置在所述根部衬套(9)的沟槽(15)中。10.一种风力涡轮转子叶片(5)，其包括根据权利要求1至9中任一项所述的根部衬套(9)以及单向纤维织条(19)，所述单向纤维织条围绕所述根部衬套(9)被卷绕以使其粗纱纱线(20)被设置在所述沟槽(15)中。11.根据权利要求10所述的风力涡轮转子叶片，其中，所述单向纤维织条(19)的粗纱纱线(20 )利用弹性缝合纱(21)被缝合在一起。12.根据权利要求10或11所述的风力涡轮转子叶片，其中，所述单向纤维织条(19)被浸渍有树脂。13.一种风力涡轮(I)，所述风力涡轮具有根据权利要求1至9中任一项所述的根部衬套(9)、和/或根据权利要求10至12中任一项所述的风力涡轮转子叶片(5)。14.一种用于制造用于风力涡轮(I)的风力涡轮转子叶片(5)的方法，所述方法包括以下步骤: a)提供(SI)根部衬套(9)，其中所述根部衬套(9)具有带有纵向沟槽(15)的圆筒形状； b)提供(S2)单向纤维织条(19)； c)将所述单向纤维织条(19)围绕所述根部衬套(9 )卷绕(S3 )，使得所述单向纤维织条(19)的粗纱纱线(20)被设置在所述沟槽(15)中；以及 d)将所述单向纤维织条(19)浸渍(S4)有树脂。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述单向纤维织条(19)在真空辅助树脂传递模塑工艺中被浸渍。
【专利摘要】本发明涉及风力涡轮、根部衬套、风力涡轮转子叶片及其制造方法。用于风力涡轮转子叶片（5）的根部衬套（9），其中，所述根部衬套（9）具有带有纵向沟槽（15）的圆筒形状。所述根部衬套的有利之处在于，与已知圆筒根部衬套相比，本发明的根部衬套与纤维复合材料之间的结合区域被扩大。
【IPC分类】B29C70/48, F03D1/06
【公开号】CN105134480
【申请号】CN201510302002
【发明人】E.格罗夫-尼尔森
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年6月5日
【公告号】EP2952735A1, US20150354541