组装工具以及制造风轮机叶片的方法

专利名称：组装工具以及制造风轮机叶片的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造风轮机叶片的方法，该风轮机叶片包括翼梁和至少一个翼 型部分。此外，本发明涉及一种用于在组装翼梁和至少一个翼型部分时使用的工具，以 及用于在制造期间将翼型部分固定到翼梁的夹具。
背景技术：
现代风轮机包括多个风轮机转子叶片，通常是三个叶片，每个叶片如今都具有 高达15吨的重量和高达55米的长度。传统上，叶片包括两个外壳部分，一个外壳部分限定迎风侧外壳部分，另一个 外壳部分限定背风侧外壳部分。为了加强这种叶片，可将箱形纵向管状元件-即翼梁-用 作加强梁。翼梁位于两个风轮机外壳部分之间的空腔内，并且基本延伸贯穿该外壳空 腔，以便增加风轮机叶片的强度和刚度。由于风轮机以及由此风轮机叶片的尺寸在不断增加，所以必须升级生产设施和 运输装置，以便处理所需尺寸的叶片。这也增加了后勤需求并增加了相关的成本。

发明内容
本发明的实施例的目的是提供一种改进的风轮机叶片制造方法，并且提供一种 用于在组装风轮机叶片时使用的工具。在第一方面中，本发明提供了一种制造风轮机叶片的方法，该风轮机叶片包括 翼梁和至少一个翼型部分，其中该翼梁和该翼型部分二者均包括外表面，该外表面形成 该叶片的空气动力学有效表面的一部分。所述方法包括如下步骤-提供支撑结构；-将所述翼梁放置在所述支撑结构处；-提供夹具，该夹具适于固定至所述翼梁和所述翼型部分二者的外表面上；-相对于所述翼梁布置所述翼型部分；_将所述夹具固定至所述翼梁和所述翼型部分的外表面；以及-通过包括粘结的工艺组装所述至少一个翼型部分和所述翼梁。由本发明的方法制造的风轮机叶片包括翼梁和至少一个翼型部分。翼梁和至少 一个翼型部分二者均包括形成该风轮机叶片的空气动力学有效表面的一部分的外表面。 因而，翼梁并非完全包封在非常大的风轮机叶片外壳部件内。因此，根据该方法，与大 叶片外壳或整个叶片相比，翼梁更容易从制造地点运输到用于进行组装的组装地点，并 且翼型部分比通常的叶片外壳小。组装地点可以位于风轮机叶片将被使用的位置附近。通过由不同的部件制造叶片，可以在未组装状态下运输这些部件，由此便于运 输，从而可降低成本。支撑结构和夹具的使用使得翼梁和至少一个翼型部分能够相对于彼此精确定 位，由此确保最终叶片的设计性能。
而且，如果一个部件在运输过程中被损坏，可以使用替代部件，而不是必须更 换整个风轮机叶片。翼梁可以形成为管状元件，并且翼梁可以构成风轮机叶片的纵向强度的一部 分，因而构成叶片的加强的一部分。应理解，管状元件在本文中是指具有细长形状的中 空元件。它的形状可以是非均勻的。外部几何形状可以是矩形、局部圆形、椭圆形或任 何其它形状。内部几何形状可以与外部几何形状不同，因而限定具有任意形状的环形横 截面的管状元件。在横截面中，翼梁可以基本上为矩形，例如具有圆形角部的矩形。横截面的面 积可以沿着翼梁的长度从根端向末端(尖端)减小，以获得适配于其末端尺寸相对于根端 尺寸减小的风轮机叶片的翼梁。然而，翼梁的宽度可以局部增加以局部地增加翼梁的强 度和刚性。在一优选实施例中，翼梁因而可以为近似锥形，即翼梁可以具有基本为圆形 的基部，该基部变形为具有圆形角部和朝向彼此逐渐变细的侧面的近似矩形形状。举例来说，翼梁可具有近似45米的长度，近似1.0米的最大宽度，以及近似0.8 米的最大高度。与此相比，翼梁的最小宽度可以为约100毫米。应理解，这仅仅是翼梁 的一个示例。其它更小或更大的翼梁可以使用，这取决于将要制造的风轮机叶片。翼梁可以制成为一件，或者可以已经由至少两个翼梁部分组装而成。用以放置翼梁的支撑结构可以是工作台、多个支撑架或能够在风轮机叶片的制 造期间支撑翼梁的类似的支撑结构。为能组装翼梁和至少一个翼型部分，可相对于翼梁布置该翼型部分，如相对于 翼梁的上部或相对于翼梁的下部将翼型部分布置在翼梁的一侧。将夹具固定至翼梁的外表面和翼型部分的外表面。该夹具可以在将翼梁和翼型 部分相对于彼此布置完之后固定翼梁和翼型部分，或者在将翼梁和翼型部分相对于彼此 布置完之后固定至翼梁和翼型部分中的一个上。在已经将夹具固定至翼梁和翼型部分的外表面之后，可以通过使用粘结剂将这 两个部件组装在一起。该方法因而可包括向翼梁和翼型部分中的至少一个施加粘结剂的 步骤。可以在相对于彼此布置这两个部件之前向这两个部件中的至少一个施加粘结剂。 组装工艺可以进一步包括使用其它手段，例如螺钉、螺栓及螺母组件、卡扣锁定等。这 些手段可以与粘结剂的使用一起使用，并且可彼此组合使用。为完成翼梁和翼型部分的组装，该方法还可包括固化所述粘结剂的步骤。该粘 结剂可以利用加热而固化。由于翼梁可能较长并且与长度相比可以较薄，因此在将翼梁布置在支撑结构上 时翼梁可以略微扭曲或弯曲。为确保在相对于翼梁布置至少一个翼型部分之前翼梁正确 地定位，该方法还可包括相对于支撑结构对准(对齐)翼梁的步骤。由于翼梁可能较长，因而优选的是能使用不具有与翼梁的全长相当的长度的支 撑结构。因而，在一个实施例中，支撑结构可以包括多个支撑柱。这些支撑柱可以彼此 相邻地定位，其中相互之间的距离足以承载翼梁。该方法还可包括对准支撑柱的步骤。该步骤可以有利地在将翼梁放置在支撑柱 上之前进行。在一个实施例中，所述支撑柱的高度可以是可调节的。这可以便于不同尺寸的翼梁的定位，这是因为对于不同长度的翼梁横截面面积可能不同。特别是，对于不同尺 寸的翼梁，翼梁的锥度角可不必相同。夹具可以通过不同的手段固定至翼梁和翼型部分的外表面。夹具可以例如通过 磁力、通过利用吸附压力、通过粘结、通过螺钉、铆钉或通过其它手段来固定。举例来 说，将夹具固定至翼梁和翼型部分的外表面的步骤可以包括在夹具中的细长区域与该细 长区域的外部的环境压力之间提供压力梯度以提供夹持力的步骤。因而，可以将夹具连 接至吸附装置，该吸附装置可以产生负压梯度来固定夹具。根据将要制造的叶片的尺寸和翼型部分的尺寸，夹具的尺寸可以不同。典型的 夹具可以具有在3至10米范围内的长度。为便于固定夹具并便于处理翼梁和翼型部分且因而便于组装翼梁和翼型部分， 可以在沿着翼型部分的长度的主要部分延伸的区域中提供压力梯度。在一个实施例中， 该区域沿着翼型部分的基本全长延伸。由于风轮机叶片可以由多个翼型部分制成，因而使用包括多个细长区域的夹具 可能是有利的。每个细长区域可以与一个翼型部分相对应。然而，一个翼型部分可以通 过使用多个细长区域来固定。为便于将夹具固定至翼梁和翼型部分的外表面，该方法可包括将细长区域分别 分配至与翼梁和翼型部分上的夹持位置相对应的位置的步骤。夹持位置可以标记在外表 面上，例如通过视觉指示标记，例如，表面上的彩色指示或凹陷、突起或其它标记或不 同标记的组合。为便于制造包括多个翼型部分的风轮机叶片，该方法可包括在固化粘结剂之前 布置另外的翼型部分的步骤。因而，可以在一个工艺或少数工艺中固化包括粘结剂的所 有接头，从而可以使固化过程最优。为便于组装多于一个的翼型部分和翼梁，该方法可包括将夹具固定至两个相邻 的翼型部分的外表面从而可同时处理两个翼型部分的步骤。在一个实施例中，夹具可以 固定至甚至更多的翼型部分的外表面。该方法还可以包括通过附加夹具将翼梁的外表面固定至翼型部分的外表面的步 骤。该夹具和附加夹具可以固定至翼梁的相对两侧的表面。举例来说，夹具和附加夹具 中的一个可以固定至放置在支撑结构上的翼梁的面向下的表面，而另一个可以固定至翼 梁的面向上的表面。为便于对准翼梁和翼型部分，翼梁和翼型部分至少之一可以包括叶片对准标 记。另外，该叶片对准标记可以与支撑对准标记组合，从而便于与支撑结构和夹具中的 至少一个的对准。因而，如果支撑结构和夹具中的至少一个包括与叶片对准标记相对应 的支撑对准标记，则可能是有利的。在一个实施例中，叶片对准标记包括凹陷，支撑对准标记包括突起。这些突起 被布置成用于与这些凹陷接合。在替代性的实施例中，叶片对准标记包括突起，而支撑 对准标记包括凹陷。在其它实施例中也可以使用便于对准的其它相对应的标记。在第二方面中，本发明提供了一种用于在组装风轮机叶片的翼梁和至少一个翼 型部分时使用的工具，其中所述翼型部分和所述翼梁二者均包括形成该叶片的空气动力 学有效表面的一部分的外表面，所述工具包括用于保持所述翼梁的支撑结构、以及适于固定至所述翼梁和所述翼型部分二者的外表面上的夹具。在制造根据本发明第一方面的风轮机叶片时可以使用该工具。因而，应该理 解，本发明的第一方面的步骤也可以与本发明的第二方面的工具结合应用。夹具可以包括细长主体元件，该细长主体元件具有其中形成有至少一个细长夹 持元件的细长夹持表面，每个夹持元件都便于固定至所述翼型部分和所述翼梁中的一个 的外表面。该细长夹持元件可具有便于将夹具固定至翼型部分的外表面和翼梁的外表面的 形状。该细长夹持元件可构成夹持表面的主要部分，以确保大的固定面积。该夹持元件的细长形状还可以确保大的固定面积，这是由于大多数实施例中的 翼梁和翼型部分都具有细长形状。该细长夹持元件可包括一个或多个单独的真空腔。因而，每个夹持元件均可包 括真空夹持结构，该真空夹持结构便于通过利用细长区域与该细长区域外部的环境压力 之间的压力梯度而固定至所述翼型部分和所述翼梁中一个的外表面。真空在这里应理解为真空腔中的任何低压力与真空腔外部的较高压力之间的压 力差。也就是说，真空腔可具有任何压力值都低于该真空腔外部的压力值的压力。为了确保充足的压力差，该细长区域和该环境可以通过例如软密封唇或其它密 封装置而分隔开。在替代性实施例中，每个夹持元件均可包括适合于与所述翼梁和所述翼型部分 中一个中的相应元件发生磁性相互作用的元件。为能够发生磁性相互作用，可以在翼梁 和/或至少一个翼型部分制造期间在该翼梁和/或翼型部分中插入至少一个磁性金属条， 从而可以与夹持元件中的磁体发生磁性相互作用。另一可选方案是利用夹具，该夹具结合有用于在组装翼梁和至少一个翼型部分 之前通过包括粘结的工艺将该翼梁和翼型部分机械固定的装置。机械固定的示例可以包 括螺钉、铆钉等的使用。机械固定可以像磁力和吸附压力一样是暂时的，或者也可以是 永久的。在另一可选方案中，磁性相互作用和/或压力差和/或用于机械固定的装置可以 结合在夹持元件中。当布置支撑结构并制备夹具以处理翼梁和至少一个翼型部分时，如果将夹具连 接至支撑结构，则可能是有利的。因而，细长主体元件可以可移动地连接至支撑结构。 这可以进一步方便在相对于翼梁布置好翼型部分后将夹具固定至翼梁和翼型部分的外表由于通过使用粘结剂组装翼型部分和翼梁，因此能够加热粘结剂而使其固化可 能是有利的。因而，夹具可以包括便于设置在翼梁和翼型部分之间的粘结剂固化的加热 结构。作为示例，该加热结构可以包括电加热线。该支撑结构可以包括工作台或多个支撑柱。此外，该支撑结构可以包括具有用 于承载所述翼梁的座的上部部分和铰接结构，该铰接结构便于所述上部部分相对于所述 支撑结构的下部部分倾斜，以使由所述支撑结构支撑的翼梁能够重新定向。在已经将翼梁放置在支撑结构上之后，该翼梁的形成叶片的背风侧部分的部分 例如可以面向上，而形成迎风侧部分的部分可以面向下。因而，翼梁的面向叶片后缘的一侧可以面向右，而翼梁的面向前缘的一侧可以面向左，或反之。如果能够使支撑结构的承载翼梁的上部部分倾斜并因而使翼梁重新定向，则可 以向上转动翼梁的面向前缘的部分，随后例如通过起吊装置(吊运装置，起重机)使形成 前缘或形成部分前缘的翼型部分朝向翼梁下降，以相对于翼梁布置该翼型部分，以将夹 具固定至翼梁和翼型部分的外表面，并且组装翼型部分和翼梁。最后，翼梁可以向回转动至其初始位置，以将一个或多个翼型部分安装至翼梁 的外侧。如果支撑结构包括多个支撑柱，这些支撑柱可以包括具有用于承载翼梁的座的 上部部分和铰接结构，该铰接结构便于该上部部分相对于支撑结构的下部部分倾斜，以 使得由支撑结构支撑的翼梁能够重新定向。该支撑柱可以适合于保持翼梁，使得翼梁围 绕其中心线均勻地转动，由此确保翼梁沿着翼梁长度的均勻的相对旋转位置。作为示 例，通过使用例如由激光提供的外部基准可便于确保翼梁的相对旋转位置。在其中支撑结构的上部部分不能被重新定向的可选实施例中，形成前缘和后缘 的翼型部分可以同时安装。该上支撑结构可以包括便于固定至翼梁的外表面的支撑夹持表面。该支撑夹持 表面可以包括用于通过例如磁力、吸附压力或粘结而固定支撑夹持表面的装置。如果支撑结构包括多个支撑柱，在将翼梁放置在支撑结构上之前对准这些柱可 能是有利的。该工具可以包括便于对准支撑柱的对准工具。在一个实施例中，该对准工 具可以包括激光。由于翼型部分可能较大，因此可能会难以处理这些翼型部分并且难以相对于翼 梁布置这些翼型部分。因此，该工具还可包括至少一个支撑臂，该支撑臂与支撑结构相 连并适合于支撑至少一个翼型部分。该工具还可包括附加夹具，该附加夹具可以适合于固定至翼梁的外表面和翼型 部分的外表面。该夹具和该附加夹具可以固定至翼梁的相反两侧上的表面。在第三方面中，本发明提供了一种用于将翼型部分固定至翼梁的夹具，该夹具 包括细长主体元件，该细长主体元件具有其中形成有至少一个细长夹持元件的细长夹持 表面，每个夹持元件便于固定至所述翼型部分和所述翼梁中一个的外表面。在制造根据本发明的第一方面的风轮机叶片时可以使用该夹具，并且该夹具可 以形成本发明的第二方面的工具的一部分。因而，应该理解，本发明的第一方面的步骤 和本发明的第二方面的特征也可以与本发明的第三方面的夹具结合应用。每个夹持元件包括真空夹持结构，该真空夹持结构便于通过利用细长区域与该 细长区域外部的环境压力之间的压力梯度而固定至所述翼型部分和所述翼梁中的一个的 外表面。为了确保充足的压力差，该细长区域和该环境压力可以通过例如软密封唇或其 它密封装置而分隔开。所述细长主体可以可移动地连接至所述夹具的主体，从而便于非同时固定至翼 梁和翼型部分。在一个实施例中，该夹具的主体可以包括细长夹持元件，该细长夹持元 件便于固定至翼梁的外表面，而可移动地连接的细长主体可便于固定至翼型部分。在已 将该主体夹持元件固定至翼梁之后，该夹持元件可以固定至相对于该翼梁布置的翼型部 分。
该夹具可包括便于翼梁和翼型部分之间的粘结剂固化的加热结构。在第四方面中，本发明提供了一种用于风轮机的叶片，该叶片包括翼梁和至少 一个翼型部分，该叶片通过利用根据本发明第二方面的工具制造。此外，可以使用根据 本发明的第三方面的夹具。应该理解，在制造本发明的第四方面的风轮机叶片时，可以应用本发明第一方 面的方法的一个或多个步骤。


现在将参照附图进一步描述本发明的实施例，在附图中图1示出通过本发明的第一方面制造的模块化风轮机叶片的剖视图；图2示出未组装的模块化风轮机叶片的实施例；图3示出在组装翼梁和至少一个翼型部分时使用的工具的实施例；图4a_4c示出典型的组装顺序；图5示出支撑结构的平面图；图6a和6b示出图3的工具的细节；图7a和7b示出支撑结构的替代性实施例；图8示出用于模块化风轮机叶片的组装接头的不同实施例；以及图9示出替代性的组装接头。
具体实施例方式图1示出模块化风轮机叶片1的一部分的剖视图。该叶片1包括翼梁2和四个 翼型部分3a、3b、3c、3d。翼梁2和翼型部分3均包括形成了叶片1的空气动力学有效 表面的一部分的外表面。尽管只示出翼梁2的一部分，但是应理解，翼梁2基本在叶片1的整个长度上延 伸，并且因而在组装翼梁2和至少一个翼型部分3之前可以为一个部体。然而，翼梁2 可以是由至少两个翼梁部分组装而成的。在图示的实施例中，一个翼型部分3a形成叶片1的前缘的一部分，而其它翼型 部分3b、3c、3d则形成叶片1的后缘的一部分。在所示出的叶片1部分的实施例中，翼型部分3a、3b、3c、3d具有相等的长 度。然而应理解，翼型部分3的长度可以不必相等。图2示出未组装的风轮机叶片1的实施例，该风轮机叶片1包括翼梁2和多个翼 型部分3。图3示出用于在组装翼梁2和至少一个翼型部分3时使用的工具4的实施例。该 工具4包括支撑结构5和多个夹具6。夹具6适于固定至翼梁2和翼型部分3的外表面。 适于固定至翼梁2和翼型部分3的面向下的外表面的下夹具6a铰接至支撑结构5，而适于 固定至翼梁2和翼型部分3的面向上的外表面的上夹具6b铰接于主体7。支撑结构5包括形成为突起的支撑对准标记8。与此相对应的是，翼梁2包括叶 片对准标记9，该叶片对准标记9形成为位于翼梁2的外表面中的小凹陷。对准标记8、 9便于将翼梁2定位在支撑结构5处。
工具4包括连接至支撑结构5的两个支撑臂10a、10b。支撑臂10a、IOb适于支
撑至少一个翼型部分3。在图示的实施例中，支撑臂IOa包括铰接至该支撑臂IOa的第二支撑臂10c。在 放置翼型部分3a时，第二支撑臂IOc可以处于不起作用的位置，在该位置，第二支撑臂 IOc向下转动(该构型未示出)。随后，第二支撑臂IOc可以转到其中第二支撑臂IOc将 翼型部分3a压向翼梁的位置(如图所示)。同样，支撑臂IOb包括铰接至该支撑臂IOb的第二支撑臂10d。图4a_4c示出在通过模块制造风轮机叶片时典型组装顺序的一些步骤1)将翼梁2放置在支撑结构5处；2)将主体7放置在翼梁2的面向上的一侧；3)使支撑臂IOa相对于支撑结构5转动到适当位置；4)相对于翼梁2布置翼型部分3a，并且将下夹具6a和上夹具6b固定至翼型部 分3a的外表面和翼梁2 ；5)向上转动第二支撑臂IOc以在翼型部分3a上实现朝向翼梁2的压力；6)使支撑臂IOb相对于支撑结构5转动到适当位置；7)相对于翼梁2布置翼型部分3c，并且将下夹具6a固定至翼型部分3c的外表 面和翼梁2 ；8)利用起吊装置11相对于翼梁2布置翼型部分3b，并且将上夹具6b固定至翼 型部分3b的外表面和翼梁2 ；9)相对于翼型部分3b、3c布置翼型部分3d;以及10)向上转动第二支撑臂IOd以支撑翼型部分3d。在图5所示的实施例中，支撑结构5包括多个支撑柱12。该支撑柱12是从上方 看去的，并带有夹具6和支撑臂10a、10b。图6a、6b示出图3所示工具4的细节，图6b示出图6a的放大部分。如图所示，夹具6包括带有细长夹持表面13的细长主体元件。在每个夹持表面 13中，四个细长夹持元件14均形成为单独的真空腔。每个夹持元件14均有利于通过利 用翼型部分3的细长区域和/或翼梁2之间的压力梯度而将夹具6固定至翼型部分3和翼 梁2中至少一个的外表面。为了确保充足的压力差，通过软密封唇15分开细长区域和周围压力。夹具6包括加热结构16，该加热结构16便于设置在翼梁2和翼型部分3之间的 粘结剂17固化。加热结构16包括电加热线18。下夹具6a通过铰链19 (参见图3)铰接至支撑结构5，上铰链6b通过铰链20铰 接至主体7。图7a、7b示出支撑结构5’的替代性实施例。该支撑结构5’包括上部部分21 和铰链结构22，该上部部分21带有用于承载翼梁的座，该铰链结构22便于上部部分21 相对于支撑结构5’的下部部分23倾斜，以使由支撑结构5’支撑的翼梁2能够重新定 向。当已将翼梁2放置到支撑结构5’上时，该翼梁2的形成叶片的背风侧部分的部 分可以例如面向上，形成迎风侧部分的翼梁部分则可以面向下。因而，翼梁2的面向叶片后缘的一侧可以面向右，而翼梁2的面向前缘的一侧可以面向左。在能够使支撑结构5’的承载翼梁2的上部部分21倾斜并因而重新定向翼梁2 时，可以使翼梁2的面向前缘的部分向上转动，随后通过起吊装置11使形成前缘的翼梁 部分3a朝向翼梁2下降，相对于翼梁2布置该翼型部分3a，将上、下夹具6b、6a固定至 翼梁2的外表面和翼型部分3a，组装该翼型部分3a和该翼梁2。最后，使翼梁2向后转动至其初始位置，以将一个或多个翼型部分3安装至翼梁 2的相对侧。图8示出用于模块化风轮机叶片的组装接头24的不同实施例。组装接头24特 别适用于组装纵向接头，即，翼梁2与翼型部分3之间的接头、以及相邻翼型部分3之间 的与翼梁2的长度基本平行的接头。每个接头24均至少包括在图8中未示出的粘结剂。接头24a仅包括固化粘结剂。接头24b包括贯穿翼梁2和翼型部分3的孔25，螺栓、螺钉、铆钉等将穿过该孔 25定位。接头24e包括空腔，柱体26结合至该空腔，以便于该接头形成较大的结合表接头24d、24e、24f示出卡扣锁定接头的三个不同实施例。图9示出用于模块化风轮机叶片的组装接头27的不同的替代性实施例。组装接 头27特别适用于组装横向接头，S卩，相邻翼型部分3之间的、基本垂直于翼梁2的长度 的接头。接头27a是位于相邻两个翼型部分3之间的接头。翼型部分3具有锥形端部， 以在通过粘结剂17将翼型部分3结合在一起时确保材料重叠。接头27b、27c、27d均为夹板式接头，其中两个相邻的翼型部分3的两个端部通 过对接接头相接。接头27b包括位于翼型部分3的两相对侧之间的轻质芯28。在将两个这种翼型 部分3接合在一起时，该轻质芯28在接头处由承载载荷的致密芯29取代。而且，接头 27b包括粘结剂17。接头27c除了该接头不包括轻质芯之外与接头27b类似。相反，翼型部分的材 料是直通的。接头27d除了几何形状外与接头27b相同。接头27e除了几何形状外同样与接 头27c相同。
权利要求
1.一种制造风轮机叶片的方法，该风轮机叶片包括翼梁和至少一个翼型部分，其中 该翼梁和该翼型部分均包括外表面，该外表面形成该叶片的空气动力学有效表面的一部 分，所述方法包括如下步骤“提供支撑结构；“将所述翼梁放置在所述支撑结构处；-提供夹具，该夹具适于固定至所述翼梁和所述翼型部分的外表面；“相对于所述翼梁布置所述翼型部分；-将所述夹具固定至所述翼梁和所述翼型部分的外表面；以及_通过包括粘结的工艺组装所述至少一个翼型部分和所述翼梁。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括相对于所述支撑结构对准 所述翼梁的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述夹具固定至所述翼梁和所述 翼型部分的外表面的步骤包括提供所述夹具中的细长区域与该细长区域外部的环境压力 之间压力梯度以提供夹持力的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述压力梯度在沿着所述翼型部分的长 度的主要部分延伸的区域中提供。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述夹具包括多个细长区 域，所述方法包括将这些区域分别分配至与所述翼梁和所述翼型部分上的夹持位置相对 应的位置的步骤。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括将粘结剂施 加至所述翼梁和所述翼型部分中的至少一个上的步骤和将所述粘结剂固化的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括在将所述粘结剂固化的步 骤之前布置另一翼型部分的步骤。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括将夹具固定 至两个相邻的翼型部分的外表面的步骤。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括通过附加夹 具将所述翼梁的外表面固定至所述翼型部分的外表面的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述夹具和所述附加夹具固定至所述 翼梁的两相对侧上的表面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述支撑结构包括多个支 撑柱。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该方法还包括对齐所述支撑柱的步马聚ο
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述翼梁和所述翼型部分 中的至少一个包括叶片对准标记。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述支撑结构和所述夹具中的至少一 个包括与所述叶片对准标记相对应的支撑对准标记。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述叶片对准标记包括凹陷，所述支 撑对准标记包括突起，其中，所述突起布置成与所述凹陷接合。
16.一种用于在组装用于风轮机的叶片的翼梁和至少一个翼型部分时使用的工具， 其中所述翼型部分和所述翼梁均包括形成该叶片的空气动力学有效表面的一部分的外表 面，所述工具包括用于保持所述翼梁的支撑结构，以及适于固定至所述翼梁和所述翼型 部分的外表面的夹具。
17.根据权利要求16所述的工具，其特征在于，所述夹具包括细长主体元件，该细长 主体元件具有细长夹持表面，该细长夹持表面中形成有至少一个细长夹持元件，每个夹 持元件便于固定至所述翼型部分和所述翼梁之一的外表面。
18.根据权利要求17所述的工具，其特征在于，每个夹持元件均包括真空夹持结构， 该真空夹持结构便于通过利用细长区域与该细长区域外部的环境压力之间的压力梯度而 固定至所述翼型部分和所述翼梁之一的外表面。
19.根据权利要求17所述的工具，其特征在于，每个夹持元件均包括适于与所述翼梁 和所述翼型部分之一中的相应元件发生磁性相互作用的元件。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的工具，其特征在于，所述细长主体元件可 移动地连接至所述支撑结构。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的工具，其特征在于，所述支撑结构和所述 夹具中的至少一个包括与所述翼梁和所述翼型部分中至少一个上的叶片对准标记相对应 的支撑对准标记。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的工具，其特征在于，所述夹具包括有利于 使设置在所述翼梁和所述翼型部分之间的粘结剂固化的加热结构。
23.根据权利要求16至22中任一项所述的工具，其特征在于，所述支撑结构包括上 部部分和铰接结构，该上部部分具有用于承载所述翼梁的座，该铰接结构便于所述上部 部分相对于所述支撑结构的下部部分倾斜，以使由所述支撑结构支撑的翼梁能够重新定 向。
24.根据权利要求23所述的工具，其特征在于，所述上支撑结构包括便于固定至所述 翼梁的外表面的支撑夹持表面。
25.根据权利要求16至24中任一项所述的工具，其特征在于，所述支撑结构包括多 个支撑柱。
26.根据权利要求25所述的工具，其特征在于，该工具还包括便于所述支撑柱的对齐 的对准工具。
27.根据权利要求16至26中任一项所述的工具，其特征在于，该工具还包括至少一 个支撑臂，该支撑臂连接至所述支撑结构并适合于支撑至少一个翼型部分。
28.根据权利要求16至27中任一项所述的工具，其特征在于，该工具还包括附加夹 具，该附加夹具适于固定至所述翼梁的外表面和所述翼型部分的外表面。
29.—种用于将翼型部分固定至翼梁的夹具，该夹具包括细长主体元件，该细长主体 元件具有细长夹持表面，该细长夹持表面中形成有至少一个细长夹持元件，每个夹持元 件便于固定至所述翼型部分和所述翼梁之一的外表面。
30.根据权利要求29所述的夹具，其特征在于，每个夹持元件包括真空夹持结构，该 真空夹持结构便于通过利用细长区域与该细长区域外部的环境压力之间的压力梯度固定 至所述翼型部分和所述翼梁之一的外表面。
31.根据权利要求29或30所述的夹具，其特征在于，所述细长主体可移动地连接至 所述夹具的主体。
32.根据权利要求29至31中任一项所述的夹具，其特征在于，还包括便于设置在所 述翼梁和所述翼型部分之间的粘结剂的固化的加热结构。
33.—种用于风轮机的叶片，该叶片包括翼梁和至少一个翼型部分，所述叶片通过利 用根据权利要求16至28中任一项所述的工具制成。
全文摘要
本发明涉及一种风轮机叶片的制造方法，该风轮机叶片包括翼梁和至少一个翼型部分，该翼梁和翼型部分均包括形成该叶片的空气动力学有效表面的一部分的外表面。该方法包括如下步骤提供支撑结构；将翼梁放置在该支撑结构上；提供适于固定翼梁和翼型部分的外表面的夹具；相对于翼梁布置翼型部分；将夹具固定至翼梁和翼型部分的外表面；以及通过包括粘结的工艺组装翼梁和至少一个翼型部分。
文档编号B29C65/78GK102016297SQ200980116117
公开日2011年4月13日 申请日期2009年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者M·汉考克 申请人:维斯塔斯风力系统有限公司