用于风轮机叶片的模具及其组装方法与流程

文档序号:17735496发布日期:2019-05-22 03:09阅读:269来源:国知局
用于风轮机叶片的模具及其组装方法与流程

本发明总体涉及风轮机。更具体地,本发明涉及一种具有用于制造风轮机叶片的模块化模具壳的模具半体。本发明还涉及一种用于调节或组装模块化模具壳以便具有横过相邻模具壳区段的界面的平滑过渡的方法。



背景技术:

典型的现代风轮机包括在其上端支撑机舱的塔架。具有中心轮毂以及一个或多个叶片的转子联接到机舱并且将风的动能转换成机械能,该机械能通常呈旋转的主轴的形式。机舱包括诸如传动系和发电机之类的多种部件,这些部件将来自转子的机械能转换成电能。转子的半径影响风轮机的性能。例如,具有增加的半径的风轮机即使在较轻的风力条件下也可以输送电力。另外,由于半径限定的区域内的增加的能量,具有增加的半径的风轮机可以输送更多的电力。转子的半径基本上由风轮机叶片的长度确定。因此,多年来风轮机叶片的尺寸急剧增加,以便提高风轮机的效率。举例来说,目前生产的是长达90米的风轮机叶片,并且预计叶片的尺寸将在未来进一步增加。由于叶片是风轮机构造的主要方面和成本,因此已经致力于叶片的有效制造。

根据一种传统工艺,通过以下步骤制造风轮机叶片:将诸如玻璃纤维材料或碳纤维材料之类的结构外壳材料布置到两个模具半体中,然后绕结构外壳材料注入诸如环氧树脂、聚酯树脂或者其他合适材料之类的粘合剂,同时真空系统(例如,真空袋)将结构外壳材料按压到每个模具半体中。在另选工艺中,可以使用预浸渍的复合材料,这排除了将粘合剂注入材料。在任何情况下,在关于结构外壳材料固化粘合剂之后,风轮机叶片外壳的两个半体可以绕诸如腹板或翼梁之类的结构支撑构件彼此联接。在这方面,一旦叶片半体形成在它们各自的模具中,模具半体就可以相对于彼此移动以将一个模具半体定位在另一个模具半体的顶部上,使得两个叶片半体的边缘大致彼此对准。然后可以使模具半体更加靠近在一起,使得叶片半体的边缘可以例如沿着叶片的前缘和尾缘粘接在一起,从而完成叶片构造。

虽然上述制造方法对于其预期目的来说总体是成功的,但是制造商已经意识到了传统制造方法的某些限制。更具体地,随着风轮机叶片的尺寸继续增加,用于制作叶片的模具的尺寸相应地增加。由于模具尺寸的增加,将模具运输到所期望位置的能力严重受到限制。因此,可能必须在叶片的生产设备处或附近建立用于全尺寸模具的生产设备,由于它们的尺寸增加,这些叶片也受到道路运输的限制。

已经提出了针对这些问题的各种解决方案。举例来说,一种解决方案是将转子叶片模制成横跨叶片长度布置的多个部分。在该方法中,模具被分成模具部分,并且在每个模具部分中,形成叶片的区段。然后将完成的区段端对端地联接以形成全长叶片。在另一种方法中,使用由多个模具区段组成的模块化模具系统来形成叶片。一个模具区段和相邻模具区段的接头由柔性端部节段形成。端部节段构造成与相邻模具区段的轮廓基本配合,使得横过接头的叶片表面中不存在不连续性。

虽然这些技术对于其预期目的来说总体是成功的,但是叶片制造商继续努力改进当前的制造装置和方法。更具体地,叶片制造商继续努力改进用于风轮机叶片的模块化模具系统的区段之间的过渡。



技术实现要素:

一种组装用于形成风轮机叶片的模具的方法,该方法包括:提供具有限定模具表面的模具壳的模具半体,所述模具壳具有至少第一模具壳区段和第二模具壳区段;将所述至少第一模具壳区段和所述至少第二模具壳区段彼此相邻定位,使得所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段中的每一者的连接端沿着界面彼此面对;并且所述第一模具壳区段包括第一凸缘,该第一凸缘邻近所述连接端并远离所述第一模具壳区段的所述模具表面延伸,并且其中所述第二模具壳区段包括第二凸缘,该第二凸缘邻近所述连接端并远离所述第二模具壳区段的所述模具表面延伸。所述方法包括:调节所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段的相对位置,使得横过所述界面的所述模具表面基本上齐平;以及在横过所述界面的所述模具表面基本上齐平的情况下,固定所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段的所述相对位置,以维持横过所述界面的平滑过渡。

根据本发明的一个方面,至少一个调节装置可以邻近所述界面安装到所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段,其中所述至少一个调节装置构造成调节所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段的所述相对位置。将所述至少一个调节装置安装到所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段包括:将第一支架安装到所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段中的一者;将第二支架安装到所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段中的另一者;以及将调节连接器联接到所述第一支架和所述第二支架中的每一者,其中所述调节连接器包括至少一个调节致动器。因此,调节第一模具壳区段和第二模具壳区段的相对位置可以包括操作调节致动器以提供第一模具壳区段和第二模具壳区段相对于彼此的移动。调节致动器可以具有限定第一模具壳区段和第二模具壳区段之间的调节移动方向的调节路径。优选地,调节方向可以在模具的厚度方向上延伸,也就是说,相对于模具表面的方向对应于模制在模具中的叶片或叶片部分的厚度方向。在本发明的其他方面中,调节连接器可以包括连接杆。优选地,调节致动器可以包括可旋转构件,优选与连接杆相关联。在一个实施方式中,将所述连接杆联接到所述第一支架和所述第二支架包括将一轴插入穿过所述第一支架中的开口;将所述第一支架布置在所述轴上的第一对能旋转构件之间;将所述轴插入穿过所述第二支架中的开口;以及将所述第二支架布置在所述轴上的第二对能旋转构件之间。轴可以是螺纹轴。

在一个实施方式中,安装所述第一支架和所述第二支架还可以包括:提供一对l形支架,每个支架均具有第一支腿和从所述第一支腿延伸的第二支腿;将一个支架的所述第一支腿联接到所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段中的一者;将另一个支架的所述第一支腿联接到所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段中的另一者;以及使每个支架的所述第二支腿沿相同方向取向,使得所述第二支腿在所述模具半体的纵向方向上彼此重叠。有利地,所述调节连接器或连接杆优选在所述一对支架的所述第二支腿之间延伸。在一个实施方式中,所述一个支架的所述第一支腿联接到所述第一凸缘和所述第二凸缘中的一者,并且所述另一个支架的所述第一支腿联接到所述第一凸缘和所述第二凸缘中的另一者。

所述第一支架、所述第二支架和所述调节连接器可以布置成使得所述调节连接器的调节路径在所述模具半体的基本竖直方向上取向,并且所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段之间的相对移动基本上沿厚度方向,在一些情况下,所述厚度方向可以对应于所述竖直方向。优选地,在调节连接器包括连接杆的情况下,连接杆可以沿模具的厚度方向延伸。第一支架、第二支架和连接杆也可以布置成使得当在相关模具半体中形成的叶片的纵向方向上考虑时,连接杆仅定位在界面的一侧。因此,根据本发明的一方面,该方法还可以包括将所述第一支架、所述第二支架和所述调节连接器布置成使得所述可调节连接器仅定位在所述界面的一侧。

一种制造风轮机叶片的方法包括:提供根据以上所述组装的第一模具半体;以及将纤维和树脂放置在所述第一模具半体的所述模具壳中以形成所述风轮机叶片的第一壳半体。所述方法还可以包括:提供第二模具半体;以及将纤维和树脂放置在所述第二模具半体的模具壳中以形成所述风轮机叶片的第二壳半体。在一个实施方式中,所述第一模具半体和所述第二模具半体能移动地联接在一起,并且所述方法还包括:使第一模具半体和所述第二模具半体相对于彼此移动,使得一个模具半体位于另一个模具半体上,并且所述风轮机叶片的所述第一壳半体和所述第二壳半体彼此面对;以及将所述第一壳半体和所述第二壳半体联接在一起以形成所述风轮机叶片。

根据本方法的多个方面,所述固定步骤可以包括在所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段中的一者中邻近所述界面设置一个或多个孔;将所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段中的所述一者中的所一个或述多个孔作为引导件,用于在所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段中的另一者中形成相应的一个或多个孔,使得所述一个或多个孔和所述相应的一个或多个孔彼此基本对准;以及使一紧固件与所述第一模具壳区段和所述第二模具壳区段中的基本对准的所述一个或多个孔和所述相应的一个或多个孔中的每一者接合。在一个实施方式中,形成所述相应的一个或多个孔可以包括将钻元件插入第一模具壳区段和第二模具壳区段中的一者的孔中;将所述孔用作引导件而在第一模具壳区段和第二模具壳区段中的另一者中钻相应的孔;并且对于第一模具壳区段和第二模具壳区段中的其余孔中的每一者或任一者重复这些步骤。在所述调节步骤之后,可以在第一凸缘和第二凸缘中的一者中设置多个预先形成的孔,并且随后可以在第一凸缘和第二凸缘中的另一者中形成相应的多个孔。所述孔和相应的孔可以取向成在模具半体的纵向方向上基本对准。

用于形成风轮机叶片的模具半体包括限定模具表面的模具壳,模具壳包括至少第一模具壳区段和第二模具壳区段,第一和第二模具壳区段中的每一者均具有沿界面相互面对的连接端。第一模具壳区段包括邻近连接端并远离第一模具壳区段的模具表面延伸的第一凸缘,并且第二模具壳区段包括邻近连接端并远离第二模具壳区段的模具表面延伸的第二凸缘。优选地,调节装置的第一支架联接到第一和第二凸缘中的一者,并且第二支架联接到第一和第二凸缘中的另一者。至少一个调节装置位于界面附近并联接到第一和第二模具壳区段两者,其中所述至少一个调节装置构造成使第一和第二模具壳区段相对于彼此移动。所述至少一个调节装置包括:第一支架,该第一支架联接到第一和第二模具壳区段中的一者;第二支架,该第二支架联接到第一和第二模具壳区段中的另一者;以及调节连接器,该调节连接器联接到第一和第二支架中的每一者并包括至少一个调节致动器。所述至少一个调节致动器的操作提供第一和第二模具壳区段之间的相对移动。第一支架、第二支架和调节连接器优选布置成使得调节连接器仅定位在界面的一侧。在这方面,至少一个支架延伸越过界面以限定第一和第二支架之间的重叠区域,其中调节连接器在重叠区域中联接到第一和第二支架。可选地或另外地,第一支架、第二支架和调节连接器可以布置成使得调节连接器的调节路径在基本竖直的方向上取向。优选地,第一和第二支架包括l形支架。优选地,调节连接器包括连接杆。优选地,诸如连接杆之类的调节连接器可以包括螺纹轴。优选地,所述至少一个调节致动器可以包括可旋转构件。优选地,可旋转构件可以包括第一对螺母和第二对螺母。在实施方式中,调节连接器可以包括连接杆。在实施方式中,调节致动器可以包括可旋转构件,优选地与连接杆相关联。

优选地,第一支架联接到第一和第二凸缘中的一者,并且第二支架联接到第一和第二凸缘中的另一者。在一个实施方式中,第一和第二支架包括l形支架,调节连接器包括连接杆,优选地包括螺纹轴,并且所述至少一个可旋转构件包括第一对螺母和第二对螺母。

附图说明

在结合附图阅读一个或多个说明性实施方式的详细描述的基础上,本发明的各种附加特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显。结合在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的一个或多个实施方式,并且与上面给出的总体描述和下面给出的详细描述一起用于解释本发明的一个或多个实施方式。

图1是根据本发明的一个实施方式具有由模制设备形成的叶片的风轮机的示意性立体图;

图2是图1中所示的风轮机叶片的立体图;

图2a是图2中所示的风轮机叶片的剖视图;

图3是用于形成风轮机叶片的模制设备的局部立体图;

图4是根据本发明的一个实施方式的模具半体的相邻模具壳区段之间的界面的局部立体图;

图5a是图4的模具壳区段的剖视图,示出了调节装置并且其中相邻的模具壳区段没对准;

图5b是图4的模具壳区段的另一剖视图,其中模具壳区段对准了;以及

图5c是图4的模具壳区段的另一剖视图,其中模具壳区段固定在一起。

具体实施方式

参考附图,并且特别参考图1,示例性水平轴线风轮机10总体上包括塔架12、布置在塔架12的顶点处的机舱14,还包括转子16,该转子16可操作地联接到容纳在机舱14内部的发电机。除了发电机之外,机舱14容纳将风能转换成电能所需的多种部件以及操作、控制和优化风轮机10的性能所需的各种部件。塔架12支撑由机舱14、转子16和风轮机10的容纳在机舱14内的其他部件提供的载荷。塔架12还操作成将机舱14和转子16升高到地平面或海平面(根据情况而定)以上的高度,在该高度处通常发现较低湍流的较快移动的空气流。

风轮机10的转子16用作机电系统的原动机。超过最小水平的风将激活转子16并引起在与风的方向基本垂直的方向上的旋转。风轮机10的转子16包括中心轮毂18和多个叶片20,叶片20在绕中心轮毂18周向分布的位置处从中心轮毂18向外伸出。虽然本文中示出的示例性转子16包括三个叶片20,但是可以提供各种另选数量的叶片。叶片20构造成与经过的空气流相互作用以产生升力,该升力使得转子16通常在由叶片20限定的平面内旋动。

风轮机10可以包括在属于风电站或者风电场的类似风轮机的集合中,所述风力农场或者风电场用作借助输电线与诸如三相交流电(ac)电网之类的电网连接的发电厂。电网通常由发电站、传输电路以及变电所借助输电线网联接成的网络构成,输电线将电力传输至终端用户以及电气设施的其他用户形式的载荷。在正常情况下,如本领域中的普通技术人员所公知的,电力从发电机18供应到电网。

参考图2和图2a,风轮机叶片20是细长结构,在示例性实施方式中,其具有绕内部支撑元件或翼梁24布置的外壳22。外壳22可以被最佳地成形为使叶片20具有期望的空气动力学特性以产生升力,而翼梁24向叶片20提供结构方面(例如,强度,刚度等)。细长叶片20包括:根端26,当叶片20安装到转子16时,根端26联接到中心轮毂18;以及梢端28,梢端28与根端26纵向相对。如上所论述的,外壳22包括位于叶片20的吸力侧的第一上壳半体30以及位于叶片20的压力侧的第二下壳半体32,上壳半体30和下壳半体32沿横跨叶片20的宽度彼此相对定位的前缘34和尾缘36联接在一起。

根据本发明的示例性实施方式并且如图3中所示,用于形成诸如上述叶片20之类的转子叶片的模制设备40包括彼此相邻定位的第一模具半体42和第二模具半体44。第一模具半体42构造成用于至少部分地形成叶片20的第一壳半体30,并且第二模具半体44构造成用于至少部分地形成叶片20的第二壳半体32。为此目的,第一模具半体42包括第一成型模具表面46,该第一成型模具表面46大致对应于第一壳半体30的成型表面的负面。类似地,第二模具半体44包括第二成型模具表面48,该第二成型模具表面48大致对应于第二壳半体32的成型表面的负面。

第一模具半体42包括形成第一成型模具表面46的第一模具壳半体50和用于支撑第一模具壳半体50的第一支撑结构52。以类似的方式,第二模具半体44包括形成第二成型模具表面48的第一模具壳半体54和用于支撑第二模具壳半体54的第二支撑结构56。在示例性实施方式中,第一模具壳半体50和第二模具壳半体54由纤维增强复合材料形成,例如由树脂、碳纤维和/或玻璃纤维形成的纤维增强复合材料。另外,在示例性实施方式中,第一支撑结构52和第二支撑结构54可以由诸如钢框架之类的金属框架形成。然而,应该认识到,在各种另选实施方式中,可以使用其他材料来形成模具壳半体50、54和/或支撑结构52、54。

根据本发明的一个方面,并且如图3中所示,模制设备40可以具有模块化或分体式设计,其中第一模具半体42和第二模具半体44包括纵向布置的两个或更多个模具半体区段,这些模具半体区段当在配合接头处联接在一起时形成完整的模具半体42、44。如上所述,模制设备40的模块化设计在运输用于制造风轮机叶片的模具和辅助装置方面提供了某些益处。

举例来说,在示例性实施方式中,第一模具半体42包括根部模具半体区段58和梢部模具半体区段60,其构造成在第一接头62处配合。以类似的方式,第二模具半体44包括根部模具半体区段64和梢部模具半体区段66,其构造成在第二接头68处配合。由于模块性,第一模具壳半体50包括在第一模具壳界面74处配合的根部模具壳区段70和梢部模具壳区段72。第一支撑结构52还可以包括用于支撑根部模具壳区段70的根部支撑结构76和用于支撑梢部模具壳区段72的梢部支撑结构78。以类似的方式,第二模具壳半体54包括在第二模具壳界面84处配合的根部模具壳区段80和梢部模具壳区段82。第二支撑结构56还可以包括用于支撑根部模具壳区段80的根部支撑结构86和用于支撑梢部模具壳区段82的梢部支撑结构88。在示例性实施方式中,第一模具壳界面74和第二模具壳界面84相对于模具组件40的纵向方向横向(例如,在模具组件40中形成的叶片20的基本垂直(相对于纵向方向)或弦向方向上)延伸。然而,其他方向也是可能的。

虽然上面已经将第一模具半体42和第二模具半体44的模块性描述为包括两个区段,但应该认识到,模具半体42、44可以由不只两个区段形成,例如三个或四个区段。此外,虽然已经将两个模具半体42、44描述成各自均具有相同数量的区段,但应该认识到,模具半体42、44可以具有形成相应模具半体的不同数量的区段。此外,在上述实施方式中,每个模具壳区段(例如,模具壳区段70、72)与相应的支撑结构区段(例如,支撑结构区段76、78)相关联。然而,在另选实施方式中,在单个支撑结构区段上可以存在多个模具壳区段。因此,本发明不限于图中所示的布置,而本领域普通技术人员将领会到各种另选布置。

在所示实施方式中,第一模具半体42和第二模具半体44中的一者可相对于另一者移动,使得第一模具半体42和第二模具半体44可用于将第一叶片壳半体30和第二叶片壳半体32彼此联接以形成叶片20的外壳22。举例来说,模制设备40可以具有蛤壳式构造,该蛤壳式构造具有固定的模具半体和可移动模具半体,该可移动模具半体相对于固定的模具半体可移动以便安置在固定模具半体的顶部上。例如,第一模具半体42可以构造成固定到地面,并且第二模具半体44可以构造成相对于第一模具半体52并且相对于地面可移动。相反的安排也是可能的。

利用这种蛤壳式构造,第二模具半体44可以相对于第一模具半体42在打开位置(如图3中所示)和闭合位置(未示出)之间移动,其中第二模具半体44安置在第一模具半体42上,使得第一成型模具表面46和第二成型模具表面48在第一模具半体42和第二模具半体44之间形成腔。例如,模制设备40可以包括转动器组件90以实现第二模具半体44相对于第一模具半体42的移动。当处于打开位置时转动器组件90可以定位在第一模具半体42和第二模具半体44之间,并且转动器组件90包括铰链或枢轴装置,使得第二模具半体44构造成当朝闭合位置移动时绕枢轴旋转。在打开位置,第一模具半体42和第二模具半体44的成型表面46、48分别暴露,使得叶片壳半体30、32可以形成在其中。例如,这可以通过将纤维和树脂放置在第一模具壳半体50和第二模具壳半体52中来实现。在第二模具半体44位于第一模具半体42的顶部上的闭合位置,第一叶片壳半体30和第二叶片壳半体32的各对面对的边缘可以大致对准并且彼此接触或近似接触,以便联接在一起以形成叶片20的前缘34和尾缘36。

虽然模制设备40的模块化设计提供了某些益处,但必须注意确保这些益处不会被制造过程中引入其他不期望的效果所抵消。例如,如本领域普通技术人员可以理解的,风轮机叶片的性能对其上有空气流动的叶片表面中的缺陷、中断、不连续等敏感。因此,当实施模块化模具设计时,重要的是模具区段(特别是模具表面)之间的过渡平滑并且基本上没有中断,使得在模具中形成的叶片的表面没有缺陷。

为了有助于防止或最小化模具壳区段之间的界面处的缺陷,模制设备包括一个或多个调节装置,其提供相邻模具壳区段之间的相对移动。通过操纵调节装置,可以将相邻模制区段的模制表面调节成基本上齐平,从而可以避免风轮机叶片的表面中的在相邻区段之间的界面处的缺陷。

在这方面并且如图4中最佳示出的,模制设备40包括一个或多个调节装置100,其邻近第一模具半体42的根部模具壳区段70和梢部模具壳区段72之间的界面74。尽管未示出,但是调节装置100也可以设置在第二模具半体44的在根部模具壳区段80和梢部模具壳区段82之间的界面84附近。将参考第一模具半体42中的界面74描述调节装置100的描述和操作。但是,应该认识到,该描述也可以应用于第二模具半体44的调节装置。

界面74通过根部模具壳区段70的连接端102和梢部模具壳区段72的连接端104的并置而形成。根部模具壳区段70的连接端102包括悬置凸缘106,该悬置凸缘106远离部模具壳区段70的模制表面46延伸。举例来说,悬置凸缘106可以相对于模制表面46以基本垂直的方式远离模制表面46延伸,例如,当存在于模具中时,对应于叶片的厚度方向。以类似的方式,梢部模具壳区段72的连接端104包括悬置凸缘108,该悬置凸缘108远离梢部模具壳部分72的模制表面46延伸。举例来说,悬置凸缘108可以以基本垂直的方式远离模制表面46延伸,例如,当存在于模具中时,对应于叶片的厚度方向。凸缘106、108布置成使得当连接端102、104被放在一起时,凸缘106、108彼此面对并且彼此接触或近似接触。

总体而言,调节装置包括联接到模具壳区段中一者的第一结构构件、联接到另一个模具壳区段的第二结构构件以及在两个结构构件之间延伸的连接杆。连接杆的至少一部分是可移动的或可致动的,使得两个结构构件相对于彼此的位置可以改变。在示例性实施方式中,调节装置100包括第一支架110和第二支架112,第一支架110具有自由端和联接到根部模具壳区段70的凸缘106的连接端,第二支架112具有联接到梢部模具壳区段72的凸缘108的连接端。如图4中所示,在示例性实施方式中,第一支架110和第二支架112可以包括l形支架,其具有:与凸缘106、108基本平行的第一支腿114,凸缘106、108联接至第一支腿114;以及例如以基本垂直的方式从第一支腿114延伸的第二支腿116,第二支腿116包括自由端。支架110、112的第一支腿114可以借助诸如螺钉、铆钉、螺栓之类的各种紧固件联接到它们相应的凸缘106、108。也可以使用将支架110、112连接到凸缘106、108的其他手段,例如借助粘合剂(例如环氧型粘合剂)。在优选模式中,紧固件和粘合剂层两者都可以用在支架110的第一支腿114和模具壳的凸缘106、108之间,以将这些元件固定在一起。

第一支架110和第二支架112联接到它们相应的凸缘106、108,使得其第二支腿116在基本相同的方向上延伸(例如,朝模制设备40的根部或梢端)。以这种方式,如图4中所示,支架110、112的至少一部分(例如其第二支腿116)在例如模具半体42的纵向方向l上彼此重叠。在这方面,第一支架110的第二支腿116延伸越过界面74,以提供第一支架110和第二支架112的重叠区域。另外,支架110、112布置成使得重叠区域(例如,第二支腿116)在模具半体42的宽度方向w(对应于在所述模具中制成的叶片的弦向方向)上基本上对准,并且在模具半体42的高度方向h(对应于在所述模具中制造的叶片的厚度方向)上彼此偏移。调节装置100还包括调节连接器118,调节连接器118在第一支架110和第二支架112之间延伸,更具体地说,在支架的第二支腿116(例如,重叠区域)之间延伸。调节连接器118包括一个或多个调节致动器120,使得当一个或多个调节致动器120旋转时,改变模具壳区段70、72的相对位置。这里以实施例的方式将调节连接器118示出为连接杆。连接杆包括呈一个或多个可旋转构件的形式的一个或多个调节致动器120,使得当一个或多个可旋转构件旋转时,改变模具壳区段70、72的相对位置。在本实施例中,调节连接器的调节路径在模具组件的厚度方向h上延伸。

在示例性实施方式中,调节连接器118的连接杆可以是或可以包括螺栓或螺纹轴122,并且调节致动器120可以包括螺母124,例如四个螺母组。每个支架110、112的第二支腿116包括长圆形槽126,该长圆形槽126大致在第二支腿116的长度方向上延伸并且构造成接纳穿过该长圆形槽126的螺纹轴122。槽126形成为具有细长或椭圆形形状可以有助于调节装置100的组装。如所示,在示例性实施方式中,以第一对螺母124的形式示出的调节致动器120可以与第一支架110关联,并且以第二对螺母124的形式示出的第二调节致动器120可以与第二支架112关联。更具体地,第一调节致动器120可以布置在第一支架110的第二支腿116的相对两侧(例如,上侧和下侧),并且第二调节致动器120可以布置在第二支架112的第二支腿116的相对两侧。通过操纵调节致动器120,可以选择性地改变第一模具半体42的根部模具壳区段70和梢部模具壳区段72的相对位置。特别地,可以沿调节连接器118的调节路径的方向h改变所述模具壳区段70、72的相对位置。

在示例性实施方式中,第一支架110、第二支架112和调节连接器118可以布置成使得调节连接器118在模具半体42的高度方向(特别是对应于模具中的叶片的厚度方向)上延伸。因此,可以大致沿模具半体42(参见图4)的高度方向(即沿模具组件的厚度方向)改变模具壳区段70、72的相对位置。在一个实施方式中,高度方向可以对应于模具半体42的基本竖直的方向。然而,也可以选择其他方向,例如,关于厚度方向h在大约±10°的范围内。这样的布置使调节连接器118中的弯曲应力最小化并且允许弯曲应力由支架110、112而不是由调节连接器118来适应。此外,在示例性实施方式中,第一支架110、第二支架112和调节连接器118可以布置成使得调节连接器118(例如连接杆)仅位于界面74的一侧,因此不延伸越过界面74。调节连接器118可以构造成杆或任何类型的柄或轴或带槽的轴或带齿的轨道或其他合适的元件,例如一种沿其长度提供易增量调节性的元件。特别地,期望调节连接器118实现调节组件的离散调节。

图5a至图5c示意性地示出了模具半体42的组装,包括使用调节装置100对准模具壳区段70、72。模具壳和支架110、112的相对厚度可能未按比例示出。特别地,,具壳相对于支架厚度可能比所示的明显更厚。出于论述的目的,在图5a中,模具壳区段70、72彼此没对准并且在界面74处存在不连续性。因此,为了提供平滑过渡,必须在区段70、72之间进行调节。可以通过若干方式实现调节。例如,在一个实施方式中,根部模具壳区段70可以保持静止,并且梢部模具壳区段72可以例如沿箭头a的方向移动。在这方面,可以将以实施例的方式示出并且与第二支架112关联的上下螺母124松弛,使得梢部模具壳区段72可以移动成使区段70、72基本上齐平并且在界面74处具有平滑过渡。当模具壳区段72移动到这样的位置时,可以拧紧螺母124,以便将第二支架112的第二支腿116牢固地夹在其间,并固定模具壳区段的相对位置。

在另选实施方式中,梢部模具壳区段72可以保持静止,并且根部模具壳区段70可以例如沿箭头b的方向移动。在这方面,可以将与第一支架110关联的上下螺母124松弛,使得根部模具壳区段70可以移动成使区段70、72基本上齐平并且在界面74处具有平滑过渡。当模具壳区段70移动到这样的位置时,可以拧紧螺母124,以便将第一支架110的第二支腿116牢固地夹在其间,并固定模具壳区段的相对位置。

在又一另选实施方式中,两个模具壳区段70、72可以朝彼此移动成在界面74处提供平滑过渡。在这方面,可以将与第一支架110和第二支架112中每一者关联的上下螺母124松弛,区段70、72适当地定位成基本齐平以提供平滑过渡,并且拧紧螺母124以将支架110、112的第二支腿116夹在其间。本领域普通技术人员可以认识到利用调节装置100基本上对准模具壳区段70、72以在界面74处提供平滑过渡的其他另选方法。如本文中所用的,当界面74处的区段70、72的表面中的台阶小于约3mm或小于约2mm,优选地小于1mm,更优选地小于0.5mm时,模具区段70、72基本上是齐平的。如本文中已经指出的,可以以任何适当的形式提供调节连接器118和调节致动器120,其中所示的螺纹轴和螺母124仅是一个实施例。

当模具壳区段70、72适当对准时,壳区段70、72的相对位置可以另外彼此固定(即,不仅仅是固定至调节装置100)。在传统方法中,凸缘106、108中的每一者可以包括多个预先形成的孔,这些孔构造成接纳紧固件以将模具壳区段固定在一起。然而,如果未精确确定壳区段的对准,并且需要调节模具壳区段中的一者或两者以在界面处产生平滑过渡,则凸缘106、108中的孔可能不对准,因此可能无法接纳紧固件。因此,根据本发明的一个方面,在模具壳区段已经适当地对准并且在界面处实现平滑过渡之前可以不形成至少一个凸缘中的孔。

在示例性实施方式中,例如,可以形成穿过根部模具壳区段70的凸缘106的多个孔130,但是没形成穿过梢部模具壳区段72的凸缘108的孔。举例来说,凸缘108中的孔130可以例如在模制壳区段70的制造期间预先形成。如图5b中所示,在模具壳区段70、72利用调节装置100基本上对准成在界面74处产生平滑过渡之后,可以形成穿过凸缘108的相应孔132。在本发明的一个方面中,凸缘106中的孔130可以用作用于形成凸缘108中的孔132的导向孔或前导孔(例如,模板)。这种过程确保孔130、132基本上彼此对准,以便接纳紧固件。在这方面,可以将诸如钻头之类的钻元件134插入孔130中并充分驱动以形成相应的孔132。可以对凸缘106中的多个孔130中的每一者重复该过程。

在各个凸缘108、106中的孔130、132基本对准的情况下,紧固件136可以插入穿过孔130、132以固定模具壳区段70、72相对于彼此的位置。在一个实施方式中,紧固件136可以是螺母和螺栓。可以另选地使用诸如螺钉、铆钉之类的其他紧固件。虽然附图示出了凸缘106中的孔130以及随后使用孔130作为前导孔在凸缘108中形成孔132,但应该认识到,在另选实施方式中,孔可以形成在凸缘108中并且那些孔用作用于凸缘106中的孔的形成的前导孔。在再一实施方式中,一些前导孔可以形成在凸缘106中,并且一些前导孔可以形成在凸缘108中。无论如何,在一个示例性实施方式中,孔130、132可以在模具半体42的纵向方向上基本对准。

可以改变沿凸缘106、108的长度的调节装置100的数量。因此,虽然例如图4中示出了五个调节装置100,但是可以使用更多或更少的装置并且这仍然在本发明的范围内。另外,也可以改变用于固定模具壳区段70、72相对于彼此的位置的孔130、132和紧固件136的数量。作为示例而非限制,可以使用10至40个紧固件136,但是在某些情况下可以使用更多或更少的数量的紧固件。然而,该数量取决于模具的尺寸并且可以相应地改变以实现模具壳区段70、72之间的牢固连接。

虽然上面提供的描述涉及第一模具半体42的模具壳区段70、72的可调节联接,但应该认识到,可以使用类似的布置和过程来可调节地联接第二模具半体42的模具壳区段80、82。另外,应该认识到,虽然模具半体42、44被描述为仅具有两个区段,但是每个模具半体42、44均可以具有不止两个区段。在这样的实施方式中,这些区段可以以与上述类似的方式可调节地联接在一起。此外,使用本文中所述的模具壳节段制造的风轮机叶片可以是风轮机叶片的一部分,特别是其纵长部分,例如叶片的纵向节段。

虽然已经通过对本发明的各种实施方式的描述而说明了本发明,并且虽然已经相当详细地描述了这些实施方式,但是并不意图限制或者将所附权利要求的范围以任何方式限制于这些细节。可以单独使用或以任何组合使用本文论述的各种特征。本领域技术人员容易想到其他优点和变型。因此,本发明在其更广泛的方面不限于所示出和所描述的具体细节以及说明性实施例。因此,在不脱离本发明总体构思的范围的情况下,可以偏离这些细节。

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