用于风力涡轮机叶片的优化的翼梁帽结构的制作方法

文档序号:32571755发布日期:2022-12-17 01:00阅读:59来源:国知局

1.本公开涉及用于风力涡轮机叶片的翼梁帽和包括翼梁帽的风力涡轮机叶片。


背景技术:

2.风力提供清洁并且对环境友好的能源。风力涡轮机通常包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。风力涡轮机叶片使用已知的翼型原理来捕获风的动能。现代风力涡轮机可以具有在长度上超过90米的转子叶片。
3.风力涡轮机叶片的壳半部通常使用叶片模具来制造。首先,叶片凝胶涂层或底漆施加到模具。随后,纤维增强材料成层地放置到模具中,随后将其它元件(诸如,芯元件、承载负荷的翼梁帽、内部抗剪腹板等等)布置于壳半部内。所得到的壳半部被树脂灌注并通过基本上沿着叶片的弦平面胶合或螺栓连接在一起而被组装。
4.翼梁帽可以直接地铺设于具有其它纤维增强元件的风力涡轮机叶片模具中或铺设于单独的离线模具中,在其中,翼梁帽被树脂灌注,并且随后被提升到主叶片壳模具中,其然后被用树脂灌注。
5.翼梁帽可以包括多个堆叠拉挤碳纤维元件或型材(profile)和布置于拉挤碳纤维元件之间的夹层材料。拉挤型材之间的夹层的存在用于利用树脂的拉挤碳纤维元件的堆叠件的可灌注性(infusibility)。夹层通常由玻璃或碳纤维片材组成,以提供邻近的拉挤型材之间的间隙中的结构桥接和强度。然而,夹层材料中的高的纤维体积也可能导致低断裂韧性,这是构建用于风力涡轮机叶片的可靠的翼梁帽的关键方面之一。
6.因此,具有提高的断裂韧性的用于风力涡轮机叶片的翼梁帽和用于制造这样的翼梁帽的方法将是有利的。


技术实现要素:

7.本公开的目标是,提供一种用于风力涡轮机叶片的翼梁帽,其至少改善前面提到的问题中的一些或提供对于现有技术的有用的备选方案。
8.本发明人已发现,在涉及用于风力涡轮机叶片的翼梁帽的本公开的第一方面中,可以实现所述目标中的一个或多个,该翼梁帽包括:多个翼梁帽层,其包括:
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第一翼梁帽层,其包括第一数量的预固化纤维增强元件,所述第一数量的预固化纤维增强元件包括第一初级预固化纤维增强元件;以及
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第二翼梁帽层,其包括第二数量的预固化纤维增强元件,所述第二数量的预固化纤维增强元件包括第二初级预固化纤维增强元件;其中,第一数量的预固化纤维增强元件和第二数量的预固化纤维增强元件中的每个具有长度、宽度以及厚度,第一夹层布置于第一翼梁帽层与第二翼梁帽层之间,并且包括:
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许多第一夹层区,其包括第一初级夹层区,所述第一初级夹层区包括第一数量
的夹层片材,所述第一数量的夹层片材包括第一多个纤维;
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许多第二夹层区,其包括第二初级夹层区,所述第二初级夹层区包括第二数量的夹层片材,所述第二数量的夹层片材包括第二多个纤维;其中,第一数量的夹层片材具有与第二数量的夹层片材不同的特性。例如,第一多个纤维可以具有与第二多个纤维不同的特性,诸如不同的类型。
9.常规地,用于翼梁帽的夹层包括对于翼梁帽的一个标准(诸如,可灌注性、断裂韧性、铺层下落疲劳等等)为最优的一种纤维材料。本公开提供在每个夹层中具有至少两个不同特性(例如,纤维类型、纤维比率、密度等等)的夹层的使用。每个特性可以向夹层提供期望效果。以此方式,本公开允许同时针对不同标准而对夹层进行优化。在一些实施例中,第一多个纤维具有与第二多个纤维不同的纤维类型。在一些实施例中,第一数量的夹层片材的第一纤维比率不同于第二数量的夹层片材的第二纤维比率。在一些实施例中,第一数量的夹层片材的第一密度不同于第二数量的夹层片材的第二密度。
10.特别地,期望的是,至少一个夹层区包括将翼梁帽的断裂韧性提高到期望水平的特性,例如纤维类型,而至少一个夹层区包括向翼梁帽提供结构增强达期望水平的特性,例如纤维类型。能够实现上文的效果的任何特性可以在本公开的范围内使用。
11.在一些实施例中,第一多个纤维包括多个聚合物丝线,诸如聚酯丝线,优选地,热塑性聚酯丝线或聚丙烯丝线或聚乙烯丝线。在一些实施例中,第一多个纤维大体上由多个聚合物丝线(诸如聚酯丝线,优选地,热塑性聚酯丝线或聚丙烯丝线或聚乙烯丝线)组成。在夹层中使用聚合物丝线促进树脂灌注,提供碳拉挤件之间的区的润湿,并且减少缺陷的量。在优选实施例中,多个第一纤维是聚酯纤维/丝线。
12.在一些实施例中,第二数量的夹层片材中的第二多个纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维。在一些实施例中,第二多个纤维大体上由玻璃纤维和/或碳纤维组成。在其它实施例中,第二多个纤维大体上由玻璃纤维组成。在其它实施例中,第二多个纤维大体上由碳纤维组成。碳纤维和玻璃纤维两者提供邻近的纤维增强元件之间的间隙中的结构桥接和强度。
13.在一些实施例中,第一多个纤维和/或第二多个纤维包括多个传导线股,诸如铜线股。在一些实施例中,第一多个纤维大体上由多个传导线股(诸如,铜线股)组成。在一些实施例中,第二多个纤维大体上由多个传导线股(诸如,铜线股)组成。
14.根据本公开的翼梁帽包括多个翼梁帽层,所述多个翼梁帽层包括:
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第一翼梁帽层,其包括第一数量的预固化纤维增强元件,所述第一数量的预固化纤维增强元件包括第一初级预固化纤维增强元件;以及
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第二翼梁帽层,其包括第二数量的预固化纤维增强元件,所述第二数量的预固化纤维增强元件包括第二初级预固化纤维增强元件;多个翼梁帽层可以进一步包括第三、第四、第五等等翼梁帽层,其包括相应的第三、第四、第五等等的数量的预固化纤维增强元件。
15.每个翼梁帽层中的预固化纤维增强元件的数量是至少一个。然而,每个翼梁帽层中的预固化纤维增强元件的数量也可以多于一个,诸如两个、三个、四个、五个或更多个。因而,第一预固化纤维增强元件可以包括第一初级、第一二级、第一三级、第一四级、第一五级等等预固化纤维增强元件。以相同方式,第二预固化纤维增强元件可以包括第二初级、第二二级、第二三级、第二四级、第二五级等等。
16.多个预固化纤维增强元件中的每个具有长度、宽度以及厚度。优选地,长度长于宽度,并且,宽度长于厚度。多个预固化纤维增强元件可以全都具有基本上相同的长度、基本上相同的宽度和/或基本上相同的厚度。然而,长度、宽度和/或厚度也可以在多个预固化纤维增强元件之间不同。在优选实施例中,多个预固化纤维增强元件全都具有相同的厚度和宽度,而非相同长度。每个翼梁帽层中的预固化纤维增强元件的长度可以例如从翼梁帽的下表面到翼梁帽的上表面而增大(当翼梁帽布置于开放叶片壳的腔中时,水平地布置)。例如,下表面可以指定成最靠近叶片壳,并且,上表面可以指定成远离叶片壳。
17.每个翼梁帽层也具有长度、宽度以及厚度。优选地,长度长于宽度,并且,宽度长于厚度。翼梁帽层可以全都具有基本上相同的长度、基本上相同的宽度和/或基本上相同的厚度。然而,长度、宽度和/或厚度也可以在翼梁帽层之间不同。在优选实施例中,翼梁帽层全都具有相同的厚度和宽度,而非相同长度。翼梁帽层的长度可以例如从翼梁帽的下表面到翼梁帽的上表面而增大(当翼梁帽布置于开放叶片壳的腔中时,水平地布置)。
18.翼梁帽层的长度、宽度和/或厚度可以由该翼梁帽层中的预固化纤维增强元件的数量和布置限定。
19.在优选实施例中,翼梁帽层包括布置成与彼此相邻(例如,并排地)的多个预固化纤维增强元件。例如,第一翼梁帽层可以包括第一初级预固化纤维增强元件和第一二级预固化纤维增强元件,第一二级预固化纤维增强元件布置成与第一初级预固化纤维增强元件相邻,使得由第一初级预固化纤维增强元件的厚度和长度限定的第一初级预固化纤维增强元件的第一侧与由第一二级预固化纤维增强元件的厚度和长度限定的第一二级预固化纤维增强元件的第二侧相邻。备选地或另外,第二翼梁帽层可以包括第二初级预固化纤维增强元件和第二二级预固化纤维增强元件,第二二级预固化纤维增强元件布置成与第二初级预固化纤维增强元件相邻,使得由第二初级预固化纤维增强元件的厚度和长度限定的第一初级预固化纤维增强元件的第一侧与由第二二级预固化纤维增强元件的厚度和长度限定的第二二级预固化纤维增强元件的第二侧相邻。
20.翼梁帽层也可以或备选地包括布置成与彼此相邻的多个预固化纤维增强元件,使得一个预固化纤维增强元件(例如,第一初级预固化纤维增强元件或第二初级预固化纤维增强元件)的端部(其中,该端部由一个预固化纤维增强元件的厚度和宽度限定)布置成与另一预固化纤维增强元件(例如,第一二级预固化纤维增强元件或第二二级预固化纤维增强元件)的端部(其中,该端部由其它预固化纤维增强元件的厚度和宽度限定)相邻。
21.包括第一翼梁帽层和第二翼梁帽层的多个翼梁帽层各自具有第一表面区和相对的第二表面区。例如,第一翼梁帽层的第一表面区可以由第一翼梁帽层的宽度和长度限定,和/或第二翼梁帽层的第一表面区可以由第二翼梁帽层的宽度和长度限定。第一表面区和/或第二表面区可以由在每个翼梁帽层中布置成与彼此相邻的预固化纤维增强元件的合计的第一表面和/或第二表面限定。
22.在一些实施例中,多个预固化纤维增强元件中的每个是拉挤碳板件,诸如拉挤碳纤维增强塑料板件。
23.每个预固化纤维增强元件的长度可以长于宽度,并且,宽度可以大于厚度。长度可以多于2米,诸如多于5米,诸如多于10米,诸如多于20米,诸如多于40米,诸如多于70米。宽度可以在20-200 mm之间,诸如50-150 mm之间,诸如100 mm。厚度可以在2-10 mm之间,诸如
5 mm。
24.在一些实施例中,预固化纤维增强元件包括增强纤维和第一固化树脂。优选地,增强纤维是碳纤维。预固化纤维增强元件可以是拉挤元件,例如拉挤板件,诸如拉挤纤维增强塑料板件。例如,预固化纤维增强元件可以是拉挤碳板件,诸如拉挤碳纤维增强塑料板件。然而,在一些实施例中,预固化纤维增强元件可以是挤压元件,例如包括碳纤维和第一固化树脂。
25.翼梁帽包括至少一个夹层,例如第一夹层。然而,翼梁帽层优选地包括多个夹层,例如使得在多于两个翼梁帽层的情况下,所有翼梁帽层都通过夹层来分离。因而,翼梁帽包括至少第一夹层,但也可以包括第二夹层、第三夹层、第四夹层等等。
26.每个夹层可以具有长度、宽度以及厚度,其中,夹层的宽度和长度优选地与它布置于其之间的翼梁帽层的宽度和长度基本上相同。由于翼梁帽层可以在尺寸上不同,因而夹层优选地是与它布置于其之间的两个翼梁帽层中的最小翼梁帽层基本上相同的尺寸。然而,夹层也可以小于它布置于其之间的最小翼梁帽层。
27.夹层中的每个可以具有第一表面区和相对的第二表面区,其中,每个夹层的第一表面区由该夹层的宽度和长度限定。
28.在一些实施例中,第一夹层的第一表面区与第一翼梁帽层的第二表面区接触,并且,第一夹层的第二表面区与第二翼梁帽层的第一表面区接触。
29.翼梁帽的夹层(包括第一夹层)中的一个或多个可以包括:
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许多第一夹层区,其包括第一初级夹层区,所述第一初级夹层区包括第一数量的夹层片材,所述第一数量的夹层片材包括第一多个纤维;
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许多第二夹层区,其包括第二初级夹层区,所述第二初级夹层区包括第二数量的夹层片材,所述第二数量的夹层片材包括第二多个纤维。
30.在一些实施例中,每个夹层包括仅一个第一夹层区,即,第一初级夹层区。然而,在其它实施例中,夹层包括多个第一夹层区,其包括第一初级夹层区和第一二级夹层区,并且可选地包括第一三级夹层区、第一四级夹层区等等。以相同方式,每个夹层可以包括仅一个第二夹层区,即,第二初级夹层区。然而,在其它实施例中,夹层包括多个第二夹层区,其包括第二初级夹层区和第二二级夹层区,并且可选地包括第二三级夹层区、第二四级夹层区等等。
31.一个或多个夹层片材(诸如,第一数量的夹层片材和/或第二数量的夹层片材)可以是单向织物、双向/双轴织物或三向/三轴织物。在单向片材中,多个纤维全都沿着第一方向布置。在双向/双轴片材中,多个纤维沿着第一方向布置,并且,多个纤维在沿着第一方向布置的多个纤维的顶部上沿着例如与第一方向垂直的第二方向布置。在三向/三轴片材中,多个纤维沿着第一方向布置,多个纤维沿着第二方向布置,并且定位于沿着第一方向布置的多个纤维的顶部上,并且,多个纤维在沿着第二方向布置的纤维的顶部上沿着第三方向布置。单向、双向或三向织物中的纤维可以通过粘合剂来相对于彼此维持或通过丝来缝合在一起。单向,双向或三向织物可以包括不同类型的纤维,诸如一种、两种或三种不同类型的纤维,包括第一多个纤维和/或第二多个纤维。
32.在一些实施例中,一个或多个夹层片材(诸如,第一数量的夹层片材和/或第二数量的夹层片材)可以是包括随机地取向的纤维的纱幔。纱幔是大体上由随机地布置的纤维
组成的薄、蓬松的层。纱幔中的纤维可以通过粘合剂来相对于彼此维持或通过丝来缝合在一起。纱幔通常具有高渗透性,促进树脂灌注,并且具有良好粘附性质。纱幔可以包括不同类型的纤维,诸如一种、两种或三种不同类型的纤维,其包括第一多个纤维和/或第二多个纤维。
33.在一些实施例中,第一数量的夹层片材和/或第二数量的夹层片材是网,其例如包括编织纤维。网可以包括一种类型的纤维。网可以包括不同类型的纤维,诸如两种或三种不同类型的纤维,例如包括第一多个纤维和/或第二多个纤维。
34.在一些实施例中,第一数量的夹层片材和/或第二数量的夹层片材是网状物或网格。
35.在一些实施例中,第一多个纤维和/或第二多个纤维通过粘合剂来相对于彼此维持或通过丝来缝合在一起。
36.在优选实施例中,第一数量的夹层片材是聚酯纱幔,并且,第二数量的夹层片材是双向玻璃纤维织物。这样的夹层可以向翼梁帽提供期望的结构完整性和断裂韧性。此外,夹层片材中的第一数量的夹层片材促进树脂灌注和在预固化纤维增强元件与夹层之间的粘附。
37.每个夹层区由许多夹层片材构成。例如,许多第一夹层区包括第一数量的夹层片材,和/或许多第二夹层区包括第二数量的夹层片材。即使夹层中的第一多个纤维和第二多个纤维的最终组成/布置基本上相同,夹层中的夹层片材的数量也可以不同。
38.一个夹层片材可以足以使夹层布置于两个翼梁帽层之间。然而,也可以在两个翼梁帽层之间使用若干夹层片材,从而一起形成夹层。根据本公开,优选地使用至少两个夹层片材,包括第一多个纤维的至少一个第一夹层片材和包括第二多个纤维的至少一个第二夹层片材。备选地,能够使用在不同区中包括不同特性的单个夹层片材。在实践中,使用两种类型的夹层片材可能是更容易的,一种类型包括第一多个纤维并且另一种类型包括第二多个纤维。
39.在一些实施例中,每个夹层区由一个夹层片材构成。然而,在其它实施例中,每个夹层区可以由多个夹层片材构成。
40.在一些实施例中,第一数量的夹层片材和第二数量的夹层片材布置成在相同平面上与彼此相邻,使得夹层片材的相邻的边缘与彼此紧密接近或接触。在其它实施例中,第一数量的夹层片材和第二数量的夹层片材在其中它们相遇的区中彼此重叠。以此方式,夹层在重叠区中具有大于其余夹层的厚度的厚度。
41.在优选实施例中,夹层(例如,第一夹层)中的特性(诸如,纤维类型、纤维比率和/或密度)沿着翼梁帽的长度变化。以此方式,能够沿着翼梁帽的长度选取最优夹层材料,从而以此方式优化用于机翼涡轮机叶片的翼梁帽,机翼涡轮机叶片沿着翼展具有不同的对于失效的风险。在其它实施例中,夹层材料可以备选地或另外沿着翼梁帽的宽度变化。
42.在一些实施例中,第一初级夹层区沿着第一夹层的长度的第一部分延伸,并且,第二初级夹层区沿着第一夹层的长度的第二部分延伸。在一些实施例中,第一初级夹层区沿着第一夹层的整个宽度延伸。在一些实施例中,第二初级夹层区沿着第一夹层的整个宽度延伸。
43.在一些实施例中,第一初级夹层区沿着第一夹层的宽度的第一部分延伸,并且其
中,第二初级夹层区沿着第一夹层的宽度的第二部分延伸。在一些实施例中,第一初级夹层区沿着第一夹层的整个长度延伸。在一些实施例中,第二初级夹层区沿着第一夹层的整个长度延伸。
44.在一些实施例中,第二初级夹层区由第一初级夹层区围绕。在一些实施例中,第一初级夹层区形成第一夹层的周缘的至少部分,即,布置成接近第一夹层的边缘。
45.在一些实施例中,第一夹层包括多个第一夹层区,所述多个第一夹层区包括第一初级夹层区和第一二级夹层区。
46.在一些实施例中,第二初级夹层区位于第一初级夹层区与第一二级夹层区之间。
47.在一些实施例中,第一夹层包括多个第二夹层区,所述多个第二夹层区包括第二初级夹层区和例如第二二级夹层区。
48.在一些实施例中,第一多个夹层区和第二多个夹层区各自沿着第一夹层片材的长度的部分延伸,并且其中,第一多个夹层区和第二多个夹层区沿着第一夹层片材的长度交替。在一些实施例中,第一多个夹层区和第二多个夹层区各自沿着第一夹层片材的整个宽度延伸。
49.在一些实施例中,第一多个夹层区和第二多个夹层区各自沿着第一夹层片材的宽度的部分延伸,并且其中,第一多个夹层区和第二多个夹层区沿着第一夹层片材的宽度交替。在一些实施例中,第一多个夹层区和第二多个夹层区各自沿着第一夹层片材的整个长度延伸。
50.在一些实施例中,第一夹层包括形成第一夹层的第一表面区以及第一夹层的第二表面区的部分的多个碳纤维。因而,多个碳纤维延伸通过第一夹层。在一些实施例中,碳纤维延伸通过单个夹层片材。然而,在其中第一夹层片材和第二夹层片材重叠的实施例中,碳纤维可以延伸通过重叠的夹层片材,即,通过布置于彼此顶部上的两个夹层片材。以此方式,可以获得通过第一夹层的导电性,这促进电子在元件(诸如拉挤元件,当夹在其之间时)之间流动。
51.根据本公开的夹层可以沿宽度方向(水平)布置于预固化纤维增强元件之间。然而,它也可以沿厚度方向(竖直)布置于预固化纤维增强元件之间。
52.在优选实施例中,多个预固化纤维增强元件和许多夹层片材嵌入于第二固化树脂中,以形成翼梁帽。翼梁帽可以直接地铺设于具有其它纤维增强元件的风力涡轮机叶片模具中,并且然后被用第二树脂灌注,或翼梁帽可以铺设于单独的离线模具中,其中它被用第二树脂灌注,并且然后随后提升到主叶片壳模具中。
53.在第二方面,本公开涉及一种风力涡轮机叶片,其包括根据本公开的第一方面的翼梁帽。
54.翼梁帽可以与风力涡轮机叶片的叶片壳整体地形成或附接到风力涡轮机叶片的叶片壳。风力涡轮机叶片优选地包括两个翼梁帽。例如,风力涡轮机叶片可以包括第一叶片壳部分中的第一翼梁帽和第二叶片壳部分中的第二翼梁帽。第一翼梁帽可以是压力侧叶片壳部分的压力侧翼梁帽。第二翼梁帽可以是吸力侧叶片壳部分的吸力侧翼梁帽。
55.在一些实施例中,风力涡轮机叶片包括:第一翼梁帽,其与风力涡轮机叶片的压力侧整体地形成或附接到风力涡轮机叶片的压力侧;第二翼梁帽,其与风力涡轮机叶片的吸力侧整体地形成或附接到风力涡轮机叶片的吸力侧。风力涡轮机叶片可以包括在第一翼梁
帽与第二翼梁帽之间连接的一个或多个抗剪腹板。
56.在第三方面,本公开涉及一种制造翼梁帽(诸如,本公开的第一方面的翼梁帽)的方法。该方法包括以下的步骤:a)提供包括第一预固化纤维增强元件和第二预固化纤维增强元件的多个预固化纤维增强元件;b)提供包括第一夹层(例如,根据本公开的第一方面的第一夹层)的多个夹层;c)将第一夹层布置于第一预固化纤维增强元件与第二预固化纤维增强元件之间,使得预固化纤维增强元件通过第一夹层来分离;d)用第一树脂灌注第一预固化纤维增强元件、第二预固化纤维增强元件以及第一夹层;e)使第一树脂固化,以便形成翼梁帽。
57.在一些实施例中,制造翼梁帽的步骤c)包括将夹层和多个预固化纤维增强元件布置于预成型模具中。
58.在一些实施例中,制造翼梁帽的步骤c)包括将夹层和多个预固化纤维增强元件布置于风力涡轮机叶片模具中。
59.在一些实施例中,步骤d)包括:用覆盖物(诸如,真空袋)来覆盖预成型模具中的夹层和多个预固化纤维增强元件,以形成模具腔;和将第一树脂供应到模具腔中。
60.在一些实施例中,步骤d)包括用覆盖物(诸如,真空袋)来覆盖风力涡轮机叶片模具,以形成模具腔;和将第一树脂供应到模具腔中。
61.用树脂进行灌注叶片模具腔的步骤优选地基于真空辅助树脂转移模制(varmt)。当期望的元件已布置于预成型模具或风力涡轮机叶片模具中时,真空袋可以布置于在模制表面上布置的元件的顶部上,并且,真空袋可以抵靠叶片模具被密封。然后,密封真空袋内的叶片模具腔可以被用树脂灌注。可选地,树脂灌注的步骤随后是固化。
62.在一些实施例中,第一固化树脂和第二固化树脂具有相同类型,即,预固化纤维增强元件的固化树脂是与嵌入预固化纤维增强元件和预固化纤维增强元件之间的夹层材料的固化树脂相同的类型。在其它实施例中,第一固化树脂和第二固化树脂是不同类型的树脂。
63.将理解到,上文中所描述的特征中的任何可以在本公开的任何实施例中组合。特别地,关于翼梁帽而描述的实施例也可以适用于风力涡轮机叶片,并且反之亦然。此外,关于翼梁帽和风力涡轮机叶片而描述的实施例也可以适用于制造翼梁帽或风力涡轮机叶片的方法,并且反之亦然。
附图说明
64.将在下文中关于附图而更详细地描述本公开的实施例。附图示出实现本公开的一个方式,并且将不被解释为限于落入所附权利要求组的范围内的其它可能的实施例。
65.图1是说明风力涡轮机的示意图,图2是说明风力涡轮机叶片和布置于风力涡轮机叶片内的翼梁帽结构的示意图,图3是说明翼梁帽的最简单的实施例的示意图,图4是说明翼梁帽的另一实施例的示意图,
图5是说明夹层的不同实施例的俯视图的示意图,图6是说明翼梁帽的不同实施例的前视图的示意图,图7是说明翼梁帽的不同实施例的侧视图的示意图,以及图8是说明夹层片材的不同实施例的俯视图的示意图,图9是说明具有重叠区段的夹层片材的实施例的横截面视图的示意图,图10是说明具有延伸通过夹层片材的碳纤维的夹层片材的实施例的横截面视图的示意图。
具体实施方式
66.在下文中,在相关时,参考附图而描述各种示例性实施例和细节。应当注意到,附图可以按比例绘制或可以不按比例绘制,并且,贯穿附图,类似的结构或功能的元件由相似的参考标号表示。还应当注意到,附图仅旨在促进实施例的描述。附图不旨在作为本公开的详尽描述或作为对本公开的范围的限制。另外,所说明的实施例不需要具有所示出的所有方面或优点。与特定实施例联合而描述的方面或优点不一定限于该实施例,并且,即使未如此说明,或即使未如此明确地描述,所述方面或优点也能够在任何其它实施例中实践。
67.图1说明根据所谓的“丹麦概念”的常规的现代逆风风力涡轮机,该逆风风力涡轮机具有塔架400、机舱600以及转子,该转子具有基本上水平的转子轴。转子包括毂800和从毂800径向地延伸的三个叶片1000,所述三个叶片1000各自具有最接近毂的叶片根部1600和离毂800最远的叶片尖部1400。
68.图2a示出风力涡轮机叶片1000的第一实施例的示意性视图。风力涡轮机叶片1000具有常规风力涡轮机叶片的形状,并且包括最靠近毂的根部区域3000、离毂最远的成轮廓或翼型区域3400以及在根部区域3000与翼型区域3400之间的过渡区域3200。叶片1000包括:前缘1800,其在叶片安装于毂上时,面向叶片1000的旋转方向;和后缘2000,其面向前缘1800的相对方向。
69.翼型区域3400(也被称为成轮廓区域)具有关于生成升力的理想或几乎理想的叶片形状,而根部区域3000由于结构考虑而具有基本上圆形或椭圆形的横截面,这例如使得将叶片1000安装到毂容易且更安全。根部区域3000的直径(或弦)可以沿着整个根部区3000是恒定的。过渡区域3200具有从根部区域3000的圆形或椭圆形形状逐渐改变到翼型区域3400的翼型轮廓的过渡轮廓。过渡区域3200的弦长典型地随着距毂的距离r增大而增大。翼型区域3400具有带有在叶片1000的前缘1800与后缘2000之间延伸的弦的翼型轮廓。弦的宽度随着距毂的距离r增大而减小。
70.叶片1000的肩部4000被限定为其中叶片1000具有其最大弦长的位置。肩部4000典型地设于过渡区域3200与翼型区域3400之间的边界处。
71.应当注意到,叶片的不同区段的弦通常不位于公共平面中,因为,叶片可以被扭曲和/或弯曲(即,预弯),因而给弦平面提供对应地扭曲和/或弯曲的路线,这是为了补偿取决于距毂的半径的叶片的局部速度而发生的最常见的情况。
72.图2b是说明示例性风力涡轮机叶片1000的横截面视图(例如,风力涡轮机叶片1000的翼型区域的横截面视图)的示意图。风力涡轮机叶片1000包括前缘1800、后缘2000、压力侧2400以及吸力侧2600。风力涡轮机叶片1000包括翼梁帽10,翼梁帽10包括第一翼梁
帽10a和第二翼梁帽10b。风力涡轮机叶片1000包括前缘1800与后缘2000之间的弦线3800。风力涡轮机叶片1000包括抗剪腹板4200,诸如前缘抗剪腹板和后缘抗剪腹板。抗剪腹板4200能够备选地是具有翼梁侧(诸如,后缘翼梁侧和前缘翼梁侧)的翼梁盒。翼梁帽10、10a、10b可以主要地包括碳纤维,但还可以或备选地包括玻璃纤维。翼梁帽10、10a、10b可以包括其它纤维。壳部分2400、2600的其余部分可以主要地或完全地包括玻璃纤维。
73.图3示意性地示出用于根据本公开的风力涡轮机叶片的翼梁帽10的实施例。图3中所说明的翼梁帽可以形成布置于风力涡轮机叶片1000中的翼梁帽(诸如,如图2中所说明的风力涡轮机叶片1000的翼梁帽10、10a、10b)的部分。
74.图3a是示出翼梁帽10的三维视图的示意图,图3b说明沿着翼梁帽10的宽度的横截面视图,并且,图3c示出图3b的翼梁帽的分解视图。
75.图3中的翼梁帽包括第一翼梁帽层20a、第二翼梁帽层20b以及布置于第一翼梁帽层20a与第二翼梁帽层20b之间的第一夹层30。
76.图3中的第一翼梁帽层20a和第二翼梁帽层20b分别由第一初级预固化纤维增强元件21a和第二初级预固化纤维增强元件22a组成。
77.第一初级预固化纤维增强元件21a和第二初级预固化纤维增强元件22a(即,第一翼梁帽层20a和第二翼梁帽层20b)以及第一夹层各自具有长度、宽度以及厚度。第一夹层30的宽度和长度分别与第一初级预固化纤维增强元件21a和/或第二初级预固化纤维增强元件22a(即,第一翼梁帽层20a和第二翼梁帽层20b)的宽度和长度基本上相同。然而,在一些实施例中,第一初级预固化纤维增强元件21a和第二初级预固化纤维增强元件22a不一定是相同尺寸,并且,第一夹层30的宽度和长度可以仅与第一翼梁帽层20a和第二翼梁帽层20b中的最小翼梁帽层基本上相同或甚至小于最小翼梁帽层。
78.第一翼梁帽层20a、第二翼梁帽层20b以及第一夹层30各自具有第一表面区20aa、20ba、30a和相对的第二表面区20ab、20bb、30b。第一翼梁帽层20a的第一表面区20aa由第一翼梁帽层20a的宽度和长度限定,第二翼梁帽层20b的第一表面区20ba由第二翼梁帽层20b的宽度和长度限定,并且,第一夹层30的第一表面区30a由第一夹层30的宽度和长度限定。
79.第一夹层30的第一表面区30a与第一翼梁帽层20a的第二表面区20ab接触,并且,第一夹层30的第二表面区30b与第二翼梁帽层20b的第一表面区20ba接触。
80.在图3中所说明的实施例中,第一翼梁帽层20a和第二翼梁帽层20b的长度和宽度等于翼梁帽10的长度和宽度,而翼梁帽的厚度是第一夹层30以及第一翼梁帽层20a和第二翼梁帽层20b的合计厚度。在第一翼梁帽层20a和第二翼梁帽层20b各自由单个初级预固化纤维增强元件21a、21b组成的情况下,第一初级预固化纤维增强元件21a和第二初级预固化纤维增强元件21b的长度和宽度将等于翼梁帽10的长度和宽度,而翼梁帽的厚度将是第一夹层30以及第一初级预固化纤维增强元件21a和第二初级预固化纤维增强元件21b的合计厚度。
81.在图3的实施例中,第一夹层包括第一初级夹层区31a,第一初级夹层区31a包括第一夹层片材33,第一夹层片材33包括第一多个纤维。此外,第一夹层30包括第二初级夹层区32a,第二初级夹层区32a包括第二夹层片材34,第二夹层片材34包括第二多个纤维。第一初级夹层区31a沿着第一夹层30的整个宽度和长度的第一部分延伸,而第二初级夹层区32a沿着第一夹层30的整个宽度和长度的第二部分延伸。第一多个纤维具有与第二多个纤维不同
的类型。因而,翼梁帽10包括第一夹层30,其中,纤维材料沿着翼梁帽10的长度变化。备选地或另外,第一夹层片材33的纤维比率和/或密度可以不同于第二夹层片材34的纤维比率和/或密度。
82.由于不同失效模式的风险沿着风力涡轮机叶片的翼展而不同,因而有利的是,沿着风力涡轮机叶片的长度使放置于其中的翼梁帽的特性变化,以使翼梁帽优化,并且由此使风力涡轮机叶片优化。
83.在优选实施例中,第一夹层片材是聚酯纱幔,并且,第二夹层片材是双向玻璃纤维织物。在夹层中使用聚酯纱幔促进树脂灌注,提供翼梁帽层之间的区的润湿,并且减少缺陷的量。此外,聚酯纱幔降低断裂韧性。双向玻璃纤维织物特别地适合于翼梁帽的部分,在邻近的纤维增强元件之间的间隙中提供结构桥接和强度,但具有比其它材料更低的断裂韧性。本发明人已发现,聚酯纱幔和双向玻璃纤维织物在夹层中的组合促进优化最终翼梁帽10的机械性质。
84.优选地,第一夹层30和多个预固化纤维增强元件21a、22a嵌入于第一固化树脂中。这可以在离线预成型模具中进行或直接地在叶片模具中进行。优选地,多个预固化纤维增强元件21a、22a中的每个是拉挤碳板件,诸如拉挤碳纤维增强塑料板件。
85.尽管未具体地说明,但夹层(诸如,第一夹层30)也可以沿宽度方向设于相邻的元件之间,以促进树脂也沿该方向在元件之间流动。
86.图4示出用于根据本公开的风力涡轮机叶片的翼梁帽10的另一示例性实施例。图4中所说明的翼梁帽可以形成布置于风力涡轮机叶片1000中的翼梁帽(诸如,如图2中所说明的风力涡轮机叶片1000的翼梁帽10)的部分。图4a是示出翼梁帽10的三维视图的示意图,而图4b说明沿着图4a的翼梁帽10的宽度的横截面视图。
87.图4中的翼梁帽包括第一翼梁帽层20a、第二翼梁帽层20b以及第三翼梁帽层20c。翼梁帽10包括布置于第一翼梁帽层20a与第二翼梁帽层20b之间的第一夹层30和布置于第二翼梁帽层20b与第三翼梁帽层20c之间的第二夹层40。
88.第一翼梁帽层20a、第二翼梁帽层20b以及第三翼梁帽层20c各自包括三个预固化纤维增强元件21、22、23,所述三个预固化纤维增强元件21、22、23包括初级预固化纤维增强元件21a、22a、23a、二级预固化纤维增强元件21b、22b、23b以及三级预固化纤维增强元件21c、22c、23c。
89.每个预固化纤维增强元件具有长度、宽度以及厚度,其中,长度长于宽度,并且,宽度大于厚度。
90.在每个层中,二级预固化纤维增强元件21b、22b、23b布置于初级预固化纤维增强元件21a、22a、23a与三级预固化纤维增强元件21c、22c、23c之间,使得初级预固化纤维增强元件21a、22a、23a的由其厚度和长度限定的第一侧布置成与二级预固化纤维增强元件21b、22b、23b的由其厚度和长度限定的第二侧相邻,并且,使得二级预固化纤维增强元件21b、22b、23b的由其厚度和长度限定的第一侧布置成与三级预固化纤维增强元件21c、22c、23c的由其厚度和长度限定的第二侧相邻。
91.第一夹层30和第二夹层40以及第一翼梁帽层20a、第二翼梁帽层20b和第三翼梁帽层20c各自具有长度、宽度以及厚度。在图4中所说明的实施例中,第一夹层30和第二夹层40的宽度和长度分别与第一翼梁帽层20a、第二翼梁帽层20b以及第三翼梁帽层20c的宽度和
长度基本上相同。
92.第一翼梁帽层20a、第二翼梁帽层20b和第三翼梁帽层20c以及第一夹层30和第二夹层40进一步各自具有第一表面区20aa、20ba、20ca、30a、40a和相对的第二表面区20ab、20bb、20cb、30b、40b。第一翼梁帽层20a的第一表面区20aa由第一翼梁帽层20a的宽度和长度限定,第二翼梁帽层20b的第一表面区20ba由第二翼梁帽层20b的宽度和长度限定,并且,第三翼梁帽层20c的第一表面区20ca由第三翼梁帽层20c的宽度和长度限定。第一夹层30的第一表面区30a由第一夹层30的宽度和长度限定,并且,第二夹层40的第一表面区40a由第二夹层40的宽度和长度限定。
93.第一夹层30的第一表面区30a与第一翼梁帽层20a的第二表面区20ab接触,并且,第一夹层30的第二表面区30b与第二翼梁帽层20b的第一表面区20ba接触。第二夹层40的第一表面区40a与第二翼梁帽层20b的第二表面区20bb接触,并且,第二夹层40的第二表面区40b与第三翼梁帽层20c的第一表面区20ca接触。
94.在图4中所说明的实施例中,第一翼梁帽层20a、第二翼梁帽层20b和第三翼梁帽层20c的长度和宽度等于翼梁帽10的长度和宽度,而翼梁帽的厚度是第一夹层30、第二夹层40以及第一翼梁帽层20a、第二翼梁帽层20b和第三翼梁帽层20c的合计厚度。在图4中所说明的实施例中,预固化纤维增强元件21a、21b、21c、22a、22b、22c、22a、22b、22c的长度等于翼梁帽10的长度。翼梁帽10的宽度是布置成与彼此相邻的三个纤维增强元件的合计宽度,并且,翼梁帽的厚度是第一夹层30和第二夹层40以及第一翼梁帽层20a、第二翼梁帽层20b和第三翼梁帽层20c的合计厚度。
95.第一夹层30和/或第二夹层40各自包括第一初级夹层区31a和第一二级夹层区31b。第一初级夹层区31a和第一二级夹层区31b包括多个第一夹层片材33。第一夹层片材33包括第一多个纤维。此外,第一夹层30和/或第二夹层40各自包括第二初级夹层区32a,第二初级夹层区32a包括第二夹层片材34,第二夹层片材34包括第二多个纤维。在一些实施例中,第二初级夹层区32a可以包括多个第二夹层片材34。第一初级夹层区31a沿着夹层30、40的整个宽度和长度的第一部分延伸。第二初级夹层区32a沿着夹层30、40的整个宽度和长度的第二部分延伸。第一二级夹层区31b沿着夹层30、40的整个宽度和长度的第三部分延伸。因而,第二初级夹层区32a可以位于第一初级夹层区31a与第一二级夹层区31b之间。第一多个纤维(即,第一初级夹层区31a和第一二级夹层区31b的第一夹层片材33的纤维)可以具有与第二多个纤维(即,第二初级夹层区32a的(一个或多个)第二夹层片材34的纤维)不同的类型。因而,翼梁帽包括第一夹层30和/或第二夹层40,其中,纤维材料沿着长度方向变化,使得翼梁帽10的外边缘包括夹层中的一种类型的纤维材料,并且,翼梁帽的中间部分包括另一种类型。
96.如图4中所说明的,第一夹层30和第二夹层40可以是同样的。然而,备选地,它们可以是不同的,并且,上文的描述可以适用于第一夹层30或第二夹层40中的任一个。
97.优选地,多个预固化纤维增强元件和多个夹层嵌入于第一固化树脂中,以形成完成的翼梁帽。这可以在离线预成型模具中进行或直接地在叶片模具中进行。优选地,多个预固化纤维增强元件中的每个是拉挤碳板件,诸如拉挤碳纤维增强塑料板件。
98.尽管未具体地说明,但夹层还可以沿宽度方向设于相邻的元件之间,以促进树脂还沿该方向在元件之间流动。
99.图5示意性地说明根据本公开的从俯视图看到的用于翼梁帽的夹层的五个不同实施例。根据本公开的翼梁帽中的夹层的数量可以是类似或同样的。然而,翼梁帽中的不同夹层也可以是不同的,使得沿翼梁帽的厚度方向的纤维类型变化。如图5中所说明的夹层30中的任何可以替代图3、图4、图6和/或图7的实施例的夹层30、40。
100.图5a示出如图3和图4中所描述的配置成布置于第一翼梁帽层与第二翼梁帽层之间的根据本公开的夹层30’的第一实施例。
101.夹层30’包括第一初级夹层区31a和第一二级夹层区31b(其包括第一夹层片材33)。第一夹层片材包括第一多个纤维。夹层30’包括第二初级夹层区32a,第二初级夹层区32a包括许多第二夹层片材34。第二夹层片材34包括与第一多个纤维不同类型的第二多个纤维。第一初级夹层区31a沿着夹层30’的整个宽度和长度的第一部分延伸。第二初级夹层区32a沿着夹层30’的整个宽度和长度的第二部分延伸。第一二级夹层区31b沿着夹层30’的整个宽度和长度的第三部分延伸。因而,第二初级夹层区32a位于第一初级夹层区31a与第一二级夹层区31b之间。夹层30’配置成布置于翼梁帽中,使得纤维材料沿着长度方向变化,使得翼梁帽的外边缘包括夹层中的一种类型的纤维材料,并且,翼梁帽的中间部分包括另一种类型的纤维。
102.图5b示出如图3和图4中所描述的配置成布置于第一翼梁帽层与第二翼梁帽层之间的根据本公开的夹层30
’’
的第二实施例。
103.夹层30
’’
包括多个第一夹层区,诸如四个第一夹层区,其包括第一初级夹层区31a、第一二级夹层区31b、第一三级夹层区31c以及第一四级夹层区31d。第一夹层区包括多个第一夹层片材33,诸如,对于第一夹层区中的每个,存在一个第一夹层片材33。第一夹层片材33各自包括第一多个纤维。夹层30
’’
包括多个第二夹层区,诸如三个第二夹层区,其包括第二初级夹层区32a、第二二级夹层区32b以及第二三级夹层区32c。第二夹层区包括多个第二夹层片材34,例如,对于第二夹层区中的每个,存在一个第二夹层片材34。第二夹层片材34各自包括与第一多个纤维不同的第二多个纤维。第一初级、二级、三级以及四级夹层区31a-31d沿着夹层30
’’
的整个宽度和长度的部分延伸。第二初级、二级以及三级夹层区32a-32c也沿着夹层30
’’
的整个宽度和长度的部分延伸。第一夹层区31a-31d和第二夹层区32a-32c沿着夹层30
’’
的长度交替。
104.因而,第一夹层配置成布置于翼梁帽中,使得纤维材料沿着长度方向变化,使得翼梁帽的部分包括夹层中的一种类型的纤维材料,并且,翼梁帽的一些部分包括另一种类型。
105.图5c示出如图3和图4中所描述的配置成布置于第一翼梁帽层与第二翼梁帽层之间的根据本公开的夹层30
’’’
的第三实施例。
106.夹层30
’’’
包括第一初级夹层区31a和第一二级夹层区31b(其包括许多第一夹层片材33)。第一夹层片材33包括第一多个纤维。夹层30
’’’
包括第二初级夹层区32a,第二初级夹层区32a包括许多第二夹层片材34。第二夹层片材包括与第一多个纤维不同的类型的第二多个纤维。第一初级夹层区31a沿着夹层30
’’’
的整个长度和宽度的第一部分延伸。第二初级夹层区32a沿着夹层30
’’’
的整个长度和宽度的第二部分延伸。第一二级夹层区31b沿着夹层30
’’’
的整个长度和第三部分的宽度延伸。因而,第二初级夹层区32a位于第一初级夹层区31a与第一二级夹层区31b之间。第一夹层配置成布置于翼梁帽中,使得纤维材料沿着宽度变化,使得翼梁帽的外边缘包括夹层中的一种类型的纤维材料,并且,翼梁帽的中
间部分包括另一种类型的纤维。
107.图5d示出如图3和图4中所描述的配置成布置于第一翼梁帽层与第二翼梁帽层之间的根据本公开的夹层30
’’’’
的第四实施例。
108.夹层30
’’’’
包括多个第一夹层区,诸如四个第一夹层区,其包括第一初级夹层区31a、第一二级夹层区31b、第一三级夹层区31c以及第一四级夹层区31d。第一夹层区包括多个第一夹层片材33,例如,对于每个第一夹层区,存在一个第一夹层片材33。第一夹层片材33各自包括第一多个纤维。夹层30
’’’’
包括多个第二夹层区,诸如三个第二夹层区,其包括第二初级夹层区32a、第二二级夹层区32b以及第二三级夹层区32c。第二夹层区32a-32c包括多个第二夹层片材34,例如,对于每个第二夹层区32a-32c,存在一个第二夹层片材34。第二夹层片材34各自包括与第一多个纤维不同的第二多个纤维。第一初级、二级、三级以及四级夹层区31a-31d沿着夹层30
’’’’
的整个长度和宽度的部分延伸。第二初级、二级以及三级夹层区32a-32c也沿着第一夹层的整个长度和宽度的部分延伸。第一夹层区31a-31d和第二夹层区32a-32c沿着夹层30
’’’’
的宽度交替。第一夹层配置成布置于翼梁帽中,使得纤维材料沿着宽度方向变化,使得翼梁帽的部分包括夹层中的一种类型的纤维材料,并且,翼梁帽的一些部分包括另一种类型。
109.图5e示出如图3和图4中所描述的配置成布置于第一翼梁帽层与第二翼梁帽层之间的根据本公开的夹层30
’’’’’
的第五实施例。
110.夹层30
’’’’’
包括第一初级夹层区31a,第一初级夹层区31a包括许多夹层片材33,夹层片材33包括第一多个纤维。夹层30
’’’’’
包括第二初级夹层区32a,第二初级夹层区32a包括许多夹层片材34,夹层片材34包括与第一多个纤维不同的第二多个纤维。第一初级夹层区31a(以使得第二初级夹层区32a由第一初级夹层区31a围绕的方式)沿着夹层30
’’’’’
的整个长度和整个宽度延伸。第二初级夹层区32a沿着夹层30
’’’’’
的长度的部分和宽度的部分延伸。由此,第一初级夹层区31a形成夹层30
’’’’’
的周缘的部分。夹层30
’’’’’
配置成布置于翼梁帽中,使得纤维材料沿着宽度方向和长度方向变化,使得翼梁帽的内部部分包括夹层中的一种类型的纤维材料,并且,翼梁帽的外部部分包括另一种类型。
111.图6示意性地说明根据本公开的翼梁帽的三个不同实施例的前视图。通过前视图意味着示出翼梁帽的厚度和宽度。图6中的翼梁帽包括例如像关于图3而描述的三个翼梁帽层20a、20b、20c。翼梁帽层中的每个具有布置成与彼此相邻的四个预固化纤维增强元件。此外,图6中的翼梁帽包括两个同样的夹层,即,第一夹层30和第二夹层40。
112.图6a是包括具有与关于图5c而描述的夹层类似的构造的第一夹层30和第二夹层40的翼梁帽10的前视图。图6b是包括具有与关于图5d而描述的夹层类似的构造的第一夹层30和第二夹层40的翼梁帽10的前视图。图6c是包括具有与关于图5e而描述的夹层类似的构造的第一夹层30和第二夹层40的翼梁帽的前视图。
113.图7示意性地说明根据本公开的翼梁帽10的三个不同实施例的侧视图。通过侧视图意味着示出翼梁帽10的厚度和长度。图7中的翼梁帽10包括例如像关于图3而描述的三个翼梁帽层20a、20b、20c。此外,图7中的翼梁帽包括两个同样的夹层,即,第一夹层30和第二夹层40。
114.图7a是包括具有与关于图5a而描述的夹层30’类似的构造的第一夹层30和第二夹层40的翼梁帽10的侧视图。图7b是包括具有与关于图5b而描述的夹层30
’’
类似的构造的第
一夹层30和第二夹层40的翼梁帽10的侧视图。图7c是包括具有与关于图5e而描述的夹层30
’’’’’
类似的构造的第一夹层30和第二夹层40的翼梁帽10的侧视图。
115.图8示意性地说明示例性夹层30’,诸如,如关于图5a而描述的夹层30’,其示出即使最终夹层30’相同,第一夹层片材33的数量和/或第二夹层片材34的数量也可以不同。
116.一个夹层片材可以足以使夹层布置于两个翼梁帽层之间。然而,也可以在两个翼梁帽层之间使用若干夹层片材,从而一起形成夹层。根据本公开,优选地使用至少两个夹层片材,包括第一多个纤维的至少一个第一夹层片材和包括与第一多个纤维不同的第二多个纤维的至少一个第二夹层片材。然而,能够在备选方案中使用在不同区中包括不同纤维的单个夹层片材。实际上,使用两种类型的片材可能是更容易的,一种类型包括第一多个纤维和另一种类型包括第二多个纤维。
117.图8a说明如关于图5a而描述的夹层30’,而图8b-8d说明即使最终夹层类似,根据图8a的夹层中的第一夹层片材33和第二夹层片材34的数量也可以如何变化。
118.图8b说明最简单的实施例,其中,一个第一夹层片材33用于第一初级夹层区31a,并且,另一第一夹层片材33用于第一二级夹层区31b。一个第二夹层片材34用于第二初级夹层区32a。
119.图8c说明另一实施例,其中,两个第一夹层片材33用于第一初级夹层区31a,并且,两个其它第一夹层片材33用于第一二级夹层区31b。两个第二夹层片材34用于第二初级夹层区32a。
120.图8d说明另外的实施例,其中,一个第一夹层片材33用于第一初级夹层区31a,并且,另一第一夹层片材33用于第一二级夹层区31b。此外,五个第二夹层片材34用于第二初级夹层区32a。
121.尽管未具体地说明,但能够认识到,如先前的附图(例如,图5b-5d)中所说明的其它示例性夹层可以由多个夹层片材组装,即,第一夹层区31a-31d可以包括第一夹层片材33中的一个或多个,诸如多个,和/或第二夹层区32a-32c可以包括第二夹层片材34中的一个或多个,诸如多个。
122.图9a和图9b说明如图7a中所说明的第一夹层30的两个备选实施例。在图7a中,第一数量的夹层片材33和第二数量的夹层片材34布置成与彼此相邻,使得夹层片材33、34的相邻的边缘与彼此接触。然而,在图9a和图9b中,第一数量的夹层片材33和第二数量的夹层片材34在其中它们相遇的区中彼此重叠。因而,图9中的夹层既沿着长度方向又沿厚度方向包括不同纤维层。
123.在一些实施例中,如图10中所说明的,第一夹层30包括形成第一夹层30a的第一表面区以及第一夹层30b的第二表面区的部分的多个碳纤维50。因而,多个碳纤维50延伸通过第一夹层30。优选地,碳纤维23延伸通过存在于夹层片材20中的所有夹层片材。因而,对于图3-8中所说明的实施例,碳纤维50可以延伸通过单个夹层片材。然而,在图9中所说明的实施例中,碳纤维50可以延伸通过重叠的夹层片材,即,通过布置于彼此的顶部上的两个夹层片材。以此方式,可以获得通过夹层的导电性,这促进电子在元件(诸如拉挤元件,当夹在其之间时)之间流动。
124.参考标号列表10
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翼梁帽
10a
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第一翼梁帽10b
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第二翼梁帽20
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翼梁帽层20a
ꢀꢀꢀꢀ
第一翼梁帽层20aa
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第一翼梁帽层的第一表面区20ab
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第一翼梁帽层的第二表面区20b
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第二翼梁帽层20ba
ꢀꢀ
第二翼梁帽层的第一表面区20bb 第二翼梁帽层的第二表面区20c
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第三翼梁帽层21、22、23
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预固化纤维增强元件21a
ꢀꢀꢀꢀ
第一初级预固化纤维增强元件21b
ꢀꢀꢀ
第一二级预固化纤维增强元件21c
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第一三级预固化纤维增强元件22a
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第二初级预固化纤维增强元件22b
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第二二级预固化纤维增强元件22c
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第二三级预固化纤维增强元件23a
ꢀꢀꢀꢀ
第三初级预固化纤维增强元件23b
ꢀꢀꢀ
第三二级预固化纤维增强元件23c
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第三三级预固化纤维增强元件30
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第一夹层30a
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第一夹层的第一表面区30b
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第一夹层的第二表面区31
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第一夹层区31a
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第一初级夹层区31b
ꢀꢀꢀ
第一二级夹层区32
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第二夹层区32a
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第二初级夹层区32b
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第二二级夹层区33
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第一夹层片材34
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第二夹层片材35
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第一多个纤维36
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第二多个纤维40
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第二夹层50
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延伸通过第一夹层的碳纤维l
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长度w
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宽度t
ꢀꢀꢀꢀꢀ
厚度200
ꢀꢀꢀ
风力涡轮机
400
ꢀꢀꢀ
塔架600
ꢀꢀꢀ
机舱800
ꢀꢀꢀ
毂1000 叶片1400 叶片尖部1600 叶片根部1800 前缘2000 后缘2400 压力侧2600 吸力侧3000 根部区域3200 过渡区域3400 翼型区域3800 弦线4000 肩部/最大弦的位置4200 抗剪腹板
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