用于风力涡轮机叶片壳体的接合方法_3

文档序号:9915710阅读:来源:国知局
的前边缘18端部。
[0064]一旦壳体24、26设置有锥形端部后,将壳体24、26置于一起并闭合以形成风力涡轮机叶片10,使得无需在壳体端部之间存在结构粘合剂,迎风壳体24的前边缘端部抵接背风壳体26的前边缘端部。因此,壳体24、26的锥形前边缘18端部会聚到一起,以沿着叶片10的前边缘18的部分形成凹通道74。
[0065]在凹通道74内施加覆层76,覆层76在迎风壳体和背风壳体24、26的锥形部分之间延伸,并起到将壳体前边缘接合到一起的作用。在图6的实施方式中,选择覆层76,使得覆层76充分地填充凹通道74并与风力涡轮机叶片壳体24、26的邻接表面齐平,因而保持了叶片10的前边缘18的空气动力学轮廓。
[0066]覆层76优选地包括施加到叶片10的前边缘18的多个纤维材料层,上述纤维材料层设置在树脂内,上述树脂将纤维材料层结合在一起,同时也结合到迎风壳体和背风壳体24、26的锥形部分。
[0067]覆层76可呈分离层的形式设置,然后这些分离层被浸渍以树脂,和/或覆层76可设置成束,或者成叠的层可作为预浸料施加,预浸料可至少部分地浸渍未固化树脂,其中,预浸料可浸渍以另外的树脂以将覆层76结合到壳体24、26,其中上述树脂后续固化。
[0068]优选地,覆层76由与风力涡轮机叶片壳体24、26的本体相同的材料形成,例如用诸如聚酯、乙烯基酯、环氧树脂等适当的树脂浸渍的玻璃纤维材料和/或碳纤维材料。
[0069]覆层76容许在不使用相对较重且昂贵的结构粘合剂的情况下接合叶片壳体24、26。此外,由于覆层76可由与叶片壳体24、26的本体相同的材料形成,因此叶片壳体24、26之间前边缘接合的失效阻力增大,因为基本上消除了壳体与接合材料之间的硬度等级以及其它材料性能差异。
[0070]优选地,覆层76可用于风力涡轮机叶片10的翼型轮廓的大体圆形轮廓部分之间的接合,例如沿着叶片10的前边缘18和/或沿着叶片10的根部端部16附近的后边缘20。可以理解,本发明的接合方法可与叶片的其它区域的其它技术相结合,例如在叶片壳体之间使用结构粘合剂。
[0071]浸渍覆层76的步骤可包括将树脂施加到施加于凹通道74内的纤维材料的表面,例如利用辊子设备、真空浸渍等。替代地,施加层压结构的步骤可包括将预铸层压结构件定位到所述凹通道76内,并用固化树脂将层压结构件附接到所述凹通道内。
[0072]图6的实施方式示出叶片壳体24、26的前边缘18端部终止于锥形部段。可以理解,叶片壳体24、26在前边缘18处的锥形可包括叶片壳体本体的厚度在所述端部处的完全或部分锥形。在一方面中,锥形可延伸穿过叶片壳体24、26的本体直至单纤维材料层。另外地或替代地,壳体24、26的前边缘18端部可包括穿过壳体本体厚度的阶梯式锥形或部分锥形。
[0073]优选地,锥形被设计成沿着叶片壳体24、26的纵向长度的部分具有基本恒定的横截面。另外地或替代地,锥形可设计成沿着叶片壳体24、26的纵向方向呈锯齿状或Z字形方式。另外地或替代地,锥形可设计成沿着叶片壳体24、26的纵向方向呈波状或类波浪状方式。
[0074]利用覆层接合叶片壳体部件容许减少使用结构粘合剂的风力涡轮机叶片的制造。
[0075]另外,使用与叶片壳体部件的本体的基本相同的材料形成覆层,由于壳体部件与接合材料之间基本相同的硬度等级和材料性能,使得沿着部件之间结合线产生结构缺陷的风险降低。
[0076]本发明不限于本文所述实施方式,在不脱离本发明的范围的情况下可对本发明进行修改或适应性改变。
【主权项】
1.一种制造风力涡轮机叶片的至少部分的方法,其中,所述方法包括步骤: 提供具有第一边缘的第一叶片壳体, 提供具有第二边缘的第二叶片壳体,以及 通过提供在所述第一边缘和所述第二边缘之间延伸的覆层,沿着所述第一边缘和所述第二边缘的至少部分将所述第一叶片壳体接合到所述第二叶片壳体,其中,所述接合是在基本上无结构粘合剂的情况下进行的,并且其中,所述覆层被施加到所述第一边缘和所述第二边缘的外表面。2.如权利要求1所述的方法,其中,沿着所述第一边缘和所述第二边缘的至少部分将所述第一叶片壳体接合到所述第二叶片壳体的所述步骤是在无结构粘合剂的情况下进行的,其中,沿着所述第一边缘和所述第二边缘的至少部分,所述叶片壳体是仅使用所述覆层接合的。3.如权利要求1或2所述的方法,其中,所述第一和第二叶片壳体被设置成其中在所述第一边缘和所述第二边缘之间的界面处限定有凹部,并且其中,所述覆层至少部分地容纳在所述凹部内。4.一种制造如前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片的至少部分的方法,其中,所述方法包括步骤: 提供第一叶片壳体,所述第一叶片壳体具有沿着所述第一壳体的边缘的至少部分的第一锥形部段; 提供第二叶片壳体,所述第二叶片壳体具有沿着所述第二壳体的边缘的至少部分的第二锥形部段; 将所述第一和第二叶片壳体置于一起,使得所述第一锥形部段抵接所述第二锥形部段,以形成沿着所述第一和第二叶片壳体的边缘之间的边界定位的凹通道;以及 将层压结构施加到所述凹通道内以接合所述第一和第二叶片壳体。5.如权利要求4所述的方法,其中,所述层压结构设置为基本上充满所述凹通道。6.如权利要求4或5所述的方法,其中,所述第一和第二锥形部段沿着相应的所述第一和第二叶片壳体的前边缘定位。7.如权利要求4至6中任一项所述的方法,其中,所述第一和第二锥形部段沿着所述第一和第二叶片壳体的相应的后边缘定位,优选为邻近所述第一和第二叶片壳体的根部端部的后边缘。8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法包括提供由与所述第一和第二叶片壳体基本相同的材料形成的层压结构或覆层的步骤。9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,提供覆层或施加层压结构的所述步骤包括: 优选地在所述凹通道内,沿着所述第一和第二叶片壳体的所述第一边缘和所述第二边缘的至少部分定位至少一个纤维材料层; 用树脂浸渍所述至少一个纤维材料层;以及 固化所述树脂以结合所述第一和第二叶片壳体。10.一种风力涡轮机叶片,包括: 第一叶片壳体,以及 第二叶片壳体, 其中,对于所述第一和第二叶片壳体之间的边界的至少部分,所述第一和第二叶片壳体部分在基本上不使用结构粘合剂的情况下通过覆层接合,并且其中,所述覆层施加到所述第一和第二叶片壳体的外表面。11.如权利要求10所述的风力涡轮机叶片,包括: 第一叶片壳体,所述第一叶片壳体具有沿着所述第一壳体的边缘的至少部分的第一锥形部段;以及 第二叶片壳体,所述第二叶片壳体具有沿着所述第二壳体的边缘的至少部分的第二锥形部段; 其中,所述第一和第二叶片壳体设置为使得所述第一锥形部段抵接所述第二锥形部段以形成沿着所述第一和第二叶片壳体的边缘之间的边界定位的凹通道;以及 其中,所述风力涡轮机叶片还包括位于所述凹通道内的层压结构,所述层压结构接合所述第一和第二叶片壳体。12.如权利要求10或11所述的风力涡轮机叶片,其中,所述层压结构或所述覆层由与所述第一和第二叶片壳体基本相同的材料形成。13.如权利要求10至12中任一项所述的风力涡轮机叶片,其中,所述风力涡轮机叶片包括沿着所述风力涡轮机叶片的前边缘的至少部分、优选地沿着基本上整个所述前边缘延伸的凹通道,其中,层压结构位于所述前边缘凹通道内并沿着所述风力涡轮机叶片的前边缘的所述至少部分接合所述第一和第二叶片壳体。14.如权利要求10至13中任一项所述的风力涡轮机叶片,其中,所述风力涡轮机叶片包括沿着所述风力涡轮机叶片的后边缘的至少部分延伸的凹通道,其中,位于所述后边缘凹通道内的层压结构沿着所述风力涡轮机叶片的后边缘的所述至少部分、优选在所述风力涡轮机叶片的根部区域内接合所述第一和第二叶片壳体。15.—种包括至少一个如权利要求10至14中任一项所述的风力涡轮机叶片的风力涡轮机。
【专利摘要】本发明描述了一种制造风力涡轮机叶片的方法,所述叶片由接合在一起的至少一对叶片壳体(24,26)形成。对于风力涡轮机叶片的至少部分,叶片壳体(24,26)通过施加于叶片壳体(24,26)的边缘之间的覆层(76)接合,因而显著减少或消除了对接合叶片壳体的结构粘合剂的需要,尤其在叶片的前边缘(18)的区域或叶片后边缘的根部区域内更是这样。覆层(76)可用与叶片壳体(24,26)本身相同的材料形成,因而最小化了由于叶片壳体(24,26)之间界面处的材料或硬度等级的不同所导致的结构缺陷或裂纹的可能性。
【IPC分类】B29C65/50, B29C70/84, F03D1/06
【公开号】CN105682898
【申请号】
【发明人】J.H.加姆
【申请人】Lm Wp 专利控股有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年11月5日
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