[發明專利]用于生產風力發電機轉子葉片的方法和系統

無效

• 申請號: 201210342520.1
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102990938A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: U.拉姆
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術領域

本發明大體涉及用于生產轉子葉片的方法和系統，確切地說，涉及用于生產風力發電機的弧形轉子葉片的方法和系統。

背景技術

至少一些已知的風力發電機包括塔筒和安裝在塔筒上的機艙。轉子以可旋轉方式安裝到機艙并通過軸連接到發電機。從所述轉子延伸出多片葉片。所述葉片經過定向，以使通過葉片的風會使轉子轉動并使軸旋轉，從而驅動發電機發電。

雖然傳統轉子葉片具有沿直線從輪轂處的葉根部分延伸到葉尖部分的直主體，但由于弧形轉子葉片具有改良的氣動特性，因此傾向于制造弧形轉子葉片。

同時，已研制出具有由多層碳纖維和樹脂形成的主體的轉子葉片。碳纖維通常比傳統玻璃纖維更不易讓樹脂滲透。轉子葉片通常通過將兩半葉片層壓在一起來生產，這兩半中的一半代表轉子葉片的吸入側，另一半代表壓力側。每一半都作為單個零件進行生產，隨后通過使用粘合劑等方法將這兩半安裝在一起。該方法中使用兩個模具，每個模具具有相應的另一半轉子葉片的逆向形狀。

將纖維材料堆疊到模具中，且將箔片放置在該纖維堆之上。隨后，向模具與箔片之間包括纖維層的空間施加真空，以使樹脂被吸入該空間內并填滿纖維材料中的中空部分。單獨生產翼梁帽、葉根環等預制部分，并將這些部分安裝到具有半個轉子葉片的模具中。葉片的兩半將與預制部分灌注在一起。一旦結合在一起，就將殼部分移出模具，葉片即制成。

在灌注翼梁帽或葉根環等預制部分期間，我們發現使樹脂均勻地流入堆疊的纖維材料的所有間隙中非常費力。因此，在堆疊結構的下面放置一個網片，以促使樹脂流到纖維堆的所有區域。

但是，對于上文所述的弧形轉子葉片，所述網片必須彎曲以符合模具的弧形。在彎曲過程中，通常相對不可彎曲的網片趨于產生波紋或皺紋。波紋或皺紋是不符合要求的，這是因為它們之后可能會影響所生產的半個轉子葉片的形狀。為了補救這一點，可使用柔性網片，這種柔性網片可有助于減少波形和波紋。然而，在這種情況下，堆疊結構的重量會將柔性網片擠壓到一起，造成流經網片的樹脂被堵塞，這一點也是不符合要求的。

因此，需要有一種在生產風力發電機轉子葉片的過程中使用網片的系統或方法，該系統或方法可避免上述缺點。

發明內容

一方面，本發明提供一種使用注入網片來生產風力發電機轉子的弧形轉子葉片的方法。所述方法包括：提供包括聚合物的注入網片；將所述網片放置到弧形模具中并將所述網片布置成具有所述模具的弧形；以及向所述注入網片的至少部分施加熱能，使得所述網片的至少部分被加熱到聚合物材料的熔化溫度。

另一方面，本發明提供一種用于生產風力發電機轉子的弧形轉子葉片的方法。所述方法包括：提供弧形模具；提供包括聚合物的注入網片；將所述網片放置到所述模具中，使得所述網片與所述弧形模具配合；向所述注入網片施加熱能，使得所述網片的至少部分被加熱到聚合物材料的熔化溫度，其中所述網片適于所述模具的內部輪廓；提供所述轉子葉片的部件并將這些部件放置到所述模具中；以及將樹脂注入到所述模具中。

在另一方面，本發明提供了一種用于生產弧形風力發電機轉子葉片的設備，包括：模具主體，其具有半個轉子葉片的逆向形狀；以及聚合物網片，其布置成具有所述模具主體的形狀；其中當被布置在所述模具主體中后，所述網片至少局部受到熱能處理。其中在所述熱能處理期間，網片材料至少已局部達到熔化溫度。其中所述網片包括由HDPE、LDPE、PE和PP組成的列表中的至少一個成分。其中所述網片具有每毫米0.5個到2個開口，其中所述網片具有在0.5毫米與2毫米之間的厚度。

本發明的其他方面、優點和特征在從屬權利要求、具體說明和附圖中顯而易見。

附圖說明

本說明書的其余部分參照附圖，針對所屬領域的一般技術人員，完整且可實現地揭示了本發明，包括其最佳模式，其中：

圖1為示例性風力發電機的透視圖。

圖2為圖1所示的風力發電機的一部分的放大截面圖。

圖3為風力發電機轉子葉片的模具的俯視示意圖。

圖4為風力發電機轉子葉片的模具的截面示意圖。

圖5為堆疊的轉子葉片組件的截面示意圖。

圖6所示為根據實施例的布置過程前后的注入網片。

圖7所示為根據實施例的注入網片的處理。

圖8所示為根據實施例的處理后的注入網片。

元件符號列表：