[發(fā)明專(zhuān)利]帶有包括粗紗的尾緣的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310018755.X
• 申請(qǐng)日: 2013-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103213286B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K.L.馬德森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西門(mén)子公司
• 主分類(lèi)號(hào): B29C70/48
• 分類(lèi)號(hào): B29C70/48;F03D1/06
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 薛峰;楊炯

本發(fā)明涉及帶有包括粗紗的尾緣的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片。具體地，描述了一種通過(guò)真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑法制造包括尾緣（11）的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片（35）的方法。所述方法包括以下步驟：將包括纖維材料的多個(gè)層（41）鋪設(shè)到第一模具部分（46a）的內(nèi)表面（49a）上，將多根纖維粗紗（44）在形成所述葉片（35）的尾緣（11）的位置處鋪設(shè)到多個(gè)層（41）上，以及使用真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑法來(lái)鑄造所述葉片（35）。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑法（VARTM）來(lái)制造包括尾緣的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片和風(fēng)力渦輪機(jī)。

背景技術(shù)

根據(jù)文獻(xiàn)EP 1 310 351 B1，在一個(gè)使用了例如VARTM工藝的模塑工藝中鑄造整體式風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片是已知的。而且還已知在葉片中特別是葉片的尾緣處增加核芯材料（諸如，輕木或PVC泡沫），以便增加葉片的穩(wěn)定性和剛度。在葉片的尾緣中放入核芯材料的目的是要向轉(zhuǎn)子葉片的這一部分增加剛度。

為了集成例如三角形形狀的尾緣核芯材料，需要圍繞三角形形狀的尾緣核芯材料設(shè)置額外的幾層增強(qiáng)材料，并且它全部被設(shè)置在葉片復(fù)合結(jié)構(gòu)的外殼層之間。因此，產(chǎn)生尾緣“腹板（web）”，其有助于傳遞力，且在葉片構(gòu)造的上、下部分之間產(chǎn)生剛度。然而，此方案的一個(gè)難點(diǎn)在于以適當(dāng)?shù)姆绞絿@核芯材料鋪設(shè)增強(qiáng)纖維材料以便獲得期望的構(gòu)造和性質(zhì)是相對(duì)耗時(shí)的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的是要提供一種改進(jìn)的用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的方法，它耗時(shí)較少，并且節(jié)約成本。本發(fā)明的第二目的是要提供一種有利的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片。第三目的是要提供一種有利的風(fēng)力渦輪機(jī)。

第一目的是通過(guò)權(quán)利要求1所述的用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的方法實(shí)現(xiàn)的。第二目的是通過(guò)權(quán)利要求12所述的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片實(shí)現(xiàn)的，第三目的是通過(guò)權(quán)利要求13所述的風(fēng)力渦輪機(jī)實(shí)現(xiàn)的。從屬權(quán)利要求限定了本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)。

本發(fā)明的用于制造包括尾緣的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的方法是通過(guò)真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑法（VARTM）來(lái)執(zhí)行的。本發(fā)明的方法包括如下步驟：將包括纖維材料的多個(gè)層鋪設(shè)到第一模具部分的內(nèi)表面上，將多根纖維粗紗鋪設(shè)到所述多個(gè)層的形成所述葉片的尾緣的位置處，以及使用真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑法來(lái)鑄造所述葉片。多根纖維粗紗可被鋪設(shè)到之前鋪設(shè)的多個(gè)纖維層的最里面的一層或內(nèi)層或最上層上。

本發(fā)明是有利的，因?yàn)楸景l(fā)明的構(gòu)造使用較少的或較便宜的材料，因此比現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)造更輕，但仍能在葉片的上面部分和下面部分之間提供力的傳遞。而且，結(jié)合兩個(gè)葉片側(cè)面之間的剪切力傳遞，實(shí)現(xiàn)了尾緣的增強(qiáng)。

本發(fā)明是進(jìn)一步有利的，因?yàn)樵谌~片的制造期間（即在纖維材料的鋪設(shè)期間），所述的構(gòu)造設(shè)置起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單。這帶來(lái)的影響是它是有成本效益的，原因是花費(fèi)較少的人力。

本發(fā)明更進(jìn)一步是有利的，因?yàn)榇旨喪欠浅Ｈ犴g的，會(huì)吸收尾緣處葉片側(cè)面之間的工藝公差，因此其形態(tài)適應(yīng)模具形態(tài)所產(chǎn)生的空腔。

所使用的粗紗可以具有縱向方向。優(yōu)選地，所述粗紗可被鋪設(shè)成具有平行于所述尾緣或者平行于葉片縱向方向或跨度方向延伸的縱向方向。

優(yōu)選地，可使用粗紗束，特別地是為了能夠控制鑄造前纖維粗紗在模具中的鋪設(shè)，以及用于保持纖維粗紗。有利地，在將多根粗紗鋪設(shè)到多個(gè)層之前，多根粗紗可被捆扎、或被結(jié)合、或被連接、或被組合成一束粗紗。

例如，包皮、或包繞覆層、或軟護(hù)套、或具有類(lèi)似功能的類(lèi)似裝置可用來(lái)形成粗紗束。優(yōu)選地，包皮、或包繞覆層、或軟護(hù)套、或類(lèi)似裝置可包括纖維材料（例如玻璃纖維材料或碳纖維材料）、和/或紙、和/或塑性材料、和/或聚合物。而且，在所述鑄造工藝期間，包皮、或包繞覆層、或軟護(hù)套、或類(lèi)似裝置可被至少部分地溶解。這具有如下優(yōu)點(diǎn)：粗紗可完全地適應(yīng)在鑄造工藝期間由模具部分給出的形狀。

多根粗紗可在所述包皮、或包繞覆層、或軟護(hù)套、或類(lèi)似裝置內(nèi)平行地設(shè)置。