[發(fā)明專(zhuān)利]在風(fēng)輪機(jī)葉片翼梁帽蓋和整流罩間形成結(jié)構(gòu)連接的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380050161.5
• 申請(qǐng)日: 2013-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104812557B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·T·海登;H·貝默
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 葉片動(dòng)力學(xué)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B29C70/84
• 分類(lèi)號(hào): B29C70/84;F03D1/06;B29L31/08
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種在翼梁與空氣動(dòng)力整流罩之間形成結(jié)構(gòu)連接的方法，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及的是一種在用于風(fēng)輪機(jī)葉片的翼梁和空氣動(dòng)力整流罩之間形成結(jié)構(gòu)連接的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代的風(fēng)輪機(jī)葉片典型地通過(guò)分離地制造結(jié)構(gòu)梁或翼梁(該結(jié)構(gòu)梁或翼梁沿葉片的長(zhǎng)度延伸)和兩個(gè)半部殼體或空氣動(dòng)力整流罩(這兩個(gè)半部殼體或空氣動(dòng)力整流罩連結(jié)到翼梁上，以限定葉片的空氣動(dòng)力輪廓)而制成。

在圖1A-1C中示出了一種將整流罩連結(jié)到翼梁上的典型方法。在這種方法中，將粘合劑2涂敷到翼梁4的上表面和下表面上，并且將整流罩6放置在粘合劑2上，以包圍翼梁4，如圖1B所示。典型地，將在翼梁4的上表面和下表面與整流罩6之間存在的是具有在5mm與50mm之間的厚度的空腔，并且粘合劑2填充這個(gè)空腔。整流罩6然后抵靠著翼梁4被夾持，以擠壓粘合劑2和將整流罩6粘合到翼梁4上。由于擠壓粘合劑2所需的力很大，所以整流罩6典型地保持在一些工具中，這些工具為了將每個(gè)整流罩6粘結(jié)到翼梁4上的步驟而形成。

然而，由于整流罩6靠著翼梁4而受壓，所以粘合劑將壓力施加到整流罩6的內(nèi)表面上。這會(huì)導(dǎo)致整流罩6以及用于在其中保持整流罩6的工具(未示出)的扭曲，導(dǎo)致扭曲的空氣動(dòng)力表面8，如圖1C所示。因而，工具必須具有足夠的結(jié)構(gòu)剛度，以防止這樣的扭曲。

盡管以上工藝對(duì)于較小葉片是可接受的，但以上工藝當(dāng)用來(lái)粘結(jié)較大葉片(如長(zhǎng)度為45米或更長(zhǎng)的那些葉片)時(shí)，將會(huì)是極為昂貴的。這歸因于建造工具的成本，該工具需要大得足以容納整流罩，需要?jiǎng)傆驳米阋圆慌で?，并且該工具需要能夠被?zhǔn)確地提升和封閉。

US 2009/0226702涉及一種粘合劑接合，這種粘合劑接合用來(lái)接合各種風(fēng)輪機(jī)元件。這個(gè)文件認(rèn)識(shí)到關(guān)于在這些接合中使用的過(guò)多粘合劑的問(wèn)題。具體地說(shuō)，不可能的是，在封閉結(jié)構(gòu)中除去這種過(guò)多粘合劑。這樣的過(guò)多粘合劑在使用中可能脫落，并且引起問(wèn)題，如堵塞排水孔并且引起損壞沖擊力。為了克服這個(gè)問(wèn)題，這個(gè)文件提出提供一種多孔層，這種多孔層超越粘合劑接合處延伸。一旦在多孔部件周?chē)慕雍蠀^(qū)中的空隙充分地填充有粘合劑，過(guò)多粘合劑就將擠壓到在接合處外面的多孔層的部分中。它然后在使用期間保持在這個(gè)多孔層內(nèi)，并且解決松散粘合劑堆的問(wèn)題。該文件沒(méi)有解決整流罩和工具的有保證的扭曲，這種有保證的扭曲由本發(fā)明解決。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種在用于風(fēng)輪機(jī)葉片的翼梁帽蓋和空氣動(dòng)力整流罩之間形成結(jié)構(gòu)連接的方法，這種方法包括如下步驟：將復(fù)合物施加到翼梁帽蓋與整流罩之間，復(fù)合物包括未熟化的基體和可壓縮的固體；壓縮可變形固體，從而使復(fù)合物基本占據(jù)在翼梁帽蓋與整流罩之間的空隙；使基體熟化，以將可壓縮的固體保持在其壓縮狀態(tài)下，使復(fù)合物具有至少30％的空穴體積；以及隨著基體被熟化，將整流罩粘合到翼梁帽蓋上。

借助于這種布置，復(fù)合物將壓力施加到整流罩的內(nèi)表面以及翼梁帽蓋上，該壓力足以保證粘結(jié)表面被良好地連接，但該壓力足夠低以防止整流罩在組裝期間的扭曲。由復(fù)合物施加的比較低的壓力基本上是顯著空穴體積的因素。這不僅意味著基體必須具有比較低密度，而且容易地允許基體被壓縮，因?yàn)橛凶銐蚩障?，可變形材料可被壓入到該足夠空隙中，而不?duì)整流罩產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖枇Α？昭w積也幫助減小接合的重量。

至少20％的空穴體積允許以上提出的低壓力優(yōu)點(diǎn)。然而，實(shí)際上，空穴體積可以顯著地更高，只要能夠保持接合的結(jié)構(gòu)完整性即可。較低空穴體積提供另外的重量?jī)?yōu)點(diǎn)。因而，空穴體積可以?xún)?yōu)選地大于30％，優(yōu)選地大于40％，優(yōu)選地大于50％，優(yōu)選地大于60％，優(yōu)選地大于70％。

并且，在整流罩、翼梁或復(fù)合物中的不均勻性可以由可壓縮的固體消除，因?yàn)樗谝砹好鄙w與整流罩之間的空隙中變形。例如，在介于整流罩與翼梁帽蓋之間的空隙被局部地減小的場(chǎng)合中，可壓縮的固體將被壓縮得更多，而不可壓縮的傳統(tǒng)粘合劑可能會(huì)使整流罩扭曲。因而，可以形成完好的結(jié)構(gòu)連接，而不會(huì)在整流罩上誘導(dǎo)出巨大的或不均勻的壓力。

另外，通過(guò)使基體熟化以將可壓縮的固體保持在其可變形狀態(tài)下，復(fù)合物可以提供在整流罩與翼梁帽蓋之間的結(jié)構(gòu)連接，該結(jié)構(gòu)連接阻止整流罩的縱向彎曲(buckling)。

整流罩對(duì)于翼梁帽蓋的粘合可以由基體實(shí)現(xiàn)?；w可以包括環(huán)氧樹(shù)脂和/或結(jié)構(gòu)粘合劑。

可選擇地，可以提供另外的粘合劑，其中，整流罩對(duì)于翼梁帽蓋的粘合至少部分地由另外的粘合劑實(shí)現(xiàn)。這將增強(qiáng)在整流罩、復(fù)合物及翼梁帽蓋之間的粘合。