[發明專利]具有平背段的風輪機葉片及相關方法

有效

• 申請號: 201780044789.2
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN109790817B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: D.羅伯茨;M.W.內爾森
• 申請（專利權）人: LM風力發電國際技術有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王磊;李建新

本公開涉及一種風輪機葉片和相關方法。公開了一種風輪機葉片，所述風輪機葉片沿縱向軸線從根端延伸到尖端，并包括根部區域、過渡區域和翼型區域，所述風輪機葉片包括成型輪廓，所述成型輪廓具有前緣和后緣以及在前緣與后緣之間延伸的弦；葉片殼體，所述葉片殼體具有第一葉片殼體部件和第二葉片殼體部件，第一葉片殼體部件具有壓力側，第二葉片殼體部件具有吸力側，第一和第二葉片殼體部件從根端延伸到尖端，并沿前緣膠接接合處接合；集成在第一葉片殼體部件中的第一主梁帽；集成在第二葉片殼體部件中的第二主梁帽；以及連接在第一主梁帽與第二主梁帽之間的一個或更多抗剪腹板，其中，第一葉片殼體部件和第二葉片殼體部件中的一個包括殼體芯，所述殼體芯布置在內部層壓結構與外部層壓結構之間，其中，殼體芯包括在殼體芯的第一部分與殼體芯的第二部分之間的具有至少60度的彎曲角的彎曲部。

技術領域

本公開涉及制造風輪機葉片的領域。具體地，本公開涉及一種風輪機葉片和/或一種制造風輪機葉片的方法。

背景技術

纖維增強聚合物的風輪機葉片，且特別是風輪機葉片的空氣動力學殼體通常以模具制造，其中葉片的壓力側和吸力側是通過將玻璃纖維墊和/或其他纖維增強材料，如，碳纖維，布置在兩個模具部件中的每一個中而分別制造的。然后，兩個半部件通常是通過內部凸緣部分粘合在一起。在上部葉片半部件下降到其上之前，將膠施加到下部葉片半部件的內表面。此外，在粘合到上部葉片半部件之前，通常將一個或兩個增強輪廓（梁）附接到下部葉片半部件的內部。

空氣動力學殼體部件通常使用真空輔助樹脂轉移模制（VARTM）制造，其中多個纖維墊布置在剛性模具部件和還可能的芯材料的頂部上，以提供具有夾層結構的部件。當纖維墊堆疊并重疊以形成風輪機葉片殼體部件的最終形狀時，將柔性真空袋布置在纖維墊的頂部上并密封住剛性模具部件，從而形成包含纖維墊的型腔。樹脂入口和真空出口連接到型腔。首先，通過真空出口將型腔抽空，以便在型腔中形成負壓，之后通過樹脂入口供應液體樹脂供應。由于壓力差，樹脂被迫進入型腔中并浸漬纖維墊的纖維材料。當纖維材料被充分浸漬時，樹脂被固化，以形成最終的復合結構，即，葉片殼體部件。

包括平背區段的風輪機葉片是本領域已知的，并已顯示出有助于增加AEP和更容易運輸。然而，在風輪機葉片中加入平背區段已顯示出是一項具有挑戰性的任務。

發明內容

因此，需要會提高具有平背輪廓區段的風輪機葉片的質量（或至少降低產生錯誤的風險）的系統和方法。

因此，提供一種風輪機葉片，所述風輪機葉片沿縱向軸線從根端延伸到尖端，并包括根部區域、過渡區域和翼型區域，所述風輪機葉片包括成型輪廓，所述成型輪廓具有前緣和后緣以及在前緣與后緣之間延伸的弦；葉片殼體，所述葉片殼體具有第一葉片殼體部件和第二葉片殼體部件，第一葉片殼體部件具有壓力側，第二葉片殼體部件具有吸力側，第一和第二葉片殼體部件從根端延伸到尖端，并沿后緣膠接接合處接合；集成在第一葉片殼體部件中的第一主梁帽；集成在第二葉片殼體部件中的第二主梁帽；以及連接在第一主梁帽與第二主梁帽之間的一個或更多抗剪腹板。第一葉片殼體部件和第二葉片殼體部件中的一者或兩者包括殼體芯，所述殼體芯布置在內部層壓結構與外部層壓結構之間，其中，所述殼體芯包括在殼體芯的第一部分與殼體芯的第二部分之間的具有例如至少45度或至少60度的彎曲角的彎曲部。

還提供一種制造風輪機葉片的方法，所述風輪機葉片沿縱向軸線從根端延伸到尖端，并包括根部區域、過渡區域和翼型區域，所述風輪機葉片包括具有前緣和后緣以及在所述前緣與所述后緣之間延伸的弦的成型輪廓、具有壓力側和吸力側的葉片殼體、集成在所述葉片殼體的壓力側中的第一主梁帽、集成在所述葉片殼體的吸力側中的第二主梁帽、以及連接在所述第一主梁帽與所述第二主梁帽之間的一個或更多抗剪腹板。所述方法包括將用于外部層壓結構的外部增強材料布置在模具殼體中；將殼體芯布置在外部增強材料上，其中，布置殼體芯包括形成在殼體芯的第一部分與殼體芯的第二部分之間的具有例如至少45度或至少60度的彎曲角的彎曲部；將用于內部層壓結構的內部增強材料布置在殼體芯上；將樹脂加入到內部增強材料和/或外部增強材料；并且固化樹脂。