[發明專利]用于制造用于風力渦輪機轉子葉片的預制件的系統和方法

在審

• 申請號: 201880080403.8
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN111465486A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: K.萊曼馬德森
• 申請（專利權）人: LM風力發電國際技術有限公司
• 主分類號: B29C70/38
• 分類號: B29C70/38;B29C33/30;B29D99/00;F03D1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 安寧;王瑋

本發明涉及一種制造系統并且涉及一種方法，制造系統和方法用于制造用于風力渦輪機葉片部件的預制件。所述系統包括：兩個或更多個預制件模具（70）、用于將纖維材料放置到預制件模具（70）中的纖維鋪設站（88）和用于加熱纖維材料以形成預制件的加熱站（90）。預制件模具（70）中的至少兩個具有大致相同的寬度W和大致相同的高度H。

技術領域

本發明涉及一種用于制造用于風力渦輪機葉片部件的預制件（preform）的制造系統和方法。

背景技術

現代風力渦輪機的轉子葉片通過使用產生來使效率最大化的復雜的葉片設計來捕獲動的風能。對在長度上可能超過80米且在寬度上可能超過4米的大型風力葉片的需求日益增加。典型地，葉片由纖維增強聚合物材料制成，并且包括壓力側殼體半部（half）和吸力側殼體半部，也稱為葉片半部。典型葉片的橫截面輪廓包括翼型，用于產生造成兩側之間壓力差的空氣流。所導致的升力產生用于發電的扭矩。

風力渦輪機葉片的殼體半部通常是使用葉片模具制造的。首先，將葉片凝膠涂層或底漆施加到模具。隨后，將纖維增強物和/或織物放置到模具中，然后注入樹脂。典型地使用真空來將環氧樹脂材料拉入模具中。備選地，可以使用預浸漬（prepreg）技術，其中以樹脂來預浸漬的纖維或織物形成可以引入到模具中的同質材料。已知用于制造風力渦輪機葉片的若干其他模制技術，包括壓縮模制和樹脂傳遞模制。殼體半部通過大致沿葉片的弦平面膠合或螺栓結合在一起而組裝。

在上述制造過程中，可以使用預制件。預制件是纖維的成形布置，例如多層纖維的成形布置，其已被捆綁和/或加固，用于以后作為在葉片模具中的纖維鋪設的一部分來使用。使用用于葉片制造的預制件的基本原理是減少葉片模具中的循環時間。此外，由于預制件的預加固結構，使用預制件可以減少所需的修理次數。

典型地，多個預制件將在制造風力渦輪機葉片中使用。這通常需要用于制造和用于儲存預制件的大的空間。此外，制造不同形狀和大小的預制件可能是耗時且昂貴的。

本發明的第一目的是提供一種制造用于風力渦輪機葉片部件的預制件的有經濟效率的方式。

本發明的另一個目的是提供一種制造此類預制件的靈活且有時間效率的模式。

發明內容

本發明人已發現的是，所述目的中的一個或多個可以通過一種用于制造用于風力渦輪機葉片部件的預制件的制造系統來實現，所述系統包括：

- 兩個或更多個預制件模具，每個預制件模具具有寬度W，高度H和長度L，

- 纖維鋪設站，用于將纖維材料放置到預制件模具中，以及

- 加熱站，用于加熱纖維材料，以形成預制件，

其中，預制件模具中的至少兩個具有大致相同的寬度W和大致相同的高度H。

優選地，產生的預制件是包括纖維（例如玻璃纖維）和粘合劑的材料的加固布置。典型地，風力渦輪機葉片部件將是葉片半部。風力渦輪機葉片部件可以使用預制件來制造。預制件可以在隨后的葉片模制過程中用作在葉片模具（例如葉片半部模具）中的纖維鋪設的一部分。在優選實施例中，根據本發明制造的預制件被放置在葉片模具的根部區域之內，因此構成根部層壓結構（laminate）的一部分。根部區域可以對應于具有大致圓形或橢圓形橫截面的葉片的區域。然而，它們也可以用于風力渦輪機葉片的其他部件和區域，例如后緣或前緣增強物或粘合凸緣。