[發(fā)明專利]風(fēng)力渦輪機葉片翼梁結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980050009.4
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN112512784B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·史密斯;J·瑞梅爾
• 申請（專利權(quán)）人: 維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: B29D99/00
• 分類號: B29D99/00;F03D1/06
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 付林;王小東

提供了一種在翼展方向上縱向延伸且在翼弦方向上橫向延伸的風(fēng)力渦輪機葉片模具，并且翼梁帽(134、136)放置在所述模具中。翼梁帽包括在翼展方向上縱向延伸且在翼弦方向上并排布置的多個條帶(138)，所述條帶包括布置在相對于中間條帶傾斜的外圍條帶(160、162)之間的一個或多個中間條帶(158)。提供了一種抗剪腹板(126)，所述抗剪腹板包括在翼展方向上縱向延伸的凸緣(130a)，該凸緣包括限定主結(jié)合表面(164)的基部(144)。主結(jié)合表面的翼弦寬度基本上對應(yīng)于翼梁帽的中間條帶的翼弦寬度。凸緣的主結(jié)合表面結(jié)合到翼梁帽的一個或多個中間條帶。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及風(fēng)力渦輪機葉片，并且更具體地涉及具有改進的翼梁結(jié)構(gòu)的風(fēng)力渦輪機葉片以及制造該改進的翼梁結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機葉片包括限定葉片的空氣動力學(xué)輪廓的殼體和用作葉片的主要承載結(jié)構(gòu)的一個或多個縱向延伸的翼梁。翼梁通常包括連接在相對的翼梁帽之間的抗剪腹板。翼梁帽分別設(shè)置在葉片的迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)上，并且通常結(jié)合到葉片殼體或與葉片殼體成一體。抗剪腹板通常是縱向延伸的結(jié)構(gòu)，包括布置在迎風(fēng)凸緣和背風(fēng)凸緣之間的腹板面板。這些凸緣在葉片的制造期間分別結(jié)合到相對的翼梁帽。

已知抗剪腹板凸緣的示例在申請人的PCT申請WO2016/177375A1中有所描述。凸緣的橫截面為T形，并包括橫向于基部延伸的豎柱。豎柱與抗剪腹板面板成一體，而基部限定用于結(jié)合到翼梁帽的結(jié)合表面。

已知的是，由若干增強材料(例如碳纖維增強塑料(CFRP))的條帶形成翼梁帽。條帶通常通過拉擠成型而形成。典型的翼梁帽包括彼此上下堆疊的多個條帶。在一些葉片中，條帶可并排布置，例如堆疊，以形成翼梁帽。特別地，已知使用拉擠條帶的兩個并排的疊層來形成翼梁帽。這允許使用較窄的條帶形成相對寬的翼梁帽，這與較寬的條帶相比制造起來更便宜，并且允許翼梁帽更好地符合葉片殼體的翼弦曲率。

然而，由于條帶通常為平坦的平面結(jié)構(gòu)，因此它們并不精確地符合葉片模具的翼弦曲率，而替代地在葉片的制造期間當被布置在葉片模具中時形成V形。因此，在條帶和葉片殼體的外蒙皮之間限定了間隙，該間隙在條帶的中心處最大。這種效應(yīng)被稱為“鋪板”。在葉片的制造期間，間隙填充有樹脂，但導(dǎo)致翼梁帽與蒙皮之間的富含樹脂的區(qū)域。在基部的中心與翼梁帽之間出現(xiàn)相對大的間隙的情況下，在抗剪腹板凸緣的基部與翼梁帽之間出現(xiàn)進一步的鋪板。這導(dǎo)致抗剪腹板與翼梁帽之間的粘合劑結(jié)合線厚度在凸緣的寬度上不均勻，從而需要過量的粘合劑來填充基部與翼梁帽之間的大間隙。

本發(fā)明的目的在于提供一種改進的翼梁結(jié)構(gòu)和制造該翼梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)方法，其中降低了鋪板并且可以實現(xiàn)更均勻的結(jié)合線。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種制造風(fēng)力渦輪機葉片翼梁結(jié)構(gòu)的方法，該翼梁結(jié)構(gòu)具有結(jié)合在相對的翼梁帽之間的抗剪腹板。該方法包括提供在翼展方向上縱向延伸且在翼弦方向上橫向延伸的風(fēng)力渦輪機葉片模具，將翼梁帽放置在模具中，該翼梁帽包括在翼展方向上縱向延伸的多個條帶，條帶在翼弦方向上并排布置且包括布置在相應(yīng)外圍條帶之間的一個或多個中間條帶，并且外圍條帶相對于一個或多個中間條帶傾斜。該方法還包括提供抗剪腹板，該抗剪腹板包括在翼展方向上縱向延伸的凸緣，該凸緣包括限定主結(jié)合表面的基部，將主結(jié)合表面的翼弦寬度選擇成基本上對應(yīng)于翼梁帽的一個或多個中間條帶的翼弦寬度或組合翼弦寬度，以及將凸緣的主結(jié)合表面結(jié)合到翼梁帽的一個或多個中間條帶。

主結(jié)合表面的翼弦寬度基本上對應(yīng)于翼梁帽的一個或多個中間條帶的翼弦寬度或組合翼弦寬度。“基本上對應(yīng)”意味著主結(jié)合表面的翼弦寬度不必精確地與翼梁帽的一個或多個中間條帶的翼弦寬度或組合翼弦寬度匹配。特別地，可以有+/-20％的公差，或更優(yōu)選+/-10％，或甚至+/-5％的公差。主結(jié)合表面的翼弦寬度可與翼梁帽的一個或多個中間條帶的翼弦寬度或組合翼弦寬度精確匹配。

主結(jié)合表面可基本上平行于翼梁帽的一個或多個中間條帶。