[發(fā)明專利]適應于生產(chǎn)風力渦輪機葉片的至少部分的模具

有效

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• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113799299B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設計）人: S·R·D·亨里希森;M·尼爾森
• 申請（專利權）人: 西門子歌美颯可再生能源公司
• 主分類號: B29C33/00
• 分類號: B29C33/00;B29C35/02;B29C35/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張一舟

一種適應于生產(chǎn)風力渦輪機葉片的至少部分的模具，包括支撐件（2）和固定到該支撐件（2）的殼體裝置（3）以用于容納將被埋置在樹脂基質(zhì)中的葉片構建元件，其中殼體裝置（3）包括至少一個主體殼體元件（8）和多個不同的末端殼體元件（9,9a,9b），其可互換地可固定到支撐件（2）。

技術領域

本發(fā)明涉及適應于生產(chǎn)風力渦輪機葉片的模具，該模具包括支撐件和固定到該支撐件的殼體裝置，以用于容納將被埋置在樹脂基質(zhì)中的葉片構建元件。

背景技術

風力渦輪機通常是已知的。它們包括塔架和布置在該塔架的頂部上的機艙。該機艙包括轂，多個（通常三個）轉(zhuǎn)子葉片附接到該轂。它們與吹來的風相互作用，使得轂旋轉(zhuǎn)。轂聯(lián)接到發(fā)電機以用于生產(chǎn)電功率，如通常所已知的那樣。

風力渦輪機（相應地，轉(zhuǎn)子葉片）是具有長型葉片本體的中空構造，該葉片本體具有通常具有圓柱形形狀的根部區(qū)段，該葉片本體通過該根部區(qū)段附接到轂。根部區(qū)段由長葉片本體跟隨，該長葉片本體從根部到末端顯著地改變其形狀，如其從在根部區(qū)段處的圓柱形截面融合成翼型截面，然后該翼型截面延續(xù)到末端那樣。

這樣的葉片由多種葉片構建元件構建，所述多種葉片構建元件尤其包括纖維腹板、木質(zhì)或聚合物核心元件或帶有翼梁帽的腹板等，所述構建元件被埋置在樹脂基質(zhì)中。在第一備選方案中，葉片由兩個葉片殼體（即上殼體和下殼體）制造，所述葉片殼體在相應的模具中被單獨地制造，并且附接到彼此以用于最終地構建葉片。在第二備選方案中，葉片在單個模具中通過樹脂的一次（one-shot）滲透被生產(chǎn)為單件，以用于在單個步驟中將所有的葉片構建元件埋置在樹脂基質(zhì)中。本發(fā)明涉及適應于生產(chǎn)半殼體或優(yōu)選地生產(chǎn)完整的一次葉片兩者的模具。

為了生產(chǎn)這樣的半殼體或優(yōu)選地生產(chǎn)一件式風力渦輪機葉片，使用了包括支撐件和固定到該支撐件的模具殼體裝置的模具。在該殼體裝置中，布置了相應的葉片構建元件，像所提及的纖維腹板或核心元件等。當整個設備被容納在殼體裝置中時，滲透樹脂以用于埋置所有這些葉片構建元件，然后該樹脂被固化并且被轉(zhuǎn)化成非常穩(wěn)定的樹脂基質(zhì)，該樹脂基質(zhì)埋置并且固定了所有的葉片構建元件，如通常所已知的那樣。取決于將生產(chǎn)的項目，僅將用于生產(chǎn)半殼體的構件布置在殼體裝置中，或?qū)⒂糜谏a(chǎn)完整葉片的構件布置在殼體裝置中。

葉片設計，特別是考慮到葉片的長度，通常在處于不成熟設計上的渦輪機的開發(fā)的早期階段時被明確，這施加了一定的設計不確定性因素。基于該早期凍結設計，模具的幾何結構得到確定，然后模具被制造并且限定最終的葉片幾何結構。然而，在漫長的開發(fā)期間，葉片設計可對于其設計以及可能的特定地點負載兩者進行適應和成熟完善。因此，可為可能的是，葉片設計發(fā)生改變，特別是對于葉片長度發(fā)生改變。然而，因為已經(jīng)生產(chǎn)了模具，所以這與前面所確定的模具概念引發(fā)了問題。然后需要切割模具，并且需要構建并且插入新模具件以提供具有更新的幾何結構的模具。因此，葉片的長度通常不被改變。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種改善的用于生產(chǎn)風力渦輪機葉片的模具。

為了解決該問題，本發(fā)明涉及一種如以上所描述的模具，其特征在于殼體裝置包括至少一個主體殼體元件和多個不同的末端殼體元件，它們可互換地可固定到支撐件。

本發(fā)明提出了一種模塊化模具，其具有一定數(shù)量的可互換末端殼體元件，所述可互換末端殼體元件具有不同的幾何結構，并且能夠被固定到支撐件。末端區(qū)段在葉片長度的幾米上延伸。如通常那樣，末端區(qū)段是葉片的重要部分，在葉片本體設計中的任何改變（特別是對于整體葉片長度的任何改變）涉及葉片的末端區(qū)段的情況下，該模塊化模具允許容易地改變模具設備。例如，基于首先確定的葉片幾何結構（相應地，末端區(qū)段幾何結構），可使用被指定到該特定設計的相應末端殼體元件來設計該創(chuàng)新型模具。如果在葉片幾何結構到最終幾何結構的開發(fā)期間發(fā)生涉及末端部分的任何改變，那么末端殼體元件可容易地改變成被指定成最終葉片幾何結構的具有不同幾何結構的另一個末端殼體元件。這允許使模具容易地適應于經(jīng)改變的葉片設計。