本文中公開(kāi)的主題涉及風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，且更具體而言，涉及具有不同重量纖維增強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)支承部件。

背景技術(shù)：

風(fēng)力被認(rèn)為是目前可獲得的最清潔、最環(huán)境友好的能源中的一種，且風(fēng)力渦輪在這一點(diǎn)上得到越來(lái)越多的關(guān)注。現(xiàn)代風(fēng)力渦輪通常包括塔架、發(fā)電機(jī)、變速箱、機(jī)艙、和直接地或是通過(guò)槳距軸承而連接到轂的一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的翼型件原理來(lái)獲得風(fēng)的動(dòng)能。轉(zhuǎn)子葉片以旋轉(zhuǎn)能的形式傳送動(dòng)能，以便使將轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接到變速箱(或如果未使用變速箱，則直接地聯(lián)接到發(fā)電機(jī))的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)然后將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，該電能可被調(diào)度至公用電網(wǎng)。

轉(zhuǎn)子葉片大體上在尺寸方面增大，以便變得能夠獲得增大的動(dòng)能。然而，在轉(zhuǎn)子葉片的尺寸繼續(xù)增大時(shí)，轉(zhuǎn)子葉片的重量可變?yōu)橐粋€(gè)因素。而且，這些構(gòu)件必須以牢固且可持續(xù)的方式連接到轉(zhuǎn)子葉片。而且，包括纖維增強(qiáng)層且用于支承這些構(gòu)件的結(jié)構(gòu)支承部件可經(jīng)歷額外的樹(shù)脂灌注(resin infusion)考慮。

因此，具有結(jié)構(gòu)支承部件的備選風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片在本領(lǐng)域中將是受歡迎的，該轉(zhuǎn)子葉片具有不同面積重量(areal weight)纖維增強(qiáng)層。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)了用于風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的結(jié)構(gòu)支承部件。結(jié)構(gòu)支承部件包括定位在彼此的頂部上的多個(gè)纖維增強(qiáng)層，其中，多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層配置在頂部纖維增強(qiáng)層與底部纖維增強(qiáng)層之間，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括第一面積重量，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括與第一面積重量不同的第二面積重量。結(jié)構(gòu)支承部件還包括遍及多個(gè)纖維增強(qiáng)層灌注的樹(shù)脂。

在另一實(shí)施例中，公開(kāi)了一種風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片。風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片包括配置在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)的翼梁緣條(spar cap)，該翼梁緣條延伸轉(zhuǎn)子葉片翼展長(zhǎng)度的至少一部分，翼梁緣條包括定位在彼此的頂部上的多個(gè)纖維增強(qiáng)層，其中，多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層配置在頂部纖維增強(qiáng)層與底部纖維增強(qiáng)層之間，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括第一面積重量，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括與第一面積重量不同的第二面積重量，和遍及多個(gè)纖維增強(qiáng)層地灌注的樹(shù)脂。風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片還包括至少部分地由翼梁緣條支承的翼型件結(jié)構(gòu)。

在又一實(shí)施例中，公開(kāi)了一種用于制造結(jié)構(gòu)支承部件的方法。該方法包括將多個(gè)纖維增強(qiáng)層定位在彼此的頂部上，其中，多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層配置在頂部纖維增強(qiáng)層與底部纖維增強(qiáng)層之間，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括第一面積重量，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括與第一面積重量不同的第二面積重量。該方法還包括遍及多個(gè)纖維增強(qiáng)層地灌注樹(shù)脂。

技術(shù)方案1：一種用于風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的結(jié)構(gòu)支承部件，所述結(jié)構(gòu)支承部件包括：

多個(gè)纖維增強(qiáng)層，其定位在彼此的頂部上，其中，多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層配置在頂部纖維增強(qiáng)層與底部纖維增強(qiáng)層之間，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括第一面積重量，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括與所述第一面積重量不同的第二面積重量；和，

樹(shù)脂，其被遍及所述多個(gè)纖維增強(qiáng)層地灌注。

技術(shù)方案2：根據(jù)技術(shù)方案1所述的結(jié)構(gòu)支承部件，其中，所述頂部纖維增強(qiáng)層和所述底部纖維增強(qiáng)層包括所述第一面積重量，且所述多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括所述第二面積重量。

技術(shù)方案3：根據(jù)技術(shù)方案2所述的結(jié)構(gòu)支承部件，其中，所述第一面積重量大于所述第二面積重量。

技術(shù)方案4：根據(jù)技術(shù)方案1所述的結(jié)構(gòu)支承部件，其中，所述多個(gè)纖維增強(qiáng)層中的大約百分之25到大約百分之75包括所述第一面積重量，且其中，所述多個(gè)纖維增強(qiáng)層中的大約百分之75到大約百分之25包括所述第二面積重量。

技術(shù)方案5：根據(jù)技術(shù)方案1所述的結(jié)構(gòu)支承部件，其中，所述多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層基本上在所述第一面積重量和所述第二面積重量之間交替。

技術(shù)方案6：根據(jù)技術(shù)方案1所述的結(jié)構(gòu)支承部件，其中，所述多個(gè)纖維增強(qiáng)層中的所有都包括基本上沿共同的方向定向的單向纖維增強(qiáng)層。

技術(shù)方案7：根據(jù)技術(shù)方案1所述的結(jié)構(gòu)支承部件，其中，所述多個(gè)纖維增強(qiáng)層包括玻璃纖維。

技術(shù)方案8：根據(jù)技術(shù)方案1所述的結(jié)構(gòu)支承部件，其中，所述第一面積重量為至少大約1800 g/m²，且所述第二面積重量為至少大約1000 g/m²。

技術(shù)方案9：根據(jù)技術(shù)方案1所述的結(jié)構(gòu)支承部件，其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括與所述第一面積重量和所述第二面積重量不同的第三面積重量。

技術(shù)方案10：一種風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，其包括：

翼梁緣條，其配置在所述轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)，其延伸轉(zhuǎn)子葉片翼展長(zhǎng)度的至少一部分，所述翼梁緣條的至少一部分包括：

多個(gè)纖維增強(qiáng)層，其定位在彼此的頂部上，其中，多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層配置在頂部纖維增強(qiáng)層與底部纖維增強(qiáng)層之間，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括第一面積重量，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括與所述第一面積重量不同的第二面積重量；和，

樹(shù)脂，其被遍及所述多個(gè)纖維增強(qiáng)層地灌注；和，

翼型件結(jié)構(gòu)，其至少部分地由所述翼梁緣條支承。

技術(shù)方案11：根據(jù)技術(shù)方案10所述的風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，其中，包括所述第一面積重量的纖維增強(qiáng)層的量和包括所述第二面積重量的纖維增強(qiáng)層的量沿所述轉(zhuǎn)子葉片翼展長(zhǎng)度變化。

技術(shù)方案12：根據(jù)技術(shù)方案11所述的風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述第一面積重量大于所述第二面積重量，且其中，較高比例的纖維增強(qiáng)層相比于鄰近所述風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的末梢，鄰近所述風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的根部包括所述第一面積重量。

技術(shù)方案13：根據(jù)技術(shù)方案11所述的風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述第一面積重量大于所述第二面積重量，且其中，較高比例的纖維增強(qiáng)層相比于在所述風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的最大翼弦長(zhǎng)度遠(yuǎn)處的位置，鄰近所述風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的最大翼弦長(zhǎng)度包括所述第一面積重量。

技術(shù)方案14：根據(jù)技術(shù)方案10所述的風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述頂部纖維增強(qiáng)層和所述底部纖維增強(qiáng)層包括所述第一面積重量，且所述多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括所述第二面積重量。

技術(shù)方案15：根據(jù)技術(shù)方案14所述的風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述第一面積重量大于所述第二面積重量。

技術(shù)方案16：根據(jù)技術(shù)方案10所述的風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述多個(gè)纖維增強(qiáng)層中的所有都包括基本上沿共同的方向定向的單向纖維增強(qiáng)層。

技術(shù)方案17：根據(jù)技術(shù)方案10所述的風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述多個(gè)纖維增強(qiáng)層包括玻璃纖維。

技術(shù)方案18：根據(jù)技術(shù)方案10所述的風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括與所述第一面積重量和所述第二面積重量不同的第三面積重量。

技術(shù)方案19：一種用于制造結(jié)構(gòu)支承部件的方法，所述方法包括：

將多個(gè)纖維增強(qiáng)層定位在彼此的頂部上，其中，多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層配置在頂部纖維增強(qiáng)層與底部纖維增強(qiáng)層之間，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括第一面積重量，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括與所述第一面積重量不同的第二面積重量；和，

遍及所述多個(gè)纖維增強(qiáng)層灌注樹(shù)脂。

技術(shù)方案20：根據(jù)技術(shù)方案19所述的方法，其中，所述結(jié)構(gòu)支承部件為用于風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的翼梁緣條。

鑒于結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，將更完整地理解由本文中論述的實(shí)施例提供的這些和額外的特征。

附圖說(shuō)明

附圖中闡述的實(shí)施例在性質(zhì)上為例示性和示范性的，且不旨在限制由權(quán)利要求限定的發(fā)明。在結(jié)合以下附圖閱讀時(shí)，可理解例示性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，其中相似的結(jié)構(gòu)用相似的參考標(biāo)號(hào)指示，且在附圖中：

圖1為具有一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的風(fēng)力渦輪的透視圖，該一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片可包括根據(jù)所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的空氣動(dòng)力根部適配器；

圖2為根據(jù)本文中所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的圖1中例示的風(fēng)力渦輪的轉(zhuǎn)子葉片的透視圖；

圖3為根據(jù)本文中所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)子葉片的截面圖；

圖4為根據(jù)本文中所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的包括多個(gè)纖維增強(qiáng)層的用于轉(zhuǎn)子葉片的結(jié)構(gòu)支承部件的截面圖；

圖5為根據(jù)本文中所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的包括多個(gè)纖維增強(qiáng)層的用于轉(zhuǎn)子葉片的另一結(jié)構(gòu)支承部件的截面圖；

圖6為根據(jù)本文中所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的包括多個(gè)纖維增強(qiáng)層的用于轉(zhuǎn)子葉片的又一結(jié)構(gòu)支承部件的截面圖；

圖7為根據(jù)本文中所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的包括多個(gè)纖維增強(qiáng)層的用于轉(zhuǎn)子葉片的又一結(jié)構(gòu)支承部件的截面圖；且，

圖8示出了根據(jù)本文中所示或所述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的制造結(jié)構(gòu)支承部件的示范方法。

具體實(shí)施方式

下面將描述本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)特定實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)要描述，可不在說(shuō)明書(shū)中描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式的所有特征。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，在任何此類實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式的開(kāi)發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中一樣，必須進(jìn)行許多實(shí)現(xiàn)方式特定的決定來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，諸如符合系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束，這可從一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式到另一個(gè)不同。而且，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，此種開(kāi)發(fā)努力可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，但對(duì)于受益于本公開(kāi)的那些技術(shù)人員而言仍是設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)的例行任務(wù)。

當(dāng)介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一個(gè)”、“一種”、“該”和“所述”旨在指存在一個(gè)或更多個(gè)元件。用語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”旨在為包含性的，且意思是可存在除所列元件之外的額外元件。

現(xiàn)在參看圖1，例示出常規(guī)構(gòu)造的風(fēng)力渦輪10。風(fēng)力渦輪10包括塔架12，塔架12具有安裝在其上的機(jī)艙14。多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片16安裝到轉(zhuǎn)子轂18，轉(zhuǎn)子轂18又連接到主凸緣，主凸緣使主轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)。取決于風(fēng)力渦輪10的構(gòu)造，多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片16可例如通過(guò)槳距軸承(未示出)或任何其他可操作的連接技術(shù)來(lái)間接地安裝到轉(zhuǎn)子轂18。風(fēng)力渦輪功率生成和控制構(gòu)件收納在機(jī)艙14內(nèi)。圖1的視圖僅是出于例示目的而提供的，以將本發(fā)明置于示范的使用領(lǐng)域中。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，本發(fā)明不限于任何特定類型的風(fēng)力渦輪構(gòu)造。

現(xiàn)在參看圖2，示出了轉(zhuǎn)子葉片16的透視圖。轉(zhuǎn)子葉片16可包括用于將轉(zhuǎn)子葉片16安裝到風(fēng)力渦輪轂18(圖1中例示)安裝凸緣(未示出)的根部端部20，和與根部端部20相反地配置的末梢端部22。轉(zhuǎn)子葉片16可包括在前緣28與后緣30之間延伸的壓力側(cè)24和吸力側(cè)26。此外，轉(zhuǎn)子葉片16可包括翼展32，翼展32限定根部端部20與末梢端部22之間的總長(zhǎng)度。轉(zhuǎn)子葉片16還可包括翼弦34，翼弦34限定前緣28與后緣30之間的總長(zhǎng)度。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，翼弦34可在轉(zhuǎn)子葉片16從根部端部20延伸至末梢端部22時(shí)關(guān)于翼展32改變長(zhǎng)度。

轉(zhuǎn)子葉片16可限定任何適合的空氣動(dòng)力輪廓。因此，在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子葉片16可限定翼型件形截面。例如，轉(zhuǎn)子葉片16也可被氣動(dòng)彈性地修整。轉(zhuǎn)子葉片16的氣動(dòng)彈性修整可能需要大體上沿翼弦方向x并且/或者沿大體上翼展方向z彎曲葉片16。如所例示的，翼弦方向x大體上對(duì)應(yīng)于與限定在轉(zhuǎn)子葉片16的前緣28和后緣30之間的翼弦34平行的方向。此外，翼展方向z大體上對(duì)應(yīng)于與轉(zhuǎn)子葉片16的翼展32平行的方向。在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子葉片16的氣動(dòng)彈性修整可額外地或備選地包括扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子葉片16，諸如通過(guò)大體上沿翼弦方向x和/或翼展方向z扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子葉片16。

現(xiàn)在還參看圖3，轉(zhuǎn)子葉片16大體上包括結(jié)構(gòu)支承部件60和翼型件結(jié)構(gòu)50。結(jié)構(gòu)支承部件50配置在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)且延伸轉(zhuǎn)子葉片16翼展長(zhǎng)度32(即，沿翼展方向z)的一部分。結(jié)構(gòu)支承部件60可包括任何支承性部件，其直接地或間接地連接到翼型件結(jié)構(gòu)50且支承其，如將在本文中認(rèn)識(shí)到的那樣，且可包括一種或更多種不同材料。

例如，如圖3中例示的，在一些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)支承部件60可包括抗剪腹板61和一個(gè)或更多個(gè)翼梁緣條62(例如，上翼梁緣條62和下翼梁緣條62)?？辜舾拱?1和一個(gè)或更多個(gè)翼梁緣條62可延伸足以支承整個(gè)風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片16的轉(zhuǎn)子葉片翼展長(zhǎng)度32的任何長(zhǎng)度。例如，在一些實(shí)施例中，抗剪腹板61和一個(gè)或更多個(gè)翼梁緣條62可從根部20到末梢22延伸轉(zhuǎn)子葉片翼展長(zhǎng)度32的基本上整個(gè)長(zhǎng)度。在一些實(shí)施例中，抗剪腹板61和一個(gè)或更多個(gè)翼梁緣條62可僅延伸轉(zhuǎn)子葉片翼展長(zhǎng)度32的一部分。甚至在一些實(shí)施例中，抗剪腹板61和一個(gè)或更多個(gè)翼梁緣條62可與彼此獨(dú)立地延伸不同的長(zhǎng)度，諸如當(dāng)翼梁緣條62朝末梢22延伸為超過(guò)抗剪腹板61一定長(zhǎng)度。而且，盡管已在本文中提出了包括抗剪腹板61和一個(gè)或更多個(gè)翼梁緣條62的實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，也可提供其他實(shí)施例以用于結(jié)構(gòu)支承部件60，諸如包括這些元件中的僅一個(gè)，并且/或者包括本文中尚未描述的額外元件。

現(xiàn)在參看圖4-7，結(jié)構(gòu)支承部件60的至少一部分可大體上包括定位(例如，配置、堆疊或以其他方式層疊)在彼此頂部上的多個(gè)纖維增強(qiáng)層70。結(jié)構(gòu)支承部件60還可包括遍及多個(gè)纖維增強(qiáng)層70灌注以形成用于翼型件結(jié)構(gòu)50的支承件的樹(shù)脂。包括多個(gè)纖維增強(qiáng)層70的結(jié)構(gòu)支承部件60可包括一個(gè)或更多個(gè)翼梁緣條62、抗剪腹板61、它們的組合，或?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)支承部件60的任何其他構(gòu)件。而且，纖維增強(qiáng)層70的組合可針對(duì)特定的結(jié)構(gòu)支承部件60、其沿轉(zhuǎn)子葉片16的位置來(lái)修整。在一些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)支承部件60的整個(gè)長(zhǎng)度可包括包含不同的面積重量的纖維增強(qiáng)層70。在其他實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)支承部件60的僅一個(gè)或更多個(gè)部分可包括具有不同面積重量的纖維增強(qiáng)層70，而結(jié)構(gòu)支承部件60的其他部分可包括具有相同面積重量的纖維增強(qiáng)層70。

具體而言，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70可包括配置在頂部纖維增強(qiáng)層74與底部纖維增強(qiáng)層78之間的多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層76。而且，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70可包括多個(gè)不同的面積重量(即，單獨(dú)的纖維增強(qiáng)層70的每單位面積質(zhì)量)，其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括第一面積重量，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括與第一面積重量不同的第二面積重量。包括較大面積重量的纖維增強(qiáng)層70可對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)支承部件60提供額外的強(qiáng)度和/或剛度。然而，包括較低面積重量的纖維增強(qiáng)層70可通過(guò)提供用于樹(shù)脂流的較不密集的通路來(lái)有助于較快的樹(shù)脂灌注過(guò)程，并且/或者可對(duì)結(jié)構(gòu)支承部件60提供較大的可撓性?？傮w上，通過(guò)并入包括不同面積重量的不同纖維增強(qiáng)層70，可在用于風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片16的結(jié)構(gòu)支承部件60中實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度和樹(shù)脂可灌注性的至少各種組合。在一些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)支承部件60的整個(gè)長(zhǎng)度可包括包含不同面積重量的纖維增強(qiáng)層70。在其他實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)支承部件60的僅一個(gè)或更多個(gè)部分可包括具有不同面積重量的纖維增強(qiáng)層70，而結(jié)構(gòu)支承部件60的其他部分可包括具有相同面積重量的纖維增強(qiáng)層70。

例如，至少第一纖維增強(qiáng)層71可包括第一面積重量，且至少第二纖維增強(qiáng)層72可包括與第一面積重量不同的第二面積重量。甚至在一些實(shí)施例中，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70可包括甚至更多的不同面積重量，諸如包括第三不同面積重量的至少第三纖維增強(qiáng)層73，或甚至包括額外不同面積重量的額外纖維增強(qiáng)層70。只要結(jié)構(gòu)支承部件60包括具有第一面積重量的至少第一纖維增強(qiáng)層71和具有與第一面積重量不同的第二面積重量的至少第二纖維增強(qiáng)層72，則相應(yīng)的纖維增強(qiáng)層70的特定面積重量、面積重量的比例、和其他參數(shù)可變化。

在一些實(shí)施例中，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70中的大約百分之10到大約百分之90可包括第一面積重量。同樣，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70中的大約百分之90到大約百分之10可包括第二面積重量。在一些實(shí)施例中，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70中的大約百分之25到大約百分之75可包括第一面積重量。同樣，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70中的大約百分之75到大約百分之25可包括第二面積重量。在一些實(shí)施例中，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70中的大約百分之40到大約百分之60可包括第一面積重量。同樣，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70中的大約百分之60到大約百分之40可包括第二面積重量。

在一些實(shí)施例中，第一面積重量可包括至少大約1800 g/m²。在一些實(shí)施例中，第二面積重量可包括至少大約1000 g/m²。然而，在一些實(shí)施例中，第一面積重量和/或第二面積重量可包括甚至更大或更小的面積重量。例如，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70中的一個(gè)或更多個(gè)可包括至少大約2400 g/m²。甚至在一些實(shí)施例中，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70中的一個(gè)或更多個(gè)可包括至少大約3200 g/m²。而且，盡管已在本文中公開(kāi)了特定重量和比率，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，它們僅是示范且非限制性的實(shí)施例。例如，甚至在一些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)支承部件60可包括具有第三不同面積重量或任何更大數(shù)目的不同面積重量的一個(gè)或更多個(gè)纖維增強(qiáng)層70。

包括兩個(gè)或更多個(gè)不同面積重量的多個(gè)纖維增強(qiáng)層70因此可包括多種不同的構(gòu)造(例如，層疊順序)。例如，如圖4中例示的，在一些實(shí)施例中，頂部纖維增強(qiáng)層74和底部纖維增強(qiáng)層78可包括第一面積重量。而且，多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層76中的至少一個(gè)可包括第二面積重量。在此種實(shí)施例中，第一面積重量可大于第二面積重量，使得頂部纖維增強(qiáng)層74和底部纖維增強(qiáng)層78包括較強(qiáng)的材料，而多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層76中的至少一個(gè)提供了較大的樹(shù)脂可灌注性。甚至在這些實(shí)施例中的一些中，所有的中間纖維增強(qiáng)層都可包括第二面積重量或與第一面積重量不同的至少一種面積重量。

現(xiàn)在參看圖5，在一些實(shí)施例中，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70可基本上在第一面積重量和第二面積重量之間交替。例如，頂部纖維增強(qiáng)層74和底部纖維增強(qiáng)層78可包括第一面積重量，且中間纖維增強(qiáng)層76可在第一面積重量和第二面積重量之間交替。交替可包括如圖5中例示的第一和第二面積重量的1:1的重復(fù)，或可包括提供第一面積重量和第二面積重量之間的周期重復(fù)的另一交錯(cuò)樣式。

例如，如圖6中例示的，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70可包括第一和第二面積重量的2:1的重復(fù)。具體而言，包括第二面積重量的兩個(gè)纖維增強(qiáng)層72可后接包括第一面積重量的單個(gè)纖維增強(qiáng)層71。此種樣式可貫穿整個(gè)結(jié)構(gòu)支承部件60或結(jié)構(gòu)支承部件60的僅一部分反復(fù)。此外或備選地，包括不同面積重量的纖維增強(qiáng)層70的其他更有變化的或復(fù)雜的重復(fù)可用于結(jié)構(gòu)支承部件60中。

現(xiàn)在參看圖7，甚至在一些實(shí)施例中，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70可包括多于兩種的不同面積重量。例如，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70可包括：包括第一面積重量的一個(gè)或更多個(gè)第一纖維增強(qiáng)層71、包括第二面積重量的一個(gè)或更多個(gè)第二纖維增強(qiáng)層72，和包括第三面積重量的一個(gè)或更多個(gè)第三纖維增強(qiáng)層73。第一、第二、和第三面積重量可不同，使得各相應(yīng)的纖維增強(qiáng)層71,72和73可例如有助于樹(shù)脂可灌注性和機(jī)械性能的特定平衡。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70不限于僅兩種或三種不同的面積重量，而是可包括多個(gè)纖維增強(qiáng)層70之間的任何量的不同面積重量。

包括多個(gè)纖維增強(qiáng)層70的結(jié)構(gòu)支承部件60還可包括多個(gè)其他特征或構(gòu)造。例如，在一些實(shí)施例中，纖維增強(qiáng)層中的纖維的對(duì)準(zhǔn)可受控。具體而言，在一些實(shí)施例中，多個(gè)纖維增強(qiáng)層70中的一些或所有可包括單向纖維增強(qiáng)層70。單向纖維增強(qiáng)層70包括所有的或基本上所有的纖維沿共同的方向定向的纖維增強(qiáng)層。甚至在這些實(shí)施例中的一些中，單向纖維增強(qiáng)層70可基本上沿共同的方向定向。例如，單向纖維增強(qiáng)層70可沿轉(zhuǎn)子葉片16的翼展方向z定向。

甚至在一些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)支承部件60可關(guān)于沿轉(zhuǎn)子葉片翼展長(zhǎng)度32的位置來(lái)被修整。例如，包括第一面積重量的纖維增強(qiáng)層70的量和包括第二面積重量的纖維增強(qiáng)層70的量可沿轉(zhuǎn)子葉片翼展長(zhǎng)度32變化。在這些實(shí)施例中的一些中，第一面積重量可大于第二面積重量，且較高比例的纖維增強(qiáng)層70相比于鄰近風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片16的末梢22，鄰近風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片16的根部20包括第一面積重量。此種實(shí)施例可允許朝風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片16的根部20的更大強(qiáng)度，同時(shí)可能降低在風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片16的其他部分處的材料和生產(chǎn)成本。甚至在一些實(shí)施例中，最高比例的包括較大面積重量的纖維增強(qiáng)層70可配置在包括最大翼弦長(zhǎng)度(即，翼弦方向x上的最大長(zhǎng)度)的沿風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片16的位置處或周圍。例如，如果第一面積重量大于第二面積重量，則結(jié)構(gòu)支承部件60(例如，翼梁緣條62)可包括相比于在風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的最大翼弦長(zhǎng)度遠(yuǎn)處的位置鄰近風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片的最大翼弦長(zhǎng)度包括第一面積重量的較高比例的纖維增強(qiáng)層。

多個(gè)纖維增強(qiáng)層70因此可以以包括至少兩種不同面積重量的纖維增強(qiáng)層70的多個(gè)不同構(gòu)造的形式配置。在一些實(shí)施例中，這些纖維增強(qiáng)層70中的一個(gè)或更多個(gè)可包括玻璃纖維。在此種實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)支承部件60可包括連接到至少一個(gè)翼梁緣條62的至少一個(gè)抗剪腹板61。例如，結(jié)構(gòu)支承部件60可包括由抗剪腹板61連接的兩個(gè)翼梁緣條62，諸如在工字梁構(gòu)造中，或可包括由兩個(gè)抗剪腹板61連接的兩個(gè)翼梁緣條62，諸如在盒形構(gòu)造中?？辜舾拱?1和翼梁緣條62可從根部20到末梢22延伸轉(zhuǎn)子葉片16翼展長(zhǎng)度32的任何長(zhǎng)度。在一些實(shí)施例中，這些纖維增強(qiáng)層70中的一個(gè)或更多個(gè)可包括碳纖維。在此種實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)支承部件60可包括單個(gè)翼梁體(即，沒(méi)有分開(kāi)的翼梁緣條和抗剪腹板元件)，該翼梁體包括碳纖維材料，諸如在盒形構(gòu)造中。盡管已在本文中提出了包括單個(gè)翼梁體的實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，也可提供其他實(shí)施例以用于結(jié)構(gòu)支承部件60，該其他實(shí)施例包括碳纖維諸如包括上翼梁緣條、下翼梁緣條和/或本文中尚未描述的額外元件。

而且，一種或更多種樹(shù)脂可遍及纖維增強(qiáng)層70灌注，且隨后固化。例如，在一些實(shí)施例中，上覆的樹(shù)脂可用作包括較低重量的纖維增強(qiáng)層70，這也可有助于較快的樹(shù)脂灌注，使得存在很少到?jīng)]有上覆樹(shù)脂的過(guò)早固化，過(guò)早固化僅在使用較重的增強(qiáng)層70的情況下發(fā)生。在一些實(shí)施例中，可操縱的樹(shù)脂可額外地或備選地用于通過(guò)需要在固化發(fā)生之前的溫度變化來(lái)進(jìn)一步控制固化。

回頭參看圖1-3，包括多個(gè)纖維增強(qiáng)層70的結(jié)構(gòu)支承部件60可用于至少部分地支承翼型件結(jié)構(gòu)50。由結(jié)構(gòu)支承部件60至少部分地支承的翼型件結(jié)構(gòu)50可包括空氣動(dòng)力輪廓，該空氣動(dòng)力輪廓包括與后緣30相反的前緣28和與吸力側(cè)26相反的壓力側(cè)24。翼型件結(jié)構(gòu)可包括有助于獲得到來(lái)的風(fēng)的任何一種或更多種材料。而且，通過(guò)在結(jié)構(gòu)支承部件60中使用包括不同面積重量的多個(gè)纖維增強(qiáng)層70，當(dāng)灌注和固化結(jié)構(gòu)支承部件60以適應(yīng)此種翼型件結(jié)構(gòu)50時(shí)，可使用較重或不同的翼型件結(jié)構(gòu)50，而對(duì)制造考慮沒(méi)有影響或有限的影響。

現(xiàn)在額外地參看圖8，示出了用于制造用于風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片16的結(jié)構(gòu)支承部件60(諸如翼梁緣條62)的示范方法100。方法100可首先包括在步驟102中將多個(gè)纖維增強(qiáng)層70定位在彼此的頂部上，其中，多個(gè)中間纖維增強(qiáng)層76配置在頂部纖維增強(qiáng)層74與底部纖維增強(qiáng)層78之間，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括第一面積重量，且其中，所述纖維增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包括與第一面積重量不同的第二面積重量。方法100可隨后和/或同時(shí)地包括在步驟104中將遍及多個(gè)纖維增強(qiáng)層70灌注樹(shù)脂。灌注樹(shù)脂可通過(guò)任何適合的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，諸如在多個(gè)纖維增強(qiáng)層70周圍抽真空，以在其中分布樹(shù)脂。在一些實(shí)施例中，諸如取決于所使用的樹(shù)脂的類型，方法100還可包括步驟106中的單獨(dú)的固化動(dòng)作，諸如通過(guò)對(duì)多個(gè)纖維增強(qiáng)層70中的全部或一部分施加升高溫度。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，方法100可用于包括不同面積重量的纖維增強(qiáng)層70的任何種類的構(gòu)造，包括本文所述和所示的那些。

盡管已結(jié)合了僅有限數(shù)目的實(shí)施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于此種公開(kāi)的實(shí)施例。相反，本發(fā)明可被修改，以并入迄今未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)?shù)娜魏螖?shù)目的變型、改型、置換或等同布置。此外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)理解的是，本發(fā)明的方面可包括所述實(shí)施例中的僅一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)看作由前述描述限制，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。