本公開總體上涉及轉(zhuǎn)子葉片，并且更具體地，涉及制造用于諸如風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子葉片的抗剪腹板(shear?web)的方法。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)電被認(rèn)為是目前可用的最清潔、最環(huán)境友好的能量來源之一，并且風(fēng)力渦輪機(jī)在這方面已受到越來越多的關(guān)注?，F(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)典型地包括：塔架、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、機(jī)艙和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有可旋轉(zhuǎn)的轂部，可旋轉(zhuǎn)的轂部帶有一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的翼型原理來捕獲風(fēng)的動(dòng)能。轉(zhuǎn)子葉片以旋轉(zhuǎn)能量的形式傳遞動(dòng)能，以便轉(zhuǎn)動(dòng)軸，軸將轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接到齒輪箱，或者如果不使用齒輪箱，則直接聯(lián)接到發(fā)電機(jī)。然后，發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，電能可被部署到公用電網(wǎng)(utility?grid)。

2、轉(zhuǎn)子葉片通常包括吸力側(cè)殼體和壓力側(cè)殼體，吸力側(cè)殼體和壓力側(cè)殼體典型地使用模制工藝形成，吸力側(cè)殼體和壓力側(cè)殼體在沿著葉片的前緣和后緣的結(jié)合線處結(jié)合在一起。進(jìn)一步地，壓力殼體和吸力殼體是相對(duì)輕量的，并且具有結(jié)構(gòu)特性(例如，剛度、抗屈曲性和強(qiáng)度)，這些結(jié)構(gòu)特性并非構(gòu)造為在操作期間承受施加在轉(zhuǎn)子葉片上的彎矩和其他載荷。因此，為了增加轉(zhuǎn)子葉片的剛度、抗屈曲性和強(qiáng)度，典型地使用一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部件(例如，相對(duì)的翼梁帽(spar?cap)，帶有在它們之間構(gòu)造的抗剪腹板)來增強(qiáng)主體殼體，一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部件與殼體半部的內(nèi)壓力側(cè)表面和內(nèi)吸力側(cè)表面聯(lián)結(jié)。轉(zhuǎn)子葉片殼體典型地由層壓部(laminate)構(gòu)成，層壓部具有夾層板(sandwich-panel)構(gòu)造，夾層板構(gòu)造包括低剛度玻璃纖維。

3、隨著風(fēng)力渦輪機(jī)在尺寸上繼續(xù)增大，轉(zhuǎn)子葉片在尺寸上也增大。因此，更大的轉(zhuǎn)子葉片(例如，90米長的轉(zhuǎn)子葉片)的制造占據(jù)相當(dāng)大的占地面積(footprint)。作為示例，典型的抗剪腹板是使用定制模具制造的，定制模具的尺寸構(gòu)造為容納抗剪腹板的整個(gè)長度。然而，抗剪腹板中的大部分是由簡單的平的夾層板構(gòu)成的。這樣，制造傳統(tǒng)的抗剪腹板所需的更大部分的材料和模具表面用來模制簡單的平的夾層板。

4、因此，本公開指向解決上述問題的制造用于轉(zhuǎn)子葉片(諸如風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片)的抗剪腹板的方法。特別地，本公開指向制造用于轉(zhuǎn)子葉片的抗剪腹板的方法，該方法顯著地減少了整個(gè)制造過程的占地面積。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分闡述，或者可從描述而顯而易見，或者可通過本發(fā)明的實(shí)踐來學(xué)習(xí)。

2、在一個(gè)方面中，本公開指向一種制造轉(zhuǎn)子葉片的接合結(jié)構(gòu)部件的方法。該方法包括：經(jīng)由至少一個(gè)定制(custom)模具，形成接合結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)第一部分。(一個(gè)或多個(gè))第一部分具有與轉(zhuǎn)子葉片有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)定制特性。該方法還包括：提供接合結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)第二部分。接合結(jié)構(gòu)部件的(一個(gè)或多個(gè))第二部分是預(yù)制部件。該方法進(jìn)一步包括：在界面處，將接合結(jié)構(gòu)部件的(一個(gè)或多個(gè))第一部分和(一個(gè)或多個(gè))第二部分布置在一起。此外，該方法包括：在界面處，將(一個(gè)或多個(gè))第一部分和(一個(gè)或多個(gè))第二部分接合在一起，以產(chǎn)生接合結(jié)構(gòu)部件。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解的是，該方法還可包括本文中所描述的附加步驟和/或特征中的任何一個(gè)。

3、在一個(gè)方面中，本公開指向一種制造轉(zhuǎn)子葉片的抗剪腹板的方法。該方法包括：在至少一個(gè)定制模具中，將抗剪腹板的第一定制支腳(foot)部分和第二定制支腳部分一起形成為整體的單個(gè)部件。進(jìn)一步地，該方法包括：在成形之后，切割該整體的單個(gè)部件，以將第一定制支腳部分與第二定制支腳部分分離。此外，該方法包括：提供抗剪腹板的至少一個(gè)第二部分?？辜舾拱宓?一個(gè)或多個(gè))第二部分是預(yù)制部件。此外，該方法包括：在界面處，將第一定制支腳部分和第二定制支腳部分以及抗剪腹板的(一個(gè)或多個(gè))第二部分布置在一起。進(jìn)一步地，該方法包括：在界面處，將第一定制支腳部分和第二定制支腳部分以及(一個(gè)或多個(gè))第二部分接合在一起，以產(chǎn)生抗剪腹板。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解的是，該方法還可包括本文中所描述的附加步驟和/或特征中的任何一個(gè)。

4、參考以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好地理解。并入本說明書并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖圖示了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起服務(wù)于解釋本發(fā)明的原理。

技術(shù)特征：

1.一種制造轉(zhuǎn)子葉片的接合結(jié)構(gòu)部件的方法，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述預(yù)制部件包括夾層板構(gòu)造。

3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述接合結(jié)構(gòu)部件是所述轉(zhuǎn)子葉片的抗剪腹板。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述至少一個(gè)第一部分的所述一個(gè)或多個(gè)定制特性包括：所述抗剪腹板的支腳角度、支腳半徑、芯部厚度和增強(qiáng)層中的至少一個(gè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)子葉片是風(fēng)力渦輪機(jī)的一部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述至少一個(gè)第一部分包括第一定制支腳部分和第二定制支腳部分，其中，經(jīng)由所述至少一個(gè)定制模具形成所述接合結(jié)構(gòu)部件的所述至少一個(gè)第一部分進(jìn)一步包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在所述至少一個(gè)定制模具中形成所述抗剪腹板的所述第一定制支腳部分和所述第二定制支腳部分進(jìn)一步包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6至7中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括：在成形之后切割所述單個(gè)部件以將所述第一定制支腳部分與所述第二定制支腳部分分離。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，在成形之后切割所述單個(gè)部件以將所述第一定制支腳部分與所述第二定制支腳部分分離進(jìn)一步包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述界面處將所述接合結(jié)構(gòu)部件的所述至少一個(gè)第一部分和所述至少一個(gè)第二部分布置在一起進(jìn)一步包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述界面處將所述至少一個(gè)第一部分和所述至少一個(gè)第二部分接合在一起以產(chǎn)生所述接合結(jié)構(gòu)部件進(jìn)一步包括：在所述界面處，使用單搭接接頭、雙搭接接頭、鄰接粘合接頭、v形切口粘合接頭、層壓部或者一個(gè)或多個(gè)機(jī)械接頭中的至少一個(gè)，將所述至少一個(gè)第一部分和所述至少一個(gè)第二部分接合在一起。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述接合結(jié)構(gòu)部件的所述至少一個(gè)第二部分的最大尺寸等于或小于約15米。

13.一種制造轉(zhuǎn)子葉片的抗剪腹板的方法，所述方法包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)定制特性包括：所述抗剪腹板的支腳角度、支腳半徑、芯部厚度和增強(qiáng)層中的至少一個(gè)。

15.根據(jù)權(quán)利要求13至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述抗剪腹板的所述至少一個(gè)第二部分具有夾層板構(gòu)造。

16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述至少一個(gè)定制模具中將所述抗剪腹板的所述第一定制支腳部分和所述第二定制支腳部分一起形成為所述單個(gè)部件進(jìn)一步包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在成形之后切割所述整體的單個(gè)部件以將所述第一定制支腳部分與所述第二定制支腳部分分離進(jìn)一步包括：在成形之后，使用在風(fēng)力渦輪機(jī)的所述抗剪腹板的逆風(fēng)凸緣或順風(fēng)腹板凸緣上的固定參考點(diǎn)，沿著其中心線，切割所述整體的單個(gè)部件，以將所述第一定制支腳部分與所述第二定制支腳部分分離。

18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述界面處將所述第一定制支腳部分和所述第二定制支腳部分以及所述抗剪腹板的所述至少一個(gè)第二部分布置在一起進(jìn)一步包括：

19.根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述界面處將所述第一定制支腳部分和所述第二定制支腳部分與所述至少一個(gè)第二部分接合在一起以產(chǎn)生所述抗剪腹板進(jìn)一步包括：

20.根據(jù)權(quán)利要求13至19中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述抗剪腹板的所述至少一個(gè)第二部分的最大尺寸等于或小于約15米。

技術(shù)總結(jié)
一種制造轉(zhuǎn)子葉片的接合結(jié)構(gòu)部件的方法，包括：經(jīng)由至少一個(gè)定制模具，形成接合結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)第一部分。(一個(gè)或多個(gè))第一部分具有與轉(zhuǎn)子葉片有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)定制特性。該方法還包括：提供接合結(jié)構(gòu)部件的至少一個(gè)第二部分。接合結(jié)構(gòu)部件的(一個(gè)或多個(gè))第二部分是預(yù)制部件。該方法進(jìn)一步包括：在界面處，將接合結(jié)構(gòu)部件的(一個(gè)或多個(gè))第一部分和(一個(gè)或多個(gè))第二部分布置在一起。此外，該方法包括：在界面處，將(一個(gè)或多個(gè))第一部分和(一個(gè)或多個(gè))第二部分接合在一起，以產(chǎn)生接合結(jié)構(gòu)部件。

技術(shù)研發(fā)人員：L·尼爾森,K·葉斯柏森
受保護(hù)的技術(shù)使用者：LM風(fēng)力發(fā)電公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2