[发明专利]风轮机叶片的叶片部分

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于风轮机叶片的叶片部分，该叶片部分沿纵向轴延伸并具有至少第一端，该叶片部分包括主叶片部分，主叶片部分具备着一种有外表面的轮廓。本发明还涉及一种至少包括第一叶片部分和第二叶片部分的风轮机叶片。本发明还涉及一种装配风轮机叶片的方法。

背景技术

通常在模具中作为壳型零件制造出纤维增强聚合物的风轮机叶片，其中通过在两个模具部分中的每个模具部分中布置玻璃纤维垫而分开地制造叶片轮廓的顶侧和底侧(通常分别为压力侧和吸入侧)。然后，经常借助于内部凸缘部分而把这两半粘合在一起。在把上半叶片放在下半叶片上之前，把胶水涂覆于下半叶片的内表面。另外，在把下半叶片粘合到上半叶片之前，经常把一个或两个加强轮廓(横梁)附连到下半叶片里面。

通常借助于VARTM(真空辅助树脂传递模塑)作为纤维复合结构来制造风轮机叶片的壳型零件，其中液体聚合物(也称为树脂)被填充到模具腔中，在模具腔中已预先插入了纤维材料，且在模具腔中产生真空，由此在聚合物中实现拉拔/牵引。该聚合物可以是热固性塑料或热塑性塑料。

真空注入或VARTM是用于对纤维复合模制件进行模制成型的过程，其中在模具部分之一中分层放置均匀分布的纤维，该纤维是无捻粗纱（roving）(即，纤维带束、无捻粗纱带)或垫子(该垫子是由单个纤维制成的毛毡垫、或由纤维无捻粗纱制成的编织垫)。第二模具部分经常由弹性真空袋制成，并且随后放置在纤维材料的顶上。通过在介于模具部分的内侧与真空袋之间的模具腔中产生真空(通常为完全真空的80%到95%)，液体聚合物能够被抽吸入并利用其中包含的纤维材料填充模具腔。在真空袋和纤维材料之间使用所谓的分布层或分布管(也称为入口通道)以便获得尽可能高效且健全可靠的聚合物的分布。在大多数情况下，所应用的聚合物是聚酯或环氧树脂，并且纤维增强最经常是基于玻璃纤维或碳纤维的。

通常已知的是，用于制造大的制品(诸如，风轮机叶片)并由两个模具部分构成的模具围绕着一种纵向铰链线而闭合，其中铰链是被动/无源的，即使用起重机围绕铰链线提升起模具部分之一以闭合和打开模具。当制造风轮机叶片时，模具闭合以便把两半的叶片壳粘合在一起，所述一半的壳在分开的模具部分中生产。

多年来，风轮机叶片已逐渐地变得越来越长，并且超过60米的叶片已大量生产，这意味着用于模制成型这种叶片的模具组件也已逐渐变得越来越大。这在所使用的模具组件方面导致了问题，因为在模具组件的闭合期间相对于另一模具部分发生旋转的模具部分在旋转运动期间达到非常大的高度，这可能要求制造叶片的车间的天花板的高度必须很大。这意味着建造车间变得更加昂贵、或者现有车间的天花板必须升高，这当然也导致了更高的财务成本。另外，这些大型复合结构的运输也成为问题。

因此，已提出把风轮机叶片分成两个或更多的分开的叶片部分，并随后在风轮机的安装地点处装配这些叶片。由此，可以在较小的模具中制造分开的叶片部分，并且运输小得多的叶片部分是问题不大的。在WO 06/103307中描述了这种叶片的例子。

作为另一例子，US2003/0138290A1披露了一种用于结合第一中空轮廓构件和第二中空轮廓构件的端接连接件，由此能够形成风轮机叶片。借助于跨过（bridge over）介于第一中空轮廓构件和第二中空轮廓构件之间的接头上的多个带子，以及通过使每个带子的一端固定到第一中空轮廓构件、并且使另一端固定到第二中空轮廓构件，从而结合起了第一中空轮廓构件和第二中空轮廓构件。

作为另一例子，EP 1584817A1公开了一种在横向上细分成两个或更多的独立模块的风轮机叶片，其中每个模块包括内部纵向增强结构，其在内部纵向增强结构的末端处包括耳状柄，从而这些模块能够彼此连接。随后，在耳状柄的顶部上布置袖套以便提供空气动力学表面。