[发明专利]三轴纤维增强复合层压物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年1月10日提交给美国专利商标局的美国临时专利申请第61/751088号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

示例性实施例涉及一种三轴纤维增强复合层压物。具体地，示例性实施例涉及一种包括三轴纤维增强复合材料的风力涡轮机转子叶片。

背景技术

风力涡轮机是将风能转换成电功率的机械装置。图1是传统风力涡轮机的视图。如图1所示，传统的风力涡轮机10包括塔架20，其支撑发电机30和多个叶片40，也被称为翼片。风施加力于叶片40上，使它们围绕旋转轴线Z旋转。发电机30将叶片的运动转换成电功率。因此，风力涡轮机10能够将风能转换成电能。

例如，在现有技术中，狂风例如阵风可能会在叶片40、发电机30以及塔架20中引起过大的应力。为了缓解这些应力，一些传统的风力涡轮机包括改变叶片定向的致动器。其他传统的系统使用具有并入其中的弯扭联接部的叶片。这些系统允许叶片40在相对较高的负载下扭曲，以减少风可能施加在叶片上的力的量，从而减少应力。

发明内容

示例性实施例涉及一种三轴纤维增强复合层压物。具体地，示例性实施例涉及一种包括三轴纤维增强复合材料的风力涡轮机转子叶片。

根据示例性实施例，一种转子叶片可以包括：第一层，其具有以第一角度定向的第一多个纤维；第二层，其具有以第二角度定向的第二多个纤维；以及第三层，其具有以第三角度定向的第三多个纤维。在示例性实施例中，所述第一角度可以相对于转子叶片的长轴约10至30度，所述第二角度可以相对于第一多个纤维约60至75度，且所述第三角度可以相对于第一多个纤维约60至约-75度。

根据示例性实施例，一种结构可以包括：第一层，其具有以第一角度定向的第一多个纤维；第二层，其具有以第二角度定向的第二多个纤维；以及第三层，其具有以第三角度定向的第三多个纤维。在示例性实施例中，所述第一角度可以相对于第一轴线约10至30度，所述第二角度可以相对于第一多个纤维约60至75度，且所述第三角度可以相对于第一多个纤维约60至约-75度。

根据示例性实施例，一种三轴纤维增强复合层压物可以包括：第一层，其具有以第一角度定向的第一多个纤维；第二层，其具有以第二角度定向的第二多个纤维；以及第三层，其具有以第三角度定向的第三多个纤维。在示例性实施例中，所述第一角度可以相对于第一轴线约10至30度，所述第二角度可以相对于第一多个纤维约60至75度，且所述第三角度可以相对于第一多个纤维约60至约-75度。

在示例性实施例中，所述三轴纤维增强复合层压物可以是缝合混合织物的一部分，所述第一轴线可以是但不限于辊经向。

附图说明

图1是传统风力涡轮机的视图；

图2是根据示例性实施例的叶片的透视图；

图3是根据示例性实施例的叶片的横截面图；

图4是根据示例性实施例的叶片的一部分的示意图；

图5A-5C是示出纤维相对于Z轴线的定向的第一、第二以及第三层的局部视图，Z轴线是沿着根据示例性实施例的叶片的长度定位的轴线；

图6A和6B是根据示例性实施例的叶片的横截面图；以及

图7是根据示例性实施例的叶片的一部分的示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的示例性实施例进行说明。然而，示例性实施例不应该被解释为限制本发明，因为本发明可以以不同的形式来体现。附图中所示的示例性实施例设置成使得本公开将是彻底且完整的。在附图中，为了清楚起见，各部件的尺寸可能被放大了。

在本申请中，当一元件被称为在另一元件“上”、“附接到”、“连接到”或“联接到”另一元件时，其可以直接在、附接到、连接到或联接到另一元件或可能存在的中间元件上。另一方面，当一元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接附接到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，不存在任何中间元件。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意及所有组合。

在本申请中，术语第一、第二等用来描述各个元件、部件、区域、层和/或部分。然而，这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制，因为这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与可能存在的其它元件、部件、区域、层和/或部分区分开。例如，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。