[发明专利]风轮机叶片制造方面的改进

说明书

描述了一种制造风轮机叶片的方法。叶片包括结合在一起的第一半壳(12)和第二半壳(14)以结合在壳内部的抗剪腹板(16)。在将壳体联结在一起之前，将抗剪腹板定位在壳中的一者中。多个杆(70)附接至抗剪腹板并与多个安装件(80)接合，以相对于该壳支撑并稳定抗剪腹板。然后将这些壳彼此上下布置，同时这些杆仍保持附接至抗剪腹板。杆继续支撑抗剪腹板，同时抗剪腹板与另一壳对准。然后，从抗剪腹板拆卸杆，并且使壳在一起以将壳彼此结合并且结合位于壳之间的抗剪腹板。

技术领域

本发明总体上涉及风轮机叶片，并且更具体地涉及制造风轮机叶片的方法以及用于这种方法的设备。

背景技术

现代风轮机叶片通常包括中空壳，该中空壳由沿着壳的前缘和后缘结合在一起的两个半壳组成。叶片的内腔内设置有一个或多个纵向延伸的抗剪腹板。抗剪腹板包括布置在第一安装凸缘和第二安装凸缘之间的腹板面板。安装凸缘分别结合至两个半壳的相对的内表面。

制造叶片的方法通常涉及在叶片模具组件的相应半模具中由复合材料分开地形成两个半壳。可以使用两阶段的联结过程将半壳连接在一起：

在联结的第一阶段，将一个或多个抗剪腹板结合至第一半壳的内表面。该阶段通常涉及在第一半壳的内表面上沉积粘合剂。然后将抗剪腹板提升到第一半壳中，并使其第一安装凸缘位于粘合剂的顶部上。然后在第二阶段开始之前使粘合剂固化。

在联结的第二阶段中，可以将粘合剂施加至抗剪腹板的上安装凸缘，并且可以沿着第一半壳的前缘和后缘施加另外的粘合剂。然后提升第二半壳，转动该第二半壳并将其定位在第一半壳的顶部上，以完成联结过程。

重要的是，在联结过程中正确定位并支撑抗剪腹板，以使它们保持竖直取向(当在横截面中观察时)。如果抗剪腹板应移动，例如即使倾斜几度，则这可能导致抗剪腹板相对于叶片壳的错位。纠正任何此类错误会很困难且成本很高，并且在某些情况下，可能需要丢弃生成的叶片。

对于具有多个并排的抗剪腹板的叶片，已知在联结过程中将抗剪腹板连接在一起，从而使腹板彼此支撑并形成稳定的结构。WO2014094780A1中描述了这种实施例。然而，这对于具有单个主腹板的叶片是不可行的。在这种情况下，可以使用夹具来支撑单个腹板。夹具包括可移动框架，该可移动框架支撑抗剪腹板并且在结合过程中防止抗剪腹板相对于叶片壳移动。夹具通常沿抗剪腹板的整个长度支撑抗剪腹板，对于现代实用规模的叶片，抗剪腹板的长度通常超过80米。因此，夹具是非常大、复杂和昂贵的设备物件。

尽管这种夹具可以很好地支撑抗剪腹板并产生一致的结果，但是它们也有一些缺点。首先，这种夹具的生产和购买昂贵。其次，夹具是安置和构造复杂的组件，导致交付周期长。第三，夹具是针对特定叶片类型定制的，并且对于不同类型或尺寸的叶片，通常不能使用相同的夹具。第四，鉴于其大的尺寸，该夹具在叶片工厂中占用了很大一部分的占地面积，而那里的空间总是非常宝贵的。

在这种背景下，本发明的目的是提供一种用于支撑抗剪腹板的另选解决方案，该另选解决方案不具有夹具的上述一个或多个缺点。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种制作风轮机叶片的方法，该风轮机叶片包括第一半壳和第二半壳以及抗剪腹板，所述抗剪腹板粘合地结合在所述半壳的相对的内表面之间，所述方法包括按照任何合适顺序的以下步骤：

提供所述叶片的第一半壳和第二半壳，每个半壳均在根端和末端之间沿翼展方向延伸并且在前缘和后缘之间沿翼弦方向延伸，其中在所述第一半壳的内表面上限定有第一抗剪腹板安装区域，并且在所述第二半壳的内表面上限定有第二抗剪腹板安装区域；

在所述第二抗剪腹板安装区域中设置多个腹板凸缘定位器；

提供纵向延伸的抗剪腹板，其包括设置在第一安装凸缘和第二安装凸缘之间的腹板面板；