[发明专利]利用带有流体通道的真空袋对风轮机模具B表面的加热及冷却

说明书

提供改善复合风轮机叶片表面之间的热传递以减少固化时间的装置、系统和方法。该组件包括具有靠近模具表面设置的加热丝的模具，用于在铺设和/或树脂固化期间将热传递到复合材料叶片。此外，设置在复合部件的顶部上的真空袋包括多个流体通道，用于将热流体(例如，加热的/冷却的水、空气或油)分布在复合材料表面(与模具表面相对)上。

相关主题的交叉引用

本申请要求2018年11月30日提交的美国临时申请第62/773,730号的35 USC 119规定的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的实施方式涉及在风轮机叶片制造期间提高制造可靠性和效率的装置、系统和方法。特别地，本公开的装置、系统和方法涉及在制造过程期间对复合材料表面的直接加热和冷却。

发明内容

所公开主题的目的和优点将在以下描述中阐明并从其中变得明显，并且将通过对所公开主题的实践而了解。所公开的主题的附加优点将通过在书面描述和其权利要求中以及从附图中特别指出的方法和系统来实现和获得。

为了实现这些和其他优点并且根据所公开主题的目的，如所体现和广义泛描述的，所公开的主题包括一种用于形成复合风轮机叶片的设备，该设备包括：第一涡轮叶片半部，其包括第一壳体；第二涡轮叶片半部，其包括第二壳体；第一半模，其包括对应于第一壳体的第一模具表面；第二半模，其包括对应于第二壳体的第一模具表面；第一真空袋，其设置在第一涡轮叶片壳体上方；以及第二真空袋，其设置在第二涡轮叶片壳体上方；并且其中，第一真空袋包括第一系列的流体通道，所述流体通道的至少一部分设置成与第一涡轮叶片的壳体接触；并且，其中第二真空袋包括第二系列的流体通道，所述流体通道的至少一部分设置成与第二涡轮叶片的壳体接触。

在一些实施方式中，加热元件可以靠近模具表面设置。在一些实施方式中，至少一个流体通道沿着叶片的整个跨度延伸和/或从叶片的前缘延伸到后缘。在一些实施方式中，流体通道以均匀图案分布在叶片表面周围。在一些实施方式中，叶片的第一区域(例如,根部区段)具有第一数量的流体通道，并且叶片的第二区域(梢部区段)具有第二数量的流体通道。在一些实施方式中，流体通道构造为具有均匀的横截面。在一些实施方式中，入口和/或出口流体通道构造为具有比所流体联接的分配通道更大的直径。在一些实施方式中，流体通道构造成用于单向流动。在一些实施方式中，第一流体通道与第二流体通道相比具有更大的与第一壳体的表面接触的表面区域。

根据本公开的另一方面，提供了一种形成风轮机叶片的方法，其包括：提供包括第一壳体的第一涡轮叶片半部；提供包括第二壳体的第二涡轮叶片半部；提供包括对应于第一壳体的第一模具表面的第一半模，使第一涡轮叶片半部设置在该第一半模内；提供包括对应于第二壳体的第一模具表面的第二半模，其中使第二涡轮叶片半部设置在第二半模内；提供设置在第一涡轮叶片壳体上方的第一真空袋，其中使第一真空袋包括第一系列流体通道，所述第一系列流体通道的至少一部分设置为与第一涡轮叶片壳体接触；提供设置在第二涡轮叶片壳体上方的第二真空袋，其中使第二真空袋包括第二系列流体通道，所述第二系列流体通道的至少一部分设置为与第二涡轮叶片壳体接触；以及使热流体循环通过第一系列流体通道和第二系列流体通道。

在一些实施方式中，循环由设置在半模外部的泵提供。在一些实施方式中，热流体具有比第一壳体或第二壳体中的至少一者更高的温度。在一些实施方式中，热流体具有比第一壳体或第二壳体中的至少一者更低的温度。在一些实施方式中，循环包括提供靠近叶根部的热流体入口和靠近叶片梢部的热流体出口。

应当理解，前面的概述和以下详细描述都是示例性的并且旨在提供对所公开主题的进一步解释，如所要求的。

包括有并入并构成本说明书的一部分的附图以示出并提供对所公开主题的方法和系统的进一步理解。附图与描述一起用于解释所公开主题的原理。

附图说明