[发明专利]风轮机转子叶片所用的模具的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于模制大型物体的模具，所述大型物体诸如是用于风轮发电机的转子叶片。

背景技术

现今的风轮发电机转子叶片是大型结构，并且大多数风轮发电机转子叶片包括两个半壳，这两个半壳沿着它们共同边缘组装以形成转子叶片的外壳。每个半壳均能制造为复合结构，该复合结构包括例如玻璃纤维增强树脂材料，该玻璃纤维增强树脂材料布置在模具中，树脂在该模具中被固化。

风轮发电机转子叶片的空气动力学特性对转子叶片和风轮发电机的操作来说是非常重要的。转子叶片的不完善的空气动力学特性导致风轮发电机的次优的操作。风轮发电机转子叶片的空气动力学特性受其几何特性影响。因此希望的是，每个叶片的几何特性被保持在容许极限内。这种几何特性包括横向于转子叶片的纵向轴线的横截面。

用于模制用于风轮发电机转子叶片的半壳的模具能具有长形槽的大致形状，该长形槽具有向上敞口的腔，待模制的材料被沿着模具的腔的内表面放置在该腔中。

用于模制用于风轮发电机转子叶片的叶片壳体的模具能基于叶片的理想形状的复杂计算机计算制成。这种计算基于完成的转子叶片的期望的空气动力学特性以及基于包含在制造叶片的过程中所包括的许多材料和技术。然而，即使非常精确制造的模具也可能偏离理想或预定的形状。不在容许极限内的偏差导致模制的叶片的几何特性不在容许极限内的相应偏差，这继而相应地影响空气动力学特性。因此可视为本发明的目的在于提供一种用于制造用于风轮机转子叶片的一部分的模具的方法，从而确保该转子叶片的几何特性处于容许极限内，由此确保由模具制造的转子叶片具有期望的均匀且一致的空气动力学特性。

发明内容

因此本发明提供了一种制造用于风轮机转子叶片的一部分的模具的方法，所述叶片的一部分待在所述模具中模制，所述方法包括：

设置第一模具；

确定所述第一模具和/或由该第一模具制成的模制部的几何特性是否在容许极限内；

并且假如所确定的几何特性不在所述容许极限内，则调整所述第一模具从而使所述几何特性处于所述容许极限内。

调整所述第一模具可以基于该第一模具和/或由该第一模具制成的模制部的几何特性，或者通常而言基于与所述模具的形状直接和/或间接有关的几何特性。

通常，诸如风轮机转子叶片的一部分的大型模制部可以在已被从所述模具移除之后显示出偏离期望的几何特性的几何特性。这种偏离能是由于例如所述模制部中的残余张力，所述张力随后被释放到已被从所述模具移除的所述模制部并且可以在一个时段内形成。这种模制部的几何特性因此可以通过测量确定，并且如果需要所述模具可以被相应地调整以吸收所述模制部的几何特性的这种变化。

因此，代替或除确定所述第一模具的几何特性之外，模制部的几何特性也可以用于调整所述第一模具，从而使所述模制部的所述几何特性在所述容许极限内。所述模具或所述模制部的所确定的几何特性，或者所述模具和所述模制部的几何特性可以用作用于调整所述第一模具的基础。有利的是利用与所述第一模具的形状间接相关的几何特性(诸如模制部的几何特性)调整所述第一模具，因为这可以补偿由其它作用、剩余张力以及所述模制部的进一步处理引起的所述模具本身的形状偏差以及所述模制部的形状偏差。这种进一步处理可以包括使一模制叶片半部与另一模制叶片半部接合以形成最终叶片的过程，其中该接合过程可能影响所述叶片部分的形状。而且在模制期间，所述叶片部分的固化可能由于收缩而影响形状。因此，通过单独利用所述模制部的确定的形状特性或利用所述模制部的确定的形状特性结合所述模具的形状特性，可以将期望的几何特性和实际的几何特性的偏差减到最小，这是因为模具缺陷和其它形状影响因素能被适当地补偿。

所述第一模具的几何特性和所述模制部的几何特性的结合可以例如通过下述方式来实现：将所述模制部的确定的形状偏差的百分比与所述模具的确定的形状偏差相加并且将该结合的形状偏差与期望的形状比较，以便确定所述模具的调整。所述确定的形状偏差的百分比可以基于通过实验获得的值。

本发明的优点是，所述模具不需要被制造成为制造风轮发电机转子叶片所需的最终的且窄的公差。但是调整至期望的几何特性能根据确定的几何特性和期望的公差来进行。这确保了转子叶片能被制造成具有期望的几何特性和空气动力学特性并且具有窄公差。而且，所述模具能被制造得更轻，由此所述模具将是较便宜并且更易于移动和操纵的。