[发明专利]具有预固化纤维杆的风力涡轮机转子叶片及其生产方法

说明书

技术领域

本文描述的主题大体涉及用于风力涡轮机转子叶片的方法和系统，并且更具体而言，涉及用于风力涡轮机转子叶片的结构增强的方法和系统。

背景技术

至少一些已知的风力涡轮机包括塔架和安装在塔架上的机舱。转子可旋转地安装到机舱上，并且通过轴而联接到发电机上。多个叶片自转子延伸。叶片定向成使得越过叶片的风转动转子且旋转轴，从而驱动发电机发电。

典型地，风力涡轮机转子叶片的本体包括树脂和纤维材料的层压件。诸如转子叶片的翼梁缘条和根部部分的结构元件也是用这种方式制造而成的。典型地，通过这样的方式来生产翼梁缘条，即，通过将玻璃纤维层插入模子中，以及通过随后插入树脂，以便在固化之后连接各层。而且，碳纤维材料在最近几年中已经变得重要。翼梁缘条显著地提高了风力涡轮机转子叶片的强度和稳定性。与叶片的其它部件相比，翼梁缘条较重，并且典型地较大地构成转子叶片的重量。根部部分也较大地构成叶片的总强度，因为它在运行期间必须经受住高的弯曲力。

风力涡轮机以及因此转子叶片也在最近几年在大小方面有显著的增长，从而需要提高诸如叶片根部和翼梁缘条的结构元件的稳定性。

考虑到上述，期望具有一种与传统设计相比提供改进的稳定性的风力涡轮机转子叶片。

发明内容

在一方面，提供了一种风力涡轮机转子叶片。该转子叶片包括：转子叶片本体，其包括根部部分、前缘、后缘以及至少一个翼梁缘条；由预固化复合材料制成的多个平行的伸长元件，该预固化复合材料包括纤维和树脂；以及连接该多个元件的树脂。

在另一方面，提供了一种风力涡轮机。该风力涡轮机包括塔架、位于塔架上的机舱，以及可旋转地附连到机舱上的转子，该转子具有至少一个转子叶片。该至少一个转子叶片包括：转子叶片本体，其包括根部部分、前缘、后缘以及至少一个翼梁缘条；以及由预固化复合材料制成的多个平行的伸长元件，该预固化复合材料包括纤维和树脂；以及连接该多个元件的树脂。

在又一方面，提供了一种用于生产风力涡轮机转子叶片的方法。该方法包括提供由预固化复合材料制成的伸长元件；将该元件设置在模子中；重复进行设置，使得形成至少一层预固化元件；以及将树脂注入到由伸长的预固化元件形成的层中。

根据从属权利要求、描述和附图，本发明的另外的方面、优点和特征是显而易见的。

附图说明

在说明书的其余部分中更具体地阐述了针对本领域普通技术人员的完整和能够实施的公开，包括其最佳模式，说明书包括对附图的参照，其中：

图1是示例性风力涡轮机的透视图；

图2是图1中显示的风力涡轮机的一部分的放大截面图；

图3是根据实施例的风力涡轮机转子叶片的横截面图；

图4是图3的风力涡轮机转子叶片的一部分的放大截面图；

图5是根据另外的实施例的风力涡轮机转子叶片的一部分的放大截面图；

图6是根据实施例的风力涡轮机转子叶片的横截面图；

图7是根据实施例的风力涡轮机转子叶片的翼梁缘条的横截面侧视图；

图8显示了在根据实施例的风力涡轮机转子叶片翼梁缘条的不同位置处的五个局部横截面图；

图9显示了根据实施例的风力涡轮机转子叶片翼梁缘条的制造的俯视图；

图10显示了根据实施例的风力涡轮机转子叶片翼梁缘条的制造的侧视图；

图11显示了根据实施例的风力涡轮机转子叶片翼梁缘条的制造的另一个侧视图；

图12显示了根据实施例的风力涡轮机转子叶片翼梁缘条的元件层上的俯视图；

图13显示了根据实施例的风力涡轮机转子叶片翼梁缘条的制造的侧视图；

图14显示了根据实施例的风力涡轮机转子叶片翼梁缘条的制造的另一个侧视图；

图15至17显示了根据实施例的风力涡轮机转子叶片的一部分的横截面图；

图18显示了根据实施例的风力涡轮机转子叶片的横截面图；

图19显示了根据实施例的风力涡轮机转子叶片的局部横截面图；

图20显示了通过根据实施例的转子叶片的根部部分的横截面图和详细的横截面图；

图21显示了通过根据实施例的转子叶片的根部部分的详细的横截面图；

图22显示了制造根据实施例的转子叶片的过程的示意图；

图23显示了生产根据实施例的转子叶片的过程的另一个示意图；

图24至26显示了根据实施例的、对元件进行预处理的方法；