[发明专利]制造具有抗剪腹板的风力涡轮机转子叶片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造具有抗剪腹板的风力涡轮机转子叶片的方法。该方法与放置风力涡轮机转子叶片的腹板的改进有关。

背景技术

存在各种制造风力涡轮机转子叶片的方式。例如，在EP 1 310 351 A1中公开了一种用于制作风车叶片的方法，由此避免与胶合以及与工人暴露于环境有害物质相关的问题。在EP 1 310 351 A1的图6中，模具芯部的两部分被放置在纤维材料的内层上。一抗剪腹板被放置在模具芯部的这两个部分之间。在抗剪腹板的两侧上能够放置纤维材料。纤维材料可被放置在抗剪腹板周围，并且在某种程度上跨越纤维材料的内层以及跨越芯部。

对于该制造方法的一个实施例而言，腹板以及围绕腹板的玻璃纤维被构建在远离模具的位置上，然后，随后被提升至其在模具中所处的位置。

为了降低叶片重量，PEF泡沫（PET：聚对苯二甲酸乙二醇酯）能够用作腹板材料。然而，由于目前已完成纤维材料的填充过程，这要求腹板必须承载玻璃纤维的重量，直到腹板如上所述被放置在模具中。然而，使用PEF泡沫会在浇筑的腹板中引起变形，这是因为PEF泡沫的机械性能不同于胶合板，例如其具有更小的硬度，因此会在纤维材料的重量之下变形。

发明内容

因此，本发明的一个目的是要提供一种用于制造具有抗剪腹板的风力涡轮机转子叶片的改进方法。

该目的通过权利要求1所述的方法得以解决。各从属权利要求限定本发明进一步的改进。

本发明的用于制造具有抗剪腹板的风力涡轮机转子叶片的方法包括以下步骤：将纤维材料铺设在模具的内表面上。用于抗剪腹板的至少一个第一纤维材料层被铺设在放置于模具内表面上的纤维材料上。然后，第一模具芯部被部分地定位在用于抗剪腹板的所述至少一个第一纤维材料层上。第一模具芯部包括底表面、顶表面和用于支撑抗剪腹板的表面。用于抗剪腹板的所述至少一个第一纤维材料层然后沿着用于支撑抗剪腹板的表面以及至少部分地沿着第一模具芯部的顶表面放置。然后，抗剪腹板被定位在第一模具芯部的支撑抗剪腹板的表面处。抗剪腹板包括第一表面和第二表面。抗剪腹板被定位在第一模具芯部的用于支撑抗剪腹板的表面处，从而使得抗剪腹板的第一表面在用于支撑抗剪腹板的表面处面对所述纤维材料。

用于抗剪腹板的第二纤维材料层，沿着抗剪腹板的第二表面以及至少部分地沿着第一模具芯部的顶表面被铺设在放置于模具内表面上的纤维材料上。然后，第二模具芯部被部分地定位在用于抗剪腹板的至少一个第二纤维材料层上。第二模具芯部包括底表面、顶表面和用于支撑抗剪腹板的表面。第二模具芯部被定位在用于抗剪腹板的至少一个第二纤维材料层上，使得底表面面对用于抗剪腹板的第二纤维材料层，并且用于支撑抗剪腹板的表面面向抗剪腹板的第二表面。最后，用于抗剪腹板的第二纤维材料层的一部分被放置在第二模具芯部的顶表面上。

本发明的方法具有的有利之处在于，能够独立于腹板材料承载纤维材料的能力来自由选择腹板材料。此外，其允许设计各种腹板构造的可能性。而且，生产设备中的空间能够被节省，不需要余地用于抗剪腹板和围绕抗剪腹板的纤维材料的平行和分离构造。此外，本发明的方法使下部模具部分中的腹板层的皱折和变形最小化，这是因为来自该腹板“封装包”的重量远小于根据现有技术已知的重量，实际上仅来自于腹板自身而不来自于围绕腹板的额外纤维材料。而且，重的腹板和玻璃纤维不必由起重机从远距离提升到模具。这导致更少的风险并花费更少的起重机时间。进一步的优点在于，一旦放置在模具中，不需要特定的布置结构将带有支撑纤维材料的腹板支撑在正确位置。腹板能够与向外伸展的纤维材料封装在一起，这是因为腹板被装设在支撑构件中和/或下部模具部分中。这又节省了制造时间。

在本发明方法的情况下，能够使用包括塑性材料例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)泡沫的抗剪腹板。这减小了风力涡轮机转子叶片的重量。所用纤维材料科包括玻璃纤维材料和/或碳纤维材料。

所用抗剪腹板可包括至少一个支撑构件，优选可是包括两个支撑构件。例如，所用抗剪腹板可包括底表面和顶表面。支撑构件能够位于抗剪腹板的底表面处或者顶表面处。有利地，抗剪腹板包括位于底表面处的第一支撑构件和位于顶表面处的第二支撑构件。

所用抗剪腹板可进一步包括至少一个开口或孔。该至少一个开口或孔可位于第一表面中和第二表面中。换言之，开口或孔可连接第一表面和第二表面。这意味着，至少一个开口或孔可从第一表面延伸到第二表面。