[发明专利]风涡轮转子叶片的制造方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及风涡轮，尤其涉及利用微孔膜制造风涡轮转子叶片的方法。

背景技术

近来，风涡轮作为环境安全、费用较省的可替代能源日益受到人们的注意。由于增长的关注，人们曾作相当大的努力来研发可靠而有效的风涡轮。

一般来说，风涡轮包括一个具有多个叶片的转子。该转子装在一个位于桁架或管塔顶部的壳体或机舱上。公用类的转子（即用来供电到公用电网的风涡轮）能具有巨大的转子（例如直径为30米或以上）。转子上的叶片将风能转变为转矩或力以此来驱动通过齿轮箱可旋转地联接到转子上或直接联接到转子上的一台或多台发电机。该齿轮箱如果存在，可将涡轮转子原有的低转速提高后供给发电机以便有效地将机械能转变为馈送到公用电网内的电能。

已知的风涡轮叶片是用树脂灌注到纤维包扎的芯体内制成的。其时使用一层分配筛来将树脂输送到芯体材料内。通过在该分配筛内的破裂来控制注入流体的前沿，该分配筛需要准确的定位以便得到所需的结果。而且，该分配筛是连同被留在该筛内的每平方米约650克的树脂被舍弃的。

发明内容

本发明的一个方面提供的制造风涡轮转子叶片的方法，包括提供一个芯体并在其上敷设至少一层增强表层以便形成叶片子组件的步骤。增强表层都由增强纤维层构成。该方法还包括敷设一层微孔膜包覆该至少一层增强表层，敷设一层真空膜包覆该微孔膜，将聚合物树脂引到芯体上，在叶片组合件上造成真空使树脂灌注透过该芯体并透过该至少一层增强表层，及使树脂硬化而形成转子叶片。

本发明的另一个方面提供的制造风涡轮转子叶片的方法，该方法包括提供一个芯体并在其上敷设至少一层增强表层以便形成叶片子组件，并将该叶片子组件定位于模中的步骤。增强表层都由增强纤维层构成。该方法还包括敷设一层微孔膜包覆该至少一层增强表层，敷设一层真空膜包覆该微孔膜，将聚合物树脂引到芯体上，在叶片组合件上造成真空使树脂灌注透过该芯体并透过该至少一层增强表层，及使树脂硬化而形成转子叶片。

附图说明

图1为一风涡轮示例性结构的简略侧视图。

图2为图1中所示风涡轮转子叶片的简略侧视图。

具体实施方式

下面详述利用微孔膜制造风涡轮转子叶片的方法。微孔膜阻止树脂通过但允许气体通过。这样便可在整个转子叶片上造成真空而不是像在已知的方法中那样仅在周边上造成真空。微孔膜还可便于控制液流前沿并消除树脂流的任何尾迹。制造周期和工时都可减少，连同减少的还有制造过程中消耗材料的费用。使用微孔膜还可提高叶片质量，例如，较低的空隙含量和优化的增强纤维对树脂的比率。

参阅附图，图1为一具有水平轴线的风涡轮100的侧立面略图。该风涡轮100包括一个从支承表面104升起的塔102、一个装在塔102的座架108上的机舱106、和一个联接到机舱106上的转子110。转子110包括一个毂部112和多个联接到毂部112上的叶片114。在该示例性实施例中，转子110包括三个转子叶片114。在一可替代的实施例中，转子110包括多于或少于三个转子叶片114。在该示例性实施例中，塔102由钢管制成并包括一个在支承表面104和机舱106之间延伸的空腔。在一可替代的实施例中，塔102为一格构塔。

在该示例性实施例中，风涡轮100的各个构件被容纳在风涡轮100塔顶102的机舱106内。塔102的高度根据本行业所知的各种因素和条件来选定。在有些设计中，在控制系统中有一个或多个微控制器被用来作为整个系统的监视和控制包括倾斜和速率的调整、高速轴和偏转制动器的应用、偏转和泵电动机的应用、及事故监控。在风涡轮100的另外一些实施例中使用可替代的分散或集中的控制结构。在该示例性实施例中，叶片114的倾角（pitch）是被个别控制的。毂部112和叶片114一同被固定在风涡轮的转子110上。转子112的旋转使发电机（图上未示出）产生电力。

使用时，叶片114被定位于转子毂部的周围以便转动转子110将来自风的动能转变为可用的机械能。当风冲击叶片114并且当叶片114被转动而受到离心力时，叶片114受到各种弯曲力矩。这样，叶片114就会偏斜及/或从一个中间的或不偏斜的位置旋转到偏斜的位置。另外，叶片114的俯仰角能被俯仰机构（未示出）改变以便增加或减少叶片114的速率，并且以便减少塔102所受冲击。