[发明专利]风力涡轮机叶片修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种修复风力涡轮机叶片的一部分的方法，以及相关的修复设备。

背景技术

由于它们位于相对来说未被保护的场所，所以风力涡轮机在涡轮机的寿命期间往往被经常暴露于外界环境条件。这种暴露往往会导致风力涡轮机叶片的表面（尤其是沿着叶片前缘）的部分的局部磨损和腐蚀。这些被腐蚀的部分会导致在叶片表面上形成碎裂或空腔，这会对叶片的空气动力学和噪音性能产生影响，还会对叶片的外观产生影响。因此，对使用中的叶片的定期维护检查往往能够发现对局部叶片表面修复操作的需求。

由于安装在风力涡轮机塔架上的叶片的拆卸和接下来的运输涉及巨大的花费和困难，所以，经常在野外进行这种局部的修复工作，特别是当待被修复的叶片仍安装在更大的风力涡轮机结构上时更是这样。这种野外修复对修复步骤的效率和进行的容易度提出了很高的要求，以减少进行叶片修复时涉及的时间和花费。此外，由于这些修复是在野外进行的，所以，提供例如空气温度、湿度等级等工艺变量的有效控制中的困难能够对进行的修复的有效性产生影响。因此，当前的叶片修复方案具有很大限制。

叶片修复方案的一个示例是由Mankiewicz Gebr. & Co.提供的AlexitBladeRep^TM涂料系统，其提供了两部件的聚氨酯基修复涂料，这种涂料能够应用到叶片的待被修复的部分上。叶片修复方案的另一个示例是来自3M^TM的风力叶片保护涂料W4600。但是，这些系统具有非常窄的制程窗口（process window）的限制，减小了相对困难的修复条件下（例如在相对热或冷的气候下，或具有相对高湿度等级的环境中）的有效性。

替代方案包括基于紫外光的固化系统，例如Gurit Holding AG提供的RENUVO^TM系统，其中应用了使用紫外光源能够固化的树脂。虽然这些系统通常不对环境条件敏感，但是，为了固化工艺的工作，这些基于紫外光的系统要求布置专用的紫外灯。另外，与聚氨酯基系统相比，紫外固化涂料作为固化涂料经常具有降低的长期性能，常常要求增加的维护和未来修复操作的等级。另外，这种材料要求复杂和昂贵的封装以保护其免于紫外光，紫外光会在应用之前开始固化过程。

本发明的目的是提供一种风力涡轮机叶片修复方法和设备，其提供了相对于现有修复方案而言改进的性能。

发明内容

因此，本发明提供一种修复风力涡轮机叶片的表面的部分的方法，此方法包括以下步骤：

识别待被修复的风力涡轮机叶片的表面的部分；

将粘性涂料材料的层应用至所述部分，使得所述粘性涂料材料的层基本上同与所述部分邻近的风力涡轮机叶片的表面平齐；以及

固化所述粘性涂料材料的层以修复所述部分。

粘性涂料材料作为修复方案的应用允许了柔性的和适应性的修复方案，并且其并不需要使用大量的表面准备和处理，该修复方案也不是为了所讨论的修复而专门构建的。可以了解，固化的步骤意在覆盖将粘性涂料材料硬化成风力涡轮机叶片上的相对固体涂料材料。优选地，风力涡轮机叶片的表面的该部分包括叶片前缘的部分。

可以了解，风力涡轮机叶片优选地包括由纤维复合材料（例如悬置于固化树脂内的玻璃纤维和/或碳纤维）制成的结构。可以进一步地理解，风力涡轮机叶片是优选地至少30米长度的必要的大件结构。

优选地，所述粘性涂料材料包括聚氨酯基材料，优选为聚氨酯弹性体涂料，优选为脂肪族聚氨酯。聚氨酯基材料可以包括脂肪族异氰酸酯或芳香族异氰酸酯，优选为脂肪族异氰酸酯。

这些材料的使用提供了接下来被修复的表面，其呈现了良好的耐用性和抗蚀性。

优选地，该方法包括如下步骤：

准备待被修复的所述部分以形成用以接受涂料溶液的凹部，以及

其中，所述粘性的涂料材料的层被应用到所述凹部，使得所述涂料材料基本上填充所述凹部并且基本上与邻近所述凹部的所述风力涡轮机叶片的表面平齐。

优选地，准备所述部分的所述步骤包括如下中的至少一个：磨砂、机加工、磨削、抛光、切割、研磨、刮除、熔化、溶剂擦拭和/或等离子体激活电晕处理。

优选地，所述准备的步骤包括应用标识物以限定所述待被修复的部分的边缘。

应用标识物的步骤有助于划定由所述修复操作待被处理的区域。

优选地，所述应用标识物的步骤包括向绕待被修复的部分的周边的风力涡轮机叶片的表面应用胶带。