[发明专利]与风力涡轮机叶片制造相关的改进

说明书

描述了一种制造风力涡轮机叶片的方法。风力涡轮机叶片包括接合在一起的第一半壳体和第二半壳体以及胶合在相应半壳体的内表面之间的抗剪腹板。叶片是在一阶段接合过程中制造的，一阶段接合过程涉及将半壳体支撑在相应的半模具中以及将半壳体中的一个半壳体布置在另一半壳体的顶部上使得抗剪腹板布置在两个半壳体之间。在抗剪腹板和相应半壳体的内表面之间设置粘合剂。在接合过程期间，抗剪腹板由稳定器支撑。稳定器的使用避免了需要用夹具支撑抗剪腹板。附接到抗剪腹板的内侧端的稳定器可在接合之后仍能触及，并且可被去除。

技术领域

本发明总体上涉及风力涡轮机叶片，并且更具体地，涉及制造风力涡轮机叶片的方法和用于这些方法的设备。

背景技术

现代风力涡轮机叶片通常包括由两个半壳体组成的中空壳体，这两个半壳体沿着这两个半壳体的前缘和后缘胶合在一起。在叶片的内腔内设置有一个或更多个纵向延伸的抗剪腹板。抗剪腹板包括设置在上安装凸缘和下安装凸缘之间的腹板面板。安装凸缘分别胶合到这两个半壳体的相对内表面。

制造叶片的方法通常涉及在叶片模具组件的相应半模具中由复合材料分开地形成两个半壳体。然后，可以使用两阶段接合过程将半壳体连接在一起：

在接合的第一阶段，将抗剪腹板胶合到第一半壳体的内表面。该阶段通常涉及在第一半壳体的内表面上沉积粘合剂。然后，将抗剪腹板抬升到第一半壳体中并且定位成使其下安装凸缘在粘合剂的顶部上。然后，在开始第二阶段之前使粘合剂固化。

在接合的第二阶段，可向抗剪腹板的上安装凸缘施用粘合剂，并且可沿着第一半壳体的前缘和后缘施用其他粘合剂。然后，将第二半壳体抬升、翻转和定位在第一半壳体的顶部上，以完成接合过程。

重要的是，在接合过程期间支撑抗剪腹板，使得它们保持固定(通常为竖直)方位。如果抗剪腹板可能移动(例如，倾斜甚至达几度)，则这可能导致抗剪腹板误对准。纠正任何此类错误可能是困难且成本高的，并且在某些情况下，可能需要丢弃所得的叶片。

对于具有多个并排抗剪腹板的叶片，已知在接合过程期间将抗剪腹板连接在一起，使得腹板相互支撑并形成稳定的结构。WO2014094780A1中描述了此示例。然而，对于具有单个主腹板的叶片，这是不可能的。在这些情况下，可使用夹具来支撑单个腹板。夹具包括可移动框架，可移动框架支撑抗剪腹板并且防止在接合过程期间抗剪腹板相对于叶片壳体移动。夹具还能够精确地控制抗剪腹板和叶片壳体之间的胶合线厚度。夹具通常沿着抗剪腹板的整个长度支撑抗剪腹板，对于现代实用规模的叶片，抗剪腹板的整个长度常常超过80米。因此，夹具是设备中的非常大、复杂且昂贵的物品。这些夹具通常在叶片模具外部延伸，并常常连接到模具凸缘或工厂地板。

尽管这种夹具很好地工作以支撑抗剪腹板并产生一致的结果，但是它们也有一些缺点。第一，这种夹具的生产和购买的成本高。第二，夹具是要安装和配置的复杂组件，从而导致生产前置时间长。第三，夹具是针对特定叶片类型定制的，并且对于不同类型或尺寸的叶片，通常不可能使用相同的夹具。第四，鉴于其大尺寸，该夹具在叶片工厂中占据了很大一部分的地板空间，在工厂中该地板空间始终是紧缺的。

在这种背景下，本发明的目的是提供不存在夹具的以上一个或更多个缺点的用于支撑抗剪腹板的替代解决方案。

发明内容