[发明专利]用于制造风力涡轮转子叶片根部组件的方法

说明书

一种用于制造转子叶片根部组件的方法包括将外蒙皮层放置到叶片模具上，以及使带有多个通孔的根部板布置在叶片模具的端面附近。方法还包括将多个根部插入件放置在外蒙皮层的顶上且邻接根部板，其中根部插入件中的每个限定紧固件孔。方法还包括将根部紧固件插入到对准的通孔和纵向紧固件孔中的每个中。而且，方法包括将内蒙皮层放置在根部插入件的顶上。此外，根部板可包括构造成穿过其中的至少一个流体孔，以提供非气密的根部板。备选地，至少一个密封件可布置在根部板与叶片模具之间，其在真空灌注过程期间与根部板或叶片模具中的任一者或两者形成非气密连接。因此，方法包括经由真空灌注过程将外蒙皮层、根部插入件、内蒙皮层以及根部紧固件固定在一起以形成根部组件。

技术领域

本主题大体上涉及风力涡轮，且更特别地涉及用于制造风力涡轮转子叶片根部组件的方法。

背景技术

风力被认为是目前可获得的最清洁、最环境友好的能源中的一种，且风力涡轮在该方面获得了增加的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和转子。转子联接到机舱且包括具有一个或多个转子叶片的可旋转毂。转子叶片由叶片根部连接到毂。转子叶片使用已知的翼型原理从风中获取动能，且将动能通过旋转能转换为机械能来转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱(或如果不使用齿轮箱，直接联接到发电机)。发电机然后将机械能转换成电能，该电能可部署至公用电网。

转子叶片的特定尺寸是有助于风力涡轮总体容量的显著因素。特别地，转子叶片的长度或翼展上的增加大体上可导致风力涡轮能量产量上的总体增加。因此，增加转子叶片尺寸的努力有助于风力涡轮技术的持续发展以及风能用作备选且有商业竞争力的能源。然而，转子叶片尺寸上的此类增加可在各种风力涡轮构件上施加增加的负载。例如，较大的转子叶片可在叶片根部与毂之间的连接处经历增加的应力，导致有挑战性的设计约束，该设计约束以极端事件和疲劳寿命要求两者为特征。

用于制造转子叶片(特别是转子叶片的叶片根部区域)的现代方法包括在真空灌注过程期间将多个根部螺栓固化到叶片根部中。更特别地，根部螺栓可放置在叶片根部的内蒙皮层与外蒙皮层之间且在灌注过程期间用树脂材料直接固化在它们之间。因此，此类过程消除叶片根部在部件固化之后为容纳根部螺栓的机加工。

然而，在灌注过程期间，重要的是适当地定位和保持根部螺栓中的每个的位置，使得叶片根部可容易附接到风力涡轮的毂。另外，复合物灌注的部件通常从部件的一侧未能达到真空，因此限制树脂向部件的所有区域流动。缺少真空压力差来驱动树脂向部件的所有区域流动可导致复合物的灌注区域不足，从而在最终的部件内造成有害的缺陷。

因此，需要解决上述问题的用于制造转子叶片根部的改进方法。因此，本公开内容涉及沿部件的模具侧提供额外真空路径以改进灌注结果的用于制造转子叶片根部的方法。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中显而易见，或可通过实施本发明来获悉。

在一方面，本公开内容涉及一种用于制造风力涡轮的转子叶片的根部组件的方法。方法包括将一个或多个外蒙皮层放置到叶片模具上。此外，方法包括使根部板布置在叶片模具的端面附近。根部板包括构造成穿过其中的至少一个流体孔，以提供非气密的根部板。另外，根部板包括多个通孔。方法还包括将多个根部插入件放置在一个或多个外蒙皮层的顶上且邻接根部板。多个根部插入件各自限定纵向紧固件孔。因而，多个根部插入件的纵向紧固件孔与根部板的多个通孔对准。而且，方法包括将一个或多个内蒙皮层放置在多个根部插入件的顶上。方法还包括将根部紧固件插入到对准的通孔和纵向紧固件孔中的每个中。另外，方法包括经由真空灌注过程将一个或多个外蒙皮层、多个根部插入件、一个或多个内蒙皮层以及根部紧固件固定在一起以形成根部组件。

在一个实施例中，至少一个流体孔的中心点从多个通孔中的最低通孔的中心点偏移。在另一实施例中，根部板还可包括周向布置在其中的多个额外流体孔，该多个额外流体孔用于允许气体或树脂材料中的至少一种在灌注期间通过其中。