[发明专利]制造风力涡轮机的转子叶片的装置和部分模具与制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造用于风力涡轮机的转子叶片的装置，其具有用于转子叶片的多件式制造模具，其中转子叶片沿着由转子叶根大致延伸至转子叶尖的纵向延伸具有至少一个在其中转子叶片具有空气动力学的横截面轮廓的区域，该横截面轮廓具有轮廓前缘和轮廓后缘，它们通过横截面轮廓的吸力面和压力面来连接，其中设置了至少两个用于转子叶片的至少两个壳体部件的部分模具，其中第一壳体部件和第二壳体部件在轮廓后缘的区域中大致平面式重叠地彼此连接。此外，本发明涉及一种相应的部分模具、用于制造用于风力涡轮机的转子叶片的制造模具的方法，以及用于制造转子叶片的方法。 

背景技术

用于风力涡轮机的转子叶片通常以壳体结构的形式制成，其中在不同的模具或部分模具中制造壳体部件，它们在于其部分模具中固化后组装在一起并彼此相连接。转子叶片的壳体通常由纤维增强的塑料、例如玻璃纤维增强的聚酯树脂或环氧树脂来制造，其被置入到相应的部分模具中且随后被固化。 

在经常被应用的情况、即制造用于转子叶片的吸力面和压力面的半壳并将它们彼此连接的情况中，壳体部件或半壳在转子叶片的前缘处以其边缘彼此抵触。在转子叶片的后缘处，壳体部件大致平行地延伸且彼此重叠地放置。在后缘处的壳体部件之间的空隙利用粘合剂、如树脂来填满，以此在转子叶片的后缘处建立壳体部件的牢固连接。 

为了在其部分模具中彼此之间定位半壳，至少一个部分模具构造成可相对其它部分模具移动。在壳体部件的拼合中需要注意，模具和壳体部件在转子叶片的前缘处的定位要导致准确的连接。为了补偿壳体模具中的不精确性和壳体厚度，在后缘处须存在有一定的间隙。为 此，壳体部件在后缘处先不直接成型，而是通过延长原本的端部边缘或后缘来进行制造，以便于获得用于前缘的准确定位的间隙。 

为了在转子叶片的制造之后制造端部边缘或后缘，转子叶片在后缘处被修边，即构成后缘的转子叶片和壳体部件的部分沿着与后缘一致的修边线被切下。然而，确定准确的修边线是一技术难题，这是因为在对于转子叶片而言为典型的球面式弯曲的表面的情形中精确地测量端部边缘的位置是很困难的。相应的装置复杂、庞大且成本高。 

发明内容

基于现有技术，本发明的目的在于提供一种用于在大批量转子叶片的情形中以低成本、精确且可再现的方式进行修边的可行方案。 

本发明所基于的目的通过一种用于制造用于风力涡轮机的转子叶片的装置来实现，该装置具有用于转子叶片的多件式制造模具，其中转子叶片沿着由转子叶根大致延伸至转子叶尖的纵向延伸具有至少一个在其中转子叶片具有空气动力学横截面轮廓的区域，该横截面轮廓具有轮廓前缘和轮廓后缘，它们通过横截面轮廓的吸力面和压力面来连接，其中设置有至少两个用于转子叶片的至少两个壳体部件的部分模具，第一壳体部件和第二壳体部件在轮廓后缘的区域中大致平面式重叠地彼此连接，其中，部分模具在后缘的区域中具有在部分模具的纵向上延伸的标记模具，用于在转子叶片的后缘区域中的壳体部件处产生修边标记。 

本发明基于如下基本思想：将表示转子叶片的修边边缘或端部边缘的走向的标记模具加入到相应的部分模具中。在通过置入尚未固化的壳体材料、如玻璃纤维增强的塑料来制造相应的壳体部件的情形中，壳体材料在相应的位置处呈现为标记模具的负像。在壳体材料或壳体从部分模具中抽出之后，相应的壳体部件或转子叶片在其外侧处具有标记模具的负像，其与待修边的后缘或端部边缘的走向相符。 

因为标记模具布置在反复使用的部分模具中，所以后缘的走向在利用该相应部分模具所制造的大量的转子叶片中可被再现。部分模具中的相应标记模具的制造仅须进行一次，其成本较低且能非常精确地 实现。另一优点在于，模具或部分模具的材料显著硬于转子叶片的材料，使得用于将标记模具安装在部分模具中所必需的测量可带来相比于在转子叶片自身处进行测量的情形而言更精确且可再现的结果。 

壳体部件和相应的部分模具可以是半壳，其中设置有用于转子叶片的压力面的壳体和用于吸力面的壳体。然而，两个面中的一个或两个也可借助于多个壳体部件和相应的部分模具来制造。 

在本发明的范畴中，壳体部件在后缘区域中平面式彼此重叠的特征意味着，用于吸力面和压力面的壳体部件在轮廓中的后缘处沿空气动力学横截面轮廓的方向依次延伸到后缘上。在此，它们朝向后缘处在必要时进一步彼此靠近。在后缘处的壳体部件之间的空隙用粘合剂、如树脂填充，其在后缘处的彼此相对而置的壳体部件之间形成了牢固的平坦式连接。在壳体部件的该连接或粘合之后进行修边。