[发明专利]风力涡轮机叶片的根端

说明书

技术领域

本发明涉及风力涡轮机的叶片的根端和包含这种根端的风力涡轮机叶片。

背景技术

有许多不同的用于制造风力涡轮机的叶片的方法。

在核心或心轴周围卷绕粗纺带或粗纺束以构成风力涡轮机的叶片是已知的。

通过两个预生产的相连接的半壳生产叶片也是已知的。该半壳被沿着它们各自的前缘和后缘结合（粘合）在一起。该半壳被成型为使得在制造的叶片内因其构成共用腔。该腔在内部可被用于支撑梁或其类似物。梁可为U型或I型并且被用于通过专门的接触表面连接半壳。这种叶片生产方法由于所需的胶水导致笨重的叶片。

用于制造风力涡轮机的叶片的优选方法由文献EP 1 310 351 A1公开。叶片通过封闭的模具系统被制造。叶片被构建成像如下所述的夹层结构。

第一模具被用来支撑许多堆叠的层。该层被放在第一模具之上并且在彼此之上，以便构建叶片的三维形状。

叶片内的腔可通过使用例如充满空气的气球制备。气球被各层包围，从而有助于叶片的三维形状。

甚至可以的是，为了加固的目的，把预制作的部件例如沿着前缘和/或后缘定位在叶片结构内。

第二模具和第一模具连接，从而获得封闭的模具系统。封闭的模具系统包围整个叶片结构。

空气被排出封闭的模具系统，而树脂被注入到封闭的模具系统。树脂固化且叶片几乎完成。

现在使用的气球可被从叶片移出，从而在叶片内留下相应的腔。

这种叶片生产过程也被称为“真空辅助树脂转移模制，VARTM”过程。

由于堆叠的层，可在叶片部件之间和在叶片部件内出现皱纹。如果纤维垫被布置在彼此之上或如果纤维垫被定位在刚性的部件附近，则通常可能出现皱纹。

文献EP 1 109 657 A1描述了用于生产封闭的合成结构的方法。纤维增强材料放置在模芯周围以及模具系统内。模芯充满用于其成型的材料。在固化过程后，填充材料被移出核芯，并且整个模芯甚至被从模具系统移出。

已知的是，直接或通过俯仰（pitch）系统的部件与风力涡轮机的毂连接的叶片的根端区段必须非常坚固，以便克服所有施加在叶片上的力。根端还必须被设计成叶片到毂的刚性界面。

叶片的根端必须厚且重，从而许多层和复合材料需要被布置在其中。

叶片的根端典型地为具有一米到五米直径的圆形。

由于该尺寸，难以制造具有相同厚度和没有皱纹的根端。

另外，控制和处理根端的铸造过程非常困难。由于其厚度和由于在其中使用的数量庞大的层，根端内的树脂注入和分布非常困难。

根端的厚且重的结构将容纳巨大的和高浓度的树脂。从而，当树脂固化时根端将变得非常热。这可在这种关键的叶片区域中产生不牢固的结构。

发明内容

鉴于以上提到的问题，因此，本发明的目标为提供改进的叶片根端并提供改进的叶片。

该目标通过权利要求1所述的特征和通过权利要求11所述的特征实现。

本发明的优选实施例是各从属权利要求的主题。

根据本发明，提供叶片的根端，而该根端包含至少两个区段。

当叶片被制造时，所述区段优选地被分离地生产并在随后连接。

所述区段被设计、布置和连接为使其被成形为合适的根端部分。该根端部分能够克服可能施加在包含分段根端的叶片上的所有的力。

所述根端区段优选地为预铸部件。其优选地通过使用封闭的模具系统的VARTM过程制造。

优选地，整个根端显示出圆形直径，从而每个根端区段被成形为类似圆弧。

优选地，所述根端被分成六个区段。

相邻区段优选地被彼此固定以构成整个根端。

该固定可包含螺钉连接或暗销连接接或类似连接。许多分配在相邻区段的表面的孔可被用于所用的连接。

优选地，每个单个的根端区段显示出许多整体式树脂通道。这些通道被用于分配特定量的树脂，以连接所述根端区段和其他使用的叶片部件。从而，与上述现有技术相比，在所述根端内需要并且放置较少量的树脂。

优选地，每个根端区段包含第一区段部分，其被设计和开发用于与其他使用的叶片部件连接。

优选地，该第一区段被成形为像楔形物一样。从而获得叶片部件（如纤维垫）与所述根端区段的平滑连接或过渡，同时叶片结构内的皱纹被避免。

优选地，每个根端区段包含第二区段部分，其被设计和开发用于整个根端与毂的连接或用于整个根端与位于毂旁的俯仰部件的连接。