[发明专利]用于制造风力涡轮的转子叶片的方法

说明书

本发明涉及用于制造风力涡轮的转子叶片的方法。该方法包括：a）将纤维材料的第一敷层设置在模具内侧，所述第一敷层对应于所述转子叶片的翼型；b）在将所述芯部构件设置在所述模具中之前和/或之后，将纤维材料的第二敷层设置在芯部构件上，所述第二敷层包括对应于所述转子叶片的腹板的芯部构件，所述芯部构件包括构造成确保将负载平滑地传送进出所述腹板的凹槽；以及c）固化浸渍所述第一和第二敷层的纤维材料的树脂，以形成所述转子叶片。所述方法的有利之处在于，不再需要在固化腹板中机加工出凹槽，因此节省了人力并且避免浪费。

技术领域

本发明涉及用于制造风力涡轮的转子叶片的方法。

背景技术

现代风力涡轮转子叶片通过将纤维增强复合物结合诸如轻木或塑料泡沫的芯部构件而构造成。

例如，EP 2 123 431 A1描述了一种使用真空辅助树脂传递模塑（VARTM）工艺来制造转子叶片的方法。在该制造工艺的第一步骤中，纤维材料被分别铺设在模具的上部部分和下部部分上。纤维材料通过从下面施加的真空被紧固就位。然后，模具芯部被覆盖在真空袋中并且与腹板（也公知为剪切腹板）一起被设置在模具的下部部分中。接下来，模具的上部部分以及纤维材料绕其纵向轴线被转动180度并且被设置到位，使得该模具被关闭。在另一步骤中，真空被施加在模具芯部与模具之间的空间中。然后，注入树脂。当树脂已经固化时，移除模具芯部，并且模具被打开并且固化叶片从模具被移除。

通常用于该工艺中的腹板在单独工艺中被制造。根据所述单独工艺，轻木板被覆盖以纤维材料。该纤维材料被注入树脂。一旦树脂已经固化，则包括纤维增强树脂和轻木芯部的固化腹板可从相应模具被取出。

对于一些应用来说，需要使得腹板在一端处具有凹槽。该凹槽构造成确保负载进出该转子叶片的平滑传递，也就是说，所述凹槽避免由几何尺寸的急剧变化引起的应力集中。该凹槽被机加工在所述腹板的所述端部中。在该过程中，大约60至100 kg的腹板材料需要被移除，这需要大量的人力并且导致了浪费。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于制造风力涡轮的转子叶片的改进方法。

因此，提供用于制造风力涡轮的转子叶片的方法。所述方法包括：a）将纤维材料的第一敷层设置在模具内侧，所述第一敷层对应于所述转子叶片的翼型；b）在将所述芯部构件设置在所述模具中之前和/或之后，将纤维材料的第二敷层设置在芯部构件上，所述第二敷层包括对应于所述转子叶片的腹板的芯部构件，所述芯部构件包括构造成确保将负载平滑地传送进出所述腹板的凹槽；以及c）固化浸渍所述第一和第二敷层的纤维材料的树脂，以形成所述转子叶片。

所述方法的有利之处在于，不再需要在固化腹板中机加工出凹槽，因此节省了人力并且避免浪费。更确切地说，凹槽被设置在芯部构件中，并且干或湿（即，用树脂浸渍）且因此柔性的第二纤维敷层被提供，以便遵循凹槽的几何尺寸。例如，芯部构件可包括木头或塑料泡沫，例如聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙酯（PET）、聚对苯二甲酸丁酯（PBT）或聚氨基甲酸乙酯（PU）。这两种材料都可容易地设置有凹槽。例如，芯部构件可机加工（尤其是，锯）成具有所需形状。或者在尤其是泡沫的情况下，芯部构件可被浇铸成具有凹槽的期望形状。此外，芯部构件可包括多个芯部元件，所述芯部元件可以某种方式被连接以形成所需形状。