[发明专利]与风轮机叶片相关的改进

说明书

技术领域

本发明总体上涉及风轮机叶片及其制造，并且更具体地，涉及用于风轮机叶片的改进的抗剪腹板和制造包括改进的抗剪腹板的风轮机叶片的方法。

背景技术

现代风轮机叶片通常由两个半壳构成：迎风壳和背风壳。这两个半壳形成在模具组件的单独的半模中。在半壳在其相应的半模中形成之后，沿着一个或两个半壳的前缘和后缘施用粘合剂。然后，将一个半模在另一个半模的顶部上抬起、转动和定位。这被称为闭合半模，并且导致两个半壳定位成沿着其相应的前缘和后缘接触。然后，固化这两个半壳之间的粘合剂，这导致半壳被牢固结合在一起，形成完整的叶片。

风轮机叶片通常包括一个或更多个抗剪腹板，抗剪腹板位于叶片内并且结合在迎风半壳和背风半壳的内表面之间。抗剪腹板是纵向结构，当从横截面看时，纵向结构呈大体I形或C形并且包括以第一凸缘和第二凸缘作为其相应端部的腹板。凸缘被分别结合到相应半壳的内表面，腹板由此在半壳之间形成桥接物。

在闭合模具以将半壳结合在一起之前，将纵向粘合剂条带施用于半壳之一的内表面，并且抗剪腹板定位在粘合剂顶部上。抗剪腹板通常被垂直布置，使得抗剪腹板的最靠下凸缘在粘合剂的顶部上。沿着抗剪腹板的最靠上凸缘施用另一粘合剂条带。如果叶片具有多个抗剪腹板，则针对每个抗剪腹板重复该过程。然后，将半模闭合。当半模被闭合时，抗剪腹板的凸缘与叶片壳的相应内表面之间的粘合剂被压缩，并且与半壳之间的粘合剂同时地固化。

重要的是，确保在半模闭合期间抗剪腹板和相应半壳之间的粘合剂被充分挤压，以便在抗剪腹板的凸缘和相应半壳的内表面之间形成一致的结合线。在申请人的在先PCT申请WO2008/104174中描述了实现此的一种方式，由此，抗剪腹板包含弹性构件，该弹性构件被布置成在半模闭合期间压缩并随后在粘合剂固化期间膨胀。这导致抗剪腹板的凸缘被迫朝向半壳的相应内表面，使得它们在固化期间对粘合剂施加压缩力。

图1中例示了WO2008/104174中描述的抗剪腹板。参照图1，抗剪腹板10被形成为多个部分并且包括腹板面板12和腹板头14，腹板头14被装配在面板12的上纵向边缘16上。腹板面板12呈大体L形并且限定了抗剪腹板10的下凸缘18，下凸缘18用于结合到叶片的第一半壳的内表面。腹板头14的横截面呈大体T形并且限定了上凸缘20，上凸缘20用于结合到叶片的第二半壳的内表面。

T形腹板头14包括纵向槽22。在槽22的基部设置泡沫24的条带，槽22中填充有粘合剂。然后，将面板12的上边缘16插入槽22中，使得泡沫24的条带位于面板12的上边缘16和槽22的基部之间。当闭合半模以将半壳结合在一起时，泡沫24的条带最初被压缩，随后略微膨胀，迫使腹板头14朝向半壳的内表面。因此，泡沫24用作弹簧。

以上解决方案带来了多个缺点。特别地，泡沫24的条带没有像弹簧一样特别高效表现，因此抗剪腹板10的凸缘18、20和叶片壳的内表面之间的粘合剂挤压仍然是次佳的。另外，泡沫24的条带占据腹板头14中的槽22的基部处的关键区域。当泡沫24的条带沿着腹板头14的整个长度延伸时，其防止了粘合剂积聚在槽22的基部处。因此，粘合剂空隙有效地存在于槽22的基部处，防止了面板12的纵向边缘16在槽22的基部处结合到腹板头14。

以上解决方案在实践中带来的另一个问题是，可难以确保腹板面板12被居中地插入腹板头14中的槽22中。一旦半模闭合，就不能够检查面板12在腹板头14内的位置。如果腹板面板12没有被居中地插入槽22中，则这样会在插入期间从槽22的一侧擦掉粘合剂。这可导致腹板面板12和腹板头14之间形成次佳的结合，因为面板12随后可只结合到槽22的一侧。

本发明的目的是克服以上问题中的一个或全部。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于风轮机叶片的抗剪腹板，该抗剪腹板包括：纵向延伸的面板，其具有限定所述面板的纵向边缘的纵向边缘区域；纵向延伸的腹板头，其包括用于结合到风轮机叶片壳的内表面的纵向表面以及横向于所述纵向表面布置的纵向延伸的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁相互分隔开，以在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间限定用于接纳所述面板的所述纵向边缘区域的纵向延伸的槽；以及多个离散的弹簧特征，其附接于所述面板的所述纵向边缘，所述弹簧特征沿着所述纵向边缘的长度以一定间隔相互分隔开，并且被配置成在所述面板的所述纵向边缘区域被插入所述槽中时，压缩所述槽的基部。