[发明专利]用于制造用于风力涡轮机转子叶片的预制件的系统和方法

说明书

本发明涉及一种制造系统并且涉及一种方法，制造系统和方法用于制造用于风力涡轮机叶片部件的预制件。所述系统包括：两个或更多个预制件模具（70）、用于将纤维材料放置到预制件模具（70）中的纤维铺设站（88）和用于加热纤维材料以形成预制件的加热站（90）。预制件模具（70）中的至少两个具有大致相同的宽度W和大致相同的高度H。

技术领域

本发明涉及一种用于制造用于风力涡轮机叶片部件的预制件（preform）的制造系统和方法。

背景技术

现代风力涡轮机的转子叶片通过使用产生来使效率最大化的复杂的叶片设计来捕获动的风能。对在长度上可能超过80米且在宽度上可能超过4米的大型风力叶片的需求日益增加。典型地，叶片由纤维增强聚合物材料制成，并且包括压力侧壳体半部（half）和吸力侧壳体半部，也称为叶片半部。典型叶片的横截面轮廓包括翼型，用于产生造成两侧之间压力差的空气流。所导致的升力产生用于发电的扭矩。

风力涡轮机叶片的壳体半部通常是使用叶片模具制造的。首先，将叶片凝胶涂层或底漆施加到模具。随后，将纤维增强物和/或织物放置到模具中，然后注入树脂。典型地使用真空来将环氧树脂材料拉入模具中。备选地，可以使用预浸渍（prepreg）技术，其中以树脂来预浸渍的纤维或织物形成可以引入到模具中的同质材料。已知用于制造风力涡轮机叶片的若干其他模制技术，包括压缩模制和树脂传递模制。壳体半部通过大致沿叶片的弦平面胶合或螺栓结合在一起而组装。

在上述制造过程中，可以使用预制件。预制件是纤维的成形布置，例如多层纤维的成形布置，其已被捆绑和/或加固，用于以后作为在叶片模具中的纤维铺设的一部分来使用。使用用于叶片制造的预制件的基本原理是减少叶片模具中的循环时间。此外，由于预制件的预加固结构，使用预制件可以减少所需的修理次数。

典型地，多个预制件将在制造风力涡轮机叶片中使用。这通常需要用于制造和用于储存预制件的大的空间。此外，制造不同形状和大小的预制件可能是耗时且昂贵的。

本发明的第一目的是提供一种制造用于风力涡轮机叶片部件的预制件的有经济效率的方式。

本发明的另一个目的是提供一种制造此类预制件的灵活且有时间效率的模式。

发明内容

本发明人已发现的是，所述目的中的一个或多个可以通过一种用于制造用于风力涡轮机叶片部件的预制件的制造系统来实现，所述系统包括：

- 两个或更多个预制件模具，每个预制件模具具有宽度W，高度H和长度L，

- 纤维铺设站，用于将纤维材料放置到预制件模具中，以及

- 加热站，用于加热纤维材料，以形成预制件，

其中，预制件模具中的至少两个具有大致相同的宽度W和大致相同的高度H。

优选地，产生的预制件是包括纤维（例如玻璃纤维）和粘合剂的材料的加固布置。典型地，风力涡轮机叶片部件将是叶片半部。风力涡轮机叶片部件可以使用预制件来制造。预制件可以在随后的叶片模制过程中用作在叶片模具（例如叶片半部模具）中的纤维铺设的一部分。在优选实施例中，根据本发明制造的预制件被放置在叶片模具的根部区域之内，因此构成根部层压结构（laminate）的一部分。根部区域可以对应于具有大致圆形或椭圆形横截面的叶片的区域。然而，它们也可以用于风力涡轮机叶片的其他部件和区域，例如后缘或前缘增强物或粘合凸缘。