[发明专利]用于使用打印网格结构来连结转子叶片的叶片构件的方法

说明书

用于将转子叶片的第一叶片构件和第二叶片构件连结在一起的方法包括经由计算机数字控制(CNC)装置在转子叶片的第一接头区域处打印和沉积至少一个三维(3‑D)网格结构。第一接头区域包含与第二叶片构件对接的第一叶片构件。方法还包括在第一接头区域处提供粘合剂以至少部分地填充网格结构。此外，方法包括经由粘合剂将第一叶片构件和第二叶片构件在第一接头区域处固定在一起。

技术领域

本公开内容大体上涉及风力涡轮转子叶片，且更特别地涉及用于使用打印网格结构来连结转子叶片的叶片构件的方法。

背景技术

风力被认为是目前可获得的最清洁、最环境友好的能源中的一种，且风力涡轮在该方面获得了增加的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱，以及一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型(foil)原理来获取风的动能。转子叶片传送呈旋转能形式的动能，以便转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱(或如果不使用齿轮箱，直接联接到发电机)。发电机然后将机械能转换成电能，该电能可部署至公用网。

转子叶片大体上包括吸力侧壳和压力侧壳，该壳典型地使用模制过程来形成，该壳沿叶片前缘和后缘在结合线处结合在一起。此外，压力壳和吸力壳相对轻量，且具有不构造成承受在操作期间施加在转子叶片上的弯矩和其它负载的结构性质(例如，刚度、抗屈曲性和强度)。因此，为增加转子叶片的刚度、抗屈曲性和强度，主体壳典型地使用一个或多个结构构件(例如，在它们之间构造有抗剪腹板的相反翼梁帽)来增强，该一个或多个结构构件接合壳半部的内部压力侧表面和吸力侧表面。

另外，常规的转子叶片需要相当大量的结合膏来在各种叶片接头处(例如，在转子叶片的前缘或后缘处)提供结构，以防止吸力侧壳和压力侧壳的局部屈曲。由于这些接头区域附近的复杂几何形状，以将比结合膏更轻的其它方式提供该结构通常是困难的。因此，常规的转子叶片典型地将过量的膏用于接头处所需要的结构。然而，此类过量的膏昂贵、重，且可限制可使用的粘合剂的类型。例如，包含带有高放热反应的快速固化粘合剂的重且厚的粘合剂区段可生成过量的热量且损坏周围的材料，从而产生安全隐患。

考虑到前述内容，本领域不断寻求用于使用较少粘合剂来连结转子叶片的叶片构件的改进方法。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中显而易见，或可通过实施本发明来获悉。

在一方面，本公开内容涉及一种用于将转子叶片的第一叶片构件和第二叶片构件连结在一起的方法。方法包括经由计算机数字控制(CNC)装置在转子叶片的第一接头区域处打印和沉积至少一个三维(3-D)网格结构。第一接头区域包含与第二叶片构件对接的第一叶片构件。方法还包括在第一接头区域处提供粘合剂且接触网格结构的至少一部分。此外，方法包括经由粘合剂将第一叶片构件和第二叶片构件在第一接头区域处固定在一起。

在一个实施例中，粘合剂可至少部分地填充网格结构。在另一实施例中，第一叶片构件和第二叶片构件可包括转子叶片的第一外表面和第二外表面、抗剪腹板和/或翼梁帽。因此，在一个实施例中，方法可包括将第一外表面放置到转子叶片的模具中，经由CNC装置在第一接头区域处将网格结构打印和沉积到第一外表面的内表面上，其中在沉积网格结构时网格结构结合到第一外表面，将第二外表面放置在第一外表面的顶上，以及经由粘合剂将第一外表面和第二外表面固定在一起。

在另外的实施例中，第一接头区域可包括翼梁帽/抗剪腹板连接、翼梁帽/叶片壳连接和/或叶片壳/叶片壳连接。更特别地，在某些实施例中，叶片壳/叶片壳连接可包括转子叶片的后缘和/或前缘。