[发明专利]用于制造用于风力涡轮机叶片的预成型件的柔性预成型件模具

说明书

本发明提供一种用于制造用于风力涡轮机叶片的预成型件的预成型件模具（90）。预成型件模具（90）包括一个或多个支撑元件（70）和多个条带构件（88），所述条带构件包括顶部表面、凹槽（64）、舌部（66）以及优选地布置在凹槽（64）中的密封构件。条带构件（88）并列布置，使得条带构件（88）的舌部（66）能够释放地固定在相邻条带构件（88）的凹槽（64）之内。

技术领域

本发明涉及一种用于制造用于风力涡轮机叶片的预成型件的预成型件模具，涉及一种使用预成型件模具制造用于风力涡轮机叶片的预成型件的方法，以及涉及一种使用一个或多个预成型件制造风力涡轮机叶片部分的方法。

背景技术

风是一种没有空气或水污染的越来越受欢迎的可再生能量的清洁来源。当风吹动时，风力涡轮机转子叶片顺时针旋转，通过连接到变速箱和发电机的主轴捕获能量以产生电。现代风力涡轮机的转子叶片被精心设计，以最大化效率。现代转子叶片可以在长度上超过80米并且在宽度上超过4米。

风力涡轮机转子叶片通常由纤维增强聚合物材料制成，包括压力侧壳体半部和吸力侧壳体半部，也称为叶片半部。典型叶片的横截面轮廓包括翼型，所述翼型用于创建引起两侧之间的压力差的气流。所得到的升力生成用于产生电的扭矩。

转子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。真空通常被用来将环氧树脂材料吸入到模具中。替代地，能够使用预浸渍技术，其中用树脂预灌注的纤维或织物形成能够被引入到模具中的均匀材料。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转移模制。壳体半部通过基本上沿叶片的弦平面胶合或螺栓连接在一起而组装。

在这些叶片制造过程中，预成型件的使用变得越来越重要。预成型件是纤维（诸如多个层的纤维）的成形布置，其已被结合和/或固结，以用于后续用作在叶片模具中的纤维铺设的部分。使用预成型件用于叶片制造的基本原理是为了减少叶片模具中的循环时间。此外，由于预成型件的预固结结构，使用预成型件可以减少所需的修理的数量。随着叶片长度增加，使用预成型件用于叶片铺设增加了效率和精度。

通常，多个预成型件将用于制造风力涡轮机叶片。这通常需要大的空间用于制造以及用于储存预成型件。此外，不同形状和尺寸的预成型件的制造可能是耗时的且昂贵的。提供用于制造预成型件的模具可能是繁琐的并且成本高昂，如果需要各种形状和曲率的预成型件，则这一点更为适用。

US 2017/0210035 A1涉及一种用于模制风力涡轮机叶片或其长形结构部分的模具，所述模具包括多个纵向长形模具区段，这些纵向长形模具区段以端到端的关系装配在一起以形成整体模具。两个模具区段邻近于彼此布置，并且能够固化的树脂糊剂设置在两个邻接区段的凸缘之间的竖直间隙中。随后，用能够固化的树脂和纤维材料的第一层压体填充树脂糊剂上方的弯曲区域之间的凹部。

然而，这样的现有技术的模具系统组装起来可能是繁琐的，并且被发现对于不同形状、尺寸和/或曲率的预成型件的生产来说是不灵活的。

因此，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分的预成型件的成本有效的方式。

本发明的另一个目的是提供一种制造这样的预成型件的灵活且有效的模式。

本发明的另一个目的是提供一种组装用于生产这样的预成型件的模具的改进方法。

发明内容