CN101646866B - 风轮机叶片的加强结构、风轮机叶片及其组装方法和应用 - Google Patents

风轮机叶片的加强结构、风轮机叶片及其组装方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN101646866B
CN101646866B CN2008800062570A CN200880006257A CN101646866B CN 101646866 B CN101646866 B CN 101646866B CN 2008800062570 A CN2008800062570 A CN 2008800062570A CN 200880006257 A CN200880006257 A CN 200880006257A CN 101646866 B CN101646866 B CN 101646866B
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
wind turbine
reinforcing section
turbine blade
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2008800062570A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101646866A (zh
Inventor
M·汉考克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vestas Wind Systems AS
Original Assignee
Vestas Wind Systems AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vestas Wind Systems AS filed Critical Vestas Wind Systems AS
Publication of CN101646866A publication Critical patent/CN101646866A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101646866B publication Critical patent/CN101646866B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0025Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
    • B29D99/0028Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings hollow blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/08Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers
    • B29L2031/082Blades, e.g. for helicopters
    • B29L2031/085Wind turbine blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00Manufacture
    • F05B2230/50Building or constructing in particular ways
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00Manufacture
    • F05B2230/60Assembly methods
    • F05B2230/604Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centering, e.g. pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/40Movement of component
    • F05B2250/41Movement of component with one degree of freedom
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2280/00Materials; Properties thereof
    • F05B2280/60Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05B2280/6003Composites; e.g. fibre-reinforced
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/04Composite, e.g. fibre-reinforced
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/49336Blade making
    • Y10T29/49337Composite blade

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明涉及一种风轮机叶片(5)的加强结构(16)。该加强结构(16)包括:至少一个第一加强部分(9),其适于与风轮机叶片(5)的第一叶片部分(8)连接;以及至少一个第二加强部分(12),其适于与风轮机叶片(5)的第二叶片部分(11)连接。该至少一个第一加强部分(9)和/或至少一个第二加强部分(12)包括调节装置(21),使得第一加强部分(9)和第二加强部分(12)至少在风轮机叶片(5)的组装期间可彼此相对位移,且调节装置(21)包括可迫使所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)彼此远离的迫使装置(7)。本发明还涉及风轮机叶片(5)、风轮机叶片(5)的组装方法及其应用。

Description

风轮机叶片的加强结构、风轮机叶片及其组装方法和应用
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的风轮机叶片的加强结构、一种风轮机叶片、一种风轮机叶片的组装方法及其应用。
背景技术
现有技术已知的风轮机包括风轮机塔架和设置在塔架顶部的风轮机机舱。具有多个风轮机叶片的风轮机转子经低速轴与机舱连接,如图1所示。
大规模生产的风轮机的开发总是趋向于使其在输出上、并从而在尺寸上也更大。这种工艺要求更好且更成本有效的构件和制造方法,并且尤其是在大规模生产的风轮机叶片的领域内,这种开发的意义深远,因为近年来平均大规模生产的风轮机叶片的长度增加了一倍多。
现有技术已知的风轮机叶片通常用由金属、木材或碳纤维增强的玻璃纤维和树脂复合材料制成。叶片通常是通过在两个单独的模具中模制两个叶片半体来制造的。当叶片半体硬化时,在将半体彼此叠置之后于连接表面设置粘合剂并在一个叶片半体内设置加强结构。
此类叶片和叶片组装步骤的实施倒可在国际专利申请WO2006/089550中找到。
这种叶片设计和组装方法的一个问题在于,很难保证加强结构在叶片内部的正确定位。
因此本发明的一个目的是提供更成本有效的组装风轮机叶片的装置和方法。
发明内容
本发明提供风轮机叶片的加强结构。该加强结构包括:至少一个第一加强部分,其适于与风轮机叶片的第一叶片部分连接;以及至少一个第二加强部分,其适于与风轮机叶片的第二叶片部分连接,其中该至少一个第一加强部分和/或该至少一个第二加强部分包括调节装置,其使得该第一加强部分和该第二加强部分可至少在风轮机叶片的组装期间彼此相对位移,且调节装置包括迫使装置,其设置成至少在所述风轮机叶片的组装期间迫使所述第一加强部分和所述第二加强部分彼此远离。
叶片设置有包括可相对于彼此位移的两个加强部分的加强结构是有利的,因为它因此可能以简单和廉价的方式完全或部分地补偿加强部分、叶片部分或组装步骤中的任何不精确度、误差或不对准,并且通过设置(至少在组装过程期间)试图迫使加强部分分离的迫使装置,可以在组装期间以简单和有效的方式对例如加强部分和叶片部分之间的胶粘连接提供压力,以迫使叶片实现期望形状,从而在组装过程期间补偿重力或者以其它方式帮助或协助组装过程。
应当强调,术语“加强结构”应理解为除叶片壳体外的任何类型的结构,其设置在叶片中,以保证叶片形状、保证叶片的刚度或者以其它方式帮助保持叶片的形状和/或功能。
在本发明的一个方面,所述调节装置包括引导装置,其用于引导所述第一加强部分和所述第二加强部分之间的相对位移。
通过给调节装置设置引导装置,可保证备部件仅沿着期望的移动方向移动,由此提供更有效的加强结构。
在本发明的一个方面,所述引导装置能实现沿大致仅一个方向的位移。
通过使引导装置仅能实现沿一个方向的位移,可更精确地控制组装过程。
应当强调,术语“大致仅一个方向”应理解为,引导装置为加强部分提供大致仅一个自由度,即加强部分可沿一个方向前后移动。
在本发明的一个方面,所述大致仅一个方向为大致正交于所述叶片的翼弦的方向。
由此实现了本发明的一个有利实施例。
在本发明的一个方面,所述迫使装置适于迫使所述第一加强部分和所述第二加强部分沿与所述大致仅一个方向相同的方向彼此远离。
由此实现了本发明的一个有利实施例。
在本发明的一个方面,所述迫使装置为一个或多个弹性部件,例如橡胶垫、泡沫橡胶垫、密封气体如空气或任意类型的弹簧。
由此提供简单和不昂贵的弹性部件。
在本发明的一个方面,所述迫使装置为一个或多个弹簧。
通过使用一个或多个弹簧——如金属弹簧——来提供加强部分之间的力是有利的,因为由此可更精确地控制负荷。
应当强调,术语“弹簧”应理解为在变形后释放时恢复其初始形状的任意类型的弹性体或装置。
在本发明的一个方面,所述调节装置包括用于使所述第一加强部分和所述第二加强部分互相固定的固定装置。
加强结构设置有固定装置是有利的,因为由此可保证加强结构的刚度和/或不变形,并从而保证叶片在组装过程已结束后——例如在风轮机叶片的正常操作期间——的刚度和/或不变形。
在本发明的一个方面,所述固定装置为粘合剂。
由此实现了本发明的一个有利实施例。
在本发明的一个方面,所述第一加强部分适于与由所述第一叶片部分的内部形成的一个或多个表面连接,并且所述第二加强部分适于与由所述第二叶片部分的内部形成的一个或多个表面连接。
由此实现了本发明的一个有利实施例。
在本发明的一个方面,所述加强结构包括用于补偿所述由第一叶片部分的内部形成的表面和所述由第二叶片部分的内部形成的表面之间的不平行度的装置。
由于叶片的设计是为最佳地利用风力,所以表面会很复杂,并且因此有利的是给加强结构设置用于补偿不平行度的装置。
在本发明的一个方面,所述第一加强部分和所述第二加强部分适于通过粘合剂与所述第一叶片部分和所述第二叶片部分连接。
由此实现了本发明的一个有利实施例。
本发明进一步提供一种包括根据任意上述权利要求的加强结构的风轮机叶片。
很难将现有技术已知的加强结构装配到风轮机叶片中,并且因此有利的是提供一种具有根据本发明的加强结构的风轮机叶片。
更进一步地,本发明提供一种风轮机叶片的组装方法。该方法包括以下步骤:
·形成相互接触或彼此靠近的至少一个第一叶片部分和至少一个第二叶片部分,以大致形成风轮机叶片或一段风轮机叶片;
·在所述第一叶片部分和所述第二叶片部分内形成加强结构,所述加强结构包括至少一个第一加强部分和至少一个第二加强部分;以及
·迫使所述第一加强部分和所述第二加强部分彼此远离,以便使所述第一加强部分压靠于所述第一叶片部分并使所述第二加强部分压靠于所述第二叶片部分。
在叶片组装期间形成第一加强部分和第二加强部分之间的组装力是有利的,因为由此可补偿各部分中或组装过程中的任何的不精确度或不对准。
应当强调,在对根据本发明的方法的当前描述中的加强结构不应以任何方式局限于在组装后置于叶片部分的内部。加强结构或加强结构的各部分同样可在叶片部分组装前置于一个或另一个叶片部分上。
在本发明的一个方面,所述方法还包括下述步骤:固定所述第一叶片部分和所述第二叶片部分之间的相互位置,同时迫压所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)使其彼此远离。
在本发明的一个方面,在所述第一叶片部分和所述第二叶片部分相互接触之前将所述第一加强部分和所述第二加强部分设置在所述第一叶片部分上。
在本发明的一个方面,通过使所述第一叶片部分和所述第二叶片部分相互接触或彼此靠近来形成第一加强部分和第二加强部分之间的力。
通过将使两个叶片部分靠近的过程作为组装力的来源是有利的,因为由此能以简单和不昂贵的方式形成组装力。
在本发明的一个方面,所述组装力为使得和/或保持所述第一叶片部分和所述第二叶片部分相互接触或彼此靠近的力的反作用力。
通过使组装力为组装叶片部分的反作用力是有利的,因为该力仅在需要时形成。
更进一步地,本发明提供一种任一上述方法的应用,所述方法用于组装根据上述任一项的风轮机叶片,其中所述风轮机叶片为变速变桨距型风轮机的叶片。
用于变速变桨距型风轮机的风轮机叶片特别细长,并且因此特别有利的是借助于根据本发明的方法组装此类风轮机类型的风轮机叶片。
附图说明
下面将参照附图说明本发明,在附图中:
图1示出当从正面观察时的大型现代风轮机,
图2示出当从正面观察时的风轮机叶片,
图3示出彼此并排安置的第一叶片部分和第二叶片部分当从叶片根部观察时的剖视图,
图4示出叶片模具在风轮机叶片的组装过程中当从叶片根部观察时的剖视图,
图5示出用于风轮机叶片的加强结构的第一实施例当从叶片根部观察时的剖视图,
图6示出用于风轮机叶片的加强结构的第二实施例当从叶片根部观察时的剖视图,
图7示出用于风轮机叶片的加强结构的第三实施例的剖视立体图,
图8示出包括加强结构的叶片当从叶片尾缘观察时的剖视图,该加强结构包括弹簧,以及
图9示出包括U形第一加强部分的叶片当从叶片根部观察的剖视图。
构件列表
1.风轮机
2.塔架
3.机舱
4.转子
5.叶片
6.附接装置
7.迫使装置
8.第一叶片部分
9.第一加强部分
10.第一固定单元
11.第二叶片部分
12.第二加强部分
13.第二固定单元
14.弹簧
15.接触面
16.加强结构
17.前缘
18.尾缘
19.顶缘
20.根部
21.调节装置
22.引导装置
23.用于补偿不平行度的装置
24.弹性部件
25.固定装置
26.千斤顶
27.支腿
28.缝隙
C.翼弦
H.叶片高度
具体实施方式
图1示出一风轮机1,其包括塔架2和位于塔架2顶部的风轮机机舱3。包括装配在毂上的三个风轮机叶片5的风轮机转子4通过从机舱3前方伸出的低速轴与机舱3联接。
图2示出当从正面观察时的风轮机叶片5。
风轮机叶片5包括前缘17、尾缘18、顶缘19和根部20。除了大致沿叶片5的整个长度或叶片5的部分长度延伸的一个或多个加强结构16之外,叶片5通常是空心的。
现有技术中已知的风轮机叶片5通常由用碳纤维增强的玻璃纤维和树脂的复合材料、碳纤维增强式木材或者它们的组合制成。
图3示出彼此并排安置的第一叶片部分8和第二叶片部分11当从叶片5的根部观察时的剖视图。第一叶片部分8置于第一固定单元10中,该第一固定单元10在本例中为在其中制造第一叶片部分8的模具。同样,第二叶片部分11置于第二固定单元13中,该第二固定单元13也是在其中模制第二叶片部分11的模具。
在本发明的该实施例中,在叶片部分8、11的模制期间,将两个基本对称的固定单元10、13和叶片部分8、11彼此并排安置、同时使叶片部分8、11的外表面朝下。
当叶片部分8、11已硬化时,在一个或多个接触面15上设置粘合剂,并将包括第二叶片部分11的第二固定单元13例如通过某种起重机(像龙门起重机)或者特制的旋转和定位设备转动并定位于包括第一叶片部分8的第一固定单元10的顶部。
也可在使叶片部分8、11相互接触或者彼此非常接近后将粘合剂设置在接触面上。
在该实施例中,第二叶片部分11置于第一叶片部分8的顶部,但在另一实施例中,第一叶片半体8可置于第二叶片半体11的顶部,或者两个部分8、11可例如在竖直位置中彼此抵接。
在该实施例中,部分8、11形成为完整风轮机叶片5的两个完整的半体,但由于风轮机1变得越来越大,所以风轮机叶片5逐渐变得太长而不能一体地运输。于是可将叶片5分段地制造,然后在风轮机安装场地组装。
图4示出第二叶片部分11置于第一叶片部分8的顶部,从而这两个部分8、11在接触面15上抵接。在将第二叶片部分11置于第一部分8的顶部之前,例如通过粘合剂将两个加强结构16附接在第一叶片部分8的内表面上。在该实施例中,加强结构16与现有技术中已知的一样形成为从第二叶片部分11的内表面延伸到第一叶片部分8的内表面的单体结构。
当第二叶片部分11置于第一叶片部分8的顶部、且加强结构16附接到第二叶片部分11上时,加强结构16构成肋板,从而使叶片5刚性更好并有助于叶片5保持其形状。
在组装叶片部分8、11和加强结构16后,例如通过迫使两个固定单元10、13彼此抵接或者通过在固定单元10、13内部或在叶片部分8、11内部形成真空来施加压力,以保证在粘合剂硬化时不同的接触面15之间良好的和/或紧密的接触。
图5示出根据本发明的用于风轮机叶片5的加强结构16的第一实施例当从叶片5的根部20规察时的剖视图。
在本发明的该实施例中,加强结构16包括与第一叶片部分8连接的第一加强部分9和与第二叶片部分11连接的第二加强部分12。大致在中间位置处,加强部分9、12包括调节装置21,该调节装置21包括附接装置6,附接装置6在本例中为置于第二加强部分12的螺孔中并穿过第一加强部分9中的狭缝形式的引导装置22的螺栓。
狭缝22的纵向大致与图5所示的剖面平行,从而,如果松开螺栓6,则加强部分9、12可相对于彼此朝向叶片部分8、11或背离叶片部分8、11地移动。
由于狭缝22比较狭窄——例如比螺栓6的直径宽0.2mm——所以加强部分9、12之间的相对位移大致仅局限于一个自由运动方向,即朝向叶片部分8、11或背离叶片部分8、11的方向,该方向在本例中大致正交于叶片5的翼弦C。
在本发明的该实施例中,调节装置21还包括迫使装置7,该迫使装置7在本例中为临时设置以迫使加强部分9、12在叶片5的组装期间彼此远离的多个液压千斤顶26。
在本发明的该实施例中,组装方法可以是将整个加强结构16附接到第一叶片部分8、其后将第二叶片部分11置于第一叶片部分8的顶部、从而使叶片部分8、11封闭加强结构16。由于叶片半体8、11的复杂设计,难以精确地定位加强结构16,因此弦向的定位公差比较大。
在本发明的另一个实施例中,可在使叶片部分8、11结合在一起以形成完整的风轮机叶片5或一段叶片5之前将第一加强部分9附接在第一叶片部分8上以及将第二加强部分12附接在第二叶片部分11上。
然后释放加强结构16的调节装置21的螺栓6并激活千斤顶,以迫使第二加强部分12向上推压第二叶片部分11。当第二加强部分12已到达其期望位置、或者例如当在加强结构16上方测量的叶片5的外部尺寸落在期望级别——即叶片高度H正确时,停止千斤顶26并重新拧紧螺栓,以将加强部分9、12和叶片部分8、11互相固定。
在本发明的该实施例中,螺栓6的作用是作为加强结构16的调节装置21的固定装置25,但在另一个实施例中,固定装置25可以是适用于在叶片5的组装完成后——即在叶片5的正常操作期间——持久地确保加强部分9、12的相对位置的定位销、专用螺栓或任意其它装置。
在本发明的该实施例中,迫使装置7为临时设置的千斤顶26,但在另一个实施例中,迫使装置7可以是永久设置的千斤顶,它可以是作为调节装置的一部分被驱动到适当位置的楔块、气缸、充气的袋或气球、设置成迫使部分9、12分开的轴或螺栓,或者它可以是调节装置21的一部分、与调节装置21整体形成或与调节装置21独立的任意其它类型装置,至少在叶片5的组装期间可迫使加强部分9、12彼此远离。
在本发明的该实施例中,调节装置21设置成实现叶片5的期望高度H,但在另一个实施例中,调节装置21可设置成补偿加强结构16的定位不精确、补偿加强结构16或叶片部分8、11的制造不精确或在叶片5的组装期间对加强部分9、12和叶片部分8、11之间的一个或多个接合处提供压力,以例如在接合处的粘合剂硬化时保证各部分8、9、11、12之间的良好接触。
在本发明的该实施例中,加强部分9、12与叶片部分8、11适配,使得接触面15形成为与叶片5的内表面配合,由此使得加强部分9、12可通过粘合剂——如任意类型的天然树脂或合成树脂——附接到叶片部分8、11。
在本发明的另一个实施例中,通过使加强部分9、12和叶片部分8、11包括用于连接装置的相应的孔、相应的互锁形状或其它相应的形状,或者部分8、9、11、12和/或部分8、9、11、12之间的接触面15可以其它方式成形、布置或以其它适于互连的方式,加强部分9、12可适于与叶片部分8、11连接。
在该实施例中,叶片仅设置有一个加强结构16,但在另一个实施例中,叶片5可设置有多于一个的加强结构16,例如两个、三个、四个或六个并置的结构16,并且可在将两个部分8、11彼此叠置后将全部或一些加强结构16置于叶片5内部。
在本发明的另一个实施例中,叶片5也可设置有仅一个例如呈梁的形式的加强结构16。该梁可以是承载整个叶片5的部件,且叶片部分8、11于是可仅为较薄的壳体,该壳体主要用于给叶片提供其空气动力学的形状。
图6示出根据本发明的用于风轮机叶片5的加强结构16的第二实施例当从叶片5的根部20观察时的剖视图。
在本发明的该实施例中,第二加强部分12为叉形,该叉形使得两个支腿27可起到调节装置21的引导装置22的作用,因为第一加强部分9可在支腿27形成的狭缝28内部来回运动。
在本发明的该实施例中,调节装置21在两个支腿28之间的狭缝28的底部处设置有形式为弹性部件24的迫使装置7。
当两个叶片部分8、11设置成相互接触时,因为加强部分9、12由此将彼此压靠从而压缩弹性部件24,所以弹性部件24被预压。弹性部件24随后将试图迫使第一加强部分9和第二加强部分12分开,因为它将对其所承受的负荷产生反作用。
在本发明的该实施例中,弹性部件24为多个压缩弹簧14,但在另一个实施例中,弹性部件24可为另外类型的弹簧,例如任意类型的盘簧、扭簧或拉簧,或者,部件24可为一个或多个成团或成块的柔性材料,例如橡胶、泡沫橡胶或任意类型的充气空腔——如一个或多个充气气球,或者是在变形后释放时完全或部分恢复其初始形状的任意其它类型的弹性体或弹性装置。
图7示出根据本发明的用于风轮机叶片5的加强结构16的第三实施例的立体剖视图。
在本发明的该实施例中,加强部分9、12适于与叶片部分8、11连接,因为加强部分9、12设置有适于设置粘合剂的较宽的接触面15,从而在各部分8、9、11、12之间形成牢固的连接。
在本发明的该实施例中,调节装置21设置有形式为特制弹簧14的迫使装置7,将参照图8进一步说明特制弹簧14。
弹簧14试图迫使加强部分9、12彼此远离,以在粘合剂硬化期间保证对接触面15的压力。
为了基本上防止加强结构16在组装后变形,调节装置21设置有呈设置在第二加强部分12的狭缝28中的粘合剂的形式的固定装置25。
在加强结构16或叶片5的组装期间或刚好在其组装之前,该狭缝设置粘合剂25。在叶片5组装期间,例如当将加强部分9、12连接于叶片部分8、11的粘合剂已基本硬化时,不再需要或期望由迫使装置7提供的力,并且设置在狭缝28中的粘合剂逐渐将加强部分9、12粘在一起,从而使加强部分9、12形成单个大致不会变形的加强结构16。
图8示出包括加强结构16的叶片5当从叶片5的尾缘观察时的剖视图,加强结构16包括弹簧14。
在该实施例中,调节装置21设置有形式为至少一个弹簧14的迫使装置7,该弹簧14形成为一波形金属丝。此类弹簧设计是一种简单且不昂贵的形成弹簧14的方式,其特别适合于配合在狭缝28中并在其中工作。
在该实施例中,弹簧14由特别适合于制造弹簧14的不锈钢制成,但在另一个实施例中,弹簧14可由普通钢、塑料或具有良好弹性的其它材料制成。
图9示出包括U形第一加强部分9的叶片5当从叶片5的根部观察时的剖视图。
在本发明的该实施例中,加强装置16包括一大致U形的第一加强部分9,该第一加强部分9在其每个支腿的顶部处设置有一第二加强部分12。
叶片5的截面呈大致泪滴形,由于叶片5是考虑了对风力的有利利用而设计的,所以叶片5的内表面和外表面可以是很复杂的、并且将沿叶片5的纵向长度变化。
因此在本发明的该实施例中,第一加强部分9设置有用于补偿第一叶片部分8的内表面和第二叶片部分11的内表面之间的不平行度的装置23。
在本发明的该实施例中,这些用于补偿不平行度的装置23的实施形式为U形第一加强部分9的支腿的永久弯曲,但在另一个实施例中,第二加强部分12、加强装置16的其它部分可包括这些装置,或者这些装置可由加强装置16的一个或多个部分中的永久的或更可能地为临时的柔性接头提供。
上面已参照风轮机叶片5、加强结构16等的设计和实施例的具体示例说明了本发明。然而应当理解,本发明不限于上述的特定实施例,而是可以在如权利要求书所述的本发明的范围内设计和改变出多种变型。

Claims (20)

1.一种包括加强结构(16)的风轮机叶片(5),所述加强结构(16)包括:
至少一个第一加强部分(9),其与所述风轮机叶片(5)的第一叶片壳体(8)连接;以及
至少一个第二加强部分(12),其与所述风轮机叶片(5)的第二叶片壳体(11)连接,
其中,所述至少一个第一加强部分(9)和/或所述至少一个第二加强部分(12)包括调节装置(21),使得所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)至少在所述风轮机叶片(5)的组装期间能够彼此相对位移,且所述调节装置(21)包括迫使装置(7),所述迫使装置设置成至少在所述风轮机叶片(5)的组装期间迫使所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)彼此远离。
2.根据权利要求1的风轮机叶片(5),其中,所述调节装置(21)包括引导装置(22),其用于引导所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)之间的相对位移。
3.根据权利要求2的风轮机叶片(5),其中,所述引导装置(22)能够实现沿大致仅一个方向的位移。
4.根据权利要求3的风轮机叶片(5),其中,所述大致仅一个方向为大致正交于所述叶片(5)的翼弦(C)的方向。
5.根据权利要求3或4的风轮机叶片(5),其中,所述迫使装置(7)适于迫使所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)沿与所述大致仅一个方向相同的方向彼此远离。
6.根据权利要求1的风轮机叶片(5),其中,所述迫使装置(7)为一个或多个弹性部件(24)。
7.根据权利要求6的风轮机叶片(5),其中,所述弹性部件(24)为橡胶垫、密封气体或任意类型的弹簧(14)。
8.根据权利要求7的风轮机叶片(5),其中,所述橡胶垫为泡沫橡胶垫。
9.根据权利要求7的风轮机叶片(5),其中,所述密封气体为空气。
10.根据权利要求1的风轮机叶片(5),其中,所述迫使装置(7)为一个或多个弹簧(14)。
11.根据权利要求1的风轮机叶片(5),其中,所述调节装置(21)包括固定装置(25),用于使所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)互相固定。
12.根据权利要求11的风轮机叶片(5),其中,所述固定装置(25)为粘合剂。
13.根据权利要求1的风轮机叶片(5),其中,所述第一加强部分(9)适于与由所述第一叶片壳体(8)的内部形成的一个或多个表面(15)连接,并且所述第二加强部分(12)适于与由所述第二叶片壳体(11)的内部形成的一个或多个表面(15)连接。
14.根据权利要求13的风轮机叶片(5),其中,所述加强结构(16)包括用于补偿所述由第一叶片壳体(8)的内部形成的表面(15)和所述由第二叶片壳体(11)的内部形成的表面(15)之间的不平行度的装置(23),其中用于补偿不平行度的所述装置(23)为U形的所述第一加强部分(9)的支腿的永久弯曲、或者为所述第二加强部分(12)的其它部分的一部分、或者为所述加强结构(16)中除第一加强部分和第二加强部分之外的其它部分的一部分、或者由所述加强结构(16)的一个或多个部分中的永久的或临时的柔性接头提供。
15.根据权利要求1的风轮机叶片(5),其中,所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)适于通过粘合剂与所述第一叶片壳体(8)和所述第二叶片壳体(11)连接。
16.一种风轮机叶片(5)的组装方法,所述方法包括以下步骤:
·形成相互接触或彼此靠近的至少一个第一叶片壳体(8)和至少一个第二叶片壳体(11),以大致形成风轮机叶片(5)或一段风轮机叶片(5);
·在所述第一叶片壳体(8)和所述第二叶片壳体(11)内形成加强结构(16),所述加强结构(16)包括至少一个第一加强部分(9)和至少一个第二加强部分(12);以及
·迫使所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)彼此远离,以便使所述第一加强部分(9)压靠于所述第一叶片壳体(8)并使所述第二加强部分(12)压靠于所述第二叶片壳体(11)。
17.根据权利要求16的方法,其中,所述方法进一步包括在迫使所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)彼此远离时固定所述第一叶片壳体(8)和所述第二叶片壳体(11)之间的相互位置的步骤。
18.根据权利要求16或17的方法,其中,在所述第一叶片壳体(8)和所述第二叶片壳体(11)相互接触之前将所述第一加强部分(9)和所述第二加强部分(12)设置在所述第一叶片壳体(8)上。
19.根据权利要求16的方法,其中,通过使所述第一叶片壳体(8)和所述第二叶片壳体(11)相互接触或彼此靠近来形成所述第一加强部分和所述第二加强部分之间的力。
20.根据权利要求16至19中任一项的风轮机叶片(5)的组装方法的应用,所述风轮机叶片(5)如权利要求1所述,其中,所述风轮机叶片(5)为用于变速变桨距型风轮机(1)的叶片(5)。
CN2008800062570A 2007-02-27 2008-02-07 风轮机叶片的加强结构、风轮机叶片及其组装方法和应用 Active CN101646866B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200700297 2007-02-27
DKPA200700297 2007-02-27
PCT/DK2008/000063 WO2008104174A2 (en) 2007-02-27 2008-02-07 A strengthening structure for a wind turbine blade, a wind turbine blade, a method for assembling a wind turbine blade and use hereof.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101646866A CN101646866A (zh) 2010-02-10
CN101646866B true CN101646866B (zh) 2012-07-25

Family

ID=39672745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800062570A Active CN101646866B (zh) 2007-02-27 2008-02-07 风轮机叶片的加强结构、风轮机叶片及其组装方法和应用

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7980826B2 (zh)
EP (1) EP2126349B1 (zh)
CN (1) CN101646866B (zh)
DK (1) DK2126349T3 (zh)
ES (1) ES2684123T3 (zh)
WO (1) WO2008104174A2 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009139619A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Darwind Holding B.V. A method of manufacturing a turbine blade half, a turbine blade half, a method of manufacturing a turbine blade, and a turbine blade
DE102009031947A1 (de) * 2009-07-07 2011-01-13 Nordex Energy Gmbh Rotorblatt für eine Windenergieanlage und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2012010331A1 (en) * 2010-07-21 2012-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Mould assembly and method of closing a mould assembly
CN101979239A (zh) * 2010-10-22 2011-02-23 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种兆瓦级风电叶片合模粘接方法
CN102166822B (zh) * 2010-12-20 2013-06-19 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种风力发电叶片下壳体与前缘粘贴角一体成型的方法
US8425196B2 (en) * 2011-01-28 2013-04-23 General Electric Company Wind turbine blades with a hardened substrate construction
ES2387432B1 (es) * 2011-02-25 2013-07-29 Francisco Javier Garcia Castro Procedimiento para la fabricación de palas eólicas, palas para hélices, alas o estructuras similares y estructura en forma de pala obtenida mediante dicho procedimiento
US20120027615A1 (en) * 2011-08-15 2012-02-02 General Electric Company Rotor blade
DK177744B1 (en) * 2012-10-16 2014-05-19 Envision Energy Denmark Aps Wind turbine having external gluing flanges near flat back panel
EP2840256B1 (en) * 2013-08-19 2016-12-28 Alstom Renovables España, S.L. Wind turbine blade
WO2015024573A1 (en) * 2013-08-20 2015-02-26 Bladena Aps A wind turbine, a wind turbine blade, and a method of reinforcing a wind turbine blade
GB2520083A (en) * 2013-11-11 2015-05-13 Vestas Wind Sys As Wind turbine blades
US20170284364A1 (en) * 2014-08-26 2017-10-05 Bladena Solutions Aps A wind turbine blade, and a method of reinforcing a wind turbine blade
US10697425B2 (en) 2015-07-28 2020-06-30 Vestas Wind Svstems A/S Wind turbine blades
EP3380721B1 (en) * 2015-11-26 2020-01-08 Vestas Wind Systems A/S Improvements relating to the manufacture of wind turbine blades
US11585319B2 (en) * 2017-11-07 2023-02-21 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blade manufacture
CN112912235B (zh) * 2018-09-11 2022-05-27 泰普爱复合材料股份有限公司 用于风力叶片翼梁盖中的突起的定位构型
ES2964402T3 (es) * 2018-12-03 2024-04-05 Vestas Wind Sys As Mejoras con relación a la fabricación de palas de aerogenerador
WO2021228338A1 (en) * 2020-05-12 2021-11-18 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blade
WO2021253146A1 (zh) * 2020-06-15 2021-12-23 永嘉县麦通机械有限公司 一种新型风力机叶片
EP4019771A1 (en) 2020-12-23 2022-06-29 General Electric Renovables España S.L. Method of mounting a blade to or unmounting a blade from a rotor hub of a wind turbine

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2965530A (en) * 1954-08-18 1960-12-20 Parsons Corp Method for joining dissimilar materials
US3330550A (en) * 1965-03-11 1967-07-11 Parsons Corp Clamping mandrel for bonding and like operations
FR2234130B1 (zh) * 1973-05-14 1976-04-30 Kamov Nikolai
IT7967327A0 (it) * 1979-02-15 1979-02-15 Fiat Ricerche Pala per motori eolici
DE3113079C2 (de) * 1981-04-01 1985-11-21 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Aerodynamischer Groß-Flügel und Verfahren zu dessen Herstellung
US5087187A (en) * 1990-03-09 1992-02-11 United Technologies Corporation Apparatus for molding hollow composite articles having internal reinforcement structures
US5332178A (en) * 1992-06-05 1994-07-26 Williams International Corporation Composite wing and manufacturing process thereof
DE4225599A1 (de) 1992-08-03 1994-02-17 Harald Dr Kayser Tragflügel für Windenergieanlage
US5417549A (en) * 1994-03-11 1995-05-23 United Technologies Corporation Expandable spar filler block device
DE4426949C1 (de) * 1994-07-29 1995-10-12 Continental Ag Verfahren zur Herstellung eines flexiblen, mit einem Fluid füllbaren Hohlkörpers
US6547522B2 (en) * 2001-06-18 2003-04-15 General Electric Company Spring-backed abradable seal for turbomachinery
DK175718B1 (da) * 2002-04-15 2005-02-07 Ssp Technology As Möllevinge
JP2004025946A (ja) 2002-06-24 2004-01-29 Honda Motor Co Ltd 航空機の翼構造
US7153090B2 (en) 2004-12-17 2006-12-26 General Electric Company System and method for passive load attenuation in a wind turbine
PT1695813E (pt) * 2005-02-24 2007-07-02 Vestas Wind Sys As Método de fabricação de uma pá de turbina eólica, instalação de fabricação de pás de turbina eólica e sua utilização.

Also Published As

Publication number Publication date
EP2126349A2 (en) 2009-12-02
CN101646866A (zh) 2010-02-10
DK2126349T3 (en) 2018-08-27
US20100003141A1 (en) 2010-01-07
WO2008104174A2 (en) 2008-09-04
US7980826B2 (en) 2011-07-19
EP2126349B1 (en) 2018-07-25
WO2008104174A3 (en) 2008-10-16
ES2684123T3 (es) 2018-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101646866B (zh) 风轮机叶片的加强结构、风轮机叶片及其组装方法和应用
US8753092B2 (en) Rotor blade for a wind turbine and methods of manufacturing the same
US9709030B2 (en) Methods of manufacturing rotor blade components for a wind turbine
US9574544B2 (en) Methods of manufacturing rotor blade components for a wind turbine
CN109789609B (zh) 用于风轮机叶片的模具及其组装方法
CN101811366A (zh) 制造复合材料制品的装置和方法
CN107000329A (zh) 使制造风力涡轮机叶片部件的第一模具部件相对于第二模具部件翻转的翻转装置
EP3802090B1 (en) A system and method for manufacturing a wind turbine blade
CN109328129B (zh) 制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的叶片模具和方法
CN109891089A (zh) 包括隔板的风力涡轮机叶片
CN113635587B (zh) 制造风力涡轮机转子叶片的方法
CN108883588B (zh) 用于风轮机叶片的嵌入元件
CN113453877A (zh) 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
CN114687925A (zh) 用于连接风力涡轮机叶片抗剪腹板的距离部件
CN115485127A (zh) 风力涡轮机叶片
EP3788254B1 (en) Method of forming wind turbine rotor blade root portions
US10711763B2 (en) Wind-turbine rotor blade and method for producing a wind-turbine rotor blade
EP4296046A1 (en) Co-infusion of a wind turbine blade glue flange
EP4140707A1 (en) Method for producing a wind turbine rotor blade and a shear web holding device
CN116917113A (zh) 用于引导风力涡轮机叶片的抗剪腹板的引导构件
CN116034010A (zh) 用于组装风力涡轮机叶片的方法、用于组装风力涡轮机叶片壳的风力涡轮机叶片楔以及用于在风力涡轮机叶片的组装期间将分开地制造的胶接凸缘夹持的夹持工具
GB2603463A (en) Bearing Assembly for Wind Turbines
CN117651802A (zh) 支撑风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法
CN113167216A (zh) 带有不同纤维类型的风力涡轮转子叶片壳
CN103597204A (zh) 包括根部端隔板的风力涡轮机叶片

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant