CN102626970A - 模制风力涡轮机叶片的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了模制风力涡轮机叶片的方法，所述方法包括以下步骤：在模具的内部上布置多个标记件；在模具中布置复合敷层；以及在模具中组装和固化复合敷层，从而在复合敷层的表面上形成标记件的反形印痕，该反形印痕在随后的组装步骤中帮助叶片相对于部件正确定位。本发明还描述了用于模制风力涡轮机叶片的模具；利用这种模具模制的风力涡轮机叶片；以及一种定位装置，用于相对于用本发明的方法模制的风力涡轮机叶片的根部定位钻孔和/或铣削工具。本发明还描述了一种制造风力涡轮机叶片的方法。

Description

模制风力涡轮机叶片的方法
技术领域
本发明描述了模制风力涡轮机叶片的方法、模制风力涡轮机叶片的模具、风力涡轮机叶片、定位装置和制造风力涡轮机叶片的方法。
背景技术
通常利用可以完整地模制整个叶片的技术（诸如闭式模具铸造技术）来制造风力涡轮机叶片（有时也称作转子叶片）。这种模具通常被制成为包括上半部和下半部的两部分。玻璃纤维编席可用于在适当的成形模具中构建部件层，并且使用树脂来粘结编席层，且在模具中用真空辅助树脂传递模制（VARTM）工艺固化所述编席层，从而得到纤维增强的聚合物或玻璃增强的塑性材料，通常简称为“玻璃纤维”。涂覆树脂的编席堆叠层通常被称为“敷层（layup）”或“复合敷层”。可利用真空将额外的树脂泵送入闭式模具中，从而使得部件层挤压模具表面的内侧，由此呈现期望的端部形状。然后，可对完工叶片进行处理（例如砂光和喷漆）和机加工，以便为了将叶片固定到另一部件做好准备（例如可以钻孔以容纳螺栓）。
对于具有清楚界定的压力侧和吸力侧的叶片，模具的每个半部都被特别地成形为使得完工的或铸造好的叶片具有期望的外形。显然，这种不对称的叶片必须以精确的角度安装到叶毂或变桨轴承，否则将不利地影响风力涡轮机的性能。因此，在为螺栓（它们用于将连接件（例如法兰）附接到叶片的基部）钻孔之前，或者在为了获得正确桨距而以一定角度铣削叶片下缘之前，必须确定叶片的正确定向。在现有的制造技术中，叶片（长度大概可为40m-50m或更长）被支撑在框架上，并且根据叶片的基本上呈圆形的基部来确定明确的参考点（例如在叶片最宽部分的外缘处的点）的相对位置。由于叶片基部具有圆形外形，因此通常也被称为环形区段或根部。叶片的巨大尺寸需要能够跨越参考点和根部之间长度的相应较长的工具或装置。以这种方式确定参考点是耗时的并且会增加叶片的总体成本。此外，这种技术容易出错，不能足够精确地执行机加工步骤。未被准确地钻在完全正确的点位上的螺栓孔，或稍微偏移的锥角，不可能被修正，并且可能会最终造成对载荷支承件（诸如变桨轴承）的损伤。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种制备用于机加工的叶片的简单、可靠和精确的方法。
此目的通过权利要求1所述的模制风力涡轮机叶片的方法、权利要求7所述的模制风力涡轮机叶片的模具、权利要求12所述的风力涡轮机叶片、权利要求13所述的定位装置和权利要求15所述的制造风力涡轮机叶片的方法来实现。
根据本发明，一种在模具中模制风力涡轮机叶片的方法，所述方法包括以下步骤：在所述模具的内部上布置多个标记件；在所述模具中布置复合敷层；以及在所述模具中组装和固化所述复合敷层，从而在所述复合敷层的表面上形成标记件的反形印痕（negative impression），该反形印痕在随后的组装步骤中帮助所述叶片相对于部件正确定位。
本发明方法的优点在于，利用将一个或多个标记件定位在模具中一个或多个关键位置的相当简单的技术，在固化叶片的表面上的期望位置处出现至少一个反形印痕或“参考标记”。如下文所述，根据标记件的几何形状，参考标记（即相应标记件的反形印痕（negative impression））可以是叶片表面中的压痕或凹陷，或者可以突出高于叶片的表面。根据模具中标记件的位置，反形印痕的位置可以清楚地表示叶片上一定的位置，例如，清楚地确定或标示叶片的吸力侧或压力侧等上一定的位置。然后，此参考标记可用于正确地定位工具（或刀具），例如铣削工具或钻孔工具，从而以高定位精度执行机加工步骤，以便使叶片精确地连接或附接到另一部件（诸如变桨轴承、叶毂等）。对于无任何螺栓衬套制成的转子叶片和/或对于待铣削以提供一定桨距角的转子叶片，根据本发明的方法提供了为桨距转动和/或桨距角确定固定点的、成本非常低廉且可靠的方式。所述方法的步骤不必按给定顺序执行。例如，可以先在模具中布置复合敷层，随后可在模具内部的内侧表面上布置标记件。
根据本发明，利用复合敷层模制风力涡轮机叶片的模具包括：被布置在所述模具内部上的多个标记件，以在所述模具中组装和/或固化复合敷层期间，在所述复合敷层的表面上形成对应数量的反形印痕，其中，反形印痕包括参考标记，该参考标记用于在随后的组装步骤中相对于另一部件正确定位所述叶片。
根据本发明，利用这种模具来模制风力涡轮机叶片。在固化后，叶片在与模具中的标记件位置相对应的位置处具有一个或多个清楚限定的参考标记。这些参考标记可以出现在叶片的外侧表面上，但是，当然（根据模具中标记件的布置方式）也可以出现在叶片中空部分的内侧表面上，如后文将要解释的。
根据本发明，提供了一种用于相对于风力涡轮机叶片的根部定位钻孔和/或铣削工具的定位装置，其中所述风力涡轮机叶片是在本发明的模具中利用上述方法模制而成的。该定位装置包括多个抓握件，其中至少一个抓握件被成形为匹配所述叶片的表面上的由所述模具的标记件形成的反形印痕。
根据本发明，制造风力涡轮机叶片的方法包括以下步骤：利用本发明的上述方法在模具中模制所述叶片；从所述模具中移走所述叶片；在所述叶片的根部的附近布置定位装置，从而使得所述定位装置的抓握件与所述叶片的表面上的反形印痕重合；以及沿所述定位装置引导工具，以对所述根部进行机加工。
根据本发明，简化了制造叶片的方法，同时提高了叶片可被机加工的精度。通过在叶片表面上清楚地标记一定的位置，可以在机加工步骤正确和精确地应用工具。例如，可利用定位装置将钻孔和/或铣削工具定位在合适的位置（或称使其就位）。由于利用了标记件在叶片表面上形成的反形印痕来相对于叶片明确地布置定位装置，因此可用铣削工具或钻孔工具来精确地执行所需的机加工步骤，例如，沿叶片的轮缘钻一系列螺栓孔，或以一定角度铣削叶片的边缘，等等。
本发明特别有利的实施例和特征由从属权利要求给出，这将在后文的描述中揭示。不同权利要求类型的特征可以视情况合并以给出本文未描述的其它实施例。
如技术人员将知晓的，这种模具可包括上半部和下半部，以致一个半部被成形为形成叶片的吸力侧，另一个半部被成形为形成叶片的压力侧。一旦复合敷层被准备好进行真空固结，模具的两个半部就被紧固到一起，以形成气密密封。优选地，模具还包括用于将树脂真空泵送入模具的入口和出口。这种真空固结步骤使得复合敷层被树脂完全浸湿，并且还导致复合敷层膨胀并挤压模具的内侧表面。这样，即可获得期望的叶片形状。
标记件可被置于模具中的任意位置，只要该位置在稍后的机加工阶段可以方便地和精确地定位工具。优选地，多个标记件被布置在模具内部上的与叶片根部或环形区段区域相对应的区域中，这是因为非常容易访问靠近叶片基部的根部中的任意参考标记。更进一步地，可将参考标记置于叶片上非常低的位置处（即在最靠近叶毂的那一端处），以便于隐藏参考标记，例如通过栓接到根部的法兰来隐藏参考标记。一个或多个标记件可以被布置在模具中，以在固化叶片的内部表面留下反形印痕，例如当在一个模具半部中布置了复合敷层后，标记件可被布置成挤压敷层的与叶片根部内表面相对应的表面，这种标记件可用适当的手段或装置附接到模具的内侧。然后，在真空固结期间，这种标记件将在根部内表面上留下反形印痕。
通常使用许多螺栓将法兰栓接（即用螺栓连接）到叶片，例如，对于根部直径为200cm或更大的叶片使用40个或更多螺栓，这些螺栓均匀地或等距离地沿法兰分开。可以通过被布置为延伸穿过螺栓孔的螺栓将法兰栓接到所述根部，所述螺栓孔从所述根部的外表面向内径向地钻在所述根部上。然而，这种螺栓的螺栓头会与用于将法兰连接到叶毂或变桨轴承上其相应部分的螺栓相干扰。因此，用于将法兰连接到叶片根部的螺栓孔通常被“向上”钻入叶片主体内，以与叶片的纵向轴线基本平行。变桨轴承的相应法兰可以已经安装在叶毂上或者可以被成形为使得它仅可以按特定定向安装。因此，重要的是，在根部区段精确地钻孔，从而使得法兰可以准确地附接到叶片，继而可以正确地栓接到变桨轴承上的相应法兰。因此，在本发明的优选实施例中，一个标记件被布置在模具内部的与叶片压力侧或吸力侧的中心相对应的区域，即，这种标记件被布置在叶片压力侧或吸力侧上沿着根部处于半途的点处。单个这种标记件即能正确地确定根部上应该钻制螺栓孔的点。因此，对于一系列等距离的螺栓而言，单个螺栓足以确定所有这种螺栓孔的位置。
当然，通过使用多于一个的标记件可以增加本发明方法的可靠性。因此，在本发明的另一优选实施例中，优选地，两个标记件可被布置在模具内部上基本沿直径相反的点处。例如，上文所述的单个标记件可被定位于模具中的如下点处，这些点与叶片吸力侧和压力侧两者上沿着根部处于半途的点相对应。
如上所述，叶片可以用相对于穿过叶毂的竖直平面稍微倾斜的方式安装到叶毂。为了以这种方式安装叶片而不需要重新设计叶毂和变桨轴承，通常要对根部的基部进行铣削，以形成锥角。一旦铣削锥角完成，就可以按上文所述执行额外的钻孔步骤，以钻出用于将法兰附接到根部的螺栓孔。然而，如果要让叶片相对于叶毂具有正确的角度，那么必须非常精确地铣削出锥角。因此，在本发明的特别优选的实施例中，优选地，三个标记件被基本等距离地布置在模具内部周围，从而可以获得用于正确定位铣削工具的三个参考标记。例如，一个标记件可以位于模具中与叶片压力侧上沿根部的大致中间点相对应的点处，而另外两个标记件被布置在与叶片吸力侧上沿根部的点相对应的点处。然后，当叶片已经被固化或已从模具中移走时，参考标记可用于快速确定应该如何相对于叶片的根部来定位铣削工具，以形成锥角。
如已指出的，反形印痕的几何形状取决于相应标记件的几何形状。标记件可以仅是一个模具半部的内侧表面上的相对较深的凹槽。然而，在真空固结期间，当复合层叠的外层挤压模具的内侧表面时，在外复合层上的相应区域会被压入凹槽。固化后，有形的凸脊将留在叶片的外表面上。然而，复合层一般相当坚硬，从而使得凸起的参考标记可能不很明显。因此，在本发明的特别优选实施例中，在模具的内侧表面上布置标记件的步骤包括：形成延伸到模具内部腔中的凸起件，从而使得由标记件形成的反形印痕包括处于铸造叶片的表面中的凹陷。例如，当柱桩或销形状的标记件在真空固结期间挤压模具内侧表面时，这种标记件能在复合敷层中形成清楚明显的压痕或凹陷。
可以在模具中这样布置标记件，即：使得在固化后，所述标记件被嵌入叶片主体中并且可以被移出。然而，之后，在铸造下一个叶片之前，需要再次将标记件布置在模具中。因此，在本发明的特别优选实施例中，标记件包括牢固地连接到模具的框架的标记件主体。优选地，这种标记件主体包括金属主体，因为大型叶片的模具构造一般包括用于支撑模具本身的钢架。优选地，可以将金属标记件焊接到这种钢架。
标记件可以具有任何适当的形状。优选地，标记件被成形为，使得当打开模具时，标记件可以容易地与固化的叶片分离。为了从模具中移走固化的叶片，要将两个半部彼此分离，而且通常是揭走上半部。如果在上半部中布置两个标记件，则优选将两个标记件成形为使得它们都可以容易地从固化叶片的主体中退出。因此，在本发明的优选实施例中，标记件包括锥形外形。例如，标记件可以具有底部（即最靠近模具内表面处）最宽并且可以沿它的长度朝一点逐渐变窄的锥形。
标记件形成在固化叶片表面中的反形印痕或参考标记实现了设置用于钻孔和/或铣削工具的定位装置的目的。为此，定位装置的抓握件优选匹配标记件所形成的反形印痕。因此，优选地，抓握件的形状与标记件本身的形状相匹配。在本发明的特别优选实施例中，标记件及其互补的抓握件使用相同的元件。例如，可以使用两个相同的锥形金属片，一个被焊接到模具的钢架以用作标记件，另一个被紧固到定位装置已用作抓握件。显然，如果使用多于一个的标记件，则不同形状的成对的标记件/抓握件可以被实现为提供一组参考标记和一组相应的抓握件。
优选地，定位装置以不会转动或滑动的固定方式附接到根部。为此，至少一个标记件优选具有当抓握件插入或装配在标记件所留下的参考标记上时防止定位装置滑动的形状。因此，在本发明的优选实施例中，标记件包括规则的多边形横截面，例如三角形或矩形横截面，这是因为参考标记中存在转角可以有效地防止抓握件移动，并因此防止定位装置相对于根部不希望地转动移动。这样，可以实现对钻孔或铣削工具有利精确的控制。
定位装置可以优选用于相对各种不同的叶片模型的根部定位某一工具，从而不必为叶片的每一尺寸或模型制造定位工具。根据叶片尺寸或根部区段的直径，可以在模具中布置一个、两个、三个或更多标记件，以在叶片表面形成相应数量的参考标记。因此，在本发明的另一优选实施例中，定位工具优选包括调节件，用于调节抓握件的位置，以与模具的相应标记件的位置相匹配。
一旦已对叶片根部进行了机加工，则叶片根部可以与叶毂的变桨轴承连接。之后，在叶毂内侧的维修区内不能看到叶片根部外表面上的任何参考标记。然而，有时需要确定叶毂中相对于变桨轴承的叶片的定向或桨距角位置。因此，在本发明的特别优选实施例中，定位装置包括标记装置，该标记装置用于在叶片根部内表面上形成至少一个标记。例如，抓握装置可被实现为在根部区段的内表面上形成标记，该标记优选与根部外表面上的参考标记的位置相对应。这样，限定叶片桨距角的参考标记的任意布局将“映照”在叶片根部的内表面上，在这里维修工人可以容易地看到和理解它们。
附图说明
根据下面结合附图所作的详细描述中，本发明的其它目的和特征将变得更加明显。然而，应该理解，附图仅被设计成用于说明的目的，而不应用来限制本发明。
图1示出了风力涡轮机的简化视图；
图2示出了在根据本发明的模具的第一实施例中穿过复合敷层的简化横截面；
图3示出了在根据本发明的模具的第二实施例中穿过复合敷层的简化横截面；
图4示出了在根据本发明的模具的第三实施例中穿过复合敷层的简化横截面；
图5示出了使用本发明方法制造的叶片的根部；
图6示出了在图5根部周围适当位置处的根据本发明的定位装置。
在所有附图中，相同的附图标记表示相同的对象。附图中的对象不一定是按比例绘制的。
具体实施方式
图1示出了风力涡轮机4的叶毂区的简化视图，其示出了通过法兰与叶毂41的变桨轴承连接的三个叶片1，且其中，叶毂41安装在由机塔44支撑的机舱43上。叶片1具有清楚界定的压力侧12和吸力侧11，叶片1能够容易地被风转动。如普通技术人员可以理解的，这种叶片1必须以精确方式与变桨轴承41连接，从而优化其运行情况。对于具有机加工锥角的叶片1而言，精确的连接更加重要，这是因为此锥角决定了叶片1和穿过叶毂5的水平面之间所对的角度。附图的描述图解说明了如何制备本发明的叶片1以用于机加工，从而使得能够在根部精确地钻出用于附接法兰的螺栓孔，并且使得能够精确地铣削出根部的锥角。
图2至图4示出了在根据本发明的模具2的若干实施例中穿过复合敷层14和模具2的简化横截面。模具2包括下半部21和上半部22。下半部21可被成形为限定了叶片1吸力侧11的形状，上半部22可对叶片1的压力侧12进行成形，反之亦然。通常围绕核心或心轴（为简单起见，附图中未示出）布置或构建复合敷层14。这些横截面是穿过靠近根部的与完工叶片的基部相对应的区域截取的。图2示出了单个标记A，标记件A被布置在模具2内表面上的某一点处，突出进模具2的内部，从而在真空固结期间，标记件A的主体将被压入复合敷层14的外表面13中。优选地，这种标记件仅以某一程度延伸入复合敷层，例如仅延伸复合敷层厚度的四分之一或二分之一等的深度，从而形成大小令人满意的反形印痕，而不会损害完工叶片的结构性能。标记件A的位置可以指示在完工叶片的根部上钻螺栓孔的地点。对于所有法兰螺栓孔都等距离地钻在根部圆中的普通情况，单个标记件A因而足够用来限定所有螺栓孔在螺栓布局中的位置。
图3示出两个标记件A、A’，标记件A、A’被基本布置在模具2内部上的沿直径相对的点处，从而，第一标记件A基本位于模具2的下半部21的中间，例如在对叶片吸力侧进行成形的模具下半部21的中间，而另一标记件A’基本位于模具2的上半部22的中间，例如在对叶片压力侧进行成形的模具半部22的中间。当相对完工叶片的根部布置铣削和/或钻孔工具时，这种标记件布局可以提供更高的精度。
图4示出三个标记件A、B、C，在模具2的内部基本等距离地布置标记件A、B、C，从而，第一标记件A基本位于模具的半部21的中间，例如在对叶片吸力侧进行成形的模具半部21的中间。另外两个标记件B、C被布置在另一模具半部22的内部上。当相对完工叶片的根部布置铣削工具以正确地铣削锥角时，这种标记件布局可以使得精度高。
图5示出在以上图4所描述的第三版本的模具2中，使用根据本发明的方法制造的叶片1的根部10。该图示出在叶片1的一侧上通过两个标记件B、C产生的两个反形印痕RB、RC或参考标记RB、RC。第三参考标记RC由虚线示出。参考标记RA、RB、RC可以用于相对叶片根部将铣削和/或钻孔工具布置在合适的位置，例如精确地钻等距隔开的螺栓孔51（由点线示出）。如图所示，参考标记RA、RB、RC形成在叶片1的靠近其开口端的区域，从而这些参考标记RA、RB、RC将被稍后通过机加工出的螺栓孔与叶片1连接的法兰隐藏或覆盖。
图6示出根据本发明的围绕叶片1根部定位在适当位置的定位装置3。在第一参考标记RA可以表示将被钻在根部的基部中的第一螺栓孔（以及由此推出的其它螺栓孔）的位置时，另外两个参考标记RB、RC可以限定叶片压力侧的上表面，从而定位装置3可以用于正确地布置或引导用于铣削锥角α的铣削工具6。定位装置3包括抓握件31，该抓握件31被成形为匹配由标记件A、B、C在叶片1的外表面13中形成的参考标记RA、RB、RC。在此实例中，标记件A、B、C具有三角形横截面，抓握件RA、RB、RC呈现与标记件A、B、C相同的几何形状。以此方式，抓握件RA、RB、RC可以牢固地抓握住叶片1的根部10，同时在钻孔工具在根部10钻用于法兰螺丝的孔51时引导钻孔工具，同时在铣削工具6机加工锥角α时引导铣削工具。为了使定位装置3可与不同的参考标记件布局一起使用，可用调节件32、33根据需要移动抓握件31，在此情形中，紧固件32和开口33的布局允许抓握件31的各种排布方式。
尽管以优选实施例及其变型的形式公开了本发明，但是应该理解，在不脱离本发明范围的情况下，可对本发明进行许多额外的改进和变型。
为清楚起见，应该理解，贯穿本申请使用的表示英语不定冠词的用语“一”并不排除多个，并且用语“包括”并不排除其它元件或步骤。

Claims (15)

1. 一种在模具（2）中模制风力涡轮机叶片（1）的方法，所述方法包括以下步骤：
在所述模具（2）的内部上布置多个标记件（A、A’、B、C）；
在所述模具（2）中布置复合敷层（14）；以及
在所述模具（2）中组装和固化所述复合敷层（14），从而在所述复合敷层（14）的表面（13）上形成标记件（A、A’、B、C）的反形印痕（RA、RB、RC），该反形印痕（RA、RB、RC）在随后的组装步骤中帮助所述叶片（1）相对于部件（41、42）正确定位。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个标记件（A、A’、B、C）被布置在所述模具（2）内部上与所述叶片（1）的根部（10）相对应的区域中。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，标记件（A）被布置在所述模具（2）内部上与所述叶片（1）的吸力侧（11）或压力侧（12）上所述根部（10）的中心相对应的区域中。
4. 根据权利要求2或3所述的方法，其中，两个标记件（A、A’）优选被布置在所述模具（2）内部上基本沿直径相反的点处。
5. 根据权利要求3所述的方法，其中，三个标记件（A、B、C）优选被基本等距离地布置在所述模具（2）的内部的周围。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述模具（2）的内部上布置标记件（A、A’、B、C）的步骤包括形成延伸到所述模具（2）的内部腔中的凸起件（A、A’、B、C），从而使得由所述标记件（A、A’、B、C）形成的反形印痕（RA、RB、RC）包括所模制叶片（1）的表面（13）中的凹陷（RA、RB、RC）。
7. 一种利用复合敷层（14）模制风力涡轮机叶片（1）的模具（2），所述模具（2）包括被布置在所述模具（2）内部上的多个标记件（A、A’、B、C），以在所述模具（2）中组装和/或固化所述复合敷层（14）期间，在所述复合敷层（14）的表面（13）上形成对应数量的反形印痕（RA、RB、RC），其中，反形印痕（RA、RB、RC）包括参考标记，该参考标记用于在随后的组装步骤中相对于另一部件（41、42）正确定位所述叶片（1）。
8. 根据权利要求7所述的模具，其中，标记件（A、A’、B、C）包括与所述模具（2）的框架（24）连接的标记件主体（A、A’、B、C）。
9. 根据权利要求7或8所述的模具，其中，所述标记件（A、A’、B、C）包括规则的多边形横截面。
10. 根据权利要求7至9中任一项所述的模具，其中，所述标记件（A、A’、B、C）包括锥形外形。
11. 一种风力涡轮机叶片（1），其利用权利要求7至10中任一项所述的模具（2）模制而成。
12. 一种定位装置（3），用于相对于风力涡轮机叶片（1）的根部（10）定位钻孔和/或铣削工具（6），所述风力涡轮机叶片（1）是利用权利要求1至6中任一项所述的方法模制而成的，所述定位装置（6）包括多个抓握件（31），其中至少一个抓握件（31）被成形为匹配所述叶片（1）的表面（13）上由所述模具（2）的标记件（A、B、C）形成的反形印痕（RA、RB、RC）。
13. 根据权利要求12所述的定位装置，包括调节件（32），该调节件（32）用于调节抓握件（31）的位置，以与所述模具（2）的相应标记件（A、A’、B、C）的位置重合。
14. 根据权利要求12或13所述的定位装置，包括标记装置，该标记装置用于在叶片（1）的所述根部（10）的内部表面上形成至少一个标记。
15. 一种制造风力涡轮机叶片（1）的方法，所述方法包括以下步骤：
用权利要求1至6中任一项所述的方法在模具（2）中模制所述叶片（1），以在所述叶片（1）的表面（13）上形成多个反形印痕（RA、RB、RC）；
从所述模具（2）中移走所述叶片（1）；
在所述叶片（1）的根部（10）周围布置定位装置（3），从而使得所述定位装置（3）的抓握件（31）与所述叶片（1）的表面上的反形印痕（RA、RB、RC）相匹配；以及
沿所述定位装置（3）引导钻孔和/或铣削工具（6），以对所述根部（10）进行机加工。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112211777A (zh) * 2019-07-09 2021-01-12 西门子歌美飒可再生能源公司 用于连接两个风力涡轮机叶片部分、制造风力涡轮机以及连接两个模制部分的方法
CN112833262A (zh) * 2020-12-30 2021-05-25 浙江桐欣建材有限公司 一种玻璃纤维钢管道及其制造方法
CN114981056A (zh) * 2020-01-27 2022-08-30 西门子歌美飒可再生能源公司 制造风力涡轮机壳的方法、风力涡轮机叶片、风力涡轮机和修理风力涡轮机叶片壳的方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102963004B (zh) * 2012-11-22 2015-01-28 昆山华风风电科技有限公司 风机叶片根端精制工艺及模具
EP2878812B1 (de) 2013-11-27 2017-04-26 Nordex Energy GmbH Windenergieanlagenrotorblatt für einen Rotor mit Spinner
MX2016013094A (es) * 2014-04-24 2017-04-06 Lm Wp Patent Holding As Sistema y método para fabricar un aspa de turbina eólica.
EP2963282B1 (en) * 2014-07-04 2018-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Mounting ring arrangement for wind turbine blade
CN105172162B (zh) * 2015-08-25 2017-08-15 西北工业大学 一种航空发动机复合材料风扇叶片成型模具
EP3168457B1 (en) * 2015-11-10 2021-06-16 Nordex Energy Spain, S.A. Wind turbine with blades with a coning angle
KR20200074217A (ko) * 2017-11-16 2020-06-24 보벤 프로퍼티즈 게엠베하 풍력 발전 설비의 로터 허브와 로터 블레이드의 연결
US11167507B2 (en) 2018-03-16 2021-11-09 General Electric Company Method for manufacturing a wind turbine rotor blade root assembly
CN109703070B (zh) * 2018-12-29 2024-03-22 中材科技（酒泉）风电叶片有限公司 一种风电叶片预埋叶根防缩模工装
CN110273811B (zh) * 2019-07-02 2023-11-24 中材科技（白城）风电叶片有限公司 一种根部免切风电叶片设备
WO2021069399A1 (en) * 2019-10-07 2021-04-15 Vestas Offshore Wind A/S An improved method for the manufacture of wind turbine blades
WO2022169929A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-11 Tpi Composites, Inc. Spatial coordinate tracking of wind turbine assembly components using laser projection system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080206059A1 (en) * 2004-12-29 2008-08-28 Mark Hancock Method Of Manufacturing A Wind Turbine Blade Shell Member With A Fastening Member And A Wind Turbine Blade With A Fastening Member
WO2010073675A1 (ja) * 2008-12-24 2010-07-01 パナソニック株式会社 回折光学素子の製造方法および回折光学素子
WO2010084320A2 (en) * 2009-01-21 2010-07-29 Aquamarine Power Limited Composite blade

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2202042A (en) * 1938-01-13 1940-05-28 Clinton W Blount Method of manufacturing hollow objects
US3331166A (en) * 1964-11-27 1967-07-18 Brenning Albert Jig for grinding turbine blades of jet engines
US3704194A (en) * 1970-07-02 1972-11-28 Gen Electric Perforated reinforced plastic member and method for making
US4031601A (en) * 1975-02-11 1977-06-28 Dayton Scale Model Company Method of fabricating and mounting a fiberglass fan blade
US4497587A (en) * 1983-06-20 1985-02-05 General Electric Company Three-pad journal bearing
US5222297A (en) * 1991-10-18 1993-06-29 United Technologies Corporation Composite blade manufacture
US20070251090A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-01 General Electric Company Methods and apparatus for fabricating blades
US20100332016A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-30 Abrams Charles A Vision guided real time locating and trimming of flash
DE102010003296B4 (de) * 2010-03-25 2013-11-07 Repower Systems Se Vorrichtung und Teilform für die Herstellung von Rotorblättern für Windenergieanlagen und Herstellungsverfahren
EP2526294A1 (en) * 2010-04-12 2012-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Heating mats arranged in a loop on a blade

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080206059A1 (en) * 2004-12-29 2008-08-28 Mark Hancock Method Of Manufacturing A Wind Turbine Blade Shell Member With A Fastening Member And A Wind Turbine Blade With A Fastening Member
WO2010073675A1 (ja) * 2008-12-24 2010-07-01 パナソニック株式会社 回折光学素子の製造方法および回折光学素子
WO2010084320A2 (en) * 2009-01-21 2010-07-29 Aquamarine Power Limited Composite blade

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112211777A (zh) * 2019-07-09 2021-01-12 西门子歌美飒可再生能源公司 用于连接两个风力涡轮机叶片部分、制造风力涡轮机以及连接两个模制部分的方法
CN114981056A (zh) * 2020-01-27 2022-08-30 西门子歌美飒可再生能源公司 制造风力涡轮机壳的方法、风力涡轮机叶片、风力涡轮机和修理风力涡轮机叶片壳的方法
CN112833262A (zh) * 2020-12-30 2021-05-25 浙江桐欣建材有限公司 一种玻璃纤维钢管道及其制造方法
CN112833262B (zh) * 2020-12-30 2022-07-29 浙江桐欣建材有限公司 一种玻璃纤维钢管及其制造方法

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