CN104995400B - 风轮机叶片抗剪腹板的对准 - Google Patents

风轮机叶片抗剪腹板的对准 Download PDF

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Abstract

提供了一种使风轮机叶片的构建用的抗剪腹板对准的方法。所述方法包括：提供一个或多个夹具(402)，将每个夹具配置成接收一个或多个间隔器元件(701)；以及提供一个或多个间隔器元件(701)。将第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板放置在所述一个或多个夹具(402)上，以使所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板对准。相对于彼此约束所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板并且由所述一个或多个间隔器元件分开所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板。然后连同所述一个或多个间隔器元件从所述夹具去除所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板。还提供了一种相应的设备。

Description

风轮机叶片抗剪腹板的对准
技术领域
本发明涉及用于风轮机的转子叶片，并且涉及一种用于使在这样的叶片中使用的抗剪腹板(shear web)对准的方法及相应设备。
背景技术
在图1中图示了一种典型的水平轴风轮机。风轮机1包括塔架2、安装在塔架2顶部的机舱3以及转子4，转子4可操作地联接到机舱3内的发电机5。风轮机1将风的动能转换为电能。除了发电机5，机舱3还可容纳将风能转换为电能所需要的各种部件，并且还可容纳操作及优化风轮机1的性能所需要的各种部件。塔架2支撑着由机舱3、转子4以及机舱3内的其它风轮机部件提供的负荷。
转子4包括中央轮毂6以及从中央轮毂6径向向外延伸的大致平面配置的三个细长的转子叶片7a、7b、7c。在操作中，叶片7a、7b、7c被配置成与经过的空气流相互作用以产生升力，该升力导致中央轮毂6围绕其纵向轴线旋转。超过最小水平的风将起动转子4并且允许转子4在基本垂直于风向的平面内旋转。该旋转被发电机5转换为电力并且通常供给到公用电网。
风轮机叶片具有使之连接到中央轮毂的根段。根段的横截面一般为圆形，并且对于长度为80m或以上的叶片可以具有多达4米或5米的直径。在叶片的与根部相反的一端是叶梢。沿着叶片在根部和叶梢之间的方向称为翼展方向。在称为弦向方向的横向方向上，叶片在前缘和后缘之间延伸。
图2示出了示例转子叶片构造，图2的分解立体图示出了在这样的转子叶片的构建中使用的元件。转子叶片由两个半壳202和206形成，每个半壳均包括细长的增强结构204。基本沿着风轮机叶片的全长从根段延伸到叶梢的这两个增强结构被称为翼梁帽。完整的风轮机叶片由两个半壳202和206以及放置在其间的两个抗剪腹板205形成。抗剪腹板205用于将翼梁帽联接到一起，以便传递剪切力。
抗剪腹板由需要彼此对准的第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板形成。因为叶片可能长达80m以上，所以抗剪腹板优选地由多个节段的相应抗剪腹板面板形成。例如，各节段可由长度为大约10m或11m的抗剪腹板面板形成，使得它们能装配于标准运输集装箱中。可以形成在其间具有采取所谓的“顶帽”或大致“U”形布置的连接元件的抗剪腹板面板。这具有的优点是，抗剪腹板面板可以制造并维持成彼此对准。不幸的是，由于所得到的顶帽布置的尺寸较大，在叶片的根部处使用抗剪腹板面板之间的连接元件是不实际的。因此，越接近根部抗剪腹板面板越大，这样的抗剪腹板面板在制造叶片期间需要分开安装并彼此对准。
使相邻的抗剪腹板面板彼此对准可能是一个耗时的过程，这必然发生在时间先决的叶片组装最后阶段，在此期间在同一时间要着手多个工艺。
因此，期望提供一种以容易的方式使插入风轮机叶片中的抗剪腹板面板对准的方法，避免必须在叶片本身内执行耗时对准的问题。
发明内容
以现在要参考的主要方面限定本发明。在其它方面中陈述优选特征。
根据本发明的第一方面，提供了一种使用于构建风轮机叶片的抗剪腹板对准的方法。所述方法包括：提供一个或多个夹具，将每个夹具配置成接收一个或多个间隔器元件；以及提供一个或多个间隔器元件。将第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板放置在所述一个或多个夹具上，以使所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板彼此对准。相对于彼此约束所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板并且所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板由所述一个或多个间隔器元件分开。然后连同所述一个或多个间隔器元件从所述夹具去除所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板。
通过使所述抗剪腹板面板对准在所述夹具上以及使用所述间隔器元件，当在叶片构建期间将所述面板插入风轮机叶片中时可以维持所述抗剪腹板面板的对准。这在作为时间先决过程将所述抗剪腹板面板定位于所述叶片中时不需要复杂的对准方法。
约束所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板的步骤可包括：将粘合剂施加到所述一个或多个间隔器元件，以将所述间隔器元件粘附到所述抗剪腹板面板中的每个抗剪腹板面板。所述间隔器元件可因此用于约束所述面板，并且特别防止所述面板分离。另外地或另选地，约束所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板的步骤可包括：施加推动力或夹紧力以将所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板推到一起。
所述一个或多个夹具均可包括用于接收间隔器元件的一个或多个凹部，从而允许多个间隔器用在每个夹具上。所述一个或多个夹具均可包括用于接收间隔器的至少两个凹部，所述凹部在使用中位于所述夹具上彼此不同的高度处，使得当在所述抗剪腹板面板之间就位时，所述间隔器位于不同的高度处。将所述间隔器元件放置在不同的高度处确保了由所述间隔器施加在所述面板上的阻力在更大的面积上散布开。所述凹部可在所述夹具上进一步彼此错开，使得在使用中，所述间隔器在沿着所述抗剪腹板面板的长度的方向上彼此错开。再次，使所述间隔器的位置错开有助于避免所述间隔器的所述阻力的集中。
每个夹具均可包括用于使夹紧件穿过的孔，所述孔被定位得靠近接收所述间隔器的凹部中的一个凹部，通过在靠近所述孔的所述间隔器元件附近将夹紧件施加到所述抗剪腹板面板而实现所述推动力的施加。将夹紧力直接施加到所述间隔器元件避免了所述抗剪腹板面板上不必要的应力或力。
所述一个或多个夹具均可包括：主体部，所述主体部用于接收所述间隔器元件；以及支撑构件，所述支撑构件在使用中用于支撑所述面板。优选地，所述支撑构件包括安装组件，所述安装组件被配置成接收所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板，当所述抗剪腹板面板被安装在所述夹具上时，所述主体部位于所述抗剪腹板面板之间。所述安装组件可进一步包括两个安装边缘，所述安装边缘被配置成接收并支撑对准的所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板，使得第一抗剪构件和第二抗剪构件由所述夹具的所述安装边缘沿着所述抗剪构件的一个边缘进行支撑，所述抗剪构件处于直立位置，翼展尺寸大致平行于供安装所述夹具的地板。所述安装边缘可具有与所述抗剪腹板面板上的凸缘互补的形式，以在使所述抗剪腹板面板对准时容纳所述凸缘。此外，在使用中，当所述抗剪腹板面板被安装在所述夹具上时，所述安装组件可以以一距离位于所述间隔器元件与面板之间的联接点的下方，借助该距离，足以容纳沿着所述抗剪腹板面板中的至少一个抗剪腹板面板的边缘在朝向另一个抗剪腹板面板的方向上突出的凸缘。
所述主体部可包括第一主体面板和第二主体面板，在所述第一主体面板和第二主体面板之间具有间隔，以允许所述间隔器的一部分延伸到所述第一主体面板和第二主体面板之间的空间中。在所述间隔器具有带接合段的形状的情况下，诸如将在下文描述的“T”形状，这允许诸如“T”的尖部的所述接合段在两个面板之间向下延伸，使之当安装在所述夹具中时更牢固。
所述夹具可被配置成使得在使用中，在所述夹具中的任何所述凹部的上方都不存在夹具结构，以允许所述抗剪腹板连同所述间隔器元件从所述夹具提升。这允许所述凹部位于不同的高度处，同时避免当所述间隔器元件与所述抗剪腹板面板从所述夹具中去除时阻碍所述间隔器元件的路径。特别地，所述主体部可由形成大致“L”形横截面的两段构成，其中，在使用中，第一段在沿着所述抗剪腹板面板的长度的方向上延伸，并且第二段在基本垂直于所述第一段的方向上延伸。优选地，所述第一段具有用于接收第一间隔器的凹部，并且所述第二段具有用于接收第二间隔器的凹部。
提供一个或多个夹具的步骤可包括：提供沿着所述抗剪腹板面板的长度间隔开的多个夹具，以接收所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板。所述夹具均可被配置成当所述抗剪腹板被安装在所述夹具上时依次在比前一夹具高出地面更多的高度处支撑所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板，以考虑到所述抗剪腹板面板沿着其长度的锥度。
所述间隔器或间隔器元件可由诸如泡沫块的轻质材料构成。所述间隔器优选地由可以保持所述面板对准而不会对总体结构增添不必要的额外重量的材料制成。因为所述间隔器不需要传递在风轮机叶片的使用期间经受的负荷力，轻质材料为此是合适的。
所述间隔器中的至少一些间隔器可包括接合段，所述接合段用于接收定位在风轮机叶片的内表面上的接合标记器，以将所述抗剪腹板面板正确地定位在所述叶片中。所述间隔器可被接收在所述夹具上，以当所述抗剪腹板面板被安装在所述夹具上时沿着所述抗剪腹板面板的长边缘接触所述抗剪腹板面板，并且其中沿着所述抗剪腹板的其中一个边缘定位的所述间隔器包括接合段，所述接合段沿着所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板之间的方向长度减少并且在朝向所述抗剪腹板的边缘的方向上延伸且延伸至所述边缘。如上文提到的，具有接合段的所述间隔器可具有大致“T”形的横截面。
所述一个或多个夹具可与一个或多个间隔器元件一起提供，所述间隔器元件被预装载在所述夹具上。另选地，所述方法可涉及将所述一个或多个间隔器元件放置在所述一个或多个夹具上的步骤，优选地在将所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板放置在所述一个或多个夹具上的步骤之前执行该步骤。
根据本发明的第二方面，提供了一种将根据本文中描述的任何方法对准的两个抗剪腹板插入由两个相对的半壳形成的风轮机叶片中的方法。所述方法包括：提供风轮机叶片的半壳；沿着所述壳的内表面将标记器间隔开，所述标记器之间的间距对应于所述抗剪腹板的相应间隔器元件之间的间距；使所述抗剪腹板的所述间隔器与所述标记器对准；将所述间隔器与所述标记器接合；以及将所述抗剪腹板固定到所述壳的所述内表面。所述标记器可以是接合标记器，所述接合标记器被配置成与所述间隔器元件的一个或多个间隔器元件中的接合段接合。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于在本文中描述的方法中使用的夹具。所述夹具包括：一个或多个凹部，所述凹部用于接收一个或多个间隔器元件；以及安装组件，所述安装组件被配置成支撑第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板，使得当所述抗剪腹板面板被安装在所述夹具上时，用于所述间隔器元件的所述凹部位于所述抗剪腹板面板之间。
提供这样的夹具允许所述夹具上的抗剪腹板面板与设置在所述抗剪腹板面板之间的间隔器元件对准，以当在叶片构建期间将所述面板插入风轮机叶片中时维持对准。
所述夹具可包括用于接收间隔器或间隔器元件的至少两个凹部，所述凹部在使用中位于所述夹具上彼此不同的高度处，使得当在所述抗剪腹板面板之间就位时所述间隔器位于不同的高度处。所述凹部可在所述夹具上彼此错位，使得在使用中，所述间隔器在沿着所述抗剪腹板面板的长度的方向上彼此错位。每个夹具均可包括用于使夹紧件穿过的孔，所述孔被定位得靠近接收所述间隔器的凹部中的一个凹部，通过在靠近所述孔的所述间隔器元件附近将夹紧件施加到所述抗剪腹板面板而实现所述推动力的施加。
所述夹具可进一步包括：主体部，所述主体部用于接收所述间隔器元件；以及支撑构件。所述支撑构件可包括安装组件，所述安装组件被配置成接收所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板，在使用中所述主体部位于所述抗剪腹板面板之间。所述安装组件可包括两个安装边缘，所述安装边缘被配置成接收并支撑对准的所述第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板。在使用中，所述安装组件可以以一距离位于所述间隔器元件与面板之间的联接点下方，借助该距离，足以容纳沿着所述抗剪腹板面板中的至少一个抗剪腹板面板的边缘在朝向另一个抗剪腹板面板的方向上突出的凸缘。可选地，所述主体部可包括第一主体面板和第二主体面板，在所述第一主体面板和第二主体面板之间具有间隔，以允许所述间隔器延伸到所述第一主体面板和第二主体面板之间的空间中。
所述夹具可被配置成使得在使用中，在任何所述凹部上方都不存在夹具结构，以允许所述抗剪腹板与所述间隔器元件一起从所述夹具提升。可选地，所述主体部由形成大致“L”形横截面的两段构成，其中在使用中，第一段在沿着所述抗剪腹板面板的长度的方向上延伸，并且第二段在基本垂直于所述第一段的方向上延伸。可选地，所述第一段具有用于接收第一间隔器的凹部，并且所述第二段具有用于接收第二间隔器的凹部。
附图说明
现在将仅借助示例并且参考以下附图更详细地描述本发明的实施方式，其中：
图1示出了风轮机的主要结构部件；
图2是在风轮机叶片中使用的元件的示例的分解立体图；
图3是根据本发明的实施方式的使抗剪腹板面板对准的方法的流程图；
图4是可用在根据本发明的实施方式的方法中的夹具的示例的立体图；
图5是当间隔器元件已经插入凹部中且腹板面板装载到夹具上时的图4的夹具的侧面轮廓图；
图6是图4的夹具的轮廓图的边缘；
图7中的图7(a)和图7(b)示出了间隔器元件的示例的可能横截面；
图8是连接到抗剪腹板面板且定位在风轮机叶片内时的间隔器的立体图；
图9中的图9(a)和图9(b)示出了在根据本发明的一个实施方式的使抗剪腹板面板对准的方法中涉及的步骤；以及
图10中的图10(a)和图10(b)示出了在将腹板组件插入风轮机叶片的方法中涉及的步骤。
具体实施方式
图3是根据本发明的一个实施方式可提供的总体方法的流程图。在讨论方法中所使用的部件的具体构造以及方法的具体方面之前，将首先讨论该总体方法。
在步骤301，定位多个夹具以接收并对准两个抗剪腹板面板。夹具的用途在于：在对准位置支撑抗剪腹板面板，使得抗剪腹板面板可以联接到一起。一旦面板已经联接到一起，面板就可以在对准状态下从夹具中去除，插入风轮机叶片中。
步骤302涉及：将间隔器元件装载到夹具上，并且特别地装载到夹具内的凹部中。间隔器元件的用途在于：维持抗剪腹板面板之间的正确间距，使得抗剪腹板面板在从夹具中去除时保持彼此对准。严格意义上，间隔器元件可能会以预装载方式设置在夹具中，因此该步骤可能不是必要的，但在某一时刻，间隔器元件需要被装载到夹具中。
在步骤303，将第一面板和第二面板装载到夹具上，如上文提到的，夹具支撑着面板，使面板相对于彼此处于对准位置。可一次装载一个面板，或者可同时装载这些面板。面板被装载于间隔器元件的任一侧，使得间隔器元件位于这些面板之间并且提供抵抗面板靠拢到一起的阻力。为了在连接点将面板联接到间隔器元件，可先于步骤303将粘合剂施加到间隔器。
应当理解的是，在使用中，间隔器元件应该延伸超出夹具的主体，使得间隔器元件在被安装时物理接触第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板并且可以连接到这些面板，使得当从夹具提升面板时，间隔器元件也从夹具去除。
在步骤304，面板可夹紧到一起，一旦面板从夹具中去除，夹紧提供了将面板保持到一起的推动力。如果泡沫面板上的粘合剂强到足以将面板保持到一起，则可以不需要夹紧，不过优选使用夹紧件。
在步骤305，一旦面板被充分保持到一起，就可连同间隔器将面板从夹具中去除。面板在此刻彼此对准而不放置在夹具上，并且准备好作为构建过程的一部分插入风轮机的叶片中。
图4示出了夹具401的示例，夹具401可用在根据本发明的实施方式的方法中。夹具包括具有第一安装表面和第二安装表面或安装边缘的安装组件，第一面板和第二面板可以分别放置到第一安装表面和第二安装表面上，以彼此对准。沿着面板的长度使用多个这样的夹具，以沿着面板的长度来支撑面板。
夹具包括主体部402，主体部402由至少一个支撑构件403支撑。优选地，支撑构件403还结合有沿着一个或多个边缘404的安装表面。安装表面定位在主体部402的两侧，使得当第一面板和第二面板安装在夹具上时，主体部被夹在第一面板和第二面板之间。
支撑构件403本身可具有许多不同的可能构造，因为支撑构件403的用途在于将夹具支撑于直立位置并且提供第一安装边缘和第二安装边缘404。如图4中示出的，支撑构件403可例如包括位于夹具的相应侧面的一个或多个梯形面板。虽然图4示出了两个支撑构件403，但是可能仅需要一个支撑构件。另选地，支撑构件可包括具有任何其它合适形状的面板或主体，只要能包括适当的安装表面即可。
主体部402形成有接收并保持间隔器元件的一个或多个凹部。在图4的实施方式中，主体部402具有第一凹部405和第二凹部406。
图5以局部侧视轮廓示出了当间隔器元件已经插入凹部中且具有纵向边缘502、503的腹板面板501装载到夹具上时图4的夹具。与图4相同的附图标记用于相同的部件。如可以从图5看到的，当在装载有一个或多个面板的情况下使用夹具时，第一凹部405相对于第二凹部406位于较低位置。特别地，第一凹部405可位于一位置，使得当抗剪腹板面板501定位在夹具上时，定位在第一凹部内的间隔器元件在面板的一个纵向边缘503处或附近接触面板。相应地，第二凹部406可位于一位置，使得当抗剪腹板面板501定位在夹具上时，定位在第二凹部内的间隔器元件在面板的相反的纵向边缘502处或其附近接触面板。换句话说，凹部405、406在竖直方向上分开，使得当面板定位在使用中的夹具上时，一个间隔器定位得接近面板的下边缘503，并且第二间隔器定位得接近面板的上边缘502。这确保间隔器在连接到腹板时在竖直方向上彼此分开，还确保间隔器在面板的边缘处或附近接触面板。
另外，从图5可以看到，第一凹部405在夹具上与另一凹部406错开，使得在使用中，当安装在凹部中时，位于凹部中的间隔器在沿着抗剪腹板面板长度的方向上彼此错开。
在水平方向上错开的好处在于，夹具于是以允许间隔器彼此竖向间隔开的方式形成，但仍然可以通过将间隔器基本竖直地提升出来而从夹具中去除。该布置意味着，夹具被配置成使得在任何凹部上方都不存在夹具结构，以允许抗剪腹板连同间隔器元件从夹具中提升。这在从夹具中去除抗剪腹板面板时是有用的，因为间隔器元件可以与面板作为单个组件而被提升出来。为了实现上文提到的间隔器元件的间隔，夹具可被配置成具有：形成有第一凹部405的水平延伸部；以及形成有第二凹部406的竖直延伸部。特别地，如图4和图5中示出的，夹具的主体402可具有大致“L”形配置，或“L”形配置的镜象。“L”形的水平延伸部505中形成有第一凹部405，而“L”形的竖直延伸部504中形成有第二凹部406。
图6示出了图4的夹具的轮廓图的边缘，相同的附图标记赋予相同的特征。图6用来强调夹具401的某些其它特征。
如上文提到的，安装组件包括两个安装边缘404，安装边缘404被配置成接收并支撑对准的第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板。虽然安装边缘可简单地是直的边缘，但安装边缘还可构造成具有与位于抗剪腹板面板上的凸缘互补的形状。诸如图2中示出类型的典型的抗剪腹板可包括一个或多个凸缘，沿着纵向或者说翼展方向的凸缘边缘可在基本垂直于腹板面板的平面的方向上延伸。这样的凸缘用于在构建期间将抗剪腹板粘附到风轮机叶片壳的内表面，并且当安装在夹具上时，凸缘可在朝向另一个抗剪腹板面板的方向上突出。因此，安装边缘404可进一步包括切除部411，用于容纳面板上的凸缘。此外，在使用中，安装组件的安装边缘404可以以足以容纳抗剪腹板上的凸缘的距离定位在间隔器元件与面板之间的联接点的下方。这可以通过在夹具处于使用取向时使安装边缘404位于最下凹部405下方而实现。该布置可以在图5中看到，在图5中可以看到，被支撑的面板501被支撑成使得其下边缘503在安装在凹部405中的间隔器的紧下方延伸。
在图6中，可以看到，主体部402可由第一主体面板407和第二主体面板408构成。标以410的线示出了用于形成第一凹部405的脊的顶部。在主体面板之间存在间隔，该间隔提供了当间隔器安装在凹部中时可使间隔器元件的一部分在第一主体面板和第二主体面板之间延伸的空间。主体面板可由它们之间的结构连接到一起，但优选地，在这两个面板的至少一部分之间仍然形成有间距。这种性质的间距允许间隔器元件具有诸如图7所示出的构造。
图7示出了间隔器元件701的两种可能横截面。如可以看到的，间隔器总体为“T”形，第一部分702具有第一接触边缘703和第二接触边缘704，用于当抗剪腹板面板安装在夹具上时与抗剪腹板面板接合。另外，提供了第二部分705，其充当接合段。图7(a)示出了大致直边形状，而图7(b)示出了另选方案，其中接合段可借助切除部706形成。
接合段705被设置成与标记器接合，标记器定位在风轮机叶片的内表面上。将接合段匹配到标记器确保了两个面板在叶片内的正确对准。因为间隔器元件可由相对软的材料(诸如轻质泡沫)构造，所以接合器件可能仅仅需要是延伸到间隔器的主体中接触标记器的材料部分，标记器可穿入或扭曲该接合器件。
如上文提到的，间隔器被接收到夹具的凹部405、406内，以当抗剪腹板面板安装在夹具上时沿着抗剪腹板面板的长边缘接触抗剪腹板面板。具有接合段的间隔器仅需要沿着抗剪腹板面板的一个边缘定位，因为最终的抗剪腹板组件仅有一个边缘将与叶片壳上的标记器接合。用于另一个边缘的间隔器可仅仅是块体，其有效地仅包括第一部分702而没有接合段705。间隔器701的接合段需要在联接到抗剪腹板面板时在朝向抗剪腹板面板的边缘的方向上延伸并且延伸到所述边缘，并且可选地刚刚越过所述边缘，使得当抗剪腹板面板定位在叶片壳的内表面上时，接合段可以与也定位在叶片壳的内表面上的标记器接合。这在图8中加以强调。
在适用的情况下，图8使用与图7相同的附图标记，并且示出了在两侧联接到抗剪腹板面板801、802的间隔器元件701，标记器803定位在叶片壳804的内表面上。间隔器的接合部705与标记器/接合标记器803接合，标记器采取穿入到间隔器元件的泡沫中的钉或“女巫帽”的形式。如可以看到的，间隔器的接合部705延伸到面板801、802的凸缘的点，使得当凸缘定位在叶片壳804的内表面上时，接合部705也到达或将近到达叶片壳，使得接合部705与标记器803接合。考虑到叶片壳的曲率，接合部可延伸超出面板凸缘足以允许与标记器接合的量。
返回参照图4，夹具的进一步特征是凹部或孔409。孔409的用途在于允许夹紧件穿过夹具的主体，以施加夹紧力将两个面板推到一起。孔409定位在安装边缘404下方，使得孔以及因此使得夹紧件在安装抗剪腹板面板时不接触抗剪腹板面板。孔与凹部405相邻或者在凹部405附近，使得夹紧动作可以在间隔器元件的大致区域中施加到面板，使得可经由所述间隔器来施加夹紧力。
现在将关于图9描述使用上文详述的类型的多个夹具使两个抗剪腹板面板对准的方法。
图9(a)示出了第一步骤901，其中关于图4描述的类别的多个夹具911、912、913已经对准地定位以接收第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板。夹具可均匀间隔并被布置成直线，使得夹具主体每侧的相应安装边缘沿着直线对准。在步骤902，将间隔器元件910插入夹具凹部中；但是如同图3的总体方法，应当理解的是，如果已经预装载了间隔器，可能不需要该步骤。
在步骤903，将第一面板914装载到夹具上并且与间隔器元件接合。此刻将理解的是，面板沿着其纵向或翼展长度具有渐缩高度。这种渐缩意味着，面板的纵向边缘之间的距离在面板的整个长度上减小。为了考虑到这种渐缩，可以看到每个夹具具有略微不同的配置，由此安装边缘404以及第一凹部405的相对高度因夹具而异。特别地，安装边缘与第一凹部的相对高度沿着面板的翼展长度朝向面板的叶片梢端逐夹具增加。以这种方式，针对每个夹具，安装边缘404从夹具基部起的高度被配置成与在面板上的接合夹具的点处的面板锥度对应。如上文描述的，例如为了适应面板凸缘，第一凹部405的高度根据安装边缘404的高度而变化。
因为安装边缘的高度补偿了面板的锥度，所以第二上凹部406的相对高度可能不需要因夹具而异，这是因为面板的顶边缘502会保持基本水平。这是图9的示例中的情况。然而，作为另选方案，安装边缘404的相对高度在不同夹具之间可保持不变，而第二凹部406的相对高度可变化。为了适应面板的锥度，第二凹部的高度将需要沿着面板的翼展长度朝向面板的叶片梢端逐夹具减小。如果安装边缘404的相对高度保持不变，则可选地第一凹部405的相对高度同样可以保持不变。
改变安装边缘以及第二凹部的相对高度可以在不同夹具之间组合地使用，以便补偿面板的锥度。在不同夹具之间，沿着面板的翼展长度朝向面板的叶片梢端，安装边缘的相对高度将增加，第二凹部的相对高度将减小。
先于步骤903将粘合剂添加到间隔器元件910，使得间隔器元件910当被定位在夹具上时粘附到腹板面板。
图9(b)示出了所述方法如何从步骤903继续。在步骤904，将第二抗剪腹板面板915定位在夹具911、912、913的相应安装边缘上并且与间隔器元件910接合。此时，两个面板914、915由安装在夹具上的间隔器元件对准并联接到一起。
在步骤905，可将夹紧件馈送穿过设置在每个夹具中的孔916。来自夹紧件的压力直接施加到间隔器元件，避免过度的力施加在面板上。此时，面板被对准、粘接到一起，并且准备好从夹具中去除以及插入风轮机叶片中。
现在将关于图10描述插入两个对准的腹板面板的方法，根据上文描述的方法进行对准。
图10(a)示出了制备用于接收腹板面板的风轮机叶片所能采取的步骤的示例。开始于步骤1001，提供风轮机叶片1011的壳的一部分，这通常是风轮机叶片的半壳，通过将两个相应半壳组装到一起而形成完整的叶片壳。定位构件1012用于沿着叶片部的长度准确地定位多个接合标记器。定位构件1012可与叶片壳部所在的模具接合或者与叶片部本身接合，并且延伸到叶片壳的内表面上的一点，以使接合标记器位于适当的位置。特别地，定位构件可抵接叶片部的前缘或后缘。图10中的定位构件1012采取曲棍球棒的大致形状，并且可如此称呼它。
在步骤1002，将接合标记器1013放置在叶片壳1011的内表面上由定位构件1012指示的地点。定位构件1012还可包括凹部或孔，用于将接合标记器1013准确地引导到正确的位置中。沿着壳的长度的至少一部分定位接合标记器，并且去除曲棍球棒形的定位构件。接合标记器1013可由粘合剂保持到位。步骤1003示出了已到位并准备接收抗剪腹板面板的多个接合标记器1013。还将沿着抗剪腹板面板的凸缘所在的叶片壳的长度施加粘合剂。
图10(b)继续此方法。在步骤1004，将包括两个抗剪腹板面板和间隔器元件的腹板组件1014定位在壳上方并且如箭头所示下降到适当位置。使腹板组件取向成使得如关于图7和图8描述的形成有接合器件的间隔器元件1015能够接触并接合所述接合标记器1013。可被称为“女巫帽”的接合标记器1013优选地具有渐缩构造，使得接合标记器1013变尖。接合标记器沿着腹板组件的边缘接触间隔器元件，并且具有接收女巫帽的互补凹部。在步骤1005中示出了结果，这实质上与图8的横截面相同但出于方便复制于此。
使用接合标记器使间隔器元件对准而提供了将腹板组件正确地安装到风轮机叶片中的便利而快捷的方式。腹板组件然后可以诸如由粘合剂附接至叶片的壳，并且可以去除夹紧件(如果先前没有去除的话)。然后通过将两个半壳联接到一起可以完成叶片。
因为间隔器元件优选地使用轻质材料构造，所以一旦腹板组件附接至叶片，间隔器就可以留在腹板组件中。另选地，因为间隔器优选地并不传递任何显著负荷，所以一旦已经安装好抗剪腹板面板，就可以去除间隔器。
虽然已经在上文描述了具体的夹具结构和间隔器元件结构，但是应当理解的是，落入权利要求书范围内的不同结构是可能的，并且可以用其实施根据本发明的实施方式的方法。

Claims (44)

1.一种使风轮机叶片的构建用的抗剪腹板对准的方法，所述方法包括：
提供一个或多个夹具(401)，每个夹具被配置成接收一个或多个间隔器元件(701)；
提供一个或多个间隔器元件(701)；
将第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板放置在所述一个或多个夹具上，以使所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板对准；
相对于彼此约束所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板，所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板由所述一个或多个间隔器元件分开；
连同所述一个或多个间隔器元件从所述夹具去除所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，约束所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板的步骤包括：将粘合剂施加到所述一个或多个间隔器元件，以将所述间隔器元件粘附到每个抗剪腹板面板。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，约束所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板的步骤包括：施加推动力或夹紧力以将所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板推到一起。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个夹具均包括用于接收间隔器元件的一个或多个凹部。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述一个或多个夹具均包括用于接收间隔器的至少两个凹部，这些凹部在使用中位于所述夹具上的彼此不同的高度处，使得当在所述抗剪腹板面板之间就位时，所述间隔器位于不同的高度处。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，这些凹部在所述夹具上进一步彼此错开，使得在使用中所述间隔器在沿着所述抗剪腹板面板的长度的方向上彼此错开。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的方法，其中，约束所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板的步骤包括：施加推动力或夹紧力以将所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板推到一起，每个夹具均包括供夹紧件穿过的孔，所述孔被定位得靠近接收所述间隔器的凹部中的一个凹部，通过在靠近所述孔的所述间隔器元件附近将夹紧件施加到所述抗剪腹板面板而实现所述推动力的施加。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个夹具均包括：主体部，所述主体部用于接收所述间隔器元件；以及支撑构件。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述支撑构件包括安装组件，所述安装组件被配置成接收所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板，当所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板被安装在所述夹具上时，所述主体部位于所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板之间。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述安装组件包括两个安装边缘，所述安装边缘被配置成接收并支撑对准的所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述安装边缘具有与所述抗剪腹板面板上的凸缘互补的形式。
12.根据权利要求9、10或11所述的方法，其中，所述安装组件在使用中以足以容纳沿着所述抗剪腹板面板中的至少一个抗剪腹板面板的边缘的凸缘的距离，定位在所述间隔器元件与所述抗剪腹板面板之间的联接点的下方。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述主体部包括第一主体面板和第二主体面板，在所述第一主体面板和所述第二主体面板之间具有间隔，以允许所述间隔器的一部分延伸到所述第一主体面板和所述第二主体面板之间的空间中。
14.根据权利要求4所述的方法，其中，所述夹具被配置成使得在使用中，在任何所述凹部上方都不存在夹具结构，以允许所述抗剪腹板与所述间隔器元件一起从所述夹具提升。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述一个或多个夹具均包括：主体部，所述主体部用于接收所述间隔器元件；以及支撑构件，所述主体部由形成大致“L”形横截面的两段构成；其中，在使用中，第一段在沿着所述抗剪腹板面板的长度的方向上延伸，并且第二段在基本垂直于所述第一段的方向上延伸。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一段具有用于接收第一间隔器的凹部，并且所述第二段具有用于接收第二间隔器的凹部。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，提供一个或多个夹具的步骤包括：提供沿着所述抗剪腹板面板的长度间隔开的多个夹具，以接收所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，在被安装在每个夹具上时一个或多个所述间隔器的高度和/或每个夹具支撑所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板之处的高度在这些抗剪腹板面板的整个长度上因夹具而异。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述间隔器的相对高度沿着所述抗剪腹板面板的翼展长度朝向所述抗剪腹板面板的叶片梢端逐夹具减小，和/或每个夹具支撑所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板之处的相对高度沿着所述抗剪腹板面板的翼展长度朝向所述抗剪腹板面板的叶片梢端逐夹具增加。
20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述间隔器由轻质材料构成。
21.根据权利要求1所述的方法，其中，所述间隔器中的至少一些间隔器包括接合段，所述接合段用于接收定位在风轮机叶片的内表面上的标记器，以将所述抗剪腹板面板正确地定位在所述风轮机叶片中。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述间隔器被接收在所述夹具上，以当所述抗剪腹板面板被安装在所述夹具上时沿着所述抗剪腹板面板的长边缘接触所述抗剪腹板面板；并且其中沿着所述抗剪腹板的其中一个边缘定位的所述间隔器包括接合段，所述接合段沿着所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板之间的方向其长度减少并且在朝向所述抗剪腹板的边缘的方向上延伸且至少延伸至所述边缘。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，具有接合段的所述间隔器具有大致“T”形的横截面。
24.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个夹具与一个或多个间隔器元件一起提供，所述间隔器元件被预装载在所述夹具上。
25.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括将所述一个或多个间隔器元件放置在所述一个或多个夹具上的步骤，在将所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板放置在所述一个或多个夹具上的步骤之前执行这一步骤。
26.根据权利要求1所述的方法，其中，所述间隔器由泡沫块构成。
27.一种将根据前述权利要求中的任一项所述的方法对准的两个抗剪腹板插入由两个相对的半壳形成的风轮机叶片中的方法，所述方法包括：
提供风轮机叶片的半壳；
沿着所述半壳的内表面将标记器间隔开，这些标记器之间的间距对应于所述抗剪腹板的相应间隔器元件之间的间距；
使所述抗剪腹板的所述间隔器与所述标记器对准；
将所述间隔器与所述标记器接合；以及
将所述抗剪腹板固定到所述半壳的内表面。
28.一种用于在根据权利要求1至26中的任一项所述的方法中使用的夹具(401)，所述夹具包括：
一个或多个凹部(405，406)，所述凹部用于接收一个或多个间隔器元件；
安装组件(404)，所述安装组件被配置成支撑第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板，使得当所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板被安装在所述夹具上时，用于所述间隔器元件的所述凹部位于所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板之间。
29.根据权利要求28所述的夹具，所述夹具包括用于接收间隔器的至少两个凹部，所述凹部在使用中在所述夹具上位于彼此不同的高度处，使得当在所述抗剪腹板面板之间就位时所述间隔器位于不同的高度处。
30.根据权利要求29所述的夹具，其中，所述凹部在所述夹具上彼此错位，使得在使用中，所述间隔器在沿着所述抗剪腹板面板的长度的方向上彼此错位。
31.根据权利要求29或30所述的夹具，所述夹具进一步包括用于供夹紧件穿过的孔，所述孔被定位得靠近接收所述间隔器的凹部中的一个凹部，通过在靠近所述孔的所述间隔器元件附近将夹紧件施加到所述抗剪腹板面板而实现推动力的施加。
32.根据权利要求29所述的夹具，所述夹具进一步包括：主体部，所述主体部用于接收所述间隔器元件；以及支撑构件。
33.根据权利要求32所述的夹具，其中，所述支撑构件包括安装组件，所述安装组件被配置成接收所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板，在使用中所述主体部位于所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板之间。
34.根据权利要求33所述的夹具，其中，所述安装组件包括两个安装边缘，所述安装边缘被配置成接收并支撑对准的所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板。
35.根据权利要求34所述的夹具，其中，所述安装组件在使用中以足以容纳沿着所述抗剪腹板面板中的至少一个抗剪腹板面板的边缘的凸缘的距离，定位在所述间隔器元件与所述抗剪腹板面板之间的联接点的下方。
36.根据权利要求32至35中的任一项所述的夹具，其中，所述主体部包括第一主体面板和第二主体面板，在所述第一主体面板和所述第二主体面板之间具有间隔，以允许所述间隔器延伸到所述第一主体面板和所述第二主体面板之间的空间中。
37.根据权利要求28所述的夹具，其中，所述夹具被配置成使得在使用中，在任何所述凹部上方都不存在夹具结构，从而允许所述抗剪腹板与所述间隔器元件一起从所述夹具提升。
38.根据权利要求37所述的夹具，其中，所述夹具进一步包括：主体部，所述主体部用于接收所述间隔器元件；以及支撑构件，所述主体部由形成大致“L”形横截面的两段构成；其中在使用中，第一段在沿着所述抗剪腹板面板的长度的方向上延伸，并且第二段在基本垂直于所述第一段的方向上延伸。
39.根据权利要求38所述的夹具，其中，所述第一段具有用于接收第一间隔器的凹部，并且所述第二段具有用于接收第二间隔器的凹部。
40.多个根据权利要求28所述的夹具，所述夹具彼此间隔开并对准，使得所述安装组件沿着直线支撑第一抗剪腹板面板和第二抗剪腹板面板，其中每个夹具上的一个或多个所述凹部的高度和/或每个夹具的所述安装组件支撑所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板之处的高度在所述抗剪腹板面板的整个长度上因夹具而异。
41.根据权利要求40所述的多个夹具，其中，所述凹部的相对高度沿着所述抗剪腹板面板的翼展长度朝向所述抗剪腹板面板的叶片梢端逐夹具减小，和/或所述安装组件支撑所述第一抗剪腹板面板和所述第二抗剪腹板面板之处的相对高度沿着所述抗剪腹板面板的翼展长度朝向所述抗剪腹板面板的叶片梢端逐夹具增加。
42.一种包括根据权利要求1至26中的任一项所述的方法对准的抗剪腹板的风轮机叶片。
43.一种具有一个或多个根据权利要求42所述的风轮机叶片的风轮机。
44.一种包括根据权利要求27所述的方法插入的抗剪腹板的风轮机。
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