CN106393260A - 用在风力涡轮转子叶片内的预成型挤拉产品的直列式处理 - Google Patents
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Abstract
一种用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法可大体上包括在处理方向上沿行进路径输送预成型挤拉产品，其中，产品包括纤维和树脂的组合，且其中，产品在处理方向上沿长度方向延伸，且限定在宽度方向上的初始宽度。该方法还可包括在产品被在处理方向上沿行进路径输送时使预成型挤拉产品的外表面粗糙，和在产品被在处理方向上沿行进路径输送时在处理方向上沿长度方向切割预成型挤拉产品来形成第一和第二挤拉板，其中，第一和第二挤拉板中的各个限定比产品的初始宽度小的在宽度方向上的宽度。
Description
技术领域
本主题大体上涉及挤拉产品，且更具体而言，涉及用于在风力涡轮转子叶片内使用的预成型挤拉产品(pre-formed pultruded product)的直列式处理(in-lineprocessing)的系统和方法。
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，且风力涡轮在此方面已获得越来越多的关注。现代风力涡轮通常包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱、和一个或更多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼型件原理从风获得动能，且通过旋转能来传送该动能，以转动将转子叶片联接于齿轮箱(或者如果未使用齿轮箱则直接联接于发电机)的轴。发电机然后将机械能转换成电能，电能可配置到公用电网。
风力涡轮转子叶片通常包括由复合层压材料形成的外本体皮或外本体壳。一般来说，本体壳是相对轻质的，且具有未构造成耐受在操作期间施加在转子叶片上的弯矩和其他负载的结构性质(例如，刚度、抗弯阻力和强度)。此外，风力涡轮叶片变得越来越长，以便产生更多功率。结果，叶片必须更刚硬且因此更重，以便缓解转子上的负载。
为了增大转子叶片的刚度、抗弯阻力和强度，通常使用接合壳的内表面的一个或更多个结构构件(例如，具有构造在其间的抗剪腹板的相对的翼梁缘条)来增强本体壳。翼梁缘条通常由层压复合物(例如，玻璃纤维层压复合物和/或碳纤维层压复合物)构成，该层压复合物包括铺设在叶片模具内且随后被利用树脂灌注的干的或未固化的织物板层(fabric ply)。然而，此种材料在制造过程期间可能难以控制，并且/或者通常由于未固化织物的处理和灌注大的层压结构的难题而易于缺损和/或是高度劳动密集的。
因此，最近已尝试由预制的预先固化的层压复合物来形成翼梁缘条，该层压复合物可制造成较厚的区段，且通常较不易于缺损。例如，最近已尝试使用挤拉板来形成风力涡轮翼梁缘条。在该情况下，通常使用常规挤拉处理来形成挤拉板。
例如，图1示出了用于制造预成型挤拉产品的常规挤拉过程的示意图。如图所示，增强纤维10(或织造纤维垫)的一个或更多个连续卷被给送到树脂浸渍机12中(例如，经由一个或更多个张力辊14)，树脂浸渍机12利用树脂16浸渍纤维10。然后，将临时剥离板层18应用到离开树脂浸渍机12的浸渍纤维10的任一侧。然后穿过加热的静止拉模20拉浸渍的纤维/剥离板层组件(例如，经由拉动机构22)，树脂在该静止拉模20内经历聚合。然后将离开加热的静止拉模20的预成型的挤拉产品24卷到卷轴26上以用于随后的储存。
为了允许进一步处理使用上述过程形成的挤拉产品和/或将其用于制造风力涡轮叶片构件，必须首先从下方的纤维增强聚合物产品移除剥离板层。通常，移除过程既是劳动密集也是时间密集的，其中需要从下方的产品手动地拉离各剥离板层。结果，将剥离板层用于提供期望的表面光洁度显著地提高了与制造成品挤拉板相关的总体成本。
而且，在挤拉过程期间使用的加热拉模通常仅能够形成具有给定厚度和宽度的挤拉产品。因此，为了制造具有不同厚度和/或宽度的挤拉产品，必须使用具有设计成产生具有期望厚度和宽度的产品的适合大小的不同拉模。此种不同拉模的使用显著地提高了与生产具有不同大小的挤拉产品相关的总体制造成本。
因此，解决现有技术中的在上面提到的一个或更多个问题的用于预成型挤拉产品的直列式处理的系统和方法在本领域中将是受欢迎的。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中阐述，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明而习得。
一方面，本主题涉及用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法。该方法可大体上包括在处理方向上沿行进路径输送预成型挤拉产品，其中，产品包括纤维和树脂的组合，且其中，产品在处理方向上沿长度方向延伸，且限定在宽度方向上的初始宽度。该方法还可包括在产品被在处理方向上沿行进路径输送时使预成型挤拉产品的外表面粗糙，和在产品被在处理方向上沿行进路径输送时在处理方向上沿长度方向切割预成型挤拉产品来形成第一和第二挤拉板，其中，第一和第二挤拉板中的各个限定比产品的初始宽度小的在宽度方向上的宽度。
另一方面，本主题涉及一种用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法。该方法可大体上包括在处理方向上沿行进路径输送预成型挤拉产品，其中产品包括纤维和树脂的组合，且其中，产品在处理方向上沿长度方向且在宽度方向上沿宽度方向延伸。该方法还可包括在预成型挤拉产品被在处理方向上沿行进路径输送时使预成型挤拉产品的外表面粗糙。
另一方面，本主题涉及用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法。该方法可大体上包括在处理方向上沿行进路径输送预成型挤拉产品，其中产品包括纤维和树脂的组合，且其中，产品在处理方向上沿长度方向延伸，且限定在宽度方向上的初始宽度。该方法还可包括在产品被在处理方向上沿行进路径输送时在处理方向上沿长度方向切割预成型挤拉产品来形成第一和第二挤拉板，其中，第一和第二挤拉板中的各个限定比产品的初始宽度小的在宽度方向上的宽度。
技术方案1：一种用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法，所述方法包括：
在处理方向上沿行进路径输送预成型挤拉产品，所述预成型挤拉产品包括纤维和树脂的组合，所述预成型挤拉产品在所述处理方向上沿长度方向延伸，且限定在宽度方向上的初始宽度；
在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙；和
在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，在所述处理方向上沿长度方向切割所述预成型挤拉产品，以形成第一和第二挤拉板，所述第一和第二挤拉板中的各个限定比所述预成型挤拉产品的初始宽度小的在所述宽度方向上的宽度。
技术方案2：根据技术方案1所述的方法，其中，使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙包括通过机械磨耗或使用化学磨耗处理来使所述外表面粗糙。
技术方案3：根据技术方案1所述的方法，还包括在使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙之后，真空处理或干燥所述预成型挤拉产品的外表面。
技术方案4：根据技术方案1所述的方法，其中，沿所述处理方向沿长度方向切割所述预成型挤拉产品包括使用沿所述预成型挤拉产品的行进路径定位的切割装置沿所述处理方向沿长度方向切割所述预成型挤拉产品。
技术方案5：根据技术方案1所述的方法，还包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，在预期切割位置处沿所述宽度方向加工所述预成型挤拉产品，使得所述预成型挤拉产品的厚度是渐缩的。
技术方案6：根据技术方案5所述的方法，其中，沿所述宽度方向加工所述预成型挤拉产品包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，在大体上垂直于所述处理方向的方向上相对于所述预成型挤拉产品线性地促动磨轮。
技术方案7：根据技术方案5所述的方法，还包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时在所述预期切割位置处沿所述宽度方向切割所述预成型挤拉产品。
技术方案8：一种用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法，所述方法包括：
在处理方向上沿行进路径输送预成型挤拉产品，所述预成型挤拉产品包括纤维和树脂的组合，所述预成型挤拉产品在所述处理方向上沿长度方向延伸，且在宽度方向上沿宽度方向延伸；和
在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙。
技术方案9：根据技术方案8所述的方法，其中，使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙包括通过机械磨耗来使所述外表面粗糙。
技术方案10：根据技术方案9所述的方法，其中，通过机械磨耗使所述外表面粗糙包括穿过磨耗喷送室输送所述预成型挤拉产品，以使所述外表面粗糙。
技术方案11：根据技术方案8所述的方法，其中，使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙包括使用化学磨耗处理来使所述外表面粗糙。
技术方案12：根据技术方案8所述的方法，还包括在使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙化之后，真空处理或干燥所述预成型挤拉产品的外表面。
技术方案13：根据技术方案8所述的方法，还包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，在预期切割位置处沿所述宽度方向加工所述预成型挤拉产品，使得所述预成型挤拉产品的厚度是渐缩的。
技术方案14：根据技术方案13所述的方法，其中，沿所述宽度方向加工所述预成型挤拉产品包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，在大体上垂直于所述处理方向的方向上相对于所述预成型挤拉产品线性地促动磨轮。
技术方案15：根据技术方案13所述的方法，还包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时在所述预期切割位置处沿所述宽度方向切割所述预成型挤拉产品。
技术方案16：一种用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法，所述方法包括：
在处理方向上沿行进路径输送预成型挤拉产品，所述预成型挤拉产品包括纤维和树脂的组合，所述预成型挤拉产品在所述处理方向上沿长度方向延伸，且限定在宽度方向上的初始宽度；和
在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时在所述处理方向上沿长度方向切割所述预成型挤拉产品以形成第一和第二挤拉板，所述第一和第二挤拉板中的各个限定比所述预成型挤拉产品的初始宽度小的在所述宽度方向上的宽度。
技术方案17：根据技术方案16所述的方法，其中，沿所述处理方向沿长度方向切割所述预成型挤拉产品包括使用沿所述预成型挤拉产品的行进路径定位的切割装置沿所述处理方向沿长度方向切割所述预成型挤拉产品。
技术方案18：根据技术方案16所述的方法，其中，所述第一和第二挤拉板的宽度基本上等于所述预成型挤拉产品的初始宽度的一半。
技术方案19：根据技术方案16所述的方法，还包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，在预期切割位置处沿所述宽度方向加工所述预成型挤拉产品，使得所述预成型挤拉产品的厚度是渐缩的。
技术方案20：根据技术方案19所述的方法，还包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时在所述预期切割位置处沿所述宽度方向切割所述预成型挤拉产品。
本发明的这些和其他特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求而变得更好理解。并入本说明书中且构成其一部分的附图例示出本发明的实施例，且与描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
本发明的针对本领域的技术人员的完整且能够实现的公开内容，包括其最佳模式，在参照附图的说明书中阐述，在附图中：
图1例示出用于制造预成型挤拉产品的常规挤拉过程的示意图；
图2例示出根据本主题的方面的用于预成型挤拉产品的直列式处理的系统的一个实施例的示意图；
图3例示出用于在预成型挤拉产品被沿处理方向输送穿过图2中所示的系统时，沿其宽度方向将倒角加工到成预成型挤拉产品中的适合构件的一个实施例的示意图；
图4例示出图3中所示的预成型挤拉产品的在此种产品已被沿其宽度方向切割之后的侧视图；
图5例示出用于在预成型挤拉产品被沿处理方向输送穿过图2中所示的系统时，沿长度方向切割预成型挤拉产品的适合构件的一个实施例的透视图；
图6例示出根据本主题的方面的用于预成型挤拉产品的直列式处理的另一实施例的示意图，特别例示出用于制造预成型挤拉产品的图1中所示的构件中的一个或更多个的紧下游的系统构件；
图7例示出预固化挤拉产品的一部分的透视图，特别例示出包括在该产品内的纤维和树脂的组合；且
图8例示出根据本主题的方面的用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的实施例，其一个或更多个实例在附图中例示出。各实例是作为本发明的解释而非本发明的限制来提供的。实际上，本领域技术人员将清楚的是，可在本发明中作出各种改型和变型，而不脱离本发明的范围或精神。例如，例示为或描述为一个实施例的一部分的特征可与另一实施例一起使用，以产生又一实施例。因此，期望本发明覆盖归入所附权利要求和它们的等同物的范围内的此种改型和变型。
大体而言，本主题涉及一种用于在风力涡轮转子叶片内使用的预成型挤拉产品的直列式处理的系统和方法。具体而言，在若干实施例中，公开的系统和方法添加一个或更多个直列式处理站或步骤，其允许预加工、加工和/或以其他方式处理预成型的挤拉产品，以用于随后作为成品挤拉板在转子叶片内使用。例如，在一个实施例中，系统可包括定位在分送卷轴的紧下游的多个直列式处理站，从该分送卷轴分送预成型挤拉产品，诸如，表面预加工站(surface preparation station)、一个或更多个宽度方向加工站和/或长度方向加工站。不同的加工技术和/或过程可用在各直列式处理站处，以预加工用于在转子叶片内使用的预成型挤拉产品。
例如，本文中公开的直列式表面预加工站可用于使预成型挤拉产品的外表面粗糙(例如，利用机械或化学磨耗)。具体而言，表面预加工站可用于使预成型挤拉产品的外表面粗糙到期望的表面粗糙度，以用于形成随后组装的挤拉板之间的足够的粘结界面。因此，此种直列式表面粗糙化可用作常规剥离板层的备选方案，从而消除时间密集的手动剥离板层移除过程且降低总体制造成本。
类似地，本文中公开的直列式宽度方向加工站可构造成沿预成型挤拉产品的宽度方向对其切割和/或倒角。例如，宽度方向加工站可构造成对预成型挤拉产品倒角，使得该产品限定渐缩的厚度，该渐缩的厚度在产品的预期宽度方向切割位置的方向上变窄或减小。此外，宽度方向加工站还可构造成在预期切割位置处跨过预成型挤拉产品的宽度切割其，以形成具有期望长度的挤拉板。
此外，本文中公开的直列式长度方向切割站可构造成沿预成型挤拉产品(或当切割站定位在宽度方向加工站下游时，之前切割的挤拉板)的长度方向切割其。因此，具有初始宽度的预成型挤拉产品(或挤拉板)可被切割成限定比初始宽度小的宽度的两个或更多个板。例如，在一个实施例中，具有初始宽度的挤拉板可被顺着中央沿其长度方向切割，以形成两个分开的板，其中各板限定与初始宽度的一半相等的宽度。
现在参看图2，根据本主题的方面例示出用于预成型挤拉产品的直列式处理的系统100的一个实施例的示意图。如图所示，系统100包括在其上承载预成型挤拉产品104的分送卷轴102、表面预加工站106、宽度方向倒角站108、宽度方向切割站110和长度方向切割站112。在各站106、108、110、112处，可加工或以其他方式处理预成型挤拉产品104，使得产生准备用于形成风力涡轮转子叶片构件的最终挤拉板114。
应当认识到的是，尽管在本文中将大体上关于由各站实施的不同处理步骤来描述各种站106、108、110、112，但此种站106、108、110、112可形成设备的单个零件的一部分。例如，如图2中的虚线所示，各站106、108、110、112可集成到单个机器120中，该单个机器120包括用于执行本文中所述的各种处理步骤的适合的构件。备选地，各站106、108、110、112可集成到设备的单个零件中，其中，设备的零件用于实现在预成型挤拉产品104从分送卷轴102展开时沿其行进路径定位的各种站，使得提供用于处理预成型挤拉产品104的连续的直列式组件。
如图2中所示，预成型挤拉产品104可首先围绕分送卷轴102卷绕或包绕。大体上，应当认识到的是，预成型挤拉产品104可使用本领域中已知的任何适合的挤拉处理形成。例如，在若干实施例中，预成型挤拉产品104可使用与上文参照图1所述的类似的处理形成。然而，根据本主题的方面，预成型挤拉产品104不需要包括上述剥离板层18。因此，当实现图1中所示的挤拉过程时，离开树脂浸渍机12的浸渍纤维10可被直接地拉动穿过加热的静止拉模20，而不应用剥离板层18(例如，类似于图6中所示的)。所得的预成型挤拉产品104然后可被围绕适合的卷轴卷绕，诸如图2中所示的分送卷轴102。
如图2中所示，预成型挤拉产品104沿在处理方向(由箭头122指出)上延伸的行进路径被从分送卷轴102展开或拉出，其中各站106、108、110、112定位在该行进路径上，以允许在预成型挤拉产品104沿处理方向122上沿线路移动时处理其。在若干实施例中，公开的系统100的各种站106、108、110、112可沿预成型挤拉产品104的行进路径以特定的方式布置或排列。例如，如图2中所示，在一个实施例中，表面预加工站106可在分送卷轴102的紧下游，后面跟着宽度方向倒角站108、宽度方向切割站110和长度方向切割站112。在另一实施例中，长度方向切割站112可在分送卷轴102的紧下游，后面跟着宽度方向倒角站108、宽度方向切割站110和表面预加工站106。备选地，各种站106、108、110、112可以以允许以与本文中提供的公开内容一致的方式处理预成型挤拉产品104的任何其他适合的布置或顺序提供。
在所例示的实施例中，从分送卷轴102展开的预成型挤拉产品104被沿处理方向122引导到表面预加工站106中。大体上，表面预加工站106可对应于和/或包括允许使预成型挤拉产品104的外表面105粗糙或滚花的任何适合的构件、设备等。如一般理解的那样，此粗糙或滚花的外表面提供适合的界面，以用于将两个分开的挤拉板粘结或连结到彼此。因此，由表面预加工站104提供的表面粗糙化可允许利用所公开的系统100形成的两个或更多个挤拉板114粘结或连结在一起，以形成风力涡轮转子叶片构件。例如，挤拉板114可一个堆叠在另一个的顶部上，以形成转子叶片的翼梁缘条，其中堆叠的板114随后被利用树脂灌注来将板114连结在一起。在此种情况下，挤拉板114的粗糙外表面可提供相邻灌注板114之间的增强的粘结强度。
在若干实施例中，表面预加工站106可构造成通过机械磨耗来使预成型挤拉产品104的外表面105粗糙。例如，在特定实施例中，表面预加工站106可包括或对应于磨耗喷送室，该磨耗喷送室利用喷送介质来在预成型挤拉产品104被沿处理方向122输送穿过室时使其外表面105粗糙。适合的喷送介质可包括砂、珠(例如，玻璃珠)、碳化物颗粒和/或任何其他适合的喷送材料。备选地，表面预加工站106可包括或结合旋转磨耗装置，该旋转磨耗装置构造成在预成型挤拉产品104被沿处理方向122输送时旋转地接触其外表面105，从而允许旋转磨耗装置使外表面105粗糙。例如，旋转磨耗装置可对应于磨盘、带刚毛的旋转工具(例如，包括附接于其的高碳钢丝刚毛的转轮)或任何其他合适的旋转磨耗装置。
在其他实施例中，表面预加工站106可构造成使用化学磨耗处理来使预成型挤拉产品104的外表面105粗糙。例如，表面预加工站可包括或对应于室，适合的化学制品可在该室内施加到预成型挤拉产品104的外表面105，使得发生如期望的那样侵蚀外表面105或使其粗糙的化学反应。
应当认识到的是，根据本主题的方面形成的挤拉板114的期望表面粗糙度可大体上取决于使用该板的特定应用而变化。
如图2中所示，在一个实施例中，二次处理站124可设在表面预加工站106的紧下游。例如，在表面预加工站106构造成通过机械磨耗使外表面105粗糙的情况中，二次处理站124可对应于包括一个或更多个真空装置的真空站，该真空装置构造成在表面预加工站106之后移除留在预成型挤拉板104的外表面105上的任何细颗粒和/或任何喷送介质。类似地，在表面预加工站106构造成通过化学磨耗处理使外表面105粗糙的情况中，二次处理站124例如可对应于包括一个或更多个干燥器的干燥站，该干燥器构造成使预成型挤拉产品104的外表面105干燥。
此外，如上文所述，公开的系统100还包括宽度方向倒角站108(例如，表面预加工站106下游的位置)。大体上，宽度方向倒角站108可构造成在沿预成型挤拉产品104的长度限定的预期切割位置处跨过其宽度使其倒角，使得预成型挤拉产品104沿此种预期切割位置的任一侧限定渐缩的厚度。结果，当预成型挤拉产品104随后被沿其宽度切割时，所得的“切割”板可包括具有渐缩轮廓的长度方向端部。
大体上，宽度方向倒角站108可包括或结合允许如本文中所述地倒角或以其他方式加工预成型挤拉产品104的任何合适的构件。例如，在一个实施例中，宽度方向倒角站108可利用被线性地促动的磨盘或磨轮130来在预成型挤拉产品104在处理方向122上沿其行进路径相对于磨轮130移动时对该预成型挤拉产品104倒角。在图3中示意性地例示出此种实施例的实例。如图3中所示，在预成型挤拉产品104沿处理方向122移动时，磨轮130可在与处理方向122垂直的方向(由箭头132指出)(诸如竖直方向)上相对于预成型挤拉产品104被线性地促动，以沿产品104的预期切割位置134的任一侧在预成型挤拉产品104中形成渐缩轮廓。具体而言，如图3中所示，预成型挤拉产品104的厚度136可通过磨轮130而渐缩，使得厚度136大体上朝预期切割位置124的方向减小。
应当认识到的是，预期切割位置134可大体上对应于如下位置，期望在该位置处跨过预成型挤拉产品104的宽度切割其，以便形成具有给定长度(例如，沿处理方向122测得的长度)的挤拉板。例如，如果使用公开的系统100制造的挤拉板114将用于形成用于风力涡轮转子叶片的翼梁缘条，则切割位置134可选择成以便形成用于形成该翼梁缘条的具有适合的翼展方向长度的挤拉板114。
回头参看图2，在若干实施例中，宽度方向切割站110可定位在宽度方向倒角站108的紧下游。大体上，宽度方向切割站110可构造成在预期切割位置132处切割倒角的预成型挤拉产品104，使得该预成型挤拉产品104的位于宽度方向切割站110下游的部分与该预成型挤拉产品104的位于宽度方向切割站110上游的部分分开，从而形成具有渐缩端部的分开的挤拉板。例如，图4例示出在此种产品已被跨过其宽度切割之后的倒角的预成型挤拉产品104。如图所示，预成型挤拉产品104的下游部分(由箭头140指出)已在切割位置134处与预成型挤拉产品104的上游部分(由箭头142指出)分开，其中预成型挤拉产品的各切割部分包括邻近切割位置134的渐缩端部144。
应当认识到的是，大体上，宽度方向切割站110可包括和/或对应于构造成跨过预成型挤拉产品104的宽度切割其的任何适合的构件、设备等。例如，宽度方向切割站110可包括或对应于切割轮、压切装置和/或任何其他适合的切割器件。
还应当认识到的是，在本主题的某些实施例中，宽度方向倒角站108也可用作宽度方向切割站110。例如，在图3中所示的实施例中，磨轮130可构造成在预期切割位置134处穿过预成型挤拉产品104的整个厚度136磨削。在此种实施例中，公开的系统100不需要包括用于跨过预成型挤拉产品104的宽度切割其的任何分开的构件和/或设备。
仍参看图2，在若干实施例中，长度方向切割站112可定位在宽度方向倒角/切割站108、110的紧下游。大体上，长度方向切割站112可构造成沿倒角且切割的预成型挤拉产品104的长度切割其，形成两个或更多个倒角的挤拉板114。具体而言，一个或更多个切割装置150，诸如台锯、喷水器、带锯等，可沿预成型挤拉产品104的行进路径定位，使得在产品沿处理方向122相对于切割装置150移动时，产品被沿长度方向切割成两个或更多个板。
例如，图5例示出在预成型挤拉产品104被沿长度方向切割成两个分开的板114A、114B时的预成型挤拉产品104的一个实施例的简化透视图。如图5中所示，预成型挤拉产品104限定沿产品的宽度方向(由箭头162指出)的初始宽度160。此外，如图5中所示，切割装置150沿预成型挤拉产品104的宽度方向162正好定位在预成型挤拉产品104的中央。因此，在预成型挤拉产品104在处理方向122上相对于切割装置150移动时，预成型挤拉产品104被沿长度方向切成两半，以产生两个分开的挤拉板114A、114B，其中各板114A、114B限定宽度164，宽度164基本上等于预成型挤拉产品104的初始宽度160的一半。
在其他实施例中，切割装置150可偏离预成型挤拉产品104的中央，使得形成限定不同宽度(其中此种不同宽度之和基本上等于产品104的初始宽度160)的两个分开的挤拉板。备选地，两个或更多个切割装置150可相对于预成型挤拉产品104位于不同宽度方向位置处，使得在预成型挤拉产品104被通过切割装置150沿长度方向切割时形成三个或更多个分开的挤拉板。
如上文所述，使用公开的系统100形成的粗糙、倒角且切割的挤拉板114然后可用于形成风力涡轮转子叶片构件。例如，在若干实施例中，挤拉板114的组件可用于形成用于风力涡轮转子叶片的翼梁缘条，该翼梁缘条沿转子叶片的翼展在叶片根部与叶片末梢之间延伸。
应当认识到的是，与和用于首先制造预成型挤拉产品104的过程分开不同，公开的系统100可与此种最初的制造过程直列式地提供，以形成连续的直列式制造过程，该连续的直列式制造过程以用于形成产品104的最初的纤维开始，且以粗糙、倒角且切割的挤拉板114结束。例如，图6示出了公开的系统100的实施例，其中上文参照图2所述的各种站106、108、110、112、124定位在上文参照图1所述的挤拉过程相关构件的紧下游。具体而言，如图6中所示，在纤维10的卷被给送到树脂浸渍机12中之后，浸渍的纤维10然后被拉动穿过加热的静止拉模20，以形成预成型挤拉产品104。预成型挤拉产品104然后可被立即给送穿过公开的系统100的一个或更多个站，诸如表面预加工站106、二次处理站124、宽度方向倒角站108、宽度方向切割站110和/或长度方向切割站112，以产生可用于制造转子叶片构件的成品挤拉板114。
还应认识到的是，如上文所述，本文中所述的预成型挤拉产品104可大体上包括纤维和树脂的组合。例如，图7例示出上述预成型挤拉产品104的一部分的透视图。如图7中所示，预成型挤拉产品104包括由树脂材料172包围或通过树脂材料172连结在一起的多个纤维170(例如，玻璃纤维或碳纤维)。此外，如图7中所示，包括在预成型挤拉产品104内的纤维170大体上可沿共同的纤维方向174定向。在若干实施例中，纤维方向174可大体上平行于预成型挤拉产品104的纵向或长度方向地延伸，该纵向或长度方向也大体上平行于上述处理方向122。
此外，应当认识到的是，本文中所述的树脂172可大体上对应于任何适合的树脂材料，包括热塑性材料和/或热固性材料。如在本文中所述的，热塑性材料大体上涵盖在性质上可逆的塑料材料或聚合物。例如，热塑性材料在被加热至一定温度时通常变为易弯的或可模制的，且在冷却时变硬。此外，热塑性材料可包括非晶态热塑性材料和/或半晶质热塑性材料。例如，一些非晶态热塑性材料可大体上包括但不限于苯乙烯、乙烯树脂、纤维素材料、聚酯、丙烯酸树脂、聚砜、和/或酰亚胺。更具体而言，示例非晶态热塑性材料可包括聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、乙交酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET-G)、聚碳酸酯、聚醋酸乙烯酯、非晶态聚酰胺、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯、聚氨酯等。此外，示例半晶质热塑性材料可大体上包括但不限于聚烯烃、聚酰胺、含氟聚合物、乙基-甲基丙烯酸酯(ethyl-methyl acrylate)、聚酯、聚碳酸酯、和/或缩醛(acetal)。更具体而言，示例半晶质热塑性材料可包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、聚苯硫醚、聚乙烯、聚酰胺(尼龙)、聚醚酮等。此外，如在本文中使用的，热固性材料大体上涵盖性质上不可逆的塑性材料或聚合物。例如，热固性材料一旦固化，则不可容易地重新模制或返回液态。因此，在最初的形成之后，热固性材料大体上抵抗热、腐蚀、和/或蠕变。示例热固性材料可大体上包括但不限于一些聚酯、酯类、环氧树脂等。
如上文所述，本主题还涉及用于预成型挤拉产品的直列式处理的各种方法。例如，图8例示出根据本主题的方面的用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法200的一个实施例的流程图。大体上，将参照上文参照图2-5所述的系统100来在本文中描述方法200。然而，本领域技术人员应当认识到的是，公开的方法200可在任何其他系统内实现，包括具有上文所述的各种站的任何其他适合的组合的系统。此外，尽管图8出于例示和论述的目的绘出了以特定顺序执行的步骤，但本文中论述的方法不限于任何特定的顺序或布置。通过使用本文中提供的公开内容，本领域技术人员将认识到，本文中公开的方法的各种步骤可以以各种方式省略、重排、组合、和/或改变，而不脱离本公开的范围。
如图8中所示，在(202)处，方法200包括在处理方向上沿行进路径输送预成型挤拉产品。具体而言，如上所述，预成型挤拉产品104可被在处理方向122上沿在各种处理站内对准的行进路径移动、拉或以其他方式输送。在此种实施例中，预成型挤拉产品104可例如源自分送卷轴102(例如，如图2中所示)或源自静止拉模20(例如，如图6中所示)。
此外，在(204)处，方法200包括在预成型挤拉产品被沿处理方向输送时使该产品的外表面粗糙。例如，如上文所述，可提供表面预加工站106以用于通过机械磨耗来使预成型挤拉产品104的外表面105粗糙，诸如通过在磨耗喷送室内使用喷送介质来使外表面105粗糙或通过使用旋转磨耗装置。备选地，可使用化学磨耗处理来使预成型挤拉产品104的外表面105粗糙。
而且，在(206)处，方法200包括在预成型挤拉产品被在处理方向上输送时沿其宽度方向加工该产品，以在预成型挤拉产品的预期切割位置处形成渐缩的厚度。例如，如上所述，磨轮130或任何其他适合的倒角装置可用于在预期切割位置134处沿预成型挤拉产品104的宽方向162磨削或加工其，使得预成型挤拉产品104限定在预期切割位置134的上游和下游两者的渐缩的厚度。
仍参看图8，在(208)处，方法200包括在预成型挤拉产品被沿处理方向输送时在预期切割位置处沿其宽度方向切割该产品。如上所述，在某些实施例中，预成型挤拉件104的此种宽度方向切割可与在产品104被倒角时同时执行。备选地，作为分开的处理步骤，预成型挤拉产品104可沿其宽度方向162被切割。
此外，在(210)处，方法200包括在预成型挤拉产品被沿处理方向输送时，在处理方向上沿长度方向切割该产品，以形成第一挤拉板和第二挤拉板。例如，如上所述，一个或更多个切割装置150可沿预成型挤拉产品104的行进路径定位，其构造成在处理方向122上沿长度方向切割产品104，从而形成具有比预成型挤拉产品104的初始宽度160小的宽度164的两个或更多个分开的挤拉板114A、114B。
本书面说明使用示例以公开本发明，包括最佳实施方式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造并且使用任何装置或系统，并执行任何合并的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求限定，并且可包括由本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法，所述方法包括：
在处理方向上沿行进路径输送预成型挤拉产品，所述预成型挤拉产品包括纤维和树脂的组合，所述预成型挤拉产品在所述处理方向上沿长度方向延伸，且限定在宽度方向上的初始宽度；
在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙；和
在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，在所述处理方向上沿长度方向切割所述预成型挤拉产品，以形成第一和第二挤拉板，所述第一和第二挤拉板中的各个限定比所述预成型挤拉产品的初始宽度小的在所述宽度方向上的宽度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙包括通过机械磨耗或使用化学磨耗处理来使所述外表面粗糙。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙之后，真空处理或干燥所述预成型挤拉产品的外表面。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，沿所述处理方向沿长度方向切割所述预成型挤拉产品包括使用沿所述预成型挤拉产品的行进路径定位的切割装置沿所述处理方向沿长度方向切割所述预成型挤拉产品。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，在预期切割位置处沿所述宽度方向加工所述预成型挤拉产品，使得所述预成型挤拉产品的厚度是渐缩的。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，沿所述宽度方向加工所述预成型挤拉产品包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时，在大体上垂直于所述处理方向的方向上相对于所述预成型挤拉产品线性地促动磨轮。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时在所述预期切割位置处沿所述宽度方向切割所述预成型挤拉产品。
8. 一种用于预成型挤拉产品的直列式处理的方法，所述方法包括：
在处理方向上沿行进路径输送预成型挤拉产品，所述预成型挤拉产品包括纤维和树脂的组合，所述预成型挤拉产品在所述处理方向上沿长度方向延伸，且在宽度方向上沿宽度方向延伸；和
在所述预成型挤拉产品被在所述处理方向上沿所述行进路径输送时使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，使所述预成型挤拉产品的外表面粗糙包括通过机械磨耗来使所述外表面粗糙。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，通过机械磨耗使所述外表面粗糙包括穿过磨耗喷送室输送所述预成型挤拉产品，以使所述外表面粗糙。
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