CN109328129A - 用于制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的叶片模具和相关方法 - Google Patents

用于制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的叶片模具和相关方法 Download PDF

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Abstract

公开了叶片模具（70）和用于制造风力涡轮机叶片（10）的叶片壳体部件的方法。叶片模具包括：第一模具框架（72）；模具壳体（74），其被第一模具框架支撑，并设置有限定了叶片壳体部件的外部形状的模制表面（76），其中，模具壳体具有纵向方向，并且包括在其第一端处的根端模具部件（78）；以及用于使模具壳体的根端模具部件变形的第一变形装置（80）。所述方法包括：将增强材料（104）布置在根端模具部件的模制表面上；使根端模具部件变形为容纳构造；将根端插入件（106）插入根端模具部件中；并且使根端模具部件处于模制构造。

Description

用于制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的叶片模具和相关 方法
技术领域
本公开涉及制造风力涡轮机叶片部件的领域。尤其，本公开涉及一种用于制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的叶片模具和/或一种用于制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的方法。
背景
纤维增强聚合物的风力涡轮机叶片以及特别是风力涡轮机叶片的空气动力学壳体通常是以模具进行制造，其中叶片的压力侧和吸力侧是通过将玻璃纤维垫和/或其他纤维增强材料（如碳纤维）布置在两个模具部件的每一个中而分别进行制造的。然后，两个半部通常是通过内部的凸缘部件被粘合在一起。在上部的叶片半部下降到其上之前，将胶涂覆到下部的叶片半部的内表面。此外，在粘合到上部的叶片半部之前，通常将一个或两个增强轮廓（梁或抗剪腹板）附接到下部的叶片半部的内部。
空气动力学壳体部件典型地是使用真空辅助树脂转移模制（VARTM）来进行制造，其中多个纤维垫被布置在刚性模具部件和还可能有的型芯材料的顶部上，以提供具有夹层结构的部件。当纤维垫已被堆叠并重叠以形成风力涡轮机叶片壳体部件的最终形状时，将柔性真空袋布置在纤维垫的顶部上并将刚性模具部件密封住，从而形成了包含纤维垫的型腔。树脂入口和真空出口被连接到型腔。首先，通过真空出口将型腔抽空，以便在型腔中形成负压，在这之后通过树脂入口供应液体树脂。，树脂由于压力差而被迫使进入型腔中，并且浸渍了纤维垫的纤维材料。当纤维材料已被充分浸渍时，树脂被固化以形成最终的复合结构，即叶片壳体部件。
这些年来，风力涡轮机叶片已变得日益更长，并且目前在市场上可购买到长度超过70米的叶片。这也意味着必须使用较大的模具。由于大的尺寸，制造无差错（如在纤维材料中的褶皱的形成）的叶片壳体部件已变得日益复杂，这进而可能不利于复合结构的机械强度，并且也许需要将制造的风力涡轮机叶片壳体部件不得不报废掉。
发明内容
因此，需要将会提高风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的质量（或至少降低错误发生的风险）的系统和方法。
因此，提供了一种用于制造涡轮机叶片的叶片壳体部件的叶片模具，叶片壳体部件从尖端延伸至根端，其中，叶片模具包括：第一模具框架；以及模具壳体，其由第一模具框架支撑，并设置有限定了叶片壳体部件的外部形状的模制表面，其中，模具壳体具有纵向方向并包括在其第一端处的根端模具部件。叶片模具可以包括用于使模具壳体的根端模具部件变形的变形组件/第一变形装置。
还提供了一种制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的方法，其中，叶片壳体部件被制造成包括被嵌入在聚合物基体中的增强材料的复合结构，并且其中，叶片壳体部件设置有根端插入件，当制造时，根端插入件能从叶片壳体部件的根端进入，并且其中，在设置有模制表面的模具壳体中制造叶片壳体部件，所述模制表面限定了叶片壳体部件的外部形状，其中，模具壳体具有纵向方向，并且包括在其第一端处的根端模具部件。所述方法包括：将增强材料布置在根端模具部件的模制表面上；使根端模具部件变形例如成为容纳构造（receiving configuration），或者使根端模具部件处于（bring to）容纳构造；将根端插入件插入根端模具部件中；并且使根端模具部件处于模制构造（moulding configuration）。
所公开的叶片模具和方法使得能够降低在叶片壳体部件的根部区域中发生错误的风险。尤其，降低在根部区域中的纤维铺叠（layup）中出现皱纹的风险。有利地，叶片模具和方法提供了增强材料/纤维铺叠在叶片壳体部件的根部区域中的所期望的分布。另外，所公开的叶片模具和方法促进了根部插入件在叶片壳体部件的根部区域中的定位和插入。
另外，所公开的叶片模具和方法允许了在叶片壳体部件的根部区域中的更高的纤维重量比，其进而可使得根部区域能够具有改进的强度特性。
叶片壳体部件从根端延伸至尖端，并包括根部区域、过渡区域和翼型区域。叶片壳体部件的过渡区域包括限定了叶片壳体部件的最大弦线的肩部。
所述方法和/或系统有利地涉及例如具有至少40米、或至少45米、或甚至至少50米的叶片长度的叶片壳体部件的制造。叶片壳体部件可被预弯曲，使得当被组装成叶片并被安装在处于空载状态下的迎风构造的水平风力涡轮机上时，它们将从转子平面向前弯曲，使得尖端至塔架的间隙被增大。叶片壳体部件具有尖端和根端，且具有内表面和外表面。叶片壳体部件的内表面是当叶片壳体部件被组装成风力涡轮机叶片时不暴露于环境的表面。叶片壳体部件的外表面是当叶片壳体部件被组装成风力涡轮机叶片时暴露于环境的表面。
增强材料包括纤维垫。纤维垫可以包括适合于增强大的复合结构的任何类型的增强纤维，如玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维。纤维垫可以包括单向、双轴或三轴定向的纤维或随机定向的纤维。
叶片模具包括框架组件，其包括一个或多个模具框架，所述模具框架包括第一模具框架。模具框架沿着模具壳体进行布置。第一模具框架可被布置在模具壳体的第一端处，或者至少在距模具壳体的第一端2米之内。第一模具框架和框架组件一般支撑模具壳体。第一模具框架包括例如被布置在模具壳体的第一侧处的第一侧部件。第一模具框架可以包括例如被布置在模具壳体的第二侧处的第二侧部件。
模具壳体具有纵向方向，并包括在其第一端处的根端模具部件。模具壳体的根端模具部件被构造成模制所述叶片壳体部件的根部区域。模具壳体具有第一模具边缘和第二模具边缘。
变形组件/第一变形装置被构造成使模具壳体的根端模具部件变形。第一变形装置被构造成增加第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离。例如，第一变形装置可被构造成增加从根端模具部件的铺叠构造到容纳构造的模具边缘距离。第一变形装置可被构造成减小第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离。例如，第一变形装置可被构造成减小从根端模具部件的容纳构造到铺叠构造的模具边缘距离。根端模具部件可以从根端至少延伸至1 m的根端距离，如从根端延伸至1 m或更多，例如2 m。
在一个或多个示例性叶片模具中，第一变形装置被附接到第一模具框架的第一侧部件。
在第一端处的模制表面形成了叶片壳体部件的基本上半圆形或半椭圆形根端的一部分。
叶片模具包括用于在将根部插入件布置在叶片模具中之前使模具壳体变形的变形组件。叶片模具/变形组件包括一个或多个变形装置，所述变形装置包括第一变形装置。叶片模具的（多个）变形装置被构造成例如通过增加模具边缘距离来使得模具壳体的根端模具部件变形。可以在模具壳体的第一端处或在距模具壳体的第一端50 cm的距离处测量模具边缘距离。第一变形装置可在距模具壳体的第一端小于2米的距离处被附接到模具壳体。尤其，第一变形装置可以例如在距模具壳体的第一端小于1米的距离处被附接到模具壳体的第一侧。由此，通过使用具有减小的动态负载能力的变形装置，可以促进根端模具部件的变形。
在一个或多个示例性叶片模具中，第一变形装置可以在距模具壳体的第一端小于3米（如小于1米）的距离处被附接到模具壳体，如在第一端处、在距第一端大约10 cm、大约20 cm或大约50 cm处。典型地，根部插入件具有0.5至1.5米（如大约1米）的长度。
变形装置（如第一变形装置和/或第二变形装置）可以包括致动器，其选自于如液压或气动活塞的伸缩活塞缸和电动致动器。
变形装置（如第一变形装置和/或第二变形装置）可以包括第一部件和可相对于第一部件移动的第二部件。第一变形装置可以包括被锚接到第一模具框架的第一部件和/或被锚接到模具壳体（例如被锚接到模具壳体的第一侧）的第二部件。第一部件在模具壳体的变形期间可以被固定，并且/或者第二部件在模具壳体的变形期间可以移动或被构造成移动。第一部件可被锚接到厂房的地板或墙壁，并且第二部件可被锚接到第一模具框架，例如以使得叶片模具变形，并由此使得根端模具部件变形。
在一个或多个示例性叶片模具中，第一变形装置可被附接到模具壳体的第二侧。由此，提供了具有单一变形装置的简单叶片模具。
叶片模具可以包括用于使模具壳体的根端模具部件变形的第二变形装置。第二变形装置可以在距模具壳体的第一端小于2米的距离处被附接到模具壳体。尤其，第二变形装置可以例如在距模具壳体的第一端小于1米的距离处被附接到模具壳体的第二侧。多个变形装置可以促进模具壳体变形的改进控制。尤其，被布置成使得相应的第一和第二模具边缘独立地移动的第一和第二变形装置使得操作者能够考虑模具壳体的变化的变形特性。例如，模具壳体的第一侧可能要求与模具壳体的第二侧不同的力用于变形。
第二变形装置可被附接到第一模具框架的第二侧部件。第二变形装置可以包括被锚接到第一模具框架（例如被锚接到第一模具框架的第二侧部件）的第一部件，和/或被锚接到模具壳体（例如被锚接到模具壳体的第二侧）的第二部件。第一部件在模具壳体的变形期间可以被固定，并且/或者第二部件在模具壳体的变形期间可以移动或被构造成移动。
在一个或多个示例性叶片模具中，第二变形装置可以在距模具壳体的第一端小于3米（如小于1米）的距离处被附接到模具壳体，如在第一端处或者在距第一端大约50 cm处。
第一变形装置可以具有至少5 mm（如至少10 mm、至少20 mm或至少30 mm）的第一行进距离D1，以允许根端模具部件充分变形。
第二变形装置可以具有至少5 mm（如至少10 mm、至少20 mm或至少30 mm）的第二行进距离D2，以允许根端模具部件充分变形。
在一个或多个示例性叶片模具中，变形组件可以包括被附接到（多个）变形装置和模具壳体的电缆系统，所述电缆系统使得模具壳体的根端模具部件能够变形。
第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离也被表示为Dedge。在第一或铺叠构造中的第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离也被表示为Dlayup。因此，在铺叠构造中，Dedge = Dlayup。在第二或容纳构造中的第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离也被表示为Dreceive。因此，在容纳构造中，Dedge = Dreceive。在第三或模制构造中的第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离也被表示为Dmould。因此，在模制构造中，Dedge = Dmould。容纳构造中的模具边缘距离可以大于铺叠构造中的模具边缘距离。容纳构造中的模具边缘距离可以大于模制构造中的模具边缘距离。铺叠构造中的模具边缘距离可以与模制构造中的模具边缘距离相同。
在一个或多个示例性叶片模具中，根端模具部件的容纳构造中的模具边缘距离与模制构造中的模具边缘距离之间的差值大于20 mm，如大于40 mm。因此，在一个或多个示例性叶片模具中，Dreceive–Dmould> 40 mm。在下面的表1中概述了对于示例性叶片模具A-E的模具边缘距离关系。
A B C D E
D<sub>receive</sub> – D<sub>layup</sub> 50 mm 0 &gt;20 mm &gt;80 mm &gt;30 mm
D<sub>receive</sub> – D<sub>mould</sub> 50 mm &gt;50 mm &gt;40 mm &gt;60 mm &gt;30 mm
所述方法包括将增强材料布置在根端模具部件的模制表面上，例如根端模具部件在铺叠构造中。铺叠构造可以对应于模制构造，进而使得在最终叶片壳体部件中的纤维分布能进行改进的控制。
所述方法包括使根端模具部件变形为容纳构造。使根端模具部件变形为容纳构造可以包括使模具壳体的第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离增加或减小，例如至少40 mm。增加模具壳体的第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离可以包括：拉动第一模具边缘和/或第二模具边缘。
所述方法包括将根端插入件插入根端模具部件中，例如根端模具部件在容纳构造中。
所述方法包括使根端模具部件处于模制构造。使根端模具部件处于模制构造可以包括将模具壳体的第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离减小，例如至少40mm。
详细说明
以下参考附图对本发明进行详细解释，其中
图1示出了风力涡轮机，
图2示出了风力涡轮机叶片的示意图，
图3示出了翼型轮廓的示意图，
图4示出了从上面和从侧面看到的风力涡轮机叶片的示意图，以及
图5-图8示出了根据本发明的示例性叶片模具在不同构造中的示意性端视图，以及
图9示出了根据本发明的示例性叶片模具的示意性端视图。
本发明涉及用于水平轴风力涡轮机（HAWT）的风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的制造。
图1阐明了根据所谓的“丹麦概念”的常规的现代迎风式风力涡轮机，其具有塔架4、机舱6和具有基本上水平的转子轴的转子。转子包括轮毂8和从轮毂8径向地延伸的三个叶片10，每个叶片具有最接近轮毂的叶片根部16和最远离轮毂8的叶片尖端14。转子具有用R表示的半径。
图2示出了示例性风力涡轮机叶片10的示意图。风力涡轮机叶片10具有传统的带有根端和尖端的风力涡轮机叶片的形状，并且包括：最靠近轮毂的根部区域30、最远离轮毂的成型（profiled）或翼型（airfoil）区域34、以及在根部区域30与翼型区域34之间的过渡区域32。叶片10包括前缘18和后缘20，前缘18在叶片被安装在轮毂上时面向叶片10的旋转方向，并且后缘20面向前缘18的相反方向。
翼型区域34（也被称为成型区域）具有关于产生升力的理想的或者近乎理想的叶片形状，而根部区域30由于结构上的考虑具有基本上圆形或椭圆形的横截面，这例如使其更容易且更安全地将叶片10安装到轮毂上。根部区域30的直径（或弦）可以沿着整个根部区域30是恒定的。过渡区域32具有从根部区域30的圆形或椭圆形形状向翼型区域34的翼型轮廓逐渐变化的过渡轮廓。过渡区域32的弦长典型地随着距轮毂的距离r的增加而增加。翼型区域34具有翼型轮廓，该翼型轮廓具有在叶片10的前缘18与后缘20之间延伸的弦。弦的宽度随着距轮毂的距离r的增加而减小。
叶片10的肩部40被限定为这样的位置，在该处叶片10具有其最大的弦长。肩部40被典型地设置在过渡区域32与翼型区域34之间的边界处。
应注意到，叶片的不同区段的弦通常不位于共同的平面中，因为叶片可能被扭转和/或被弯曲（即预弯），从而提供了具有被相应地扭转和/或弯曲的线路的弦平面，这是最常见的情况，以补偿取决于距轮毂的半径的叶片的局部速度。
风力涡轮机叶片10包括壳体（其包括由纤维增强聚合物制成的两个叶片壳体部件），并且被典型地制造成沿着结合线28被粘合在一起的压力侧或逆风的叶片壳体部件24和吸力侧或顺风的叶片壳体部件26，结合线28沿着叶片10的后缘20和前缘18延伸。典型地，叶片壳体部件24、26的根端具有半圆形或半椭圆形的外部截面形状。
图3和图4描绘了参数，它们可被用于解释将根据本发明制造的叶片壳体部件的几何形状。
图3示出了以各种参数所描绘的风力涡轮机的典型叶片的翼型轮廓50的示意图，这些参数被典型地用来限定翼型的几何形状。翼型轮廓50具有压力侧52和吸力侧54，它们在使用期间-即在转子的旋转期间-通常分别面向迎风（或逆风）侧和背风（或顺风）侧。翼型50具有弦60，弦60具有在叶片的前缘56与后缘58之间延伸的弦长c。翼型50具有厚度t，其被定义为压力侧52与吸力侧54之间的距离。翼型的厚度t沿着弦60变化。与对称轮廓的偏离是由拱形线62来给定的，拱形线62是穿过翼型轮廓50的中线。该中线可以通过绘制从前缘56到后缘58的内接圆来建立。该中位线遵循这些内接圆的中心，并且距弦60的偏离或距离被称为拱高f。也可通过使用被称为上拱高（或吸力侧拱高）和下拱高（或压力侧拱高）的参数来限定不对称性，上拱高（或吸力侧拱高）和下拱高（或压力侧拱高）分别被定义为从弦60到吸力侧54和压力侧52的距离。
翼型轮廓通常是通过下列参数进行表征：弦长c、最大拱高f、最大拱高f的位置d f 、最大翼型厚度t（其为沿着中拱线62的内接圆的最大直径）、最大厚度t的位置d t 、以及鼻部半径（未示出）。这些参数被限定地限定为与弦长c之比。因此，局部相对叶片厚度t/c被给定为局部最大厚度t与局部弦长c之间的比。另外，最大压力侧拱高的位置d p 可被用作设计参数，并且最大吸力侧拱高的位置当然也可被用作设计参数。
图4示出了叶片和叶片壳体部件的其他几何参数。叶片和叶片壳体部件具有总的叶片长度L。如图3中所示，根端是位于位置r = 0处，并且尖端位于r = L处。叶片壳体部件的肩部40是位于位置r = L w 处，并且具有肩部宽度W，肩部宽度W等于肩部40处的弦长。根部的直径被限定为X。另外，叶片/叶片壳体部件设置有预弯曲，预弯曲被限定为Δy，其对应于自叶片的俯仰轴线22的平面外偏转。
叶片随着时间推移变得越来越长，并且目前可能超过了70米的长度。另外，叶片的根部直径已增大。叶片的长度、根部直径以及叶片相对于肩部的形状、弯曲和预弯曲使之越来越难以制造叶片。
图5示出了用于制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的叶片模具的示意性端视图，叶片壳体部件从尖端延伸至根端。叶片模具70包括第一模具框架72和模具壳体74，模具壳体74被第一模具框架72支撑并设置有模制表面76，模制表面76限定了由叶片模具所模制的叶片壳体部件的外部形状。模具壳体74具有纵向方向，并且在其第一端处包括根端模具部件78。在第一端处的模制表面76形成了叶片壳体部件的基本上半圆形根端的一部分。图5中的叶片模具被显示为在铺叠构造中。
叶片模具70包括用于在将根部插入件布置在叶片模具中之前使模具壳体变形的变形组件。叶片模具/变形组件包括第一变形装置80，第一变形装置80在距模具壳体的第一端0.5 m之内被附接到模具壳体74的第一侧81，用于使模具壳体74的根端模具部件78变形。模具壳体74具有第一模具边缘82和第二模具边缘84，在第一模具边缘82与第二模具边缘84之间具有模具边缘距离Dedge。在铺叠构造中，模具边缘距离Dedge被设置为铺叠边缘距离Dlayup。第一变形装置80被构造成例如，如图5中所阐明的，通过在由箭头86所指示的第一方向上拉动或移动第一模具边缘82远离第二模具边缘84，以增加第一模具边缘与第二模具边缘之间的距离。第一变形装置78包括第一部件88，其被附接或被锚接到第一模具框架72的第一侧部件90。另外，第一变形装置78的第二部件92在距模具壳体74的第一端1 m之内被附接或被锚接到模具壳体。
叶片模具70和变形组件包括第二变形装置94，其在距模具壳体的第一端0.5 m之内被附接到模具壳体74的第二侧95，用于使模具壳体74的根端模具部件78变形。第二变形装置94被构造成例如，如图5中所阐明的，通过在由箭头96所指示的第二方向上拉动或移动第二模具边缘84远离第一模具边缘82，以增加第一模具边缘82与第二模具边缘84之间的距离。第二变形装置94包括第一部件98，其被附接或被锚接到第一模具框架72的第二侧部件100。另外，第二变形装置94的第二部件102在距模具壳体74的第一端1 m之内被附接或被锚接到模具壳体。优选地，叶片模具70被构造成使得第一部件88、98在模具壳体74的变形期间被固定（即，不移动），并且/或者使得第二部件92、102在模具壳体74的变形期间例如在相反的方向上移动。
第一变形装置80具有至少5 mm（如至少10 mm或至少20 mm）的第一行进距离D1。因此，第一变形装置80被构造成移动第一模具边缘，以允许根部插入件自由插入到模具壳体的根端模具部件中。
第二变形装置94具有至少5 mm（如至少10 mm或至少20 mm）的第二行进距离D2。因此，第二变形装置94被构造成移动第二模具边缘，以允许根部插入件自由插入到模具壳体的根端模具部件中。
图6示出了在容纳构造中的叶片模具的示意性端视图。增强材料/纤维垫104已被布置在根端模具部件的模制表面上，并且根端模具部件已通过第一变形装置80和第二变形装置94被变形为容纳构造。增强材料/纤维垫104可在根端模具部件的变形之前、期间和/或之后被布置在根端模具部件的模制表面上。第一变形装置80已在第一方向86上拉动或移动第一模具边缘82，并且第二变形装置94已在第二方向96上拉动或移动第二模具边缘84，以增加第一模具边缘82与第二模具边缘84之间的模具边缘距离Dedge。在容纳构造中，模具边缘距离Dedge= Dreceive，其中Dreceive可以大于铺叠构造中的模具边缘距离Dlayup。模具边缘距离Dedge已被增加至少40 mm，以允许将根部插入件定位在模具壳体的根端模具部件中。因此，Dreceive–Dlayup&gt; 40 mm。
图7示出了在容纳构造中的叶片模具的示意性端视图。根端插入件106已被插入，并且通过根端板（未示出）被保持在模具壳体的根端模具部件中。增强材料/纤维垫104被布置在根端模具部件的模制表面与根端插入件106之间。容纳构造中的模具边缘距离Dreceive提供了在根端插入件106与沿着模具壳体74的第一侧81和第二侧95的模制表面布置的增强材料之间的气隙、间隙或至少减小的摩擦。由此，根部插入件可被插入到根端模具部件中，具有增强材料起皱或被根部端插入件朝向根端模具部件底部拖动的减少的风险。在将根端插入件进行插入时，通过将模具边缘距离减小到Dmould，根端模具部件被带到如图8中所示的模制构造。
图8示出了在模制构造中的叶片模具的示意性端视图。第一模具边缘82和第二模具边缘84已通过第一变形装置80和/或第二变形装置94被朝向彼此移动，以减小模具边缘距离。模制构造中的模具边缘距离Dmould大于容纳构造中的模具边缘距离Dreceive。在所阐明的叶片模具中，Dmould–Dreceive&gt; 40 mm，如大约50 mm。
图9示出了在铺叠构造中的用于制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的叶片模具的示意性端视图。叶片模具70A具有是第一变形装置80的单一变形装置。第二模具边缘84被锚接到第一模具框架的第二侧部件100，使得通过在第一方向86上拉动第一模具边缘82来增加模具边缘距离。第一模具框架的支撑腿99可被构造成例如借助于轮式布置的侧向滑动，以促进模具壳体变形在模具壳体上的分布。
虽然未示出，但是根端插入件106可以例如包括被布置在根端凸缘上的多个衬套和中间插入件，如拉挤的蝴蝶楔。根端插入件106可以额外地包括纤维增强材料等。
已经参考优选实施例来描述了本发明。但是，本发明的范围不受限于所阐明的实施例，并且在不脱离由以下权利要求所限定的本发明的范围的情况下可进行改变和修改。本发明不受限于在本文中所描述的实施例，并且在不脱离本发明范围的情况下可进行修改或调整。
参考符号列表
2 风力涡轮机
4 塔架
6 机舱
8 轮毂
10 叶片
14 叶片尖端
15 尖端部分
16 叶片根部
17 根端面
18 前缘
20 后缘
22 俯仰轴线
24 压力侧叶片壳体部件/逆风的叶片壳体部件
26 吸力侧叶片壳体部件/顺风的叶片壳体部件
28 结合线
29 水平
30 根部区域
32 过渡区域
34 翼型区域
50 翼型轮廓
52 压力侧/逆风侧
54 吸力侧/顺风侧
56 前缘
58 后缘
60 弦
62 拱形线/中线
70 叶片模具
72 第一模具框架
74 模具壳体
76 模制表面
78 根端模具部件
80 第一变形装置
81 第一侧
82 第一模具边缘
84 第二模具边缘
86 第一方向
88 第一部件
90 第一侧部件
92 第二部件
94 第二变形装置
95 第二侧
96 第二方向
98 第一部件
99 支撑腿
100 第二侧部件
102 第二部件
104 增强材料
106 根端插入件
c 弦长
d t 最大厚度的位置
d f 最大拱高的位置
d p 最大压力侧拱高的位置
f 拱高
l f 根端框架之间的纵向距离
l o 叶片尖端悬挂的纵向范围
L 叶片长度
r 局部半径，距叶片根部的半径距离
t 厚度
D 叶片根部直径
Δy 预弯曲
X 纵向轴线

Claims (14)

1.一种用于制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的叶片模具，所述叶片壳体部件从尖端延伸至根端，其中，所述叶片模具包括：
第一模具框架；以及
模具壳体，其被所述第一模具框架支撑，并设置有限定了所述叶片壳体部件的外部形状的模制表面，其中，所述模具壳体具有纵向方向，并且在其第一端处包括根端模具部件，其特征在于，所述叶片模具进一步包括：
用于使所述模具壳体的根端模具部件变形的第一变形装置，其中，所述模具壳体具有第一模具边缘和第二模具边缘，并且其中，所述第一变形装置被构造成增加所述第一模具边缘与所述第二模具边缘之间的模具边缘距离。
2.根据权利要求1所述的叶片模具，其中，所述第一变形装置在距所述模具壳体的第一端小于2米的距离处被附接到所述模具壳体。
3.根据权利要求1或2所述的叶片模具，其中，所述第一变形装置被附接到所述模具壳体的第一侧，或者其中，所述第一变形装置被附接到所述模具壳体的第二侧。
4.根据前述权利要求中任一项所述的叶片模具，其中，所述第一模具框架包括第一侧部件，并且其中，所述第一变形装置被附接到所述第一侧部件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的叶片模具，其中，所述第一变形装置包括被锚接到所述第一模具框架的第一部件和被锚接到所述模具壳体的第二部件，例如，其中，所述第一部件在所述模具壳体的变形期间被固定，并且所述第二部件在所述模具壳体的变形期间移动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的叶片模具，所述叶片模具包括用于使所述模具壳体的根端模具部件变形的第二变形装置，例如，其中，所述第二变形装置被附接到所述模具壳体的第二侧。
7.根据权利要求6所述的叶片模具，其中，所述第一模具框架包括第二侧部件，并且其中，所述第二变形装置被附接到所述第二侧部件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的叶片模具，其中，所述第一变形装置包括致动器，其选自于如液压或气动活塞的伸缩活塞缸和电动致动器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的叶片模具，其中，在所述第一端处的所述模制表面形成了所述叶片壳体部件的基本上半圆形或半椭圆形根端的一部分。
10.一种制造风力涡轮机叶片的叶片壳体部件的方法，其中，所述叶片壳体部件被制造成复合结构，所述复合结构包括被嵌入在聚合物基体中的增强材料，并且其中，所述叶片壳体部件设置有根端插入件，当制造时，所述根端插入件能从所述叶片壳体部件的根端进入，并且其中，所述叶片壳体部件是在设置有模制表面的模具壳体中进行制造，所述模制表面限定了所述叶片壳体部件的外部形状，其中，所述模具壳体具有纵向方向，并且包括在其第一端处的根端模具部件，所述方法包括：
- 将增强材料布置在所述根端模具部件的模制表面上；
- 使所述根端模具部件变形为容纳构造；
- 将所述根端插入件插入所述根端模具部件中；以及
- 使所述根端模具部件处于模制构造。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，使所述根端模具部件变形为容纳构造包括：增加所述模具壳体的第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，增加所述模具壳体的第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离包括：拉动所述第一模具边缘和所述第二模具边缘。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中，将增强材料布置在所述根端模具部件的模制表面上是用在铺叠构造中的根端模具部件来执行的，所述铺叠构造对应于所述模制构造。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的方法，其中，使所述根端模具部件处于模制构造包括：减小所述模具壳体的第一模具边缘与第二模具边缘之间的模具边缘距离。
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