CN110023064B - 制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法和系统 - Google Patents

制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110023064B
CN110023064B CN201780074559.0A CN201780074559A CN110023064B CN 110023064 B CN110023064 B CN 110023064B CN 201780074559 A CN201780074559 A CN 201780074559A CN 110023064 B CN110023064 B CN 110023064B
Authority
CN
China
Prior art keywords
web
mould
moulding surface
back plate
downwardly extending
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
CN201780074559.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110023064A (zh
Inventor
K.施布斯比
M.拉尔森
K.L.马德森
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.)
LM Wind Power International Technology II APS
Original Assignee
LM Wind Power International Technology II APS
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 LM Wind Power International Technology II APS filed Critical LM Wind Power International Technology II APS
Publication of CN110023064A publication Critical patent/CN110023064A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110023064B publication Critical patent/CN110023064B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • B29C70/443—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding and impregnating by vacuum or injection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/0061—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the configuration of the material feeding channel
    • B29C33/0066—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the configuration of the material feeding channel with a subdivided channel for feeding the material to a plurality of locations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/546—Measures for feeding or distributing the matrix material in the reinforcing structure
    • B29C70/548—Measures for feeding or distributing the matrix material in the reinforcing structure using distribution constructions, e.g. channels incorporated in or associated with the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0003—Producing profiled members, e.g. beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/08—Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers
    • B29L2031/082—Blades, e.g. for helicopters
    • B29L2031/085—Wind turbine blades
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明涉及制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法和模具系统（70）以及用于这种方法和模具系统的背板（66）。所述方法涉及将一个或多个纤维层布置在腹板模具部件（61）的顶部上，将背板（66）布置在每个端部处，以在第一和第二背板（66,68）与腹板模具部件（61）之间形成模具型腔。每个背板（66,68）包括内模制表面（80）、外表面（98,100）、以及在外表面（98,100）中的至少一个与内模制表面（80）之间延伸的通道（82）或槽（83）。树脂通过第一和第二背板（66,68）的每个通道或槽供应到模具型腔，随后树脂固化或硬化以形成抗剪腹板。

Description

制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法和系统
技术领域
本发明涉及制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法和模具系统以及用于这种方法和模具系统的背板。
背景技术
风力涡轮机叶片通常根据两种结构设计中的一种来制造，即，薄的空气动力学壳体粘合或以其他方式结合到翼梁上的设计，或梁帽（也称为主层压结构）集成在空气动力学壳体中的设计。
在第一种设计中，翼梁构成叶片的承载结构。翼梁以及空气动力学壳体或壳体部件是分开制造的。空气动力学壳体通常被制造为两个壳体部件，一般为压力侧壳体部件和吸力侧壳体部件。两个壳体部件粘合或以其他方式连接到翼梁，并进一步沿着壳体部件的前缘和后缘彼此粘合。这种设计具有的优点是：关键的承载结构可以分开制造，并因此更容易控制。另外，这种设计允许各种不同制造方法用于生产梁，诸如模制和纤维缠绕。
在第二种设计中，梁帽或主层压结构集成在壳体中，并与空气动力学壳体一起模制。与叶片的其余部分相比，主层压结构一般包括很多的纤维层，并且至少关于纤维层的数量可形成风力涡轮机壳体的局部增厚。因此，主层压结构可以形成叶片中的纤维插入物。在这种设计中，主层压结构构成承载结构。叶片壳体一般设计有集成在压力侧壳体部件中的第一主层压结构和集成在吸力侧壳体部件中的第二主层压结构。第一主层压结构和第二主层压结构一般通过一个或多个抗剪腹板连接，所述抗剪腹板例如可以具有C形或I形横截面。对于非常长的叶片，叶片壳体可以进一步沿着纵向范围的至少一部分包括压力侧壳体中的附加第一主层压结构和吸力侧壳体中的附加第二主层压结构。这些附加主层压结构也可以通过一个或多个抗剪腹板连接。这种设计具有的优点是：其更容易通过叶片壳体部件的模制来控制叶片的空气动力学形状。
抗剪腹板起到加强叶片结构的作用，并防止过度弯曲或翘曲。一些叶片设计使用由具有I形或C形横截面的梁构件所形成的抗剪腹板，这些构件具有主体，该主体具有在主体的相对的端处从其延伸的承载凸缘。
制造这种I形或C形腹板的一个方法是通过提供夹层板本体，纤维材料层以希望的凸缘的形状在相对的端处施加于所述本体，纤维材料被树脂灌注，并随后固化以形成刚性的凸缘。
在适当形状的模具结构中制造这种抗剪腹板是众所周知的，其中可以使用相对简单的U形模具制造C形腹板，其中所述夹层板本体在模具结构的相对的壁之间延伸，通过纤维材料靠着所述壁的层叠来形成所述凸缘。
类似地，可以使用具有中心支撑的模具制造I形腹板，所述中心支撑由任一侧上的柔性支撑构件界定，以在柔性支撑构件与相对的模具壁之间限定可调整的空隙。在这种情况下，夹层板本体布置在中心支撑上，而可调整的空隙布置为接收纤维层，以在板本体的第一侧上形成凸缘，板本体的第二侧上的凸缘通过纤维材料靠着相对的模具壁的层叠来形成。
由于通过所述凸缘传递的力相对较大，因此这种树脂灌注的纤维基凸缘通常是为了防止结构缺陷和裂纹的目的。国际专利申请公开号WO 2016/066816 A1公开了一种制造用于风力涡轮机叶片的I形抗剪腹板的方法和模具系统。所述模具系统包括下腹板模具部件和上腹板模具部件，所述下腹板模具部件具有凹形，所述凹形具有分叉的侧部件，其用于制造I形腹板脚部凸缘的第一侧，所述上腹板模具部件具有凹形，所述凹形具有会聚的侧部件，其用于制造I形腹板脚部凸缘的其他侧。
在这种现有技术的系统中，树脂一般在腹板本体的中心处或接近腹板本体的中心被灌注到模具型腔中。本发明人已观察到这点导致不满意的流动模式以及因此产生的遍及抗剪腹板的结构特性。
本发明的目的是提供用于制造抗剪腹板的替代的系统和方法，其提供了组合有减小的结构失效风险的增大的制造容易性。
本发明的进一步目的是提供简单且成本有效的制造抗剪腹板的系统和方法。
本发明的另一个目的是提供制造抗剪腹板的系统和方法，所述抗剪腹板是柔性的并适用于一些不同的模制情况。
发明内容
已经发现，一个或多个上述目的可以通过制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法获得，所述抗剪腹板具有腹板本体以及在腹板本体第一端处的第一腹板脚部凸缘和在腹板本体第二端处的第二腹板脚部凸缘，其中，所述方法包括以下步骤：
a）提供长的下腹板模具部件，所述下腹板模具部件具有模制表面，所述模制表面具有大致平的中心部分、在下腹板模具部件的第一端处的第一向下延伸的模制表面部分、以及在下腹板模具部件的第二端处的第二向下延伸的模制表面部分，
b）将一个或多个纤维层布置在长的下腹板模具部件的顶部上，并至少部分地覆盖第一向下延伸的模制表面部分、中心部分、以及第二向下延伸的模制表面部分，
c）与第一向下延伸的模制表面部分相对地布置第一背板，与第二向下延伸的模制表面部分相对地布置第二背板，以在第一和第二背板与下腹板模具部件之间形成模具型腔，其中，每个背板包括内模制表面、一个或多个外表面、以及在背板的外表面中的至少一个与内模制表面之间延伸的通道或槽，
d）通过第一和第二背板的相应通道或槽将树脂供应到模具型腔，并且
e）固化或硬化树脂，以形成抗剪腹板。
已经出乎意料地发现，不同于通常在腹板本体处的灌注，这种从后来的抗剪腹板的脚部凸缘进行的树脂灌注，导致了改进的流动模式，导致更好的结构稳定性和更少的修复。此外，由于背板中的流动通道或槽，这导致了非常成本有效的模具系统和时间有效的过程设置。背板可以由不昂贵的材料制成，诸如一种或多种聚合物，并且可以重复使用。此外，它们兼容于制造不同叶片类型的抗剪腹板。优选地，背板可重复使用。
一般地，背板的外表面包括大致平行于内模制表面的相对的背表面、以及四个侧表面，诸如右、左、顶部和底部侧表面。优选地，通道或槽在背板的多个侧表面中的一个与内模制表面之间延伸。
有利地，下腹板模具部件具有整体凹形，所述整体凹形具有分叉的侧部件，用于制造腹板脚部凸缘的第一侧。可以将一组第一纤维层披盖（drape）在腹板部件的凹的模制表面之上。第一纤维层将理想地顺应下模具的模制表面。
优选地，下腹板模具部件包括磁性材料，其中，第一和/或第二背板进一步包括在其外表面中的凹陷，并且其中，一个或多个磁体被布置在凹陷中，用于在模制期间使背板保持靠着下腹板模具部件。已经发现这种解决方案导致极快的背板安装和很低的泄漏风险。整个系统可以被放在真空袋下。下腹板模具部件的磁性材料可以是钢或与一个或多个其他成分组合的钢。因此，下腹板模具部件可以大致由钢组成。
在优选实施例中，背板的凹陷位于大致平行于背板的内模制表面的相对的背表面中。
优选地，抗剪腹板为大致I形。所谓大致I形意味着抗剪腹板具有抗剪腹板本体以及在腹板本体的第一端处的第一腹板脚部凸缘（其中第一凸缘部件从腹板本体的第一侧延伸并且第二凸缘部件从腹板本体的第二侧延伸）和进一步地在腹板本体的第二端处的第二腹板脚部凸缘（其中第一凸缘部件从腹板本体的第一侧延伸并且第二凸缘部件从腹板本体的第二侧延伸）。
在优选实施例中，每个背板的外表面包括侧表面，其中，通道从所述侧表面通向背板的内模制表面。侧表面可以是例如背板的左侧表面或右侧表面。
在特别优选实施例中，每个背板的外表面包括两个相对的侧表面，并且其中，槽在背板的两个相对的侧表面之间延伸及整个内模制表面。相对的侧表面可以是例如背板的右手表面和相对的左手侧表面。在这些实施例中，背板可以有利地通过挤压过程来制造。
根据另一个实施例，第一向下延伸的模制表面部分和/或第二向下延伸的模制表面部分包括突台，其形成下腹板模具部件的模制表面的部分。所述突台可以限定腹板脚部凸缘的侧面的端区段和/或可以用于支撑外部腹板脚部凸缘。
在优选实施例中，下腹板模具部件的第一和第二向下延伸的模制表面部分沿着长的下腹板模具部件的至少一部分从中心部分分叉。
根据另一个实施例，步骤b）进一步包括将芯材料，诸如轻木或泡沫聚合物，布置在下腹板模具部件的中心部分中的一个或多个纤维层的顶部上，然后可选地将一个或多个纤维层布置在芯材料的顶部上。有利地，芯材料具有低密度，诸如轻木、泡沫聚合物或类似物。因此，抗剪腹板的腹板本体可以形成为夹层构造，其具有作为第一皮肤的一组第一纤维层、在中间的芯材料和作为第二皮肤的一组第二纤维层。
此外，可以为第一腹板脚部凸缘提供一组第三纤维层，并且可以为第二腹板脚部凸缘提供一组第四纤维层。附加的第三和第四纤维层可以形成腹板脚部凸缘的结合表面。在将背板布置在它们的适当位置之前，可以在第三和/或第四纤维层的顶部上施加灌注网和/或脱模布（peel ply）。
优选的是，步骤c）进一步包括使一个或多个所述纤维层保持靠着第一和/或第二背板的内模制表面。这可以通过诸如增粘剂、夹具或磁体的保持装置来实现。替代地，一个或多个所述纤维层可以被缠绕在背板的顶部部分。
根据另一个实施例，步骤b）进一步包括将上腹板模具部件布置在纤维层的顶部上，所述上腹板模具部件具有模制表面，所述模制表面具有大致平的中心部分、在上腹板模具部件的第一端处的第一向上延伸的模制表面部分、以及在上腹板模具部件的第二端处的第二向上延伸的模制表面部分，并且其中，步骤b）可选地包括将第二纤维层的端部靠着上腹板模具部件的第一和第二向上延伸的模制表面缠绕。
在优选实施例中，上腹板模具部件的第一和第二向上延伸的模制表面部分沿着长的上腹板模具部件的至少一部分从中心部分会聚。
根据有利的实施例，第一向下延伸的模制表面部分的角度大致等于第一向上延伸的表面部分的角度。由此，两个腹板模具部件允许形成大致直的第一腹板脚部凸缘。
优选地，第二向下延伸的模制表面部分的角度大致等于第二向上延伸的表面部分的角度，借此可以形成大致直的第二腹板脚部凸缘。
上腹板模具部件的中心部件的宽度优选地对应于下腹板模具部件的中心部件的宽度。上腹板模具部件的宽度也可以稍微小于下腹板模具部件的宽度，以适应会聚的腹板脚部凸缘。
通过首先布置第二纤维层以便它们披盖在第一纤维层以及可选的芯材料部件的顶部上，一组所述第二纤维层可以披盖到上腹板模具部件的侧凸缘。在上腹板模具部件已经被布置在第二纤维层的顶部上之后，第二纤维层的端部可以仅靠着上腹板模具部件的侧凸缘缠绕。
根据另一个实施例，模具型腔被至少一个真空袋进一步密封。真空袋可以至少放在已经被布置在下腹板模具部件上的纤维层以及可选芯材料的阵列的顶部上。在这些实施例中，模具型腔由背板、下腹板模具部件和真空袋限定。在另一个实施例中，真空袋可以放在背板的外背表面的至少部分之上。
一般地，在供应树脂之前，通过使用真空源来排空模具型腔。因此，可见的是，通过真空辅助树脂传递模制（VARTM）过程可以制造抗剪腹板。原则上，还有可能使用RTM，其中通过使用超压来将树脂注入到模具型腔中。优选地，例如通过经由真空或负压吸入树脂，来使树脂被注入到模具型腔中。但是，原则上还有可能对纤维层中的一些使用预浸材料。
通常，在步骤e）之后，从抗剪腹板移除背板和可选的上腹板模具部件，并且在接下来的步骤中从下腹板模具部件移除抗剪腹板。这可以仅通过从下腹板模具部件提起风力涡轮机组件来做，其可以容易地做，因为下模具的侧部件是从模具部件的中心部件分叉的。有利地，下模具部件涂覆有脱模剂，以便风力涡轮机组件可以容易地从下腹板模具部件的表面被提起。
根据有利的实施例，至少第一插入件被布置在下腹板部件的第一端处，其中，所述第一插入件适合于提供从腹板本体到第一腹板脚部凸缘的逐渐过渡，和/或第二插入件被布置在下腹板部件的第一端处，其中，所述第一插入件适合于提供从腹板本体到第一腹板脚部凸缘的另一部分的逐渐过渡，第一插入件和/或第二插入件是例如大致楔形的。
第一插入件和/或第二插入件可以有利地是大致楔形的。因此，插入件可以具有整体三角形外观。在有利的实施例中，插入件具有圆滑的外表面，第一纤维层和第二纤维层可以分别邻接该外表面，以便获得从腹板本体到第一腹板脚部凸缘的圆滑过渡。原则上，该过渡也可以通过单个插入件获得。抗剪腹板将优选地在腹板本体与第二腹板脚部凸缘之间的过渡处具有类似的插入件。插入件可以由诸如轻木或泡沫聚合物的芯材料制成。它还可以由纤维加强聚合物材料制成，并且可以是拉挤的或挤压的元件。
第一纤维层和第二纤维层优选地是玻璃纤维。它们也可以包括碳纤维、芳纶纤维、麻纤维或类似物。
根据另一个实施例，一个或多个所述纤维层是沿着向下延伸的模制表面部分的下表面，或可选地，沿着向上延伸的模制表面部分的上表面切割的。一组第一纤维层可以仅披盖在下腹板模具部件之上，然后通过使用诸如声波刀的切割机，沿着下模具部件的边缘切割成正确的宽度。
在另一个方面中，本发明涉及制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的模具系统，所述抗剪腹板具有腹板本体以及在腹板本体的第一端处的第一腹板脚部凸缘和在腹板本体的第二端处的第二腹板脚部凸缘，其中，所述系统包括：
-长的下腹板模具部件，所述下腹板模具部件具有模制表面，所述模制表面具有大致平的中心部分、在下腹板模具部件的第一端处的第一向下延伸的模制表面部分、以及在下腹板模具部件的第二端处的第二向下延伸的模制表面部分，
-两个背板，每个背板包括内模制表面、一个或多个外表面以及在外表面的至少一个与内模制表面之间延伸的通道或槽，用于通过通道或槽将树脂供应到模具型腔中。
在优选实施例中，下腹板模具部件包括磁性材料，并且其中，第一和/或第二背板进一步包括在其外表面中的凹陷，并且其中，一个或多个磁体被布置在凹陷中，用于在模制期间使背板保持靠着下腹板模具部件。
根据另一个实施例，背板的凹陷位于大致平行于背板的内模制表面的相对的背表面中。
在优选实施例中，每个背板的外表面包括侧表面，其中，通道从所述侧表面通向背板的内模制表面。
在另一个实施例中，每个背板的外表面包括两个相对的侧表面，并且其中，槽在背板的两个相对的侧表面之间延伸及整个内模制表面。
有利地，第一向下延伸的模制表面部分和/或第二向下延伸的模制表面部分包括突台，该突台形成下腹板模具部件的模制表面的部分。
根据另一个实施例，第一和第二模制表面部分沿着长的下腹板模具部件的至少一部分从中心部分分叉。
根据另一个实施例，模具系统进一步包括长的上腹板模具部件，所述上腹板模具部件具有模制表面，所述模制表面具有大致平的中心部分、在上腹板模具部件的第一端处的第一向上延伸的模制表面部分、以及在上腹板模具部件的第二端处的第二向上延伸的模制表面部分。
根据另一个实施例，长的上腹板模具部件的第一和第二模制表面部分沿着长的上腹板模具部件的至少一部分从中心部分会聚。
在优选实施例中，第一向下延伸的模制表面部分的角度大致等于第一向上延伸的表面部分的角度，和/或第二向下延伸的模制表面部分的角度大致等于第二向上延伸的表面部分的角度。
优选地，第一向下延伸的表面部分具有端部分，其对应于第一腹板脚部凸缘的端部分，并且其中，第二向下延伸的表面部分具有端部分，其对应于第二腹板脚部凸缘的端部分。
还优选的是，第一向上延伸的表面部分具有端部分，其对应于第一腹板脚部凸缘的端部分，并且其中，第二向上延伸的表面部分具有端部分，其对应于第二腹板脚部凸缘的端部分。
在优选实施例中，下腹板模具部件和/或上腹板模具部件由被硬质表面涂层覆盖的泡沫聚合物制成，所述硬质表面涂层提供了模制表面。根据一个实施例，硬质表面涂层由聚脲材料制成。
根据另一个实施例，下腹板模具部件是模块化的，具有中心模具部件，所述中心模具部件具有升高的中心部件，所述升高的中心部件包括第一侧壁和第二侧壁，其中
- 第一模具插入件被布置在升高的中心部件的第一侧壁处，以形成下腹板模具部件的第一向下延伸的模制表面部分，并且/或者
- 第二模具插入件被布置在升高的中心部件的第二侧壁处，以形成下腹板模具部件的第一向下延伸的模制表面部分。
在优选实施例中，上腹板模具部件是模块化的，并包括用于形成第一向上延伸的模制表面部分的第一上腹板模具部件和用于形成第二向上延伸的模制表面部分的第二上腹板模具部件。
模具系统可以被分区段，特别地在模具系统的纵向或叶展方向上被分区段。因此，一个区段可以制造抗剪腹板（或翼梁）的第一纵向区段，而另一区段可以制造抗剪腹板的第二纵向区段。分区段的模具系统可以优选地被组装，以便抗剪腹板可以被制造为一体化结构。
根据另一个方面，本发明涉及制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的背板，背板包括内模制表面、一个或多个外表面以及在外表面中的至少一个与内模制表面之间延伸的通道或槽，用于通过通道或槽将树脂供应到模具型腔中。
在优选实施例中，背板进一步包括在其外表面中的凹陷，其中，一个或多个磁体可布置在凹陷中，用于使背板保持靠着包含磁性材料的下腹板模具。
根据另一个实施例，背板的凹陷位于大致平行于背板的内模制表面的相对的背表面中。
在优选实施例中，每个背板的外表面包括侧表面，并且其中，通道从所述侧表面通向背板的内模制表面。在特别优选实施例中，背板的外表面包括两个相对的侧表面，并且其中，槽在背板的两个相对的侧表面之间延伸及整个内模制表面。如上所述，可以有利地使用挤压过程制造这种背板。
通道或槽可以具有在10与50 mm之间，有利地在15与45 mm之间，更有利地在20与40 mm之间的范围内的宽度。另外，通道或槽具有在5与25 mm之间，有利地在5与20 mm之间，更有利地在8与16 mm之间的范围内的高度。此外，通道或槽具有在50与500 mm2之间，有利地在100与400 mm2之间，更有利地在150与350 mm2之间的范围内的横截面积。
在另一个方面中，本发明涉及制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法，所述抗剪腹板具有腹板本体以及在腹板本体的第一端处的第一腹板脚部凸缘和在腹板本体的第二端处的第二腹板脚部凸缘，其中，所述方法包括将树脂灌注到模具型腔中，使得树脂从形成第一和第二腹板脚部凸缘的区域朝向形成抗剪腹板的腹板本体的区域流动。本发明还涉及可通过所述过程获得的抗剪腹板。
在另一个方面中，本发明涉及制造风力涡轮机叶片的至少一个部件的方法，所述方法包括制造如上所述的至少一个抗剪腹板，并将所述至少一个抗剪腹板结合到第二组件，以形成风力涡轮机叶片的至少一个部件。
进一步提供了根据上述方法制造的抗剪腹板。进一步提供了包括如上所述的抗剪腹板的风力涡轮机叶片。进一步提供了包括至少一个如上所述的风力涡轮机叶片的风力涡轮机。
如本文所使用的，术语背板的“外表面”指不形成背板的内模制表面的部分的任何表面，即，模具型腔外部的任何表面。这种外表面可以包括大致平行于内模制表面的相对的背表面或背板的侧表面。背板的侧表面一般包括四个侧表面，即，包括右侧表面和左侧表面以及顶部侧表面和低部侧表面。
如本文所使用的，术语“磁性材料”指被磁体吸引的材料，诸如铁磁性材料。
附图说明
下面参考附图中所示的实施例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示出了风力涡轮机叶片的横截面的示意图，
图4示出了根据本发明的抗剪腹板模具系统的横截面的示意图，
图5示出了根据本发明的抗剪腹板模具系统的另一个实施例的横截面的示意图，
图6示出了根据本发明的抗剪腹板模具系统的另一个实施例的横截面的示意图，
图7示出了根据本发明的背板的透视图，
图8示出了根据本发明的背板的部分剖视透视图，
图9示出了根据本发明的另一个实施例的背板的透视图，以及
图10示出了根据本发明的又一个实施例的背板的透视图。
具体实施方式
图1阐示了根据所谓的“丹麦概念”的常规的现代逆风式风力涡轮机，其具有塔架4、机舱6以及具有大致水平的转子轴的转子。转子包括毂部8和从毂部8径向地延伸的三个叶片10，每个叶片具有最靠近毂部的叶片根部16和最远离毂部8的叶片尖端14。转子具有用R表示的半径。
图2示出了风力涡轮机叶片10的示意图。风力涡轮机叶片10具有传统的风力涡轮机叶片的形状，并且包括最靠近毂部的根部区域30、最远离毂部的成型或翼型区域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在叶片被安装在毂部上时面向叶片10的旋转方向，并且后缘20面向前缘18的相对的方向。
翼型区域34（也称为成型区域）具有关于产生升力方面的理想的或近乎理想的叶片形状，而根部区域30由于结构方面的考虑具有大致圆形或椭圆形的横截面，其例如使得将叶片10安装到毂部上更容易且更安全。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具有过渡轮廓，其从根部区域30的圆形或椭圆形的形状向翼型区域34的翼型轮廓逐渐变化。过渡区域32的弦长一般随着离毂部距离r的增大而增大。翼型区域34具有翼型轮廓，所述翼型轮廓具有在叶片10的前缘18与后缘20之间延伸的弦。弦的宽度随着离毂部距离r的增大而减小。
叶片10的肩部40被限定为叶片10具有其最大弦长的位置。肩部40一般设置在过渡区域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，因为叶片可能被扭曲和/或弯曲（即，预弯），因此给弦平面提供了相应地扭曲和/或弯曲的路径，这是最常见的情况，以补偿取决于距毂部的半径的叶片的局部速度。
叶片一般由压力侧壳体部件36和吸力侧壳体部件38制成，压力侧壳体部件36和吸力侧壳体部件38沿着在叶片的前缘18和后缘20处的结合线彼此粘合。
图3示出了沿着图2所示的线I-I的叶片横截面的示意图。如先前所述，叶片10包括压力侧壳体部件36和吸力侧壳体部件38。压力侧壳体部件36包括梁帽41（也称为主层压结构），其构成压力侧壳体部件36的承重部件。梁帽41包括多个纤维层42，这些纤维层主要包括沿着叶片的纵向方向对齐的单向纤维，以为叶片提供刚度。吸力侧壳体部件38也包括了包括多个纤维层46的梁帽45。压力侧壳体部件36还可以包括夹层芯材料43，夹层芯材料43一般由轻木或泡沫聚合物制成，并且被夹在一些纤维加强皮肤层之间。夹层芯材料43用来为壳体提供刚度，以确保壳体在叶片的旋转期间大致维持其空气动力学轮廓。类似地，吸力侧壳体部件38也可以包括夹层芯材料47。
压力侧壳体部件36的梁帽41和吸力侧壳体部件38的梁帽45通过第一抗剪腹板50和第二抗剪腹板55连接。在所示实施例中，抗剪腹板50、55被成形为大致I形的腹板。第一抗剪腹板50包括抗剪腹板本体和两个腹板脚部凸缘。抗剪腹板本体包括由一些皮肤层52覆盖的诸如轻木或泡沫聚合物的夹层芯材料51，皮肤层52由一些纤维层制成。第二抗剪腹板55具有类似的设计，其具有抗剪腹板本体和两个腹板脚部凸缘，抗剪腹板本体包括由一些皮肤层57覆盖的夹层芯材料56，皮肤层57由一些纤维层制成。两个抗剪腹板50、55的夹层芯材料51、56可以在凸缘附近倒角，以将载荷从腹板50、55转移到主层压结构41、45，而没有在抗剪腹板本体与腹板脚部凸缘之间的接合中的失效和破碎的风险。但是，这种设计通常会导致在腿部与凸缘之间的接合区域中的富树脂区。另外，由于在树脂固化过程中的高放热峰值，这种富树脂区可能包括燃烧过的树脂，其转而可能导致机械弱点。
为了对此作出补偿，通常在这些接合区域处布置一些包括玻璃纤维的填充绳60。另外，这些绳60也将有助于将载荷从抗剪腹板本体的皮肤层转移到凸缘。但是，根据本发明，替代的结构设计是有可能的。
叶片壳体36、38可以包括在前缘和后缘处的其他纤维加强件。一般地，壳体部件36、38通过附加的填充绳可以用在其中的粘合凸缘（未示出）彼此结合。此外，非常长的叶片可以包括具有附加梁帽的区段部件，这些附加梁帽通过一个或多个附加抗剪腹板连接。
图4阐示了根据本发明的制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法。图4的抗剪腹板模具系统70包括下模具部件61以及用于形成抗剪腹板的第一腹板脚部凸缘的外表面的第一背板66和用于形成抗剪腹板的第二腹板脚部凸缘的外表面的第二背板68。下腹板模具部件61具有模制表面，其限定了通过抗剪腹板模制系统制造的抗剪腹板的外面部分。模制表面包括中心部分71，所述中心部分是大致平的，并且用来形成抗剪腹板的腹板本体。另外，下腹板模具部件61包括在下腹板模具部件61的第一侧端处的第一侧部件，所述第一侧部件具有第一向下延伸的模制表面部分72。类似地，下腹板模具部件61包括在第二侧端处的第二侧部件，所述第二侧部件具有第二向下延伸的模制表面部分73。第一和第二模制表面部分72、73沿着长的下腹板模具部件61的至少一部分从中心部分71分叉。
根据本发明的过程可以涉及将一些第一纤维层62布置在下腹板模具部件61的顶部上，并覆盖下腹板模具部件61的向下延伸的模制表面部分72、73。第一纤维层62形成完成了的抗剪腹板的外层皮肤的部分。诸如轻木或泡沫聚合物的芯材料63被布置在下腹板模具部件61的中心部分71中的第一纤维层62的顶部上。因此，抗剪腹板的腹板本体可以形成为具有作为第一皮肤的第一纤维层62和作为第二皮肤的第二纤维层64的夹层构造。另外，可以在下腹板模具部件61的第一侧端处和芯材料63的第一侧处布置第一插入件74。第一插入件74可以具有形状，以提供从腹板本体到第一腹板脚部凸缘的逐渐过渡。类似地，可以在下腹板模具部件61的第二侧端处和芯材料63的第一侧处布置第二插入件75。第二插入件75可以具有形状，以提供从腹板本体到第二腹板脚部凸缘的逐渐过渡。
一些第二纤维层64被布置在芯材料63的顶部上。另外，可以在下腹板模具部件61的第一侧端处和芯材料63的第二侧处布置第三插入件76。第三插入件76可以具有形状，以提供从腹板本体到第一腹板脚部凸缘的逐渐过渡。类似地，可以在下腹板部件61的第二侧端处和芯材料63的第二侧处布置第四插入件77。第四插入件77可以具有形状，以提供从腹板本体到第二腹板脚部凸缘的逐渐过渡。此外，可以为第一腹板脚部凸缘提供一些第三纤维层78，并且可以为第二腹板脚部凸缘提供一些第四纤维层79。附加纤维层78、79可以形成腹板脚部凸缘的结合表面。在将背板布置在它们的适当位置之前，可以在第三和/或第四纤维层的顶部上施加灌注网和/或脱模布，或者所述灌注网和/或脱模布可以代替第三和/或第四纤维层。
一旦组成抗剪腹板本体的第一皮肤和腹板脚部凸缘的第一侧的第一纤维加强层62、以及可选地芯材料和/或任何插入件被布置在下腹板模具部件61的顶部上，就通过使用第一夹具67将第一背板66夹持靠着第一纤维层62和下腹板模具部件61的第一向下延伸的模制表面部分72。类似地，通过使用第二夹具69将第二背板68夹持靠着第一纤维层62和下腹板模具部件61的第二向下延伸的模制表面部分。每个背板66、68包括相应的内模制表面80a、80b和在两个相对的侧表面之间延伸及整个模制表面的槽83a、83b（在图9中显示最佳）。
组成抗剪腹板本体的第二皮肤和腹板脚部凸缘的第二侧的第二纤维层64可以被缠绕在背板66、68的顶部部分，或者它们可以通过诸如增粘剂、夹具或磁体的保持装置来被保持靠着两个背板的模制表面。
一旦纤维材料62、64、78、79、芯材料63以及可能的插入件74、75、76、77已经被布置，就在材料和抗剪腹板模具系统70的顶部上布置真空箔（未示出），并且在下一步骤中，未示出，将真空源连接到模具型腔，并且通过使用真空源排空模具型腔。模具型腔进一步连接到树脂源，并且将液体树脂注入到模具型腔中，以润湿纤维材料和芯材料。通过第一和第二背板66、68的每个槽83a、83b将树脂供应到背板66、68与下模具部件61之间的模具型腔。随后，将树脂固化或硬化，以形成抗剪腹板。
图5阐示了本发明的模具系统的另一个实施例（仅一端被示出在横截面图中）。在此，下模具部件61包括在向下延伸的模制表面部分72之内的突台84。突台84可以限定腹板脚部凸缘的侧面的端区段和/或可以用于支撑外部腹板脚部凸缘。在这种设置中，可能不需要使用夹具。背板66进一步包括凹陷90，其中，磁体88被设置在凹陷中，用于在模制期间使背板66保持在其适当位置。在这些实施例中，优选的是，下模具部件61包括钢或大致由钢组成。真空袋86被放在下腹板模具部件上的纤维层和芯材料的阵列的顶部上，并放在背板66的背表面96之上。
图6阐示了本发明的模具系统的替代实施例（仅一端被示出在横截面图中）。图6的腹板模具系统包括下腹板模具部件61和上腹板模具部件65二者。腹板模具部件可以例如包括由被例如聚脲材料的硬质表面涂层覆盖的泡沫聚合物制成的芯部件。上腹板模具部件65包括模制表面，所述模制表面具有大致平的中心部分91、在上腹板模具部件65的第一端处的第一向上延伸的模制表面部分93以及在上腹板模具部件的第二端处的第二向上延伸的模制表面部分（未示出）。
纤维材料62、64和芯材料63被布置在下腹板模具部件61与上腹板模具部件65之间，纤维材料62、64和芯材料63形成完成了的抗剪腹板的部分。下腹板模具部件61设置有突台84，用于限定腹板脚部凸缘的第一侧的端区段和/或可以用于支撑外部腹板脚部凸缘。如在先前所述的实施例中，背板66包含在相对的外侧表面之间延伸的槽83。真空袋86被布置在两个腹板模具部件61、65和背板66的顶部上。然后树脂通过槽83注入，最后硬化或固化，以形成最终的抗剪腹板。
各个实施例所描述的加强纤维材料优选地是玻璃纤维。但是，也可以是其他适合的纤维加强材料，诸如碳纤维。虽然对于具有从腹板本体到腹板脚部凸缘的圆滑过渡的抗剪腹板示出了各个实施例，但也应该认识到，也可以利用在两个部件之间的有角度的构造代替。
图7和图8进一步阐示了根据本发明一个实施例的背板66的一些细节，其中，图8是沿着图7中的平面A剖开的背板66的剖视透视图。背板66包括，在根据本发明的抗剪腹板的模制期间面向模具型腔的模制表面80。它还包括大致平行于内模制表面并且在操作期间背离模具型腔的相对的外背表面96。另外，背板包括包含开口92的侧表面98。如在图8中可见，开口92是通向背板的模制表面80中的开口94的集成通道82的部分。因此，在操作期间，树脂流经开口92，经通道82，经开口94，最终进入到模具型腔，以模制抗剪腹板。
图9示出了根据本发明的另一个实施例的背板66的透视图。背板66包括在根据本发明的抗剪腹板的模制期间面向模具型腔的模制表面80。它还包括大致平行于内模制表面80并且在操作期间背离模具型腔的相对的背表面96。图9的背板66包括第一侧表面98和相对的第二侧表面100。它进一步包括第三侧表面102和相对的第四侧表面104。槽83在两个相对的侧表面98、100之间延伸跨过模制表面80。以此方式，树脂可以通过槽83从背板的一个或两个侧表面供应到模具型腔。这可以通过例如将管或软管插入到侧表面98、100中的一个或两个中的开口来实现。
已经参考有利的实施例描述了本发明。但是，本发明的范围不限于所阐示的实施例，并且可以在不脱离由权利要求所限定的本发明的范围的情况下进行改变和修改。
图10示出了根据本发明的又一个实施例的背板66’的侧视图。背板66’包括在根据本发明的抗剪腹板的模制期间面向模具型腔的模制表面80’。它还包括大致平行于内模制表面80’并且在操作期间背离模具型腔的相对的背表面96’。槽83’在背板66’的两个横向侧面之间延伸跨过模制表面80’。以此方式，树脂可以，以类似于关于图9所描述的方式，通过槽83’从背板的一个或两个侧表面供应到模具型腔。如在此实施例中所示，可以在背板的表面中的一个中形成凹陷，例如，如在背表面96’中所示。磁体88’可以被插入在凹陷中，其可以通过使用闭合件89或盖子关闭或锁定在适当位置。
槽83、83’的高度h可以例如在5 mm与20 mm之间，例如，大约12 mm。槽83、83’的宽度w可以在15 mm与55 mm之间，例如，大约31 mm或32 mm。槽的面积可以在100 mm2与500 mm2之间，例如，大约250 mm2。
已经参考有利的实施例描述了本发明。但是，本发明的范围不限于所阐示的实施例，并且可以在不脱离由权利要求所限定的本发明的范围的情况下进行改变和修改。
参考符号列表
4 塔架
6 机舱
8 毂部
10 叶片
14 叶片尖端
16 叶片根部
18 前缘
20 后缘
30 根部区域
32 过渡区域
34 翼型区域
36 压力侧壳体部件
38 吸力侧壳体部件
40 肩部
41 梁帽
42 纤维层
43 夹层芯材料
45 梁帽
46 纤维层
47 夹层芯材料
50 第一抗剪腹板
51 抗剪腹板的夹层芯材料
52 皮肤层
55 第二抗剪腹板
56 第二抗剪腹板的夹层芯材料
57 第二抗剪腹板的皮肤层
60 填充绳
61 下模具部件
62 第一纤维层
63 芯材料
64 第二纤维层
65 上模具部件
66, 66’第一背板
67 第一夹具
68 第二背板
69 第二夹具
70 腹板模具系统
71 中心部分
72 第一向下延伸的模制表面部分
73 第二向下延伸的模制表面部分
74 第一插入件
75 第二插入件
76 第三插入件
77 第四插入件
78 第三纤维层
79 第四纤维层
80, 80’背板的内模制表面
82 通道
83, 83’槽
84 突台
86 真空箔
88, 88’磁体
89 闭合件
90 凹陷
91 上腹板模具部件的模制表面的中心部分
92 侧表面中的开口
93 上腹板模具部件的向上延伸的模制表面部分
94 内模制表面中的开口
96,96’背板的背表面
98 背板的第一侧表面
100 背板的第二侧表面
102 背板的第三侧表面
104 背板的第四侧表面
R 转子半径
r 离毂部距离

Claims (28)

1.一种制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板（50）的方法，所述抗剪腹板具有腹板本体以及在所述腹板本体的第一端处的第一腹板脚部凸缘和在所述腹板本体的第二端处的第二腹板脚部凸缘，其中，所述方法包括以下步骤：
a）提供长的下腹板模具部件（61），所述下腹板模具部件具有模制表面，所述模制表面具有大致平的中心部分（71）、在所述下腹板模具部件（61）的第一端处的第一向下延伸的模制表面部分（72）、以及在所述下腹板模具部件（61）的第二端处的第二向下延伸的模制表面部分（73），
b）将一个或多个纤维层（62, 64）布置在所述长的下腹板模具部件（61）的顶部上，并至少部分地覆盖所述第一向下延伸的模制表面部分（72）、所述中心部分（71）、以及所述第二向下延伸的模制表面部分（73），
c）与所述第一向下延伸的模制表面部分（72）相对地布置第一背板（66），并且与所述第二向下延伸的模制表面部分（73）相对地布置第二背板（68），以在所述第一和第二背板（66,68）与所述下腹板模具部件（61）之间形成模具型腔，其中，每个背板包括内模制表面（80）、一个或多个外表面（98, 100）、以及在所述背板的所述外表面（98, 100）中的至少一个与所述内模制表面（80）之间延伸的通道（82）或槽（83），其中每个背板的外表面包括两个相对的侧表面，并且其中所述槽（83）在所述背板的两个相对的侧表面之间延伸及整个所述内模制表面（80），
d）通过所述第一和第二背板（66, 68）的相应通道（82）或槽（83）将树脂供应到所述模具型腔，以及
e）固化所述树脂，以形成所述抗剪腹板。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述下腹板模具部件（61）包括磁性材料，并且其中，所述第一和/或第二背板（66, 68）进一步包括在其外表面中的凹陷（90），并且其中，一个或多个磁体（88）被布置在所述凹陷（90）中，用于在模制期间使所述背板保持靠着所述下腹板模具部件（61）。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述背板的凹陷（90）位于大致平行于所述背板的内模制表面的相对的背表面（96）中。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述抗剪腹板是I形的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一向下延伸的模制表面部分（72）和/或所述第二向下延伸的模制表面部分（73）包括突台（84），所述突台（84）形成所述下腹板模具部件（61）的模制表面的部分。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述下腹板模具部件（61）的第一和第二向下延伸的模制表面部分（72，73）沿着所述长的下腹板模具部件（61）的至少一部分从所述中心部分（71）分叉。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤b）进一步包括将芯材料（63）布置在所述下腹板模具部件（61）的中心部分中的所述一个或多个纤维层的顶部上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述芯材料为轻木或泡沫聚合物。
9.根据权利要求1所述的方法，其中步骤b）进一步包括将芯材料（63）布置在所述下腹板模具部件（61）的中心部分中的所述一个或多个纤维层的顶部上，然后将一个或多个纤维层布置在所述芯材料（63）的顶部上。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c）进一步包括使一个或多个所述纤维层保持靠着所述第一和/或所述第二背板（66, 68）的内模制表面（80）。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤b）进一步包括将上腹板模具部件布置在所述纤维层的顶部上，所述上腹板模具部件具有模制表面，所述模制表面具有大致平的中心部分（91）、在所述上腹板模具部件的第一端处的第一向上延伸的模制表面部分、以及在所述上腹板模具部件的第二端处的第二向上延伸的模制表面部分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中步骤b）包括将第二纤维层的端部靠着所述上腹板模具部件的第一和第二向上延伸的模制表面部分缠绕。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述上腹板模具部件的第一和第二向上延伸的模制表面部分沿着长的所述上腹板模具部件的至少一部分从所述中心部分（91）会聚。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模具型腔被至少一个真空袋进一步密封。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，至少第一插入件被布置在所述下腹板模具部件的第一端处，其中，所述第一插入件适合于提供从所述腹板本体到所述第一腹板脚部凸缘的逐渐过渡，和/或第二插入件被布置在所述下腹板模具部件的第一端处，其中，所述第一插入件适合于提供从所述腹板本体到所述第一腹板脚部凸缘的另一部分的逐渐过渡，所述第一插入件和/或所述第二插入件是大致楔形的。
16.一种制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的模具系统（70），所述抗剪腹板具有腹板本体以及在所述腹板本体的第一端处的第一腹板脚部凸缘和在所述腹板本体的第二端处的第二腹板脚部凸缘，其中，所述系统包括：
-长的下腹板模具部件（61），所述下腹板模具部件具有模制表面，所述模制表面具有大致平的中心部分（71）、在所述下腹板模具部件（61）的第一端处的第一向下延伸的模制表面部分（72）、以及在所述下腹板模具部件（61）的第二端处的第二向下延伸的模制表面部分（73），
-两个背板（66,68），所述背板包括内模制表面（80）、一个或多个外表面（98, 100）以及在所述外表面（98, 100）中的至少一个与所述内模制表面（80）之间延伸的通道（82）或槽（83），其用于通过所述通道（82）或槽（83）将树脂供应到模具型腔中，其中所述背板的外表面包括两个相对的侧表面，并且其中，所述槽（83）在所述背板的两个相对的侧表面之间延伸及整个所述内模制表面（80）。
17.根据权利要求16所述的模具系统，其中，所述下腹板模具部件（61）包括磁性材料，并且其中，所述第一和/或第二背板（66, 68）进一步包括在其外表面中的凹陷（90），并且其中，一个或多个磁体被布置在所述凹陷（90）中，用于在模制期间使所述背板保持靠着所述下腹板模具部件（61）。
18.根据权利要求17所述的模具系统，其中，所述背板的凹陷（90）位于大致平行于所述背板的内模制表面的相对的背表面（96）中。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的模具系统，其中，所述第一向下延伸的模制表面部分（72）和/或所述第二向下延伸的模制表面部分（73）包括突台（84），所述突台（84）形成所述下腹板模具部件（61）的模制表面的部分。
20.根据权利要求16所述的模具系统，其中所述通道（82）或槽（83）具有在10与50 mm之间的范围内的宽度。
21.根据权利要求16所述的模具系统，其中所述通道（82）或槽（83）具有在15与45 mm之间的范围内的宽度。
22.根据权利要求16所述的模具系统，其中所述通道（82）或槽（83）具有在20与40 mm之间的范围内的宽度。
23.根据权利要求16所述的模具系统，其中所述通道（82）或槽（83）具有在5与25 mm之间的范围内的高度。
24.根据权利要求16所述的模具系统，其中所述通道（82）或槽（83）具有在5与20 mm之间的范围内的高度。
25.根据权利要求16所述的模具系统，其中所述通道（82）或槽（83）具有在8与16 mm之间的范围内的高度。
26.根据权利要求16所述的模具系统，其中所述通道（82）或槽（83）具有在50与500 mm2之间的范围内的横截面积。
27.根据权利要求16所述的模具系统，其中所述通道（82）或槽（83）具有在100与400 mm2之间的范围内的横截面积。
28.根据权利要求16所述的模具系统，其中所述通道（82）或槽（83）具有在150与350 mm2之间的范围内的横截面积。
CN201780074559.0A 2016-12-01 2017-12-01 制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法和系统 Active CN110023064B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16201771 2016-12-01
EP16201771.9 2016-12-01
PCT/EP2017/081178 WO2018100152A1 (en) 2016-12-01 2017-12-01 Method and system for manufacturing a shear web for a wind turbine blade

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110023064A CN110023064A (zh) 2019-07-16
CN110023064B true CN110023064B (zh) 2022-05-10

Family

ID=57471704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780074559.0A Active CN110023064B (zh) 2016-12-01 2017-12-01 制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法和系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11305462B2 (zh)
EP (1) EP3548261B1 (zh)
CN (1) CN110023064B (zh)
BR (1) BR112019011344B1 (zh)
CA (1) CA3043778A1 (zh)
MA (1) MA46992A (zh)
WO (1) WO2018100152A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113165281B (zh) * 2018-12-10 2023-07-21 维斯塔斯风力系统有限公司 关于风力涡轮机叶片制造的改进
ES2933703T3 (es) 2020-03-27 2023-02-13 Nordex Energy Se & Co Kg Alma para refuerzo de una pala del rotor de un aerogenerador

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709893A (en) * 1995-06-06 1998-01-20 The Boeing Company Breathable tooling for forming parts from volatile-emitting composite materials
WO2016066816A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 Lm Wp Patent Holding A/S Manufacture of i-shaped shear web
CN105899353A (zh) * 2013-11-19 2016-08-24 Lm Wp 专利控股有限公司 用于制造风力涡轮机叶片部件的系统和方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3428289A (en) * 1966-09-01 1969-02-18 Du Pont Molding apparatus
US5958325A (en) * 1995-06-07 1999-09-28 Tpi Technology, Inc. Large composite structures and a method for production of large composite structures incorporating a resin distribution network
US5993184A (en) * 1998-02-05 1999-11-30 The Boeing Company Magnetic fairing bars for bonding tools
KR101151966B1 (ko) * 2004-02-17 2012-06-01 도레이 카부시키가이샤 Ｒｔｍ 성형방법 및 장치
JP4378687B2 (ja) * 2004-02-17 2009-12-09 東レ株式会社 繊維強化樹脂およびその製造方法
US20080072527A1 (en) * 2006-08-01 2008-03-27 Honda Motor Co., Ltd. Fiber-reinforced composite member and method for producing structure using same
DE102007013987A1 (de) * 2006-08-17 2008-02-21 Airbus Deutschland Gmbh Werkzeug zur Herstellung von Faserverbundbauteilen
WO2008090911A1 (ja) * 2007-01-26 2008-07-31 Toray Industries, Inc. 繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム、その製造方法、その製造装置、および、繊維強化樹脂ビームの製造方法
FR2975038B1 (fr) * 2011-05-10 2014-03-07 Airbus Operations Sas Procede de fabrication d'une piece en materiau composite et piece ainsi obtenue.
DE102011082664C5 (de) * 2011-09-14 2017-08-10 Senvion Gmbh Form zur Herstellung eines Steges und Steg für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage
US20170320276A1 (en) 2014-10-30 2017-11-09 Lm Wp Patent Holding A/S A shear web mould system comprising variable moulding plates
EP3090863A1 (fr) * 2015-04-25 2016-11-09 Institut de Recherche et de Technologie Jules Verne Procédé et dispositif pour la fabrication d'un moule composite comprenant une face antiadhérente

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709893A (en) * 1995-06-06 1998-01-20 The Boeing Company Breathable tooling for forming parts from volatile-emitting composite materials
CN105899353A (zh) * 2013-11-19 2016-08-24 Lm Wp 专利控股有限公司 用于制造风力涡轮机叶片部件的系统和方法
WO2016066816A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 Lm Wp Patent Holding A/S Manufacture of i-shaped shear web

Also Published As

Publication number Publication date
US20200023557A1 (en) 2020-01-23
WO2018100152A1 (en) 2018-06-07
CA3043778A1 (en) 2018-06-07
BR112019011344B1 (pt) 2023-10-03
MA46992A (fr) 2019-10-09
CN110023064A (zh) 2019-07-16
BR112019011344A2 (pt) 2019-10-15
US11305462B2 (en) 2022-04-19
EP3548261B1 (en) 2023-04-26
EP3548261A1 (en) 2019-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3212387B1 (en) Manufacture of i-shaped shear web, method and apparatus
JP6105619B2 (ja) 風力タービンブレード
US20170151696A1 (en) Mould and method to build up a blade
US20150308404A1 (en) A wind turbine blade comprising an aerodynamic blade shell with recess and pre-manufactured spar cap
US10527023B2 (en) Methods for manufacturing spar caps for wind turbine rotor blades
US20130189114A1 (en) Method of manufacturing a wind turbine blade and a wind turbine blade
EP3212375B1 (en) A shear web mould system and a method for manufacturing a wind turbine
CN109311252B (zh) 制造风力涡轮机叶片的方法
BR112016017533B1 (pt) parte de pá de turbina eólica fabricada em duas etapas
BR112016017579B1 (pt) Pá de turbina eólica com transição de fibras aprimorada
US11592001B2 (en) Wind turbine blade and a method of manufacturing the wind turbine blade
CN106574602B (zh) 加强的风力涡轮机叶片部件
CN110023064B (zh) 制造用于风力涡轮机叶片的抗剪腹板的方法和系统
EP3623614A1 (en) A shear web with a core for a wind turbine blade
CN112840120A (zh) 具有多个梁帽的风力涡轮机叶片
US20230256689A1 (en) Shear web mould system comprising variable moulding plates
US20240001632A1 (en) Method of manufacturing a spar cap for a wind turbine blade

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant