CN110234497B - 制造风力涡轮机转子叶片的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制造风力涡轮机转子叶片的方法，涉及可由所述方法获得的风力涡轮机转子叶片，涉及用于制作用来嵌入风力涡轮机转子叶片中的长形预型件（97）的挤拉工艺，并且涉及可由所述工艺获得的长形预型件（97）。叶片制造工艺包括挤拉工艺以获得预型件（97），将预型件（97）嵌入叶片的一个或多个部件之内，将树脂灌注到包含预型件（97）的所述一个或多个叶片部件中，并且组装包括所述一个或多个叶片部件的转子叶片。

Description

制造风力涡轮机转子叶片的方法
技术领域
本发明涉及制造风力涡轮机转子叶片的方法，涉及可由所述方法获得的风力涡轮机转子叶片，涉及用于制作用来嵌入风力涡轮机转子叶片中的长形预型件的挤拉工艺并且涉及可由所述工艺获得的长形预型件。
背景技术
风能由于其清洁且环保的能量产出正变得日益受欢迎。现代风力涡轮机的转子叶片通过使用为了使效率最大化而产生的复杂叶片设计捕获动力风能量。涡轮机叶片现今可能在长度上超过80米并且在宽度上超过4米。叶片典型地由纤维增强的聚合物材料制成，并且包括压力侧壳体半部和吸入侧壳体半部。典型的叶片的横截面轮廓包括用于产生空气流的翼型，以致使在两侧之间的压差。所得到的升力生成转矩用于产生电力。
风力涡轮机叶片的壳体半部通常使用模具制造。首先，将叶片凝胶涂层或底漆施加到模具上。随后，将纤维增强物和/或织物放入模具，接着灌注树脂。真空典型地用于将环氧树脂材料吸入到模具中。备选地，可使用预浸料坯技术，其中，用树脂预浸渍的纤维或织物形成可被引入到模具中的均质材料。若干用于制造风力涡轮机叶片的其他模制技术是已知的，包括压缩模制和树脂转移模制。壳体半部通过基本上沿着叶片的弦平面胶合或螺栓连接在一起而进行组装。
为了增大机械稳定性，常常根据两种构造设计中的一种制造风力涡轮机叶片，也就是其中薄的空气动力学壳体胶合或以其他方式结合到翼梁上的设计，或其中梁帽（也称主层压结构）集成到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分开制造。空气动力学壳体常常制造为两个壳体部件，典型地为压力侧壳体部件和吸入侧壳体部件。两个壳体部件胶合或以其他方式连接到翼梁并且沿着壳体部件的前缘和后缘进一步彼此胶合。这种设计具有关键的承载结构可被分开制造并且因此更容易控制的优点。进一步地，这种设计允许各种不同的制造方法用于制作梁，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到壳体中并且与空气动力学壳体模制在一起。主层压结构相比叶片的其余部分典型地包括高数量的纤维层，并且可至少关于纤维层的数量形成风力涡轮机壳体的局部增厚。因此，主层压结构可形成叶片中的纤维插入。在这种设计中，主层压结构构成承载结构。叶片壳体典型地设计有被整合在压力侧壳体部件中的第一主层压结构和被整合在吸入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典型地经由一个或多个抗剪腹板连接，所述一个或多个抗剪腹板例如可具有C形或I形横截面。对于很长的叶片，叶片壳体可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、和吸入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经由一个或多个抗剪腹板连接。这种设计具有更容易经由叶片壳体部件的模制控制叶片的空气动力学形状的优点。
抗剪腹板起作用以增强叶片结构，并且防止过度的弯曲或挤曲。一些叶片设计使用从具有I形或C形横截面的梁构件形成的抗剪腹板，该构件具有主体，主体带有在主体的相对端部处从其延伸的承载凸缘。在抗剪腹板的制造中，典型地在纤维结构中嵌入一个或多个插入件，该插入件适合于提供从腹板本体到腹板脚凸缘的逐渐过渡。
本发明的第一目的是提供制造风力涡轮机叶片的方法（其包括简单、灵活且成本有效的制造）以及在其中使用的部件的随后使用。
本发明的另一目的是提供具有足够机械稳定性和弹性的此种部件。
发明内容
本发明人已发现所述目的中的一个或多个可由制造风力涡轮机转子叶片的方法实现，所述方法包括步骤
-制造长形预型件，所述长形预型件具有至少1米的长度和恒定的横截面，其中，预型件使用挤拉工艺制造，所述挤拉工艺包括步骤
- 提供纤维材料，诸如纤维粗纱，
- 使纤维材料与加热的粘合剂接触以形成挤拉绳，其中，粘合剂相对于纤维材料的重量以0.1-15wt%的量存在，
- 将挤拉绳拉拔通过具有预定的横截面的模，并且
- 切割挤拉绳以获得预型件，
其中，制造风力涡轮机转子叶片的所述方法进一步包括步骤
-将预型件嵌入叶片的一个或多个部件之内，
-将树脂灌注到包含预型件的所述一个或多个叶片部件中，并且
-组装包括所述一个或多个叶片部件的转子叶片。
本发明人已发现，此种预型件是机械地稳定的，还足够柔韧且有弹性以允许方便的通过此种预型件随后的运输、存储、嵌入和/或灌注的方式进行的进一步处理。特别地，发现了上述挤拉工艺致使区别于一些更传统的挤拉工艺（例如使用热固树脂的挤拉工艺）的产品的预型件。所获得的预型件具有低刚度但具有高机械稳定性。此种比较地柔软和/或有弹性的预型件能弯曲以适应弯的叶片几何形状。与一些现有技术途径（在其中当制作叶片部件时预型件的刚度和强度在树脂灌注工艺期间不产生变化）相反，随后的树脂灌注步骤还将给预型件提供最终的强度。
本发明的另一优点在于它大大地减少了现有技术在预型件与叶片部件的某些区之间的结合强度问题（如在一些现有技术挤拉工艺可见的）的事实。另外，由于实现了上述意外地高的结合强度，发明的预型件使任何打磨或类似的表面制备已不用了。由于灰尘和废料的产生被最小化了，这致使显著的成本减少，还致使改善的工作安全性。
在一个实施例中，所获得的预型件可缠绕于绳盘或类似结构，用于在随后的嵌入步骤之前的存储和/或运输。
优选的是所述叶片部件为抗剪腹板，优选地为I形抗剪腹板、或壳体半部。预型件可有利地作为插入件与诸如纤维层和/或芯材料的其他组成部分一起用于此种抗剪腹板的制造中。典型地，包括插入件的这样的材料将被布置在抗剪腹板模具上或抗剪腹板模具周围，随后用树脂灌注材料。然后抗剪腹板通常被布置在两个叶片半部之间，所述两个叶片半部被组装以形成风力涡轮机叶片。
根据另一实施例，预型件具有至少2米，更优选地至少3米，最优选地至少4米的长度。在一些实施例中，预型件具有至少5米、7米、10米、15米、20米或25米的长度。因此，预型件的长度范围可从1到80米，诸如4-80米、10-80米、20-60米或25-45米。
本发明的预型件具有恒定的横截面，即，沿着它的整个长度一致的横截面。根据一个实施例，模和所获得的预型件具有三角形的横截面。这在预型件用作插入件用于抗剪腹板时是特别优选的。三角形的横截面可具有为欧几里得几何学三角形、双曲线三角形或其混合的形状，使得一个或两个边是直的并且一个或两个边是弯的。在一个实施例中，两个边是弯的并且一个边是直的。在优选的实施例中，预型件具有三角形棱柱体的形状。
有利地，借助于抓取工具拉拔挤拉绳，所述抓取工具包括一个或多个针和/或销钉用于至少部分地穿透挤拉绳。
根据另一实施例，粘合剂为热塑性的粘合剂。典型地，纤维粗纱通过热结合借助于粘合剂至少部分地联结在一起。在优选的实施例中，粘合剂是粘合粉末，诸如热塑性的粘合粉末。
在一个实施例中，粘合剂相对于纤维材料的重量以1-15wt%，诸如0.5-10wt%，优选地0.5-5wt%，更优选地0.5-3.5wt%的量存在。根据特别优选的实施例，粘合剂相对于纤维材料的重量以1-6wt%的量存在。粘合剂还可包括两个或更多不同的物质，只要总的粘合剂相对于纤维材料的重量以0.1-15wt%的量存在。
根据另一实施例，粘合剂的熔点在40°C与220°C之间，优选地在40°C与180°C之间，诸如在40°C与170°C之间，优选地在40°C与160°C之间。
在优选的实施例中，粘合剂不同于被用于灌注所述一个或多个叶片部件的树脂。有利地，不同于挤拉工艺的粘合剂的树脂在灌注步骤时能帮助增大之前有弹性的预型件的刚度。
根据另一实施例，预型件具有在0.01与250Gpa之间，优选地0.01-100GPa，诸如在0.01-45Gpa之间或在0.01-10Gpa之间的弹性模量（杨氏模量）。最优选的是预型件具有在0.01与10Gpa之间，优选地在0.01与5Gpa之间，诸如在0.01与4Gpa之间，在0.01与3Gpa之间，在0.01与2Gpa之间，在0.01与1Gpa之间，或在0.01与0.5Gpa之间的弹性模量（杨氏模量）。发现了带有此种弹性和比较地低的刚度的预型件特别非常适合用于根据本发明的叶片制造工艺。
根据另一实施例，粘合剂包括聚酯（优选地双酚聚酯）。此种粘合剂的示例是以NEOXIL 940为名出售的聚酯。示例包括NEOXIL 940 PMX、NEOXIL 940 KS 1和NEOXIL 940HF 2B，都由DSM Composite Resins AG制造。优选地，粘合剂为聚酯（优选地为双酚聚酯）。在其他实施例中，粘合剂为热熔粘接剂，或基于预浸料坯树脂。
根据一个实施例，挤拉绳包括第一区域和第二区域，其中，第一区域比第二区域包含相对于纤维材料的重量的更大量的粘合剂。本发明人已发现这个途径能有利地用来改变预型件的局部刚度，使得例如，在预型件的长度方向上实现较低的刚度而在横向方向上实现较高的刚度。
根据另一实施例，相对于纤维材料的重量，在第一区域中粘合剂以5-15wt%的量存在，并且其中，在第二区域中粘合剂以0.1-4wt%的量存在。优选地，相对于纤维材料的重量，在第一区域中粘合剂以5-10wt%的量存在，并且其中，在第二区域中粘合剂以1-4wt%的量存在。
根据另一实施例，第一区域构成了少于20%的预型件的整个横截面面积，诸如，少于15%，少于10%或少于5%的预型件的整个横截面。
特别优选的是，在将树脂灌注到所述一个或多个叶片部件中的步骤之前，预型件具有与完成所述步骤之后相比更低的刚度。换而言之，预型件优选地具有比将树脂灌注到所述一个或多个叶片部件中的步骤之后获得的对应型件更低的刚度。例如，在将树脂灌注到所述一个或多个叶片部件中的步骤之前，预型件可具有与完成所述步骤之后相比更低的弹性模量（杨氏模量）。在一些实施例中，与在所述一个或多个叶片部件之内的最终经树脂灌注的型件的弹性模量（杨氏模量）相比，在将树脂灌注到所述一个或多个叶片部件中的步骤之前，预型件可具有90%或更少，80%或更少，50%或更少，25%或更少，10%或更少，或5%或更少的弹性模量（杨氏模量）。如在此描述的，粘合剂和灌注树脂的选择可在这方面上进行辅助。
在一个实施例中，预型件实质上由纤维材料和粘合剂组成。这意味着，预型件包含相对于预型件的总重量的不多于10wt%，优选地不多于5wt%或不多于1wt%的除纤维材料和粘合剂之外的材料。根据另一实施例，预型件由纤维材料和粘合剂组成。
根据另一实施例，纤维材料包括纤维粗纱（优选地玻璃纤维粗纱）。纤维材料还可包括纤维织物，诸如纤维垫。根据另一实施例，纤维材料包括玻璃纤维。在另一实施例中，纤维材料实质上由玻璃纤维组成。这意味着，纤维材料包含相对于纤维材料的总重量的不多于10wt%，优选地不多于5wt%或不多于1wt%的除玻璃纤维之外的材料。根据另一实施例，纤维材料由玻璃纤维组成。
典型地，树脂灌注步骤包括真空辅助树脂转移模制。在优选的实施例中，树脂溶解预型件的粘合剂。
用于在风力涡轮机叶片部件（诸如抗剪腹板）的制造期间注入预型件的树脂，可以是环氧树脂、聚酯、乙烯基酯或另一合适的热塑性的或硬质塑料材料。在其他实施例中，树脂可以是热固性树脂，诸如环氧树脂、乙烯基酯或聚酯，或热塑性树脂，诸如尼龙、PVC、ABS、聚丙烯或聚乙烯。然而，树脂可以包括原位可聚合的热塑性材料。原位可聚合的热塑性材料可有利地从由以下预聚物所组成的组中选择：聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚酰胺-6（预聚物是己内酰胺）、聚酰胺-6和聚酰胺-12的聚酰胺-12（预聚物是月桂内酰胺）合金；聚氨酯（TPU）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮（PEK）、聚醚砜（PES）、聚苯硫醚（PPS）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和聚萘二甲酸丁二醇酯（PBN）、环状聚（对苯二甲酸1,4-丁二醇酯）（CBT）和/或其组合。
在另一方面，本发明涉及可通过本发明的上述方法获得的风力涡轮机转子叶片。发现了此种转子叶片呈现改善的结构稳定性。
在又另一方面，本发明涉及用于制作用来嵌入风力涡轮机转子叶片中的长形预型件的挤拉工艺，该预型件具有恒定的横截面和至少1米的长度，挤拉工艺包括步骤
- 使纤维材料与加热的粘合剂接触以形成挤拉绳，其中，粘合剂相对于纤维材料的重量以0.1-15wt%的量存在，
- 将挤拉绳拉拔通过具有预定的横截面的模，
- 切割挤拉绳以获得长形预型件。
制造风力涡轮机叶片的方法的上述实施例也适用于本发明的挤拉工艺。具体地，根据一个实施例，预型件具有至少4米的长度。根据另一实施例，模和所获得的预型件具有三角形的横截面。根据另一实施例，三角形的横截面具有双曲线三角形的形状。根据另一实施例，借助于抓取工具拉拔挤拉绳，所述抓取工具包括一个或多个针和/或销钉用于至少部分地穿透挤拉绳。根据另一实施例，粘合剂为热塑性的粘合剂。
在一个实施例中，粘合剂相对于纤维材料的重量以1-6wt%的量存在。根据另一实施例，粘合剂的熔点在40°C与220°C之间，优选地在40°C与160°C之间。根据另一实施例，粘合剂包括聚酯（优选地双酚聚酯）。根据另一实施例，挤拉绳包括第一区域和第二区域，其中，第一区域比第二区域包含相对于纤维材料的重量的更大量的粘合剂。根据另一实施例，相对于纤维材料的重量，在第一区域中粘合剂以5-15wt%的量存在，并且其中，在第二区域中粘合剂以0.1-4wt%的量存在。根据另一实施例，第一区域构成了少于20%的预型件的整个横截面的面积。
在一个实施例中，预型件实质上由纤维材料和粘合剂组成。根据另一实施例，纤维材料包括纤维粗纱（优选地玻璃纤维粗纱）。根据另一实施例，纤维材料包括纤维织物，诸如纤维垫。
在另一方面，本发明涉及可由上述方法获得的长形预型件，该预型件具有恒定的横截面和至少1米的长度。
优选地，预型件具有至少2米，更优选地至少3米，最优选地至少4米的长度。在一些实施例中，预型件具有至少5米、7米、10米、15米、20米或25米的长度。因此，预型件的长度范围可从1到80米，诸如4-80米、10-80米、20-60米或25-45米。
在一个实施例中，预型件具有三角形的横截面。根据另一实施例，三角形的横截面具有双曲线三角形的形状。根据另一实施例，粘合剂为热塑性的粘合剂。在一个实施例中，粘合剂相对于纤维材料的重量以1-6wt%的量存在。根据另一实施例，粘合剂的熔点在40°C与220°C之间，优选地在40°C与160°C之间。根据另一实施例，粘合剂包括聚酯（优选地双酚聚酯）。
根据另一实施例，预型件包括第一区域和第二区域，其中，第一区域比第二区域包含相对于纤维材料的重量的更大量的粘合剂。根据另一实施例，相对于纤维材料的重量，在第一区域中粘合剂以5-15wt%的量存在，并且其中，在第二区域中粘合剂以0.1-4wt%的量存在。根据另一实施例，第一区域构成了少于20%的预型件的整个横截面的面积。
在一个实施例中，预型件实质上由纤维材料和粘合剂组成。根据另一实施例，纤维材料包括纤维粗纱（优选地玻璃纤维粗纱）。根据另一实施例，纤维材料包括纤维织物，诸如纤维垫。
在优选的实施例中，预型件可进一步包括至少一个纤维织物诸如纤维垫。纤维粗纱可布置在此种织物的上面和/或下面。
在优选的实施例中，粘合剂相对于纤维粗纱的重量以0.1-15wt%的量存在。优选地，粘合剂相对于纤维粗纱的重量以0.5-10wt%，优选地0.5-5wt%，更优选地0.5-3.5wt%的量存在。粘合剂还可包括两个或更多不同的物质，只要总的粘合剂相对于纤维粗纱的重量以0.1-15wt%的量存在。
发现了与用于制造风力涡轮机叶片的已知纤维预型件对照，比较地小量的相对于纤维粗纱的重量的0.1-15wt%的粘合剂提供了改善的柔韧性。还发现了这样的量的粘合剂致使足够稳定性用于叶片模制工艺期间的处理。
在另一方面，本发明涉及上述用于制造风力涡轮机叶片的预型件的使用。
将理解的是，任何上述特征可组合在所描述的发明的叶片或预型件的任何实施例中。
术语可聚合的热塑性材料意味着材料在制造场地处可被聚合一次。
如在此使用的，术语“wt%”意味着重量百分比。术语“相对于纤维材料的重量”意味着通过将助剂（诸如粘合剂）的重量除以纤维材料的重量计算的百分数。作为示例，相对于纤维材料的重量的1wt%的值对应每千克纤维材料10g粘合剂。
技术读者将理解，弹性模量，也称为杨氏模量，限定了在材料中应力（每单位面积的力）与应变（成比例的变形）之间的关系。因此，弹性模量是材料的刚度的度量。弹性模量能通过本领域习知的悬臂梁测试确定。
如在此使用的，术语“三角形的横截面”指具有欧几里得几何学或双曲线或任何其他三角形的形状的横截面。在双曲线三角形中，角度之和少于180°且边是弯的。
如在此使用的，术语"长形”表示其中一个维度的长度显著大于另外两个维度的三维结构。长形结构的非限制示例包括条、带、片或圆柱体。
附图说明
以下参考在附图中所示的实施例来详细阐释本发明，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示出了穿过图4中的截面I-I的翼型轮廓的示意图，
图4示出了从上方和从侧面看到的风力涡轮机叶片的示意图，
图5是根据本发明的用于制造长形预型件的挤拉系统的示意图，
图6是根据本发明的预型件的透视图，
图7a、图7b、图7c、图7d和图7e示出了根据本发明的模和所获得的预型件的可能的横截面的不同实施例，并且
图8阐示了预型件在抗剪腹板模具中的可能的使用，作为叶片制造工艺的一部分。
具体实施方式
图1阐示了根据所谓"丹麦构想"的常规的现代逆风风力涡轮机，其具有塔架4、机舱6和带有基本上水平的转子轴的转子。该转子包括毂8和三个叶片10，叶片10从毂8径向地延伸，每个叶片具有最接近毂的叶片根部16和最远离毂8的叶片尖部14。转子具有表示为R的半径。
图2示出了根据本发明的风力涡轮机叶片10的第一实施例的示意图。该风力涡轮机叶片10具有常规的风力涡轮机叶片的形状，并且包括最靠近毂的根部区域30、最远离毂的成型或翼型区域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在叶片被安装到毂上时面对叶片10的旋转方向，后缘20面对前缘18的相对的方向。
翼型区域34（也被称为成型区域）具有关于生成升力的理想的或者几乎理想的叶片形状，而根部区域30由于结构考虑而具有基本上圆形或椭圆形的横截面，其例如使得更容易且更安全地将叶片10安装到毂上。根部区域30的直径（或弦）可以沿着整个根部区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逐渐地变为翼型区域34的翼型轮廓。过渡区域32的弦长典型地随着离毂距离r的增大而增大。翼型区域34具有翼型轮廓，其带有在叶片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典型地是设置在过渡区域32与翼型区域34之间的边界处。
应当注意的是，叶片的不同区段的弦一般不位于共同平面中，因为叶片可被扭曲和/或弯曲（即，预弯曲），因此向弦平面提供了对应的扭曲和/或弯曲的路径，这是最常见的情况，以便补偿叶片的局部速度，叶片的局部速度取决于离毂的半径。
图3和图4描绘了参数，这些参数用于阐释根据本发明的风力涡轮机叶片的几何形状。
图3示出了以各种参数描绘出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于限定翼型的几何形状。翼型轮廓50具有压力侧52和吸入侧54，其在使用期间—即转子的旋转期间—一般分别面朝迎风（或逆风）侧和背风（或顺风）侧。翼型50具有弦60，该弦带有弦长c，该弦长在叶片的前缘56与后缘58之间延伸。翼型50具有厚度t，其被限定为在压力侧52与吸入侧54之间的距离。翼型的厚度t沿着弦60变化。从对称轮廓的偏离是由弧线62给出的，弧线62是穿过翼型轮廓50的中线。该中线可通过从前缘56到后缘58绘制内切圆来找出。该中线遵循这些内切圆的中心，并且离弦60的偏离或距离被称为弧高f。非对称性也可通过使用被称为上弧高（或吸入侧弧高）和下弧高（或压力侧弧高）的参数来限定，这些参数被分别限定为离弦60以及吸入侧54和压力侧52的距离。
翼型轮廓常常通过下列参数来表征：弦长c、最大弧高f、最大弧高f的位置d f 、最大翼型厚度t（其为沿着中弧线62的内切圆的最大直径）、最大厚度t的位置d t ，以及鼻部半径（未示出）。这些参数被典型地限定为与弦长c之比。因此，局部相对叶片厚度t/c给定为局部最大厚度t与局部弦长c之间的比。此外，最大压力侧弧高的位置d p 可用作设计参数，并且当然最大吸入侧弧高的位置也可用作设计参数。
图4示出了叶片的其他几何参数。叶片具有总叶片长度L。如图3中所示，根部端位于位置r=0处，并且尖部端位于r=L处。叶片的肩部40位于位置r=L w 处，并且具有肩部宽度W，其等于肩部40处的弦长。根部的直径被限定为D。过渡区域中的叶片的后缘的曲率可由两个参数进行限定，即最小外曲率半径r o 和最小内曲率半径r i ，它们被分别限定为从外侧（或在后缘后方）看到的后缘的最小曲率半径、以及从内侧（或在后缘前方）看到的最小曲率半径。此外，叶片设置有预弯曲，其被限定为Δy，其对应于从叶片的俯仰轴线22的平面外偏转。
图5示意性地阐示了根据本发明的挤拉工艺。一些纤维材料90的带或粗纱从纱架89被牵引到接收和加热站91中。从存贮器92向接收和加热站91中供给粘合剂以提供与纤维材料90的接触，其中，粘合剂相对于纤维材料的重量以0.1-15wt%的量存在。所获得的挤拉绳94穿过成形模93，该成形模93例如具有对应于在图7中示出的那些横截面中的一个的横截面。备选地，粘结剂可由玻璃供应商在此工艺之前向玻璃材料添加。
可借助于拉拔站95将绳从模中拔出。在拉拔站95的另一侧，刀96切割绳，由此获得长形预型件97。长形预型件97足够柔韧且柔软，有利于它被缠绕在辊或绳盘98上用于运输以及以后的使用。
图6是所获得的预型件97的透视图，该预型件97可具有三角形棱柱体的形状。
图7阐示了一些成形模和所获得的预型件的横截面。在图7中示出了四个三角形的横截面并且分别由附图标记a-d进行标示，每个三角形由直边和弯边的不同组合限定。在图7中示出了一个具有更复杂的横截面并由附图标记e进行标示的示例，其可能对稳定预型件的两个延伸腿之间的叶片部件或叶片部件的元件有用。
图8阐示了在叶片制造工艺中预型件的可能使用。在此，I形抗剪腹板65（仅部分地示出）在下腹板模具部件64与上腹板模具部件66之间模制。纤维层67和芯材料68被布置在下腹板模具部件64、66之间。下腹板模具部件64设置有突出部分70，用于限定腹板脚凸缘的第一侧的端部区段和/或可用于支承外部腹板脚凸缘。此外，根据本发明的第一和第二预型件97a、97b被布置在模具之内。预型件可具有以便提供从腹板本体到腹板脚凸缘的逐渐过渡的形状。垫模板72被安置并且随后真空袋74被布置在两个腹板模具部件64、66和垫模板72的上面。然后树脂被注入并最终硬化或固化以便形成抗剪腹板。
本发明不限于本文所述的实施例，并且可被修改或改变而不脱离本发明的范围。
参考数字列表
2 风力涡轮机
4 塔架
6 机舱
8 毂
10 叶片
14 叶片尖部
16 叶片根部
18 前缘
20 后缘
22 俯仰轴线
30 根部区域
32 过渡区域
34 翼型区域
40 肩部/最大弦的位置
50 翼型轮廓
52 压力侧
54 吸入侧
56 前缘
58 后缘
60 弦
62 弧线/中线
64 下腹板模具部件
65 抗剪腹板
66 上腹板模具部件
67 纤维材料
68 芯材料
70 突出部分
72 垫模板
74 真空袋
88 挤拉系统
89 纱架
90 纤维材料带
91 接收和加热站
92 助剂存贮器
93 成形模
94 挤拉绳
95 拉拔站
96 刀
97 预型件
98 绳盘
c 弦长
d t 最大厚度的位置
d f 最大弧高的位置
d p 最大压力侧弧高的位置
f 弧高
L 叶片长度
r 局部半径，离叶片根部的径向距离
t 厚度
Δy 预弯曲

Claims (17)

1.一种制造风力涡轮机转子叶片的方法，所述方法包括步骤
-制造长形预型件（97），所述长形预型件（97）具有至少1米的长度和恒定的横截面，其中，所述预型件（97）用挤拉工艺制造，所述挤拉工艺包括步骤
-提供纤维材料，
-使所述纤维材料与加热的粘合剂接触以形成挤拉绳（94），其中，所述粘合剂相对于所述纤维材料的重量以0.1-15wt%的量存在，
-将所述挤拉绳（94）拉拔通过具有预定的横截面的模（93），并且
-切割所述挤拉绳（94）以获得所述预型件（97），
其中，制造风力涡轮机转子叶片的所述方法进一步包括步骤
-将所述预型件（97）嵌入所述叶片的一个或多个部件之内，
-将树脂灌注到包含所述预型件（97）的所述一个或多个叶片部件中，并且
-组装包括所述一个或多个叶片部件的所述转子叶片。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纤维材料为纤维粗纱（90）。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述叶片部件为抗剪腹板、或壳体半部。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述叶片部件为I形抗剪腹板。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述预型件（97）具有至少4米的长度。
6.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述模（93）和所获得的预型件（97）具有三角形的横截面。
7.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述粘合剂为热塑性的粘合剂。
8.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述粘合剂相对于所述纤维材料的重量以1-6wt%的量存在。
9.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述粘合剂不同于被用来灌注所述一个或多个叶片部件的树脂。
10.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述预型件（97）具有在0.01与10Gpa之间的弹性模量。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述预型件（97）具有在0.01与5Gpa之间的弹性模量。
12.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述粘合剂包括聚酯。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述聚酯是双酚聚酯。
14.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述挤拉绳（94）包括第一区域和第二区域，其中，所述第一区域比所述第二区域包含相对于所述纤维材料的重量的更大量的粘合剂。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，相对于所述纤维材料的重量，在所述第一区域中所述粘合剂以5-15wt%的量存在，并且其中，在所述第二区域中所述粘合剂以0.1-4wt%的量存在。
16.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在将树脂灌注到所述一个或多个叶片部件中的步骤之前，所述预型件（97）具有与完成所述步骤之后相比更低的刚度。
17.一种可由权利要求1-16中任一项所述的方法获得的风力涡轮机转子叶片。
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