CN113840720A - 替代的底涂施加方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造用于风力涡轮机叶片的叶片壳体构件的方法。该方法包括提供用于叶片壳体构件的叶片模具，以及在叶片模具的叶片模制表面上布置一定数量的纤维增强层。将第一底涂层在预定的翼梁帽区域处施加在纤维增强层的顶部上。此外，在翼梁帽区域上的预制造的翼梁帽中布置具有上表面、下表面、第一侧表面、第二侧表面、第一端表面和第二端表面的预制造的翼梁帽，使得预制造的翼梁帽的下表面接触布置在翼梁帽区域上的第一底涂层。在利用树脂灌注叶片模制腔并固化它的步骤之前，还将第二底涂层施加到预制造的翼梁帽的上表面。本发明还涉及一种制造风力涡轮机叶片的方法，该方法包括以下步骤：在风力涡轮机叶片的基本上整个长度上制造压力侧壳体半部和吸力侧壳体半部，以及随后封闭并接合所述壳体半部以用于获得封闭的壳体。

Description

替代的底涂施加方法

技术领域

本发明涉及一种制造包括用于风力涡轮机叶片的翼梁帽的叶片壳体构件的方法。具体地，本发明涉及一种在制造用于风力涡轮机叶片的包括翼梁帽的叶片壳体构件的期间施加底涂的方法。

背景技术

现代风力涡轮机的叶片通过使用创建以使效率最大化的复杂叶片设计来捕获风的动能。风力涡轮机发展中的主要趋势是增加尺寸以减少能源的杠杆成本。存在对于大型风力叶片（其长度上可能超过80米并且宽度上超过4米）增加的需求。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力侧壳体半部。典型叶片的横截面轮廓包括翼型，以用于创建导致两侧之间的压力差的气流。产生的提升力生成用于发电的扭矩。

风力涡轮机叶片的壳体半部通常使用叶片模具制造。首先，将叶片凝胶涂层或底涂施加到模具。随后，将呈层的纤维增强材料放置到模具中，然后将其他元件布置在壳体半部内，诸如核心元件、承载翼梁帽、内部抗剪腹板等。通过基本上沿叶片的弦平面胶合或螺栓连接在一起，将产生的壳体半部树脂灌注并组装。

翼梁帽包括多个碳拉挤成型元件和布置在碳拉挤成型元件之间的夹层。翼梁帽可以在风力涡轮机叶片模具中直接生产或在单独的离线模具中生产，其中它们被树脂灌注并且然后随后被提升到主叶片壳体模具中，其然后利用树脂灌注。

树脂的不同组合可以用于翼梁帽和主叶片壳体。确保壳体与预制造的翼梁帽之间足够强的粘合非常重要，因为树脂到预铸造主翼梁上的结合对于叶片的结构完整性至关重要。乙烯基酯或环氧酯树脂具有良好的粘附特性并且经常被使用，而其他树脂（诸如聚酯树脂）具有诱人的价格。然而，与乙烯基酯和环氧树脂相比，聚酯树脂的粘合特性低。

在翼梁帽上底涂的使用增加树脂界面处的粘附特性。尽管底涂增强了粘合，但其不容易施加和控制。

在翼梁帽离线制造的情况下，在将翼梁帽放置在叶片模具中之前，可向翼梁帽的所有表面施加底涂。然而，由于若干原因，在将预制造的主翼梁放置在叶片模具中之前将底涂施加到预制造的主翼梁的所有表面具有挑战性。实际上，将底涂施加在预制造的翼梁帽的底部上特别困难，因为需要将翼梁帽上下翻转以能够将底涂施加到底部表面。第二，在底涂施加后，需要将翼梁帽提升到叶片模具上。为了提升翼梁帽，可以在翼梁帽周围布置吊索。然而，吊索在提升期间可能损坏一些底涂表面，并且因此降低完成结构的粘附和强度。此外，底涂可以基于异氰酸酯化学性质并与水分反应。因此，随着时间的流逝，特别是在高湿度下，其效果降低。因此，从第一底涂层的施加到树脂灌注的时间的时间是至关重要的，并且延长的加工时间可能影响底涂特性和叶片的结构完整性。

因此，以降低的成本确保壳体与预制造的翼梁帽之间足够强的粘合的改进方法将是有利的。

发明目的

因此，本发明的目的是提供一种制造包括翼梁帽的叶片壳体构件的改进方法。本发明的进一步目的是提供一种以降低的成本制造叶片壳体构件的方法，该叶片壳体构件在壳体和预制造的翼梁帽之间具有足够强的粘合。

发明内容

本发明人已经发现，在涉及制造用于风力涡轮机叶片的叶片壳体构件的方法的本发明的第一方面中，可以实现所述目的中的一个或多个，所述方法包括以下步骤：

-提供用于叶片壳体构件的叶片模具，所述叶片模具包括模制表面和模制腔；

-将一定数量的纤维增强层布置在叶片模制表面上；

-在预定的翼梁帽区域处在纤维增强层的顶部上施加第一底涂层；

-提供预制造的翼梁帽，其具有上表面、下表面、第一侧表面、第二侧表面、第一端表面和第二端表面；

-将预制造的翼梁帽布置在翼梁帽区域上，使得预制造的翼梁帽的下表面接触布置在翼梁帽区域上的第一底涂层；

-利用树脂灌注叶片模制腔；

-固化树脂以形成叶片壳体构件；以及

-在利用树脂灌注叶片模具腔之前，将第二底涂层施加到预制造的翼梁帽的上表面。

在将预制造的翼梁帽布置在叶片模具中之前，通过在预定的翼梁帽区域处在纤维增强层的顶部上施加第一底涂层，可以避免在预制造的翼梁帽的底部上底涂的施加。以这种方式，没有必要将翼梁帽上下翻转以能够将第一底涂层施加到底部表面。此外，避免了在将预制造的翼梁帽从制备站提升到叶片模具期间对第一底涂层的损坏。以这种方式，可以获得完成结构的改进的粘附特性和强度。最终，可以减少从第一底涂层的施加到树脂灌注的时间的时间。例如，可以与第一底涂层到翼梁帽区域的施加同时执行第二底涂层到预制造的翼梁帽的上表面的施加，并且紧接在底涂施加后可以将预制造的翼梁帽布置在叶片模具上，由此减少了制造时间并避免了底涂的降低效果。

最近的测试表明，预铸造乙烯基酯叠层和聚酯叠层之间的界面处的断裂韧度低。然而，在预制造的乙烯基酯翼梁帽上底涂的使用可以增加乙烯基酯/聚酯树脂界面处的断裂韧度。利用本发明的改进方法，风力涡轮机壳体构件中可以利用乙烯基酯或环氧酯灌注离线翼梁帽模具，而可以利用聚酯注入树脂灌注主风力涡轮机叶片模具。以降低的成本，所产生的风力涡轮机壳体构件具有在壳体与预制造的翼梁帽之间的足够强的粘合。

本发明的方法用于提供叶片壳体构件，诸如吸力侧壳体构件或压力侧壳体构件。应该理解，可以使用相同的方法来提供吸力侧壳体构件以及压力侧壳体构件。提供压力侧壳体构件和吸力侧壳体构件之间的唯一区别是叶片模具的形状。

本发明的方法用于制造包括预制造的翼梁帽的叶片壳体构件。预制造的翼梁帽优选地是长形元件，其具有上表面、下表面、第一侧表面、第二侧表面、第一端表面和第二端表面。

上表面和下表面优选地彼此相对地布置并且可以具有基本相同的尺寸。以相同的方式，第一侧表面和第二侧表面可以彼此相对地布置并且具有基本相同的尺寸，并且第一端表面和第二端表面彼此相对地布置并且优选地具有基本相同的尺寸。然而，由于翼梁帽的形状是根据强度要求来设置的，因此厚度可能沿翼梁帽的纵向方向改变，从而导致在侧和/或端处的渐缩区段。

在一些实施例中，提供预制造的翼梁帽的步骤包括以下步骤：

-提供多个拉挤成型的碳板和包括纤维材料的一定数量的夹层，以用于促进在拉挤成型的碳板之间的树脂流；

-以堆叠阵列布置多个拉挤成型的碳板，其中多个拉挤成型层由一定数量的夹层分开；以及

-利用树脂灌注并可选地固化多个拉挤成型的碳元件。

拉挤成型的碳板优选地是具有矩形横截面的长形元件，并由固化树脂中的碳纤维制成。可替代地，它们可以是包括第二类型的增强纤维（诸如玻璃纤维）的混合拉挤成型元件。夹层包括纤维材料，诸如玻璃纤维或聚合物纤维等，以用于促进在拉挤成型的碳板之间的树脂流。

在一些实施例中，利用乙烯基酯或环氧酯树脂灌注预制造的翼梁帽以连接拉挤成型的元件。预制造的翼梁帽的粘附特性和强度非常重要。因此，尽管乙烯基酯或环氧酯的价格相比于其他树脂高，但它们对于预制造的翼梁帽是优选的。然而，也可以使用其他树脂，诸如聚酯树脂。

在一些实施例中，提供预制造的翼梁帽的步骤还包括以下步骤：在将翼梁帽布置在叶片模具中之前，将第二底涂层施加到翼梁帽的上表面。

在一些实施例中，提供预制造的翼梁帽的步骤还包括以下步骤：在将翼梁帽布置在叶片模具中之前，将第三和/或第四和/或第五和/或第六底涂层施加到翼梁帽的侧表面和端表面。

根据本发明，在将预制造的翼梁帽布置在叶片模具中，纤维增强层的顶部上之前，一定数量的纤维增强层被布置在叶片模制表面上。

在一些实施例中，一定数量的纤维增强层包括玻璃纤维和/或碳纤维。

一定数量的纤维增强层可以包括单向纤维层和/或双轴纤维层和/或三轴纤维层。

布置在叶片模制表面上的纤维增强层将变成叶片壳体构件的外壳体。因此，优选地，纤维增强层应覆盖整个模制表面。纤维增强层的数量在1-100之间，优选地在5-50之间，诸如在10-40之间。

在一些实施例中，将一定数量的纤维增强层布置在叶片模制表面上的步骤包括在叶片模具中将一定数量的纤维增强层中的每一个布置在彼此的顶部上。

在一些实施例中，将一定数量的纤维增强层布置在叶片模制表面上的步骤包括将多个预成型件布置在模制表面上，每个预成型件包括加固的纤维增强层堆叠。优选地，多个预成型件一起覆盖整个模制表面。预成型件的使用可能是有利的，特别是在制造非常大的叶片壳体构件时，因为可以减少纤维增强层中的皱褶。

根据本发明，预制造的翼梁帽布置在翼梁帽区域上，使得预制造的翼梁帽的下表面接触第一底涂层。

预制造的翼梁帽区域应理解为相对于模制表面的区域，在该区域中要布置预制造的翼梁帽。然而，由于预制造的翼梁帽将布置在布置在模制表面上的纤维增强层上，因此翼梁帽区域不应理解为模制表面的区域。

翼梁帽区域具有与预制造的翼梁帽的下表面相同的尺寸。

然而，底涂层不必然施加到整个翼梁帽区域。在一些实施例中，底涂层被施加在整个翼梁帽区域上。在一些实施例中，底涂层被施加在翼梁帽区域的一个或多个区域上，而不是整个区域上。

在一些实施例中，本发明的方法进一步包括将第三底涂层和/或第四底涂层分别施加到第一侧表面和/或第二侧表面的步骤，并且其中将预制造的翼梁帽布置在翼梁帽区域上之后但是在利用树脂灌注叶片模制腔之前执行该步骤。

在一些实施例中，该方法进一步包括将第五底涂层和/或第六底涂层分别施加到第一端表面和/或第二端表面的步骤，并且其中将预制造的翼梁帽布置在翼梁帽区域上之后但是在利用树脂灌注叶片模制腔之前执行该步骤。

向预制造的翼梁帽的侧表面和/或端表面施加底涂不是必要的。然而，如果这样做，则可以在将预制造的翼梁帽布置在叶片模具中之前或之后将底涂层施加到预制造的翼梁帽。取决于将预制造的翼梁帽从制备台提升到叶片模具的方法，在将预制造的翼梁帽布置在叶片模具中之后施加底涂层以避免在提升期间损坏底涂层可能是有利的，或者在将预制造的翼梁帽布置在叶片模具中之前施加底涂层（诸如与施加第一底涂层同时进行）以减少制造时间并避免降低底涂的效果可能是有利的。

在一些实施例中，第一、第二、第三、第四、第五和第六底涂层中的至少一个，优选地所有底涂层，通过刷涂和/或滚涂和/或喷涂来施加。

在一些实施例中，第一、第二、第三、第四、第五和第六底涂层中的至少一个，优选地所有底涂层，使用喷涂枪（诸如长距离喷涂枪）来施加。可以从叶片模具的侧上的走道施加第一底涂层。这样将使对叶片模具中材料的损坏最小化。

在一些实施例中，底涂层被施加在整个翼梁帽区域上。

在一些实施例中，底涂层被施加在翼梁帽区域的一个或多个区域上，而不是整个区域上。

底涂可以以粉末形式施加或作为包括底涂的溶液施加。

在一些实施例中，第一、第二、第三、第四、第五和第六底涂层中的至少一个，优选所有底涂层，包括SIKA215底涂或由SIKA215底涂组成。

底涂层可以是包括25-200ml底涂/m2之间的均一层。

然而，底涂层也可以是不均匀层，其中翼梁帽区域的一些部分包括底涂，而其他部分包括较少的底涂或根本没有底涂。

在一些实施例中，根据本发明的方法还包括以下步骤：在利用树脂灌注叶片模具腔之前，在叶片模具中布置另外的元件，诸如夹心层和/或另外的纤维增强层。

根据本发明的方法，叶片模制腔被利用树脂灌注并且被固化以形成叶片壳体构件。

在一些实施例中，利用树脂灌注叶片模具腔的步骤基于真空辅助树脂传递模塑（VARMT）。当期望的元件已经被布置在叶片模具中时，可以将真空袋布置在布置在模制表面上的元件的顶部上，并且可以将真空袋抵靠叶片模具密封。然后，可以利用树脂灌注密封的真空袋内的叶片模具腔。可选地，在树脂灌注的步骤之后进行固化以获得完成的叶片壳体构件。

在一些实施例中，利用聚酯树脂灌注叶片模具腔。聚酯树脂比常规使用的树脂（诸如环氧酯和乙烯基酯）便宜得多。由于将一个或多个底涂层施加到翼梁帽的一个或多个表面，因此以降低的价格获得了叶片壳体构件的足够的粘附和强度。然而，也可以利用其他树脂灌注叶片模具腔，诸如环氧酯或乙烯基酯树脂。

在第二方面中，本发明涉及一种制造风力涡轮机叶片的方法，该方法包括以下步骤：根据本发明的第一方面，在所述风力涡轮机叶片的基本上整个长度上制造压力侧壳体半部和吸力侧壳体半部，以及随后封闭并接合壳体半部以用于获得封闭的壳体。

将理解的是，任何上述特征可以组合在本发明的任何实施例中。特别地，关于制造叶片壳体构件的方法描述的实施例也可以应用于制造风力涡轮机叶片或风力涡轮机的方法，并且反之亦然。

附图说明

下面参照附图中所示的实施例详细解释本发明，其中

图1是图示风力涡轮机的示意图，

图2是图示风力涡轮机叶片和布置在风力涡轮机叶片内的翼梁帽结构的示意图，

图3是图示布置在碳拉挤成型元件之间的夹层的横截面视图的示意图，

图4是图示布置在制备台上的翼梁帽，翼梁帽在吊索中被提升，以及叶片模具的部分的三维视图的示意图，以及

图5是图示图4的叶片模具的横截面视图和根据本发明的实施例的提供叶片壳体构件的方法步骤的示意图。

具体实施方式

图1图示了根据所谓“丹麦概念”的常规现代逆风风力涡轮机，带有塔架400、机舱600和具有基本上水平的转子轴的转子。转子包括毂800和从毂800径向地延伸的三个叶片1000，三个叶片1000各自具有最接近毂的叶片根部1600和最远离毂800的叶片末梢1400。

图2A示出了根据本发明的风力涡轮机叶片1000的第一实施例的示意性视图。风力涡轮机叶片1000具有常规风力涡轮机叶片的形状，并且包括最接近毂的根部区域3000、最远离毂的成轮廓或翼型区域3400、以及在根部区域3000与翼型区域3400之间的过渡区域3200。叶片1000包括在叶片安装到毂上时面对叶片1000的旋转的方向的前缘1800，以及面对前缘1800的相对方向的后缘2000。

翼型区域3400(也称为成轮廓区域)具有关于产生升力的理想或几乎理想的叶片形状，而由于结构考虑，根部区域3000具有基本上圆形或椭圆形的横截面，其比如使得更容易且更安全地将叶片1000安装到毂上。根部区域3000的直径(或弦)可为沿整个根部区域3000恒定的。过渡区域3200具有过渡轮廓，其从根部区域3000的圆形或椭圆形形状逐渐地变为翼型区域3400的翼型轮廓。过渡区域3200的弦长度典型地随离毂的增大的距离r而增大。翼型区域3400具有翼型轮廓，带有在叶片1000的前缘1800与后缘2000之间延伸的弦。弦的宽度随离毂的增大的距离r而减小。

叶片1000的肩部4000限定为叶片100具有其最大弦长度的位置。肩部4000典型地设在过渡区域3200与翼型区域3400之间的边界处。

应当注意的是，叶片的不同区段的弦一般并不位于共同的平面中，因为叶片可扭曲和/或弯曲(即，预弯曲)，因此向弦平面提供了对应地扭曲和/或弯曲的路线，这在为了补偿取决于离毂的半径的叶片的局部速度中是最常见的情况。

图2B是图示示例性风力涡轮机叶片1000的横截面视图（例如，风力涡轮机叶片1000的翼型区域的横截面视图）的示意图。风力涡轮机叶片1000包括前缘1800、后缘2000、压力侧2400、吸力侧2600、第一翼梁帽100和第二翼梁帽100。风力涡轮机叶片1000包括在前缘1800和后缘2000之间的弦线3800。风力涡轮机叶片1000包括抗剪腹板82，诸如前缘抗剪腹板和后缘抗剪腹板。可替代地，抗剪腹板82可以是具有翼梁侧(诸如后缘翼梁侧和前缘翼梁侧)的翼梁盒。翼梁帽100可以包括碳纤维，而壳体部件2400、2600的其余部分可以包括玻璃纤维。

图3A是图示布置在纤维增强复合材料的第一拉挤成型的碳元件110和第二拉挤成型的碳元件120之间的夹层130的横截面视图的示意图。拉挤成型的碳元件110、120和夹层130可形成布置在风力涡轮机叶片中的翼梁帽100的部分。

图3B是图示布置在第一拉挤成型的碳元件110和第二拉挤成型的碳元件120之间的夹层130的分解视图的示意图。夹层130具有上夹层表面131和下夹层表面132。以相同的方式，第一拉挤成型的碳元件110具有第一上碳表面111和第一下碳表面112，以及第二拉挤成型的碳元件120具有第二上碳表面121和第二下碳表面122。第一拉挤成型的碳元件110和第二拉挤成型的碳元件120被布置成使得第一拉挤成型的碳元件110的第一下碳表面112面对第二拉挤成型的元件120的第二上碳表面121。夹层130被布置在第一下表面112和第二上表面121之间，使得上夹层表面131与第一下碳表面112接触，并且下夹层表面132与第二上碳表面121接触。

图3C是图示翼梁帽100的横截面视图的示意图，该翼梁帽100包括以堆叠阵列布置的多个拉挤成型的碳元件，其包括第一拉挤成型的碳元件110和第二拉挤成型的碳元件120。多个拉挤成型碳元件被一定数量的夹层130分开。在图3C中，拉挤成型的碳元件的堆叠阵列包括相邻布置的三列，并且每列包括布置在彼此顶部上的六个拉挤成型的碳元件。五个夹层130被布置在布置在彼此顶部上的拉挤成型的碳元件之间，其从拉挤成型的碳元件的第一列延伸到第三列。

图4A是图示布置在制备台90上的离线的（即预制造的）翼梁帽100的侧视图的示意图，其中可以看到翼梁帽的第一端表面。

图4B是图示布置在进一步联接到横梁92的吊索91中的预制造的翼梁帽100的三维视图的示意图，其中翼梁帽100的第一侧表面103、第一端表面105和上表面101是可见的。翼梁帽100还包括下表面102、第一侧表面104和第二端表面106。

吊索91是用于将翼梁帽100从制备台90提升到叶片模具70的元件的示例。如可以看出，吊索91围绕翼梁帽100布置并且因此接触翼梁帽100的下表面102，以及翼梁帽100的第一侧表面103和第二侧表面104。这意味着，如果将底涂层施加到翼梁帽的下表面102和/或侧表面103、104，则将翼梁帽从制备台90提升到叶片模具70可能损坏所施加的底涂层。

图4C是图示用于模制叶片壳体构件（诸如吸力侧叶片壳体构件或压力侧叶片壳体构件）的叶片模具70的一部分的三维视图的示意图。仅图示了叶片模具70相对于纵向方向X的中间部分，而未图示用于模制叶片壳体构件的末梢和根部的端。叶片模具70还包括沿叶片模具的纵向轴线X延伸的翼梁帽区域73。翼梁帽区域73是其中要布置预制造的翼梁帽100的区域，即，翼梁帽区域73具有与预制造的翼梁帽100的下表面102相同的长度和宽度。

叶片模具70包括模制表面71，在其上可以布置用于叶片壳体构件的不同材料。此外，叶片模具70包括模制腔72。模制腔72是模制表面71与平面之间的空间，在它们之间可以布置用于叶片壳体构件的不同材料。腔72在图5A中图示。

图5A是图示图4的叶片模具70的横截面视图的示意图。粗黑线图示了叶片模具70的基本笔直的区域，平面Y在它们之间延伸。平面Y和模制表面71之间的区域被定义为模制腔72。图5A进一步图示了翼梁帽区域73，即，叶片模具70的将布置翼梁帽100的区域。翼梁帽100不直接布置在叶片模制表面71上，而是布置在纤维增强层80上的翼梁帽区域73上方的区域中。

图5B是图示在叶片模具70的叶片模制表面71上的一定数量的纤维增强层80的布置的示意图。在图5B中，三个纤维增强层80布置在彼此的顶部上，形成如图5C中所图示的叶片壳体构件的薄外壳体81。实际上，外壳体81比图5C中所图示的薄得多。然而，出于说明的目的，外壳体81比例被放大。此外，实际上，可以在彼此的顶部上布置多于三个的纤维增强层80，但是出于说明的目的，仅示出了三个层。

图5C是图示施加在叶片模具70中的纤维增强层80的顶部上的第一底涂层10的示意图。出于说明性目的，第一底涂层10被图示为粗黑线。然而，实际上，第一底涂层10是非常薄的层，其可以在翼梁帽区域73的不同区域处具有基本恒定或变化的厚度。第一底涂层可以施加在翼梁帽区域73的外部，即覆盖比翼梁帽区域更大的区域，或者可以仅覆盖翼梁帽区域73的一些部分。

图5D-5F图示了如何施加底涂层的一个实施例。

图5D是图示提供具有上表面101、下表面102、第一侧表面103、第二侧表面104、第一端表面105和第二端表面106的预制造的翼梁帽100的示意图。在图5D中仅可看到翼梁帽100的第一端表面。翼梁帽100设在吊索91中，就如图4B中所图示的。在图5D-5F所图示的实施例中，预制造的翼梁帽100在其布置在叶片模具70的翼梁帽区域73中纤维增强层80的顶部上之前不包括底涂层。

图5E和5F是图示预制造的翼梁帽100在翼梁帽区域73处的布置的示意图，使得预制造的翼梁帽100的下表面接触布置在翼梁帽区域处的第一底涂层10。此外，第二底涂层20被施加到翼梁帽100的上表面101，以及第三底涂层30和第四底涂层40被分别施加到翼梁帽100的第一侧表面103和第二侧表面104。应该注意的是，向第一侧表面103和/或第二侧表面104添加第三底涂层30或第四底涂层40不是必要的。此外，可以向翼梁帽的第一端表面和第二端表面添加第五底涂层50和第六底涂层60；然而再次，这不是必要的。

图5G-5H图示了根据本发明的将底涂施加到预制造的翼梁帽100和纤维增强的纤维81的另一实施例，所述纤维增强的纤维81形成布置在叶片模具70中的外壳体80。

图5G是图示提供具有上表面101、下表面102、第一侧表面103、第二侧表面104、第一端表面105和第二端表面106的预制造的梁帽100的示意图。在图5G中只能看到翼梁帽的第一端表面。翼梁帽设在吊索91中，就如图4B中所图示的。与图5D-5F中所图示的实施例相比，预制造的翼梁帽100在其布置在叶片模具70的翼梁帽区域73中形成外壳体81的纤维增强层80的顶部上之前包括在其上表面101上的第二底涂层20。

图5H是图示将预制造的翼梁帽100布置在翼梁帽区域73上以使得预制造的翼梁帽100的下表面102接触布置在翼梁帽区域73处的第一底涂层10的示意图。在图5G-5H所图示的实施例中，没有底涂层被施加到侧表面103、104或端表面105、106。然而，在其他实施例中，第三底涂层30和/或第四底涂层40可以被添加到第一和/或第二侧表面，和/或第五底涂层50和/或第六底涂层60可以被添加到翼梁帽100的第一和第二端表面。

图5I-5K图示了如何可以将另外的元件82（诸如夹心层）和/或另外的纤维增强层80布置在叶片模具70的腔内。在将期望的元件布置在叶片模具70的腔内之后，叶片模具70可被利用树脂灌注并固化以形成叶片壳体构件。利用树脂灌注叶片模具腔优选地基于真空辅助的树脂传递模制。

再次，应该强调的是，附图仅是示意性的，并且特别是厚度被放大。通常，叶片壳体要薄得多，例如如图2B中所示的。

图5A-5K图示了压力侧壳体部件的制造。认识到的是，可以以类似的方式来制造吸力侧壳体部件。如图2B中所图示，随后可以将两个壳体部件组装以形成封闭的空气动力学壳体，例如，具有在翼梁帽之间的抗剪腹板。

参考编号的列表

10第一底涂层

20第二底涂层

30第三层底涂

40第四底涂层

50第五底涂层

60第六层底涂

70叶片模具

71模制表面

72模制腔

73翼梁帽区域

80纤维增强层

81风力涡轮机壳体构件的外壳体

82另外的元件，诸如核心元件和/或抗剪腹板

90制备台

91吊索

92横梁

100翼梁帽

101翼梁帽的上表面

102翼梁帽的下表面

103翼梁帽的第一侧表面

104翼梁帽的第二侧表面

105翼梁帽的第一端表面

106翼梁帽的第二端表面

110第一拉挤成型的碳元件

111第一上碳表面

112第一下碳表面

120第二拉挤成型的碳元件

121第二上碳表面

122第二下碳表面

130夹层

131上夹层表面

132下夹层表面

200风力涡轮机

400塔架

600机舱

800毂

1000叶片

1400叶片末梢

1600叶片根部

1800前缘

2000后缘

2200俯仰轴线

2400压力侧

2600吸力侧

3000根部区域

3200过渡区域

3400翼型区域

3800弦线

4000肩部/最大弦的位置

Claims (18)

1.一种制造用于风力涡轮机叶片的叶片壳体构件的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供用于所述叶片壳体构件的叶片模具（70），所述叶片模具（70）包括模制表面（71）和模制腔（72）；

b)将一定数量的纤维增强层（80）布置在所述叶片模制表面（71）上；

c)在预定的翼梁帽区域（73）处在所述一定数量的纤维增强层（80）的顶部上施加第一底涂层（10）；

d)提供预制造的翼梁帽（100），其具有上表面（101）、下表面（102）、第一侧表面（103）、第二侧表面（104）、第一端表面（105）和第二端表面（106）；

e)将所述预制造的翼梁帽（100）布置在所述翼梁帽区域（73）上，使得所述预制造的翼梁帽的所述下表面（102）接触布置在所述翼梁帽区域（73）上的所述第一底涂层（10）；

f)利用树脂灌注所述叶片模制腔（72）；

g)固化所述树脂以形成所述叶片壳体构件；

其中所述方法进一步包括在步骤f）之前将第二底涂层（20）施加到所述预制造的翼梁帽（100）的所述上表面的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括分别将第三底涂层（30）和/或第四底涂层（40）施加到所述第一侧面（103）和/或所述第二侧面（104）的步骤，并且其中所述步骤在步骤e）之后但在步骤f）之前执行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括分别将第五底涂层（50）和/或第六底涂层（60）施加到所述第一端表面（105）和/或所述第二端表面（106）的步骤，其中所述步骤在步骤e）之后但在步骤f）之前执行。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中提供所述预制造的翼梁帽（100）包括以下步骤：

c1）提供多个拉挤成型的碳元件（110、120）和包括纤维材料的一定数量的夹层（130），以用于促进在所述拉挤成型的碳元件（110、120）之间的树脂流；

c2）以堆叠阵列布置所述多个拉挤成型的碳元件（110、120），其中所述多个拉挤成型的碳元件（110、120）由所述一定数量的夹层（130）分开；以及

c5）利用树脂灌注所述多个拉挤成型的碳元件（110、120）并固化以提供所述预制造的翼梁帽（100）。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中利用乙烯基酯或环氧酯树脂灌注所述预制造的翼梁帽（100）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述一定数量的纤维增强层（80）布置在所述叶片模制表面（71）上的步骤包括将所述一定数量的纤维增强层（80）中的每一个布置在彼此的顶部上。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中将所述一定数量的纤维增强层（80）布置在所述叶片模制表面（71）上的步骤包括将多个预成型件布置在所述模制表面（71）上，每个预成型件包括加固的纤维增强层（80）的堆叠。

8.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述一定数量的纤维增强层（80）包括玻璃纤维和/或碳纤维。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一定数量的纤维增强层（80）包括单向层和/或双轴层和/或三轴层。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中利用聚酯树脂灌注所述叶片模具腔（73）。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中利用树脂灌注所述叶片模具腔（73）的步骤基于真空辅助的树脂传递模制。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一、第二、第三、第四、第五和第六底涂层（10、20、30、40、50、60）中的至少一个，优选地所有底涂层，包括SIKA215底涂。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一底涂层（10）被施加在所述整个翼梁帽区域（73）上。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述第一底涂层（10）施加在所述翼梁帽区域（73）的一个或多个区域上，而不是施加在整个翼梁帽区域（73）上。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一、第二、第三、第四、第五和第六底涂层（10、20、30、40、50、60）中的至少一个，优选地所有底涂层，通过刷涂和/或滚涂和/或喷涂来施加。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一、第二、第三、第四、第五和第六底涂层（10、20、30、40、50、60）中的至少一个，优选地所有底涂层，使用诸如长距离喷涂枪的喷涂枪来施加。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在步骤f）之前将另外的元件（82）布置在所述叶片模具（70）中的步骤，所述另外的元件（82）诸如夹心层和/或另外的纤维增强层（80）。

18.一种制造风力涡轮机叶片的方法，包括以下步骤：根据权利要求1-21中的任一项来制造风力涡轮机叶片的基本上整个长度上的压力侧壳体半部和吸力侧壳体半部，以及随后封闭并接合所述壳体半部以用于获得封闭的壳体。

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