CN113905879A - 用于制造风力涡轮机叶片的方法和风力涡轮机叶片 - Google Patents

Abstract

一种风力涡轮机叶片（3）包括相邻叶片区段（20、24）和被设置在所述相邻叶片区段（20、24）内部的连结部分（8），其中所述连结部分包括被嵌入固化的树脂中的纤维铺层（12）并且在内部连结所述相邻叶片区段（20、24）。提供了轻质且同时坚固的叶片区段接头。特别地，由真空灌注形成的这种层压接头的强度与原始层压件的强度相当。与通过使用粘结剂形成的连接相比，由真空灌注形成的层压接头提供了更轻且更坚固的叶片区段接头，特别地，提供了更好的重量‑强度性能。

Description

用于制造风力涡轮机叶片的方法和风力涡轮机叶片

技术领域

本发明涉及用于制造风力涡轮机叶片的方法以及风力涡轮机叶片。

背景技术

在给定风况下使用风力涡轮机产生更多功率的一种方式是增加叶片的大小。然而，随着叶片大小的增加，风力涡轮机叶片的制造及其至采风地点的运输变得越来越困难。因此，风力涡轮机叶片例如被分段制造并且在现场被连结。希望尽可能减少连结叶片区段所需的加工步骤的数量。此外，连结必须被构造成足够坚固以承受在风力涡轮机的操作期间作用在叶片上的力。叶片区段通过结合（使用粘结剂或层压件）、螺栓连接或二者的组合彼此连接。

WO 2016 198 075 A1公开了一种模块化风力涡轮机叶片，其包括第一和第二叶片模块，具有被嵌入其外壳内的翼梁帽。翼梁帽在厚度上渐缩，以致随着厚度减小，它们从叶片外表面渐缩到叶片内表面，从而导致在外壳内限定向内渐缩的凹部。当模块被端对端放置时，在第一和第二叶片模块中的渐缩的凹部对齐以形成连续的双渐缩通道。具有双渐缩结构的连接构件被结合在通道中以便将模块连接在一起。优选地使用粘结剂将连接构件结合在双渐缩通道中。由于向内渐缩的凹部的原因，这个结合过程必须从叶片外部执行。

为了避免胶接接头出现问题，诸如胶接线中出现裂纹，EP 1 310 351 A1提出了一种方法，其通过真空灌注将复合材料的模块化风力涡轮机叶片主要地连结成单件，从而避免任何胶接接头。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的用于制造风力涡轮机叶片的方法和改进的风力涡轮机叶片。

因此，提出了一种用于制造风力涡轮机叶片的方法。该方法包括如下步骤：

-将包括纤维铺层（fibre lay-up）的连结部分设置在相邻叶片区段内部，

-至少部分使用真空袋覆盖连结部分和相邻叶片区段，以及

-向由真空袋覆盖的空间施加真空，使用树脂灌注至少纤维铺层，并且固化树脂以获得在内部连结叶片区段的固化的连结部分。

因此，提供了轻质且同时坚固的叶片区段。特别地，由真空灌注形成的这种层压接头的强度与原始层压件的强度相当。与通过使用粘结剂形成的连接相比，由真空灌注形成的层压接头提供了更轻且更坚固的叶片区段接头，特别地，提供了更好的重量-强度性能。这是因为在粘结剂的情况下，粘结剂的重量被添加到结合线中并且层间剪切强度随着结合线厚度的增加而降低。此外，由真空灌注形成的层压接头避免了在胶中具有与叶片的剩余部分不同的材料的胶接接头的问题。

此外，提出的用于制造风力涡轮机叶片的方法允许从叶片腔体内部执行叶片区段的连结过程。这有助于制造过程，这是因为存在无论如何仅能够从叶片腔体内部执行的连结过程，诸如腹连接(web connection)。风力涡轮机叶片通常包括在其内部腔体中的（剪切）腹。将一个叶片区段的腹连接另一叶片区段的腹仅能够从叶片腔体内部完成。此外，因为风力涡轮机叶片大小增加，所以叶片区段的截面的大小在大小方面也增加。特别地，叶片区段的内腔体足够大以允许工人从叶片内部执行作业，诸如连结过程。

此外，通过使用被设置在叶片区段内部的连结模块以及真空灌注过程的所提出的连结方法，可以通过减少湿处理和固化步骤的数量来实现两个叶片区段的连结。例如，可能仅需要一个湿处理，即树脂灌注和仅一个固化循环。

风力涡轮机叶片是风力涡轮机的转子的一部分。风力涡轮机是将风的动能转换成电能的设备。风力涡轮机例如包括：转子，其具有一个或更多个叶片，每个叶片均被连接到毂；包括发电机的机舱；以及塔架，该塔架在其顶端处保持机舱。风力涡轮机的塔架可以经由过渡件被连接到风力涡轮机的底座，诸如海底中的单桩。

风力涡轮机叶片包括两个或更多个叶片区段，从而在纵向方向上划分叶片。特别地，相邻的叶片区段被设置成在叶片的纵向方向上彼此相邻。相邻叶片区段中的第一叶片区段例如是内侧叶片区段。内侧叶片区段例如包括被连接到转子的毂的根部区段。相邻叶片区段中的第二叶片区段例如是外侧叶片区段。外侧叶片区段例如包括叶片尖端。除了描述的第一和第二叶片区段之外，风力涡轮机叶片也可以包括一个或更多个另外的叶片区段。通过使用与第一叶片区段和第二叶片区段连结所使用的连结过程相同的连结过程，所述一个或更多个另外的叶片区段可以彼此连结和/或与所描述的第一和/或第二叶片区段连结。

风力涡轮机叶片（例如根部区段）例如被固定连接到毂。风力涡轮机叶片例如被直接地螺栓连接到毂。

替代性地，风力涡轮机叶片（例如根部区段）被可旋转地连接到毂。例如，风力涡轮机叶片被连接到风力涡轮机的变桨轴承，并且变桨轴承被连接到毂。变桨轴承被构造成根据风速调整叶片的攻角以便控制叶片的旋转速度。

除了与毂连接的（圆筒形）根部区段之外，风力涡轮机叶片被空气动力学地形成。风力涡轮机叶片（即其叶片区段中的每一个）例如包括压力侧（逆风侧）和吸力侧（顺风侧）。压力侧和吸力侧在前缘和后缘处彼此连接。压力和吸力侧以及前缘和后缘限定风力涡轮机叶片的内部腔体。

两个相邻的叶片区段可以被设置成彼此相邻，以致叶片区段彼此邻接。替代性地，在相邻的叶片区段之间可能存在可以被（固化的）连结部分填充的小间隙。间隙可以是最小程度的。

将连结部分设置在相邻的叶片区段的内部特别地包括，在叶片区段的连结区域中将连结部分的纤维铺层与叶片区段重叠。

树脂从风力涡轮机叶片腔体内部被灌注和固化。在灌注和固化树脂之前，真空袋被密封并且在密封的真空袋内部产生真空。树脂例如通过施加热被固化。

嵌入到被灌注且固化的树脂中的纤维铺层正形成固化的连结部分。固化的连结特别地是纤维增强树脂层压件。

短语“在内部连结叶片区段的固化的连结部分”意指固化的连结部分在叶片区段的内部表面上连结或连接叶片区段，该内部表面即叶片区段的面向每个叶片区段内的开放或闭合腔体的表面。

根据实施例，相邻的叶片区段中的每个均包括向外渐缩部分，以致向外渐缩部分形成公共凹部。此外，通过将连结部分设置在公共凹部内，连结部分被设置在相邻叶片区段的内部。

通过具有相邻叶片区段的向外渐缩部分，能够在连结过程之前完成叶片区段的外表面。特别地，在连结过程之后不需要额外填充、涂覆和/或涂漆叶片的外表面。

特别地，相邻叶片区段中的每个均在其端部部分处包括向外渐缩部分。特别地，每个叶片区段朝向与另一叶片区段的连结界面向外渐缩。此外，每个叶片区段向外渐缩，以致每个叶片区段形成内凹部。当叶片区段被设置成彼此相邻时，叶片区段的内凹部形成公共凹部。公共内凹部被连结部分的纤维铺层填充。

特别地，通过首先将连结部分设置在叶片区段中的第一叶片区段的内凹部中，连结部分被设置在公共凹部内部。之后，叶片区段中的第二叶片区段被设置成与叶片区段中的第一叶片区段相邻，以致叶片区段中的第二叶片区段的内凹部接收连结部分。

特别地，叶片壳、梁和/或腹的厚度朝向与另一叶片区段的界面减小以便形成向外渐缩部分。向外渐缩部分例如可以被构造成使得其叶片壳、梁和/或腹的厚度朝向与另一叶片区段的界面线性减小。向外渐缩部分例如可以被构造成使得其叶片壳、梁和/或腹的厚度朝向与另一叶片区段的界面逐步地或弯曲地减小。

在实施例中，每个叶片区段可以在其某个端部部分处包括两个或更多个向外渐缩部分。特别地，第一叶片区段的所述两个或更多个向外渐缩部分中的每个对应于第二叶片区段的向外渐缩部分。此外，第一和第二叶片区段的所述两个或更多个向外渐缩部分中的每个形成公共凹部。此外，在这种情况下，通过将连结部分设置在所述两个或更多个公共凹部内，连结部分被设置在相邻叶片区段的内部。

根据另外的实施例，连结部分被提供在心轴上。此外，通过将具有连结部分的心轴设置在相邻叶片区段内部将连结部分设置在相邻叶片区段内部。

使用心轴允许将纤维铺层预包装在心轴上。例如，纤维铺层可以在现场之外被预包装在心轴上且被运输到组装现场。在海上风力涡轮机的情况下组装现场例如是港口位置，或者在岸上风力涡轮机的情况下组装现场是架设现场。此外，纤维铺层可以与叶片区段的制造并行地被预包装在心轴上。因此，能够减少叶片的制造时间。

此外，心轴允许在固化期间通过使用心轴作为模具更好地形成使用树脂灌注的纤维铺层。

心轴可以包括两个或更多个心轴部分。

在将纤维铺层包装在心轴上之前，真空袋可以被设置在心轴上。纤维铺层之后可以被设置在真空袋上。

在实施例中，方法可能包括在灌注和固化树脂之后移除真空袋和/或心轴的步骤。心轴和/或真空袋例如是通过叶片根部区段被移除。

根据另外的实施例，纤维铺层包括一旦固化就形成一个或更多个梁接头的纤维铺层，所述梁接头将相邻叶片区段中的第一叶片区段的一个或更多个梁连结于相邻叶片区段中的第二叶片区段的一个或更多个对应梁。

使得连结部分包括形成一个或更多个梁接头的纤维铺层允许以更高效的制造过程提供包括一个或更多个梁接头的轻质且坚固的叶片区段接头。

根据另外的实施例，所述一个或更多个梁包括压力侧梁、吸力侧梁、前缘梁或增强件和/或后缘梁或增强件。

压力侧梁特别地是在风力涡轮机叶片的压力侧上的梁。吸力侧梁特别地是在风力涡轮机叶片的吸力侧上的梁。前缘梁或增强件特别地是在风力涡轮机叶片的前缘上的梁和/或增强件。后缘梁或增强件特别地是在风力涡轮机叶片的后缘上的梁和/或增强件。

使得连结部分包括用于压力侧梁、吸力侧梁、前缘梁和/或后缘梁的纤维铺层允许提供包括压力侧梁接头、吸力侧梁接头、前缘梁接头和/或后缘梁接头的轻质且坚固的叶片区段接头。特别地，连结部分可以包括形成这些梁中的多个或全部的纤维铺层。因此，这些梁中的多个或全部可以通过灌注并固化树脂在单个过程步骤中被连结。

根据另外的实施例，纤维铺层包括一旦固化就形成壳接头的纤维铺层，所述壳接头将相邻叶片区段中的第一叶片区段的壳连结于相邻叶片区段中的第二叶片区段的壳。

使得连结部分包括用于壳的纤维铺层允许以更高效的制造过程提供包括壳接头的轻质且坚固的叶片区段接头。特别地，壳以及梁中的多个或全部可以通过灌注并固化树脂在单个过程步骤中被连结。

根据另外的实施例，纤维铺层包括一旦固化就形成腹接头的纤维铺层，所述腹接头将相邻叶片区段中的第一叶片区段的腹连结于相邻叶片区段中的第二叶片区段的腹。

（剪切）腹特别地连接在叶片的内部腔体中的压力侧和吸力侧的叶片壳。腹向叶片提供剪切强度。

使得连结部分包括用于腹的纤维铺层允许提供包括腹接头的轻质且坚固的叶片区段接头。特别地，梁中的多个或全部和/或腹和壳可以通过灌注并固化树脂在单个过程步骤中被连结。

根据另外的实施例，通过如下步骤，连结部分被设置在包括叶片区段中的第一叶片区段和叶片区段中的第二叶片区段的相邻叶片区段内部：

-将连结部分部分地插入到叶片区段中的第一叶片区段中以致连结部分的一部分从叶片区段中的第一叶片区段突出；并且

-将叶片区段中的第二叶片区段设置成邻近叶片区段中的第一叶片区段，以致叶片区段中的第二叶片区段接收连结部分的从叶片区段的第一叶片区段突出的所述部分。

将连结部分部分插入到所述叶片区段中的第一叶片区段中并且将所述叶片区段的第二叶片区段设置在连结部分的突出部分上允许更容易地设置接头部分。此外，其允许更好地将叶片区段中的第二叶片区段定位成邻近叶片区段中的第一叶片区段。

根据另外的实施例，通过借助于提升工具，连结部分被设置在相邻叶片区段内部。

提升工具特别地是起重机或升降车。具有提升工具允许更好地设置和定位连结部分。

根据另外的实施例，纤维铺层包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和/或天然纤维。

根据另外的实施例，纤维铺层包括处于干条件的纤维。

处于干条件的纤维特别地是没有树脂的纤维。相比于具有树脂的纤维，诸如浇铸在树脂中的纤维或预浸渍纤维（预浸处理），处于干条件的纤维更柔韧。因此，将处于干条件的纤维用于连结部分并且仅在将连结部分设置在叶片区段内部之后灌注并固化树脂允许连结部分的形状更好地匹配相邻叶片区段的形状。因此，减少了制造具有匹配连结部分的几何构型的相邻叶片区段的需求。

根据另外的实施例，纤维铺层包括芯材料，诸如木头、轻木（balsa）、PET泡沫和/或PVC泡沫。

当使用树脂灌注并固化包括芯材料的纤维铺层时，获得了由芯材料制成的具有芯结构的纤维增强树脂层压件。例如，可以获得夹层结构的纤维增强树脂层压件，其中芯材料的层被设置在纤维增强树脂层之间。

具有芯材料允许减少最终纤维增强树脂层压件的重量同时维持叶片足够的硬度和/或强度。

根据另外的实施例，树脂包括热固性塑料、热塑性塑料、环氧树脂、聚氨酯、乙烯基酯和/或聚酯。

根据另外的实施例，该方法包括在灌注和固化树脂之后从外部施加覆盖相邻叶片区段之间的分离线的密封带的步骤。

施加密封带允许覆盖在相邻叶片区段之间的小间隙。

根据另外的方面，提供一种风力涡轮机叶片。风力涡轮机叶片包括相邻叶片区段和被设置在相邻叶片区段内部的连结部分。此外，连结部分包括被嵌入固化的树脂中的纤维铺层并且在内部连结相邻叶片区段。

参考本发明的方法描述的实施例和特征比照适用于本发明的风力涡轮机叶片。

此外，本发明的可能实施方式或替代性解决方案也涵盖了关于实施例在上文或下文被描述的特征的组合（其在本文中没有被明确提及）。本领域技术人员还可以向本发明的最基本形式添加单独的或孤立的方面和特征。

附图说明

结合附图从后续描述和所附权利要求中将显而易见到本发明的另外的实施例、特征和优点，在附图中：

图1示出了根据实施例的风力涡轮机；

图2示出了根据实施例的在心轴上的连结部分的透视图，该连结部分被构造成用于连结图1的风力涡轮机的叶片的两个叶片区段；

图3示出了没有心轴的图2的连结部分；

图4示出在将图2的连结部分插入到第一叶片区段期间该连结部分的透视图；

图5示出了在将第二叶片区段设置成与图4的第一叶片区段相邻期间第二叶片区段的透视图；

图6示出了彼此相邻设置的图5的第一和第二叶片区段的横截面图，该横截面沿着图5的线B截取；

图7示出了在沿图5的线B截取的横截面上的图2的连结部分的梁接头的纤维铺层；

图8示出了与图7类似的视图，不过连结部分被插入到第一叶片区段中；

图9示出了与图8类似的视图，不过第二叶片区段被设置成与第一叶片区段相邻；

图10示出了与图9类似的视图，不过真空袋被附接且密封;

图11示出了在沿图5的线C截取的横截面上的图2的连结部分的壳接头的纤维铺层；

图12示出了与图11类似的视图，不过连结部分被插入到第一叶片区段中；

图13示出了与图12类似的视图，不过第二叶片区段被设置成与第一叶片区段相邻；

图14示出了与图13类似的视图，不过真空袋被附接且密封;

图15示出了在沿图2的线D截取的横截面上的图2的连结部分的腹接头的纤维铺层以及第一叶片区段；

图16示出了与图15类似的视图，不过连结部分被插入到第一叶片区段中；

图17示出了借助于连结部分彼此连结的第一和第二叶片区段的外侧视图；

图18示出了图释用于制造图1的风力涡轮机的风力涡轮机叶片的方法的流程图。

在附图中，除非另有说明，否则类似附图标记指代类似或功能等同的元件。

具体实施方式

图1示出了根据实施例的风力涡轮机1。风力涡轮机1包括转子2，其具有被连接到毂4的一个或更多个叶片3。毂4被连接到被设置在机舱5内部的发电机（未示出）。在操作风力涡轮机1期间，叶片3被风驱动成旋转并且风的动能被机舱5中的发电机转换成电能。机舱5被设置在风力涡轮机1的塔架6的上端处。塔架6被架设在底座7（诸如单桩或三桩）上。底座7被连接到和/或被驱动到土地或者海底中。

在下文中，参考图2-图18描述用于制造风力涡轮机叶片3的改进方法，该风力涡轮机叶片3包括两个或更多个叶片区段20、24。

在方法的步骤S1中，连结部分8被提供在心轴9上，如图2中所示。心轴9包括第一心轴部分10和第二心轴部分11。连结部分8包括用于压力侧梁接头的纤维铺层12和用于吸力侧梁接头的纤维铺层13。此外，连结部分8包括用于前缘梁接头的纤维铺层14和用于后缘梁接头的纤维铺层15。此外，连结部分8包括用于腹接头的纤维铺层16。用于腹接头的纤维铺层16被设置在第一和第二心轴部分10和11之间。连结部分8另外包括用于壳接头的纤维铺层17。

在所述示例中，用于梁和壳的纤维铺层12、13、14、15和17包括处于干条件、即没有树脂的纤维。此外，在所述示例中，用于腹接头的纤维铺层16包括处于干条件的纤维以及预铸造纤维二者。

图3示出为了图释目的没有心轴9的图2的连结部分8。

为了预包装如图2中所示的连结部分8，首先提供模具18。在模具18上，提供用于吸力侧梁接头的纤维铺层13以及用于壳接头的纤维铺层17的一部分。然后，真空袋19被提供在纤维铺层13、17上。在下一步骤中，设置心轴9，即心轴部分10和11。真空袋19在前缘和后缘侧处围绕心轴部分10和11缠绕。还设置用于腹接头的纤维铺层16。之后，提供用于压力侧梁接头的纤维铺层12、用于前缘梁接头的纤维铺层14、用于后缘梁接头的纤维铺层15以及用于壳接头的纤维铺层17的剩余部分。最后，真空袋19被设置成使得所有纤维铺层12、13、14、15、16和17均在其一侧上被真空袋19覆盖。当使用包括一个以上的心轴部分10、11的心轴9时，可能需要一个以上的真空袋19。

在方法的步骤S2中，包括用于梁、壳和腹接头的纤维铺层12、13、14、15、16和17的连结部分8与心轴9一起被部分插入到第一叶片区段20中。

图4示出将连结部分8设置在风力涡轮机1的第一叶片区段20中的步骤S2。第一叶片区段20特别地已经通过使用纤维增强树脂被制造。第一叶片区段20例如已经与预包装所述连结部分8的步骤S1同时地被制造。在这种示例中，第一叶片区段20是叶片3的内侧区段。然而，连结部分8也可以被插入到叶片3的外侧区段中。

在图4中，第一叶片区段20通过对齐夹具21被固定就位。连结部分8借助于提升工具22被插入到第一叶片区段20中。提升工具22在这种示例中是提升卡车。连结部分8特别地被部分插入到第一叶片区段20中，以致连结部分8的一部分23从第一叶片区段20突出，如图5所示。

将连结部分8插入到第一叶片区段20中包括使得连结部分8的纤维铺层12、13、14、15、16、17与第一叶片区段20的对应层配合。

为了更容易地将连结部分8插入到第一叶片区段20中，连结部分8的横截面大小可以暂时减小。这可以通过暂时弯曲用于梁的纤维铺层12、13、14、15中的一者或多者来实现。另一或附加选择将可以在不存在用于梁的纤维铺层12、13、14、15的区域中向内折叠中空心轴9。在将连结部分8插入到第一叶片区段20中之后，可以重新建立连接部分8的横截面的原始大小。

在方法的步骤S3中，叶片3的第二叶片区段24被设置成与第一叶片区段20相邻。特别地，第二叶片区段24被设置成与第一叶片区段20相邻，以致其容纳连结部分8的从第一叶片区段20突出的部分23，如图5中所示。特别地，第二叶片区段24被推挤到连结部分8的部分23上直到第二叶片区段24邻接第一叶片区段20。第二叶片区段24借助于对齐夹具26被设置成与第一叶片区段20相邻。对齐夹具26例如被安装成使得相邻的叶片区段20、24能够例如在轨道27上移动。附图标记A指代叶片3的纵向轴线。

将第二叶片区段24设置成与第一叶片区段20相邻包括使得连结部分8的纤维铺层12、13、14、15、16、17与第二叶片区段24的对应层配合。

第二叶片区段24在这种示例中是外侧叶片区段。此外，在这种示例中，第二叶片区段24包括叶片尖端25。然而，第二叶片区段24也可以是内侧叶片区段。

图6示出沿着图5的线B截取的叶片3的一部分的横截面图。在图6中示出了彼此相邻设置的第一和第二叶片区段20和24以及被设置在第一和第二叶片区段20和24内部的连结部分8。穿过叶片3的压力侧梁和吸力侧梁截取横截面。在图6的上部部分中以横截面示出了第一叶片区段20的压力侧梁28、连结部分8的压力侧梁接头12和第二叶片区段24的压力侧梁29。在图6的下部部分中示出了第一叶片区段20的吸力侧梁30、连结部分8的吸力侧梁接头13和第二叶片区段24的吸力侧梁31。

压力侧梁28和29和吸力侧梁30和31中的每个包括向外渐缩部分32、33、34、35。第一和第二叶片区段20、24的压力侧梁28和29的向外渐缩部分32和33形成公共凹部36。连结部分8的压力侧梁接头的纤维铺层12被设置在公共凹部36内。类似地，第一和第二叶片区段20、24的吸力侧梁30和31的向外渐缩部分34和35形成公共凹部37。连结部分8的吸力侧梁接头的纤维铺层13被设置在公共凹部37内。

在方法的步骤S4，连结部分8以及相邻的第一和第二叶片区段20、24被至少部分地覆盖有真空袋19、38。在这种示例中，在预包装心轴9期间在步骤S1中已经提供一个或更多个第一真空袋19。在步骤S4中，第二真空袋38被提供在第一和第二叶片区段20、24的外部表面39、40处。在步骤S4中，围绕第一和第二叶片区段20、24的内表面41、42和外表面39、40密封真空袋19、38。图6示出了覆盖压力侧梁接头的纤维铺层12和吸力侧梁接头的纤维铺层13的真空袋19、38的密封。密封在图6中示意性且示例性地由密封点42指示。真空袋19、38的密封可以通过施加密封带或任何其他合适的方法来完成。虽然图6中未示出，不过也围绕针对前缘梁接头和后缘梁接头、腹接头和壳接头的纤维铺层14、15、16、17密封真空袋19和38。

在方法的步骤S5中，在由密封的真空袋19、38限定的腔体54内生成真空。然后，树脂43被灌注到由密封的真空袋19、38限定的腔体54内。图6示出了树脂43开始填充由密封的真空袋19、38限定的腔体54并嵌入压力侧梁接头的纤维铺层12。灌注的树脂43完全嵌入连结部分8的纤维铺层12、13、14、15、16、17。之后树脂43固化以得到固化的连结部分。在图6中，附图标记44指代固化的连结部分，所述固化的连结部分在压力侧和吸力侧梁接头的纤维铺层12、13完全植入灌注且固化的树脂43中时被形成。虽然图6未示出，不过当被嵌入灌注且固化的树脂43时，固化的连结部分44也包括纤维铺层14、15、16、17。真空灌注过程可以是真空辅助树脂传递模塑（VARTM）过程。对于真空的生成、树脂43的灌注和固化的另外的细节，参考EP 1 310 351 A1。

图7至图10示出了方法的步骤S1至S5的另外的且更详细的说明。图7至图10示出了借助于连结部分8的叶片3的压力侧梁的连结，该连结部分8包括压力侧梁接头的纤维铺层12。然而，图7至图10的梁接头可以是压力侧梁接头12、吸力侧梁接头13、前缘梁接头14或者后缘梁接头15中的任一者。

图7示出将真空袋19和连结部分8预包装在心轴9（心轴9仅在图2中被示出）上的步骤S1。首先，真空袋19被设置在心轴9上，然后内壳接头的纤维铺层17、压力侧梁接头的纤维铺层12和外壳接头的纤维铺层17被设置在真空袋19上。

图8示出将预包装的连结部分8部分地插入到第一叶片区段20中的步骤S2。第一叶片区段20包括用于压力侧梁28的层以及用于内壳和外壳的层45。连结部分8被插入到第一叶片区段20中，以致连结部分8的纤维铺层12、17匹配第一叶片区段20的对应层45、28。

图9示出将第二叶片区段24推挤到连结部分8上以致第二叶片区段24邻接第一叶片区段20并形成公共凹部36的步骤S3。

图10示出施加第二真空袋38并密封真空袋19、38的步骤S4。在下一步骤S5中，在由密封的真空袋19、38限定的腔体内部生成真空以便灌注并固化树脂43。

图11至图14示出了方法的步骤S1至S5的进一步图释，从而显示了没有梁情况下各区域中壳的连结。图11至图14均示出了沿图5的线C截取的横截面。

图11示出将真空袋19和连结部分8预包装在心轴9（心轴9仅在图2中被示出）上的步骤S1。首先，真空袋19被设置在心轴9上并且内壳接头的纤维铺层17被设置在真空袋19上。然后，诸如轻木的芯材料46被设置在内壳接头的纤维铺层17上。最后，外壳接头的纤维铺层17被设置在芯材料46上。

图12示出将来自图11的预包装的连结部分8部分地插入到第一叶片区段20中的步骤S2。第一叶片区段20包括用于壳的对应层47以及对应芯材料48。连结部分8被插入到第一叶片区段20中，以致连结部分8的纤维铺层17和芯材料46匹配第一叶片区段20的对应层47和对应芯材料48。

图13示出将第二叶片区段24推挤到连结部分8上以致第二叶片区段24邻接第一叶片区段20并形成公共凹部49的步骤S3。

图14示出施加第二真空袋38并密封真空袋19、38的步骤S4。在下一步骤S5中，在由密封的真空袋19、38限定的腔体内部生成真空，以便灌注并固化树脂43。

图15和图16示出了借助于用于腹接头的纤维铺层16来连结叶片3的腹。图15至图16均示出了沿图2的线D截取的横截面。

在图15和图16的示例中，用于腹接头的纤维铺层16包括干纤维铺层部分49和预浇铸纤维铺层部分50。干纤维铺层部分49由没有树脂的干纤维构成。预浇铸纤维铺层部分50特别地由嵌入固化的树脂中的纤维构成。

在图15的左部部分，针对腹接头16的情况示出了步骤S1中的连结部分8的预包装。首先，真空袋19被设置在心轴9（仅在图2中示出）上，特别地被设置在心轴9的第一和第二部分10、11上。然后，腹接头的纤维铺层16被设置在真空袋19之间。在步骤2中，连结部分8被插入第一叶片区段20中（图4）。从而，腹接头的纤维铺层16的干部分49适应第一叶片区段20的对应腹元件51。

在步骤S3中，第二叶片区段24（图15和图16中未示出）被设置成邻近第一叶片区段20。从而，以与连结部分8的纤维铺层16与第一叶片区段20的腹元件51的所示连结类似的方式，用于连结部分8的腹接头的纤维铺层16与第二叶片区段24的对应腹元件（未示出）连结。

在步骤S4（图16）中，真空袋19被密封（图16中的密封点42）。在步骤S5中，真空被施加到由密封的真空袋19限定的腔体。此外，树脂43被插入到腔体中并固化。

如图17中所示，在方法的步骤S6中，诸如粘结带的密封带52被施加到第一和第二叶片区段20、24的外部表面39、40。密封带52可以覆盖在第一和第二叶片区段20、24之间的边界线处的任意剩余间隙。

在步骤S7中，心轴9和真空袋19、38再次从叶片3移除，例如通过叶片3的根部区段。

使用所描述的方法，能够从叶片3的腔体内部在单个过程中执行连结两个叶片区段20、24的整个连结过程。此外，除了最终施加密封带52之外，不必存在对叶片3的外表面39、40的精整处理。

虽然已经根据优选实施例描述了本发明，不过对本领域技术人员显而易见的是，在所有实施例中，修改是可能的。

Claims (15)

1.一种用于制造风力涡轮机叶片（1）的方法，包括如下步骤：

-将包括纤维铺层（12、13、14、15、16、17）的连结部分（8）设置（S2、S3）在相邻叶片区段（20、24）内部；

-至少部分使用真空袋（19、38）覆盖（S4）所述连结部分（8）和所述相邻叶片区段（20、24）；以及

-向由所述真空袋（19、38）覆盖的空间（54）施加真空，使用树脂（43）灌注至少所述纤维铺层（12、13、14、15、16、17），并且固化（S5）所述树脂以获得在内部连结所述叶片区段（20、24）的固化的连结部分（44）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述相邻叶片区段（20、24）中的每个均包括向外渐缩部分（32、33、34、35），以致所述向外渐缩部分（32、33、34、35）形成公共凹部（36、37）；并且通过将所述连结部分（8）设置在所述公共凹部（36、37）内，所述连结部分（8）被设置（S2、S3）在所述相邻叶片区段（20、24）内部。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述连结部分（8）被提供在心轴（9）上，并且通过将具有所述连结部分（8）的所述心轴（9）设置在所述相邻叶片区段（20、24）内部，所述连结部分（8）被设置（S2、S3）在所述相邻叶片区段（20、24）内部。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中所述纤维铺层（12、13、14、15）包括一旦固化就形成一个或更多个梁接头（44）的纤维铺层（12、13、14、15），所述梁接头（44）将所述相邻叶片区段中的第一叶片区段（20）的一个或更多个梁（28、30）连结于所述相邻叶片区段中的第二叶片区段（24）的一个或更多个对应梁（29、31）。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述一个或更多个梁（28、29、30、31）包括压力侧梁（28、29）、吸力侧梁（29、31）、前缘梁或增强件和/或后缘梁或增强件。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法，其中所述纤维铺层（17）包括一旦固化就形成壳接头（44）的纤维铺层（17），所述壳接头（44）将所述相邻叶片区段中的第一叶片区段（20）的壳（47）连结于所述相邻叶片区段中的第二叶片区段（24）的壳。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其中所述纤维铺层（16）包括一旦固化就形成腹接头（44）的纤维铺层（16），所述腹接头（44）将所述相邻叶片区段中的第一叶片区段（20）的腹（51）连结于所述相邻叶片区段中的第二叶片区段（24）的腹。

8. 根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其中通过如下步骤，所述连结部分（8）被设置（S2、S3）在所述相邻叶片区段（20、24）内部，所述相邻叶片区段包括所述叶片区段中的第一叶片区段（20）和所述叶片区段中的第二叶片区段（24）：

-将所述连结部分（8）部分地插入（S2）到所述叶片区段中的所述第一叶片区段（20）中，以致所述连结部分（8）的一部分（23）从所述叶片区段中的所述第一叶片区段（20）突出；并且

-将所述叶片区段中的所述第二叶片区段（24）设置成（S3）邻近所述叶片区段中的所述第一叶片区段（20），以致所述叶片区段中的所述第二叶片区段（24）接收所述连结部分（8）的从所述叶片区段的所述第一叶片区段（20）突出的所述部分（23）。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其中借助于提升工具（22），所述连结部分（8）被设置（S2）在所述相邻叶片区段（20、24）内部。

10.根据权利要求1至9中的一项所述的方法，其中所述纤维铺层（12、13、14、15、16、17）包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和/或天然纤维。

11.根据权利要求1至10中的一项所述的方法，其中所述纤维铺层（12、13、14、15、16、17）包括处于干条件的纤维。

12.根据权利要求1至11中的一项所述的方法，其中所述纤维铺层（12、13、14、15、16、17）包括芯材料（46），诸如木头、轻木、PET泡沫和/或PVC泡沫。

13.根据权利要求1至12中的一项所述的方法，其中所述树脂（43）包括热固性塑料、热塑性塑料、环氧树脂、聚氨酯、乙烯基酯和/或聚酯。

14.根据权利要求1至13中的一项所述的方法，包括在灌注和固化（S5）所述树脂（43）之后，从外部（39、40）施加（S6）覆盖所述相邻叶片区段（20、24）之间的分离线（53）的密封带（52）的步骤。

15.一种风力涡轮机叶片（1），包括相邻叶片区段（20、24）和被设置在所述相邻叶片区段（20、24）内部的连结部分（44），其中所述连结部分包括被嵌入固化的树脂（43）中的纤维铺层（12、13、14、15、16、17）并且在内部连结所述相邻叶片区段（20、24）。

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