CN114630958A - 风力涡轮机叶片 - Google Patents

Abstract

一种风力涡轮机叶片，包括上部和下部半壳体（12、13）以及第一和第二细长腹板（16、17），所述第一和第二细长腹板（16、17）设置在所述上部和下部半壳体（12、13）之间并连接到所述上部和下部半壳体（12、13），其中每个腹板（16、17）包括将腹板（16、17）连接到半壳体（12、13）的内层的上部和下部凸缘（22、40），并且其中第一和第二腹板（16、17）相对于半壳体（12、13）通过第一和第二增强结构（31、42）来支撑，由此支撑单个第一腹板（16）的第一增强结构（31）包括由多个拉挤复合条带（33）构成的至少一个叠置件（32），并且第二增强结构（42）‑包括由灌注有树脂（27）的纤维层（43）构成的至少一个叠置件，所述叠置件被设置在上部和下部壳体（12、13）的外层和内层（25、28）之间，‑或者包括至少一个叠置件（45）的复合条带（46），所述叠置件（45）是第二腹板（17）的整体部分并且构建凸缘（40）。

Description

风力涡轮机叶片

技术领域

本发明涉及一种风力涡轮机叶片，其具有大致中空的叶片主体，该叶片主体包括上部和下部半壳体以及第一和第二细长腹板，该第一和第二细长腹板各自沿叶片的纵向方向延伸，并且被设置在该上部和下部半壳体之间并连接到该上部和下部半壳体，其中第二腹板被布置成更靠近叶片的后缘，并且仅沿后缘的一部分延伸，其中每个腹板包括将相应的腹板连接到相应的半壳体的上部和下部凸缘，并且其中第一和第二腹板相对于相应的半壳体经由相应的第一和第二增强结构来支撑，所述增强结构沿叶片的纵向方向延伸。

背景技术

如公知的，风力涡轮机叶片是用于产生电功率的风力涡轮机的一部分。风力涡轮机通常包括附接到轮毂的三个叶片，该轮毂被连接到布置在机舱中的发电机。这些叶片与经过的风相互作用，从而导致轮毂的旋转，最终驱动发电机。

涡轮机叶片通常包括具有上部半壳体和下部半壳体的中空叶片主体，该上部半壳体和下部半壳体通常分开生产并固定到彼此。在该中空叶片主体内布置有第一和第二细长腹板，该第一和第二细长腹板连接两个半壳体并支撑它们，同时还传递由于空气动力学原因和叶片在旋转时的圆周运动而作用在相应的壳体上的载荷。该载荷包括上部和下部半壳体上的压力和吸力载荷以及压缩和拉伸载荷。例如在EP 2 791 500 B1中公开了具有这种常见设置的风力涡轮机叶片。

为了支撑半壳体以及为了传递相应的载荷，每个细长腹板沿纵向方向延伸并且经由设置在相应的腹板侧处的凸缘来连接到相应的半壳体，该凸缘通过粘合剂来附接到上部半壳体和下部半壳体的内层。为了传递载荷或相应地支撑相应壳体，每个腹板都相对于相应的半壳体经由相应的第一和第二增强结构来支撑。这样的增强结构通常也称为翼梁帽。与相应的腹板和它们的凸缘一样，这些增强结构或翼梁帽也沿叶片的纵向方向延伸。如例如也在EP 2 791 500 B1中公开的，这些增强结构由包括分开的碳纤维拉挤条带（pultrusion strip）的叠置件制成，这些拉挤条带布置在彼此之上并固定在树脂基体中。在这样的拉挤条带的制造期间，碳纤维被拉动通过液体树脂的供应装置，然后该树脂被加热并固化，从而最终形成相应的拉挤条带。这些拉挤碳纤维条带在承受相应的载荷和分配载荷方面表现出优异的机械性能，并且还吸收在叶片旋转期间产生的高弯矩。

在如例如在EP 2 791 500 B1中公开的已知的风力涡轮机叶片设计中，叶片包括两个第一腹板，它们几乎完全在叶片的长度上延伸，并且被布置在中央主体区域中，即布置于在水滴状剖面中观察上部半壳体和下部半壳体具有很大距离的区域中。还设置了第二腹板，该第二腹板靠近叶片的后缘布置。该第二腹板仅沿后缘的一部分延伸，该部分通常具有特定的边缘设计并且经受特定的载荷，这些载荷由该第二腹板承受或相应地分配。

所有腹板都包括细长的腹板主体，其具有布置在腹板主体的端部处的凸缘。每个腹板由两个增强结构、即翼梁帽支撑，使得总共六个翼梁帽被布置在两个壳体中以用于支撑这三个腹板。尽管由于使用碳纤维拉挤叠置件，翼梁帽本身的质量以某种方式减小，但由于需要整合三个腹板和六个翼梁帽，因此这种已知的涡轮机叶片的总质量很高，另一方面，该碳纤维拉挤叠置件是昂贵的。

因此，需要一种改进的风力涡轮机叶片设计，去允许适当的载荷支撑并且具有不那么复杂和重型的设计。

发明内容

为了解决这个问题，如上面提到的风力涡轮机叶片的特征在于，支撑单个第一腹板的第一增强结构包括至少一个叠置件，该叠置件由包括碳纤维的若干个拉挤复合条带构成，其中这些条带被固定在树脂基体中，并且支撑第二腹板的第二增强结构

- 包括由灌注有树脂的玻璃和/或碳纤维层构成的至少一个叠置件，该叠置件被设置在相应的上部和下部壳体的外层和内层之间，第二腹板的相应凸缘被附接到该内层，

- 或者包括至少一个叠置件，其由灌注有树脂的玻璃和/或碳纤维层构成，或由包括碳纤维的若干个拉挤复合条带构成，其中这些条带被固定在树脂基体中，该叠置件是第二腹板的整体部分并构建相应的凸缘，该凸缘被附接到相应的上部和下部壳体的内层。

本发明的风力涡轮机叶片的第一特征在于，仅一个第一腹板和仅一个第二腹板被布置在中空主体中。与使用两个第一腹板的现有技术中不同，本发明的涡轮机叶片仅使用可布置在最佳位置的一个第一腹板。在叶片的剖面中观察，它在最大轮廓厚度点居中，因此在存在最大载荷的区域中居中。由于仅布置一个腹板，因此仅需要两个翼梁帽来相对于半壳体支撑该一个单一的第一腹板。这允许显著减小叶片的总质量。而且碳纤维的量或相应的碳纤维拉挤条带叠置件的数量也减少，这是因为仅需要两个翼梁帽或相应的增强结构来支撑第一腹板，从而降低了生产叶片的总成本。最后，由于仅布置一个第一腹板，因此仅需要腹板凸缘与半壳体的内层的两个粘合剂连接，这有利于更快的生产，并且在需要时允许更容易的修理。

其次，本发明的涡轮机的特征还在于关于第二腹板或相应的第二增强结构的特定布局。在第一替代方案中，支撑第二腹板的第二增强结构包括由灌注有树脂的玻璃和/或碳纤维层构成的至少一个叠置件。在与第二腹板的凸缘通过粘合剂附接到相应的内层的位置相邻的区域中，该叠置件被设置在相应的上部和下部壳体的外层和内层之间。根据该替代方案，第二增强结构不包括任何拉挤碳纤维条带，而是由玻璃和/或碳纤维层或相应的纤维织物的叠置件制成，这些玻璃和/或碳纤维层或相应的纤维织物叠置在彼此之上并灌注有树脂。因此，它们以公知的方式生产，如例如也生产相应壳体的内层和外层的方式，这些层由灌注有树脂的若干个单独的纤维层或织物制成。因此，根据该替代方案的这些第二增强结构的制造被简化并且按照通常的生产例程进行。如果仅使用玻璃纤维层或织物，则这些增强结构的生产可被结合在相应的半壳体的生产中，并且相应的玻璃纤维和/或碳纤维层可容易地与其他壳体部件一起被布置在相应的壳体模具中，并且可与所有其他部件一起被树脂灌注。因此，可容易地整合在普通的生产例程中。

在第二替代方案中，形成相应的第二增强结构的至少一个叠置件由灌注有树脂的玻璃和/或碳纤维层构成，或者由包括碳纤维的若干个拉挤复合条带构成，其中这些条带被固定在树脂基体中。在该实施例中，相应的第二翼梁帽可由玻璃或碳纤维织物或者由碳纤维拉挤条带制成。不管用于制造相应增强结构的材料是什么，该增强结构都是第二腹板的整体部分并构建相应的凸缘，该凸缘借助于粘合剂附接到相应壳体的内层。根据该实施例的第二腹板具有H形，其具有中央的腹板主体和附接到该腹板主体的一体式凸缘。由于该腹板主体包括树脂基体，因此该基体还一体地延伸到相应的凸缘或相应的叠置件中，从而使得H形的第二腹板非常刚硬并且成为在机械上适应性强的部件。腹板主体可包括例如由轻木、PET或PVC制成的芯，其被布置在树脂灌注的玻璃纤维封套或外壳中。当生产该腹板时，通过简单地插入相应的芯和纤维层或相应的织物或者拉挤条带，并且通过最后灌注整个腹板设置，所有相应的部分可容易地被布置在共同的腹板模具中。

该实施例的一个特定优点在于，该H形的腹板可在相应的壳体外部生产，从而已经包括相应的翼梁帽。这允许简化翼梁帽的生产，并且尤其是允许适当地检查腹板或相应的增强结构的连接，即翼梁帽与腹板主体的连接。此外，腹板凸缘、即翼梁帽与上部和下部壳体的内层的粘合剂连接需要承受较小的载荷，并且相应的增强结构或相应的翼梁帽是腹板的整体部分。

与提供第二腹板设置的两个实施例中的哪一个无关，本发明的风力涡轮机叶片具有优于已知叶片设计的改进设计。首先，仅使用单个第一腹板，从而仅需要布置在上部壳体和下部壳体中的单个翼梁帽。虽然已知的涡轮机叶片包括两个第一腹板，在每个壳体中具有相应的两个翼梁帽，这可被称为双帽设计，但本发明的涡轮机叶片仅包括支撑第一腹板的单个翼梁帽，并且因此可被称为单帽设计。因此简化了生产，也减少了昂贵的基于碳纤维的材料的使用。此外，第二增强结构的特定设计优于已知的涡轮机叶片是有利的，因为在第一替代实施例中，相应的翼梁帽以公知的方式通过提供被树脂灌注的相应纤维织物叠置件来生产，这简化了整体生产并避免使用昂贵的碳纤维。在第二替代实施例中，使用了特定的H形腹板设计，这也允许简化生产。

根据本发明的一个实施例，第一增强结构被设置在相应的上部和下部壳体的外层和内层之间。碳纤维拉挤条带的叠置件是相应壳体的整体部分，并且在与第一腹板的相应凸缘附接在内层的内表面处的位置相邻的位置处被夹在外壳体层和内壳体层之间。

优选地，每个第一增强结构包括平行布置的多于一个叠置件，优选为彼此相邻布置的三个叠置件。这允许沿相应的上部和下部壳体的略微弯曲的形状来成形第一增强结构、即翼梁帽的整体形状，使得相应的翼梁帽紧密地遵循壳体形状，并且相应叠置件的上表面和下表面与相邻的外层和内层之间的距离很小。这避免了在这些区域中需要提高外层或内层的厚度或者需要提供更厚的树脂区域。因此可进一步减小叶片的总质量。

此外，第一增强结构还可包括处于每对条带之间的双轴玻璃和/或碳纤维层，所述层灌注有树脂。为了将这些条带结合到彼此，将纤维层或纤维织物插入叠置件的相应条带之间。因此，整个叠置件具有夹层设置，其中拉挤条带继之以纤维层或织物，该纤维层或织物继之以另一条带等。创造性地将双轴纤维层用树脂灌注，该树脂构建整个叠置件嵌入到其中的树脂基体。双轴纤维层包括以0°的角度布置的纤维和以例如±45°的角度布置的其他纤维。这样的双轴层是有利的，因为其允许承受不同方向的或相应地不同类型的载荷，例如由于叶片的挥舞或摆振弯曲引起的载荷。

由于拉挤叠置件是在相应的半壳体外部生产的，因此可简单地通过使用相应的模具灌注与双轴层一起布置在模具中的拉挤条带叠置件，来调整其设计以适应相应的需要。然后，预制的第一增强结构被布置在相应的壳体模具中，以便在最终灌注壳体时最终被嵌入相应的树脂中。

此外，第二增强结构也可各自包括平行布置的多于一个叠置件。当第二增强结构是上部或下部壳体的整体部分时，该两个或例如三个叠置件在壳体模具中构建。在这种情况下，相应的单独的玻璃和/或碳纤维层逐层地叠置在彼此之上，并且随后，在执行相应壳体半部的整体灌注时以树脂灌注。或者，在第二实施例中，包括织物层的相应叠置件被构建在相应的结构模具中并且被灌注以用于嵌入相应层的树脂，然后外部产生的增强结构被布置在相应的壳体模具中以用于最终嵌入壳体树脂中。

在本发明的另一实施例中，被叠置并且形成第二增强结构的玻璃和/或碳纤维层是单轴层。这些层仅包括沿叶片的纵向方向延伸的平行纤维。使用单轴层有利于支撑由于挥舞弯曲引起的载荷。如果相应的第二增强结构一体地布置在上部和下部壳体中，或者当第二增强结构是H形第二腹板本身的整体部分时，可使用单轴层。

如上面提到的，关于第二腹板设置的替代实施例包括作为第二腹板的整体式凸缘的第二增强结构。如果使用这样的H形第二腹板，则优选地，至少一个芯元件与附接到内层的第二腹板的相应的整体式第二增强结构相邻地设置在上部和下部半壳体的内层和外层之间。将该芯元件整体地整合到上部和下部半壳体中加强布置第二腹板的该区域中的相应壳体。该芯支撑通过粘合剂实现的腹板接头，相应的增强结构凸缘、即腹板整体式翼梁帽通过该粘合剂附接到半壳体的内层的内表面。它经由第二腹板提供更好的支撑和载荷传递。

芯元件可由不同的材料制成，例如轻木、聚合物或复合材料，其例如同样包括灌注有树脂的纤维层或织物。无论使用什么材料，该芯都是相应壳体的整体部分，并被夹在外层和内层之间。如果使用木质或聚合物芯元件，则该元件被生产为预成型件，并且随后被插入到相应的壳体模具中，此时用于设置相应的半壳体的相应层或元件被插入到该壳体模具中。它通过树脂被固定到壳体。在使用由如玻璃纤维层的复合材料制成的芯元件的情况下，相应的层叠置件可被直接设置在壳体模具中，并且随后，可在执行整体壳体灌注时与树脂共同灌注。

如上面提到的，相应的增强结构以及相应的芯元件被用于支撑相应的腹板或相应的腹板接头。它们用于加强壳体区域，相应的腹板凸缘与之相邻地附接，并且因此是关于载荷支撑或相应的载荷分布的重要部分。因此，当全都是相应壳体的整体部分的第一增强结构和/或第二增强结构和/或芯元件比相应的第一和/或第二腹板的相应的相邻凸缘具有更大的宽度时是有利的。在水滴状剖面中观察，相应的结构或芯元件比相应腹板的相应凸缘更宽。它在相应凸缘的侧面上延伸，这允许更好的支撑和载荷分布。优选地，所有的增强结构或相应的芯元件都比相应的腹板凸缘要宽。

为了也在整合到相应的半壳体中的相应的增强结构或芯元件旁边的区域中调整叶片的机械性能，若干另外的芯元件被设置在相应的上部和下部半壳体的外层和内层之间。这些芯元件例如可由泡沫、木材或聚合物制成，而此列举也不是最终的。

本发明还涉及一种风力涡轮机，其包括若干如所述的风力涡轮机叶片，优选为三个涡轮机叶片。

附图说明

通过结合附图考虑的以下详细描述，本发明的其他目的和特征将变得显而易见。然而，附图仅是仅出于说明的目的而设计的原理图，并且不限制本发明。附图示出了：

图1：风力涡轮机的原理简图（principal sketch），

图2：包括第一腹板和第二腹板的本发明的风力涡轮机叶片的视图，

图3：沿线III-III的图2的叶片的剖面图，

图4：图3的部段IV的放大视图，

图5：图3的部段V的放大视图，

图6：第二实施例的本发明的风力涡轮机叶片的剖视图，以及

图7：图6的部段VII的放大视图。

具体实施方式

图1示出了风力涡轮机1的原理简图，该风力涡轮机1包括塔架2、安装在塔架2的顶部上的机舱3和转子4，该转子4包括附接到轮毂6的三个风力涡轮机叶片5，该轮毂6被操作性地耦接到布置在机舱3中的发电机，该发电机由转子4的旋转能驱动，以用于产生如通常已知的电功率。

本发明涉及风力涡轮机叶片5的设置。

图2示出了涡轮机叶片5的原理图，该涡轮机叶片5具有用于将叶片5附接到轮毂的根部7以及具有处于另一叶片端部处的末梢8。此外，它还包括前缘9和后缘10。

参见图3，叶片5包括中空叶片主体11，其由上部半壳体12和下部半壳体13制成，该上部半壳体12和下部半壳体13利用粘合剂14固定到彼此并且包围中空空间15。在该空间15中布置第一腹板16和第二腹板17。第一腹板16几乎布置在中空空间15的中央，布置在上半部12和下半部13具有最大距离或相应地叶片具有其最大轮廓厚度的位置处。如图2示出的，腹板16几乎在叶片5的整个长度上延伸，与根部7相邻起始，并且与末梢8相邻终止。

如图2中所示，第二腹板17靠近后缘10布置并且仅在叶片长度的一部分上延伸。

第一和第二腹板16、17两者都用于支撑叶片壳体12、13，并且用于承受和分配置于叶片上的相应载荷，并且该相应载荷是由于转子4的旋转引起的空气动力学原因以及由于叶片5本身的重量引起的机械原因而造成的。

第一腹板16包括腹板主体18，例如参见图4，该腹板主体18包括芯19，该芯19例如由轻木、稳定泡沫或复合材料等制成，从而展示出用于加强整个腹板16所需的机械性能。芯19被包围在一个或多个玻璃纤维层20中，该玻璃纤维层20被树脂灌注，即嵌入固化的树脂21中。

腹板16还包括凸缘22，该凸缘22是腹板16的整体部分并且一体地附接到腹板主体18。凸缘18还包括优选为玻璃纤维、即玻璃纤维织物的若干层23，它们叠置在彼此之上，并且也被树脂灌注并嵌入树脂21中。制造相应凸缘22的纤维叠置件可包括双轴和单轴纤维，但优选地，单轴纤维用于加强凸缘，以优选地抵抗挥舞弯曲（flapwise bending）。

第一腹板16的两个凸缘22中的每一个通过粘合剂24来附接到上部半壳体12和下部半壳体13的内表面，也参见图4。

图4也示出了上部半壳体12的一部分的剖面图，从而示出了相应的壳体设置，该设置对于下部半壳体13相同。每个壳体12、13包括外层25，该外层25包括若干玻璃纤维层或织物26，这些玻璃纤维层或织物26被树脂灌注，即嵌入树脂27中。壳体12的内层28被设置成包括若干玻璃纤维层29，这些玻璃纤维层29也被嵌入树脂27中。外层和内层25、28之间的空间填充有芯材料30，例如稳定泡沫材料或轻木，只要在该区域中没有增强结构结合到相应的半壳体12、13中。

图4示出了图3的放大部段IV，其中第一腹板16被附接到上部壳体12的内层28的内表面。在下部凸缘22与下部壳体13的附接部段处也实现相同的设置。在该区域中，第一增强结构31、即第一翼梁帽被一体地插入上部壳体12中。第一增强结构31包括总共三个叠置件32，它们被布置在彼此旁边并且夹在外层25和内层28之间。每个叠置件32包括若干个碳纤维拉挤条带33。这些碳纤维拉挤条带33包括单轴碳纤维，该碳纤维被拉过液体树脂供应装置，该树脂随后被固化，使得碳纤维被牢固地嵌入形成树脂基体的相应树脂中。在两个相邻的碳纤维拉挤条带33之间布置一个或多个双轴玻璃纤维层34，该双轴玻璃纤维层34被嵌入树脂35中，使得它们被树脂灌注并因此固定相应的条带33。树脂灌注还可沿条带33的侧面以及上表面和下表面包围该条带33。相应的叠置件32在相应的壳体12、13外部构建，并且在生产壳体时被插入相应的壳体模具中。

如从图3可以看到的，第一增强结构比相应的凸缘22延伸得更宽，从而提供凸缘22的非常好的支撑。在该示例中，通过使用三个单独的叠置件32，可以紧密地遵循相应壳体12、13的整体弯曲形状，使得相应的叠置件32可非常紧密地附接到相应的上层和下层25、28。

从图3很明显的是，相应的壳体12、13仅包括一个单一的第一增强结构或相应的第一翼梁帽31，这是因为仅设置单一的第一腹板16并且其在最大轮廓厚度区域中居中。

图5示出了图3的部段V的放大原理简图，其中第二腹板17附接到上部壳体12。在腹板17与下部壳体13的附接处也实现相同的设置。

腹板17也包括腹板主体36，其具有芯37，即由轻木等制成的芯37，该芯37被包围在一个或多个玻璃纤维层38中，该玻璃纤维层38被嵌入树脂39、即树脂基体中。

第二腹板16还包括两个凸缘40，其各自由若干个单轴玻璃纤维层41构成，这些单轴玻璃纤维层41叠置在彼此之上并被嵌入树脂39中，以便使凸缘40与主体36成一体。此外，该第二腹板17也被预先构建为单独的部件，当生产壳体时，该部件被布置在相应的壳体模具中。

此外，第二腹板17的凸缘40也通过粘合剂附接到内层28的内表面，该内层28包括嵌入树脂27中的玻璃纤维层或织物29。

为了在每个上部和下部壳体12、13中支撑第二腹板，第二增强结构42被一体地布置在外层25和内层28之间。该第二支撑结构或相应的第二翼梁帽42通过若干玻璃和/或碳纤维层或织物43构成，这些玻璃和/或碳纤维层或织物43被树脂灌注，即嵌入树脂27中，该树脂27也嵌入外层和内层25、28的相应纤维层26和29。当生产相应的半壳体12、13时，相应的玻璃和/或碳纤维层43作为干纤维被插入相应的壳体模具中，并且随后，与外层和内层25、28一起树脂灌注，即所有相应的部分随后被注入相应的树脂27中，使得相应的第二增强结构42或相应的第二翼梁帽42是一体的层压构造或相应的半壳体12、13的一部分。

如在该实施例中一样，涡轮机叶片5包括仅一个单一的第一腹板16和仅一个单一的第二腹板17，该第二腹板17仅沿后缘的较短长度延伸，叶片的总重量显著降低。由于仅整合一个第一腹板16，因此可以将该第一腹板布置在沿叶片在纵向和横向方向上关于载荷分布的最佳位置处。此外，每个半壳体仅使用一个翼梁帽，从而允许进一步的质量减轻，并且外层和内层之间的腔的其余部分可填充有轻质泡沫等。此外，仅使用一个翼梁帽还减少了所使用的碳纤维的量，这些碳纤维的相当昂贵的。

与第一增强结构31相比，以不同的方式设置第二增强结构42允许简单地整合这些增强结构42，因为它们可与半壳体本身一体地构建在一起，这是由于制造增强结构的相应纤维层可被容易地放置在壳体模具中，并与所有壳体部件共同注入相应的树脂中。

图6和图7中示出了本发明的第二实施例。相同的附图标记用于相同的部件。

图6中所示的涡轮机叶片5也仅包括单个第一腹板16，该第一腹板16具有腹板主体18以及固定到上部和下部壳体12、13的内层28的两个整体凸缘22。在每个壳体12、13的内层28和相应的外层25之间，整合基于碳纤维拉挤条带的第一增强结构31，即第一碳纤维拉挤翼梁帽。叶片在该叶片部段中的设置与关于先前实施例所述的相同。

与根据图3-5的叶片5不同的是第二腹板17处的设置。第二腹板17同样包括腹板主体36和两个凸缘40，该两个凸缘40也通过粘合剂44附接到上部和下部壳体12、13的相应内层28，这与根据图5的安装类似。

在该实施例中，第二腹板17的设计与上部和下部半壳体12、13在与第二腹板17相邻的区域中的设计是不同的，如图7中所示。

图7示出了图6的放大部段VII。其示出了第二腹板17，其具有腹板主体36，该腹板主体36包括例如由轻木等制成的芯37，该芯37被包围在玻璃纤维结构中，该玻璃纤维结构包括灌注有树脂39的一个或多个玻璃纤维层38。

该实施例中的凸缘40同时也是第二增强结构42，该第二增强结构是腹板17的整体部分。在该实施例中，凸缘40或相应的第二增强结构42例如同样由两个叠置件45制成，每个叠置件45由若干碳纤维拉挤条带46构成，这些碳纤维拉挤条带46包括嵌入固化的树脂基体中的相应的单轴碳纤维。在每对条带46之间布置一个或多个双轴玻璃纤维层47，该双轴玻璃纤维层47与相应的叠置件45一起灌注有树脂39。因此，树脂39完全构建第二腹板17的整个树脂基体，并且因此，使得第二增强结构42成为第二腹板17的整体部分。具有一体式的增强结构42、即一体式的翼梁帽42的这些第二腹板17同样作为单独的部件单独生产。这允许对相应的腹板关于它们的质量进行非常好的和精确的制造和检查。

为了在与第二腹板17或相应的凸缘40相邻的区域中加强上部和下部壳体12，该凸缘40同样借助于粘合剂44附接到内层28，一个或多个芯元件48被夹在外层25和内层28之间。该一个或多个芯元件48例如可由尤其是轻木的木材、尤其是聚合物泡沫的稳定泡沫或者复合材料制成。无论如何，与例如包围芯元件48的泡沫30相比，该芯元件48具有更高的密度。同样，这个或这些芯元件48的宽度比相应的凸缘40、即增强结构或翼梁帽42的宽度要宽。

虽然如所解释的，叠置件45包括碳纤维拉挤条带46，但当然可能的是，它们也可包括玻璃纤维拉挤条带，以用于增强相应的凸缘结构。

此外，仅包括单个第一腹板16的该实施例示出了由使用该单个第一腹板16产生的相应优点，如已经关于根据图3-5的第一实施例所解释的。

将第二增强结构42整合为第二腹板17的整体凸缘部分也是有利的，这是因为由于第二增强结构42在第二腹板17处的整体布置，通过粘合剂44实现的相应增强结构凸缘与半壳体12、13的内层28的粘接接头承受较小的应力或载荷。由于具有第二增强结构42的腹板17被构建为单独的部件，因此可实现最佳的腹板设置，连同关于腹板质量的改善的检查可能性。此外，在需要的情况下，任何修理也都更容易，这是因为增强结构42不是相应壳体12、13的整体部分，并且因此是易接近的。

尽管参考优选实施例详细地描述了本发明，但本发明并不受所公开的示例限制，在不脱离本发明的范围的情况下，技术人员能够从所公开的示例得到其他变型。

Claims (12)

1.一种风力涡轮机叶片，具有大致中空的叶片主体（11），所述叶片主体（11）包括上部和下部半壳体（12、13）以及第一和第二细长腹板（16、17），所述第一和第二细长腹板（16、17）各自沿所述叶片（5）的纵向方向延伸，并且被设置在所述上部和下部半壳体（12、13）之间并连接到所述上部和下部半壳体（12、13），其中第二腹板（16）被布置成更靠近所述叶片（5）的后缘（10）并且仅沿所述后缘（10）的一部分延伸，其中每个腹板（16、17）包括将相应的腹板（16、17）连接到相应的半壳体（12、13）的上部和下部凸缘（22、40），并且其中第一和第二腹板（16、17）相对于相应的半壳体（12、13）经由相应的第一和第二增强结构（31、42）来支撑，所述增强结构（31、42）沿所述叶片（5）的纵向方向延伸，其特征在于，支撑单个第一腹板（16）的第一增强结构（31）包括至少一个叠置件（32），所述叠置件（32）由包括碳纤维的多个拉挤复合条带（33）构成，其中所述条带（33）被固定在树脂基体（35）中，并且支撑所述第二腹板（17）的第二增强结构（42）

- 包括由灌注有树脂（27）的玻璃和/或碳纤维层（43）构成的至少一个叠置件，所述叠置件被设置在相应的上部和下部壳体（12、13）的外层和内层（25、28）之间，所述第二腹板（17）的相应凸缘（40）被附接到所述内层（28），

- 或者包括至少一个叠置件（45），其由灌注有树脂的玻璃和/或碳纤维层构成，或由包括碳纤维的多个拉挤复合条带（46）构成，其中所述条带（46）被固定在树脂基体（39）中，所述叠置件（45）是所述第二腹板（17）的整体部分并且构建相应的凸缘（40），所述凸缘（40）被附接到相应的上部和下部壳体（12、13）的所述内层（28）。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述第一增强结构（31）被设置在相应的上部和下部壳体（12、13）的外层和内层（25、28）之间。

3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述第一增强结构（31）各自包括平行布置的更多叠置件（31）。

4.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述第一增强结构（31）包括处于每对条带（33）之间的双轴玻璃和/或碳纤维层（34），所述层灌注有树脂（35）。

5.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述第二增强结构（42）各自包括平行布置的更多叠置件（45）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述第二增强结构的所述玻璃和/或碳纤维层（43）是单轴层。

7.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，至少一个芯元件（48）与所述第二腹板（17）的附接到所述内层（28）的相应的整体式第二增强结构（42）相邻地设置在所述上部和下部半壳体的内层和外层（25、28）之间。

8.根据权利要求7所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述芯元件（48）由木材、聚合物或复合材料制成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，与相应的第一和/或第二腹板（16、17）的相应的相邻凸缘（22、40）相比，所述第一增强结构（31）和/或所述第二增强结构（42）和/或所述芯元件（48）具有更大的宽度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，多个另外的芯元件（30）被设置在相应的上部和下部半壳体（12、13）的外层和内层（25、28）之间。

11.根据权利要求10所述的风力涡轮机叶片，其特征在于，所述另外的芯元件（30）由泡沫、木材或聚合物制成。

12.一种风力涡轮机，包括多个根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机叶片（5）。

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