CN114687925A - 用于连接风力涡轮机叶片抗剪腹板的距离部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力涡轮机叶片和一种用于该风力涡轮机叶片的制造的方法。提供了下壳部分和上壳部分，每个壳部分具有前缘和后缘。提供了用于将下壳部分的内表面与上壳部分的内表面连接的第一抗剪腹板和第二抗剪腹板。第一抗剪腹板和第二抗剪腹板通过第一距离部件沿弦向方向连接。第一距离部件布置成用于适应所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的可变弦向距离。第一抗剪腹板和第二抗剪腹板放置于下壳部分中，并且，上壳部分被安装。

Description

用于连接风力涡轮机叶片抗剪腹板的距离部件

技术领域

本发明涉及一种用于制造风力涡轮机叶片的方法，并且涉及一种通过所述方法能够获得的风力涡轮机叶片。

背景技术

风力提供清洁并且环境友好的能源。风力涡轮机通常包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。风力涡轮机叶片使用已知的翼型原理来捕获风的动能。现代风力涡轮机可以具有在长度上超过90米的转子叶片。

风力涡轮机叶片通常通过由编织织物或纤维和树脂的层形成两个壳部分或壳半部来制造。纤维增强聚合物的风力涡轮机叶片通常在模具中制造，其中，叶片的压力侧和吸力侧通过将玻璃纤维垫和/或其它纤维增强材料（诸如碳纤维）布置于两个模具部分中的每个中来分开地制造。两个壳半部通常胶合在一起，其中，粘附剂施加到下叶片半部的内面（在上叶片半部降低于其上之前）。

翼梁帽或主层压件放置或集成于壳半部中，并且可以与抗剪腹板或翼梁桁条组合以形成结构支撑部件。翼梁帽或主层压件可以连结到壳的吸力半部和压力半部的内部或集成于该内部内。因而，抗剪腹板典型地在粘附上叶片半部之前通常借助于布置于抗剪腹板的两端处、布置成与腹板本体垂直的上安装凸缘和下安装凸缘来结合到下叶片半部的内部。粘附剂（诸如，环氧树脂）沿着这些安装凸缘施加，以将抗剪腹板结合到相应的壳半部。

然而，该方法中所涉及的挑战之一是在凸缘与壳半部之间提供准确的量的粘附剂。太少的粘附剂可能折损结合的强度，而太多的粘附剂将造成过厚的结合线。另外，在将模具闭合时，即，在将上壳半部紧固到下壳半部时，抗剪腹板可能略微移动。

该过程中的另一个关注点是在抗剪腹板安装凸缘与壳的内表面之间获得均匀粘附剂厚度，例如大约1至10 mm的均匀结合厚度。鉴于叶片大小不断增加，由于壳和腹板模具、构件的容差重叠以及壳维修的影响，实现这样的结合厚度可能是困难的。此外，随着叶片和叶片构件变得更大，获得抗剪腹板移动的完全控制变得更难：因此，抗剪腹板的最终布置具有挑战性，并且，最终的腹板结合线厚度的完全控制依然难以达到。

另外，叶片结合过程的质量和结果取决于每个叶片构件的几何结构和容差。取决于模具供应、原材料供应、维修的次数以及定义叶片构件（诸如，壳、腹板等等）对准并且配合得多么准确的许多其它因素，每个叶片与其它叶片不同。因而，壳和抗剪腹板的每个组合在间隙分布方面是独特的。此外，如果所有其它因素都被认为是恒定的，则存在人工过程变化，其意味着在相同模具上从一个叶片到另一个叶片的显著变化。

因此，本发明的目的是，提供具有在抗剪腹板与叶片壳之间的均匀粘附剂厚度的风力涡轮机叶片。

本发明的另一目的是，提供一种制造风力涡轮机叶片的方法，该方法也是在抗剪腹板与内壳表面之间的粘附剂结合的方面的改进的过程控制。

本发明的另一目的是，提供制造风力涡轮机叶片的更有效且更具成本效益的方法。

本发明的另一目的是，提供制造风力涡轮机叶片的改进的方法，其中，促进了风力涡轮机叶片的组装，并且，减少了所需要的粘附剂的量。

本发明的另一目的是，提供具有抗剪腹板的风力涡轮机叶片，并且其中，这些抗剪腹板在壳部分之间以高准确度对准。

发明内容

已发现的是，前面提到的目的中的一个或多个能够通过一种制造风力涡轮机叶片的方法来获得，该叶片具有成型廓形，成型廓形包括压力侧和吸力侧以及前缘和后缘，前缘和后缘具有在其之间延伸的具有弦长的弦，风力涡轮机叶片在根部端部与尖部端部之间沿展向方向延伸，其中，该方法包括：提供吸力侧壳半部和压力侧壳半部，提供第一抗剪腹板和第二抗剪腹板，将第一抗剪腹板和第二抗剪腹板布置于吸力侧壳半部的内表面与压力侧壳半部的内表面之间，以及将第一抗剪腹板和第二抗剪腹板在相应的上粘附接头和下粘附接头处粘附性地连结到吸力侧壳半部的内表面和压力侧壳半部的内表面，并且将吸力侧壳半部和压力侧壳半部在所述前缘和所述后缘处沿着相应的结合线粘附性地连结，其中，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板通过沿弦向方向延伸的第一距离部件连接，其中，第一距离部件布置成用于适应所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的可变弦向距离。

相应的上粘附接头和下粘附接头典型地形成于壳半部的相应的内表面与相应的抗剪腹板（通常是抗剪腹板的安装凸缘）之间（通过将粘附剂施加到这些表面并且然后施加压力）。发现的是，本发明的方法由于允许抗剪腹板在叶片闭合时朝向彼此移动而允许这些结合表面的改进的对准。还发现的是，该方法在抗剪腹板与壳半部的内表面之间产生更细的结合线和更恒定的结合线厚度。

通过在第一抗剪腹板与第二抗剪腹板之间提供可变弦向距离，能够使得这些最优地配合到风力涡轮机叶片的内部部分中，即，下壳部分与上壳部分之间。由于提供了可变弦向距离，因而关于所使用的元件（即，下壳部分和上壳部分的内表面）的长度尺寸和形状以及抗剪腹板部分本身的更高容差也是可能的。通过提供可变弦向距离，人们能够避免腹板的过度滑动（其转而将带来粘附剂相比于腹板安装凸缘错位的风险）。另外，由于引入了柔性，因而在组件在叶片闭合期间配合得太紧的情况下，损坏腹板的风险降低。

每个抗剪腹板典型地具有布置于包括抗剪腹板的相对的安装凸缘的两个相对的腹板脚部的之间的腹板本体。在抗剪腹板布置于叶片内时，抗剪腹板的相对的侧表面通常沿基本上展向的方向延伸。在布置于壳半部中时，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板优选地已经通过第一距离部件连接，并且可选地通过第二距离部件连接。第一抗剪腹板和第二抗剪腹板可以是前抗剪腹板和后抗剪腹板，其中，前抗剪腹板布置成更靠近叶片的前缘，并且，后抗剪腹板布置成更靠近叶片的后缘。

压力侧壳半部也被称为逆风侧壳半部。吸力侧壳半部也被称为顺风侧壳半部。特别地，当在制造过程期间将壳半部闭合时，这些壳半部也能够被称为上壳半部和下壳半部。将第一抗剪腹板和第二抗剪腹板布置于吸力侧壳半部的内表面与压力侧壳半部的内表面之间的步骤典型地通过首先将抗剪腹板布置于壳半部中的一个内并且将抗剪腹板结合到所述壳半部的内表面来进行。然后，通常，另一个壳半部布置于抗剪腹板的相对的端部上，并且结合到抗剪腹板的相对的端部，并且结合到第一壳半部。通常，在将叶片闭合时，结合到抗剪腹板和结合到第一壳半部同时地进行。

在优选实施例中，将第一抗剪腹板和第二抗剪腹板在相应的上粘附接头和下粘附接头处粘附性地连结到吸力侧壳半部的内表面和压力侧壳半部的内表面以及将吸力侧壳半部和压力侧壳半部在所述前缘和所述后缘处沿着相应的结合线粘附性地连结的步骤，包括将吸力侧壳半部放置于压力侧壳半部上，或反之亦然，以便将壳闭合。特别地优选的是，该闭合步骤引起抗剪腹板朝向彼此的弦向移动。因而，抗剪腹板能够相对于壳的内表面最佳地对准，因而提供最佳结合。

优选的是，距离部件包括长形、基本上线状的部件，例如棒或杆，其包括橡胶阻尼器或螺旋弹簧，优选地非金属螺旋弹簧，以避免干扰叶片的雷电保护系统。有利地，距离部件具有与叶片的弦向方向基本上对准的纵向轴线。典型地，距离部件的纵向轴线与抗剪腹板的侧表面基本上垂直。在优选实施例中，距离部件能够沿其纵向方向压缩。在特别地优选的实施例中，距离部件包括压缩螺旋弹簧，优选地非金属压缩螺旋弹簧。

在优选实施例中，距离部件具有固定到第一抗剪腹板的第一端部和固定到第二抗剪腹板的第二端部。在一些实施例中，距离部件包括进入和/或穿透相应的抗剪腹板的腹板本体的杆或螺栓。有利地，距离部件不直接地连接到壳半部。

第一抗剪腹板和第二抗剪腹板通过沿弦向方向延伸的（一个或多个）距离部件连接，其中，距离部件优选地布置于第一抗剪腹板的侧表面与第二抗剪腹板的侧表面之间，所述侧表面面向彼此。优选的是，在整个制造方法期间，并且也在最终叶片中，（一个或多个）距离部件保持就位于第一抗剪腹板与第二抗剪腹板之间。因而，（一个或多个）距离部件有利地成为风力涡轮机叶片的部分。

第一距离部件以及可选地第二距离部件布置成用于适应所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的可变弦向距离。优选的是，距离部件布置成用于例如在将压力施加到抗剪腹板中的一个或两者时允许抗剪腹板沿弦向方向更靠近于彼此移动。

在优选实施例中，距离部件包括一个或多个支撑螺栓（stay bolts）和弹簧。（一个或多个）支撑螺栓可以是带螺纹的，并且用作用以将相对的板（弹簧布置于其之间）连接的支撑件，弹簧负载迫使板分开。这样的布置将允许（在距离部件的任一侧上连接的）抗剪腹板朝向彼此移动，通过例如在将一个壳半部布置于另一个壳半部上时施加力。

如最常见的那样，本方法还包括施加粘附剂以将叶片闭合。通过权利要求中所定义的方式的抗剪腹板的布置，需要较少的这样的粘附剂，从而导致总体上风力涡轮机叶片的价格明显下降。相同或不同种类的粘附剂也能够施加于第一抗剪腹板和第二抗剪腹板的凸缘上，并且，该方法然后包括粘附剂的这样的施加和凸缘与上壳部分和下壳部分的结合。这帮助提供耐久的风力涡轮机叶片。

在优选实施例中，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板通过沿弦向方向延伸的第二距离部件连接，其中，第二距离部件布置成用于适应所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的可变弦向距离，第二距离部件沿翼向方向从第一距离部件间隔开。第二距离部件关于在抗剪腹板本身的下壳部分和上壳部分的尺寸上的容差以及关于安装过程中的变化（即，关于上壳部分在安装到下壳部分时移动到其中的方向）更进一步地提高灵活性。

在优选实施例中，将吸力侧壳半部和压力侧壳半部在所述前缘和所述后缘处沿着相应的结合线粘附性地连结的步骤包括将闭合压力施加到壳半部中的至少一个，其中，所述闭合压力引起第一抗剪腹板的至少部分朝向第二抗剪腹板的至少部分的弦向移动。这最好地配合到下壳部分和上壳部分的总体上凹形的形状，从而提高总体稳定性。

在优选实施例中，距离部件是优选地包括弹簧的弹性部件。在优选实施例中，距离部件是伸缩杆。因而，在一个实施例中，距离部件包括弹性部件。这样的弹性部件能够具体地设置为弹簧，优选地非金属，特别地螺旋弹簧。还能够使用橡胶阻尼器或弹性泡沫块等等。在一个实施例中，距离部件优选地由第二部分滑动于其中（即，具有伸缩形状）的第一部分组成。在其设置为伸缩杆的情况下，实施例是最可靠且稳定的。

在优选实施例中，第一距离部件和第二距离部件利用稳定器彼此到连接，稳定器优选地是扭转弹簧。这更进一步提高两个壳部分结合的稳定性。由于取决于施加到抗剪腹板的力和构件的各自的容差，可能出现在抗剪腹板的上侧与下侧之间的不想要的弦向长度差异，稳定器能够将第一距离部件和第二距离部件连接。稳定器减少抗剪腹板朝向彼此的倾斜。稳定器可以实施为与抗剪腹板和距离部件的相邻的端部连接的扭转弹簧。稳定器可以包括具有一定弹性刚度和顺应性的材料。

在优选实施例中，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板中的每个包括两个相对的安装凸缘，并且其中，将第一抗剪腹板和第二抗剪腹板在相应的上粘附接头和下粘附接头处粘附性地连结到吸力侧壳半部和压力侧壳半部的步骤包括将粘附剂施加到所述安装凸缘。

在优选实施例中，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板中的每个包括两个相对的安装凸缘，并且其中，第一抗剪腹板的至少部分朝向第二抗剪腹板的至少部分的弦向移动导致抗剪腹板的安装凸缘中的至少一个相对于吸力侧壳半部的内表面的倾斜或压力侧壳半部的内表面的倾斜对准。在优选实施例中，壳半部的闭合导致抗剪腹板朝向每个抗剪腹板的弦向移动，使得抗剪腹板的相应的安装凸缘与相应的壳半部的内表面之间的角度最小化。因而，优选的是，抗剪腹板的弦向移动使得抗剪腹板的相应的安装凸缘和相应的壳半部的内表面基本上平行。这被发现为改进结合的质量和强度。

在优选实施例中，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板中的每个包括两个相对的安装凸缘，并且其中，距离塞插入所述第一抗剪腹板和第二抗剪腹板的安装凸缘与壳半部的内表面之间。塞在沿着腹板结合线实现恒定的结合线厚度的方面是有用的。优选的是，塞具有预定义的厚度，并且，塞预结合到腹板安装凸缘上。在该方法中，优选地，第一抗剪腹板的至少部分朝向第二抗剪腹板的至少部分的弦向移动导致上抗剪腹板和/或所述下抗剪腹板的至少一个凸缘根据上壳部分和/或下壳部分的内表面的倾斜对准。凸缘因而帮助实现稳定的构造。在距离塞插入所述第一抗剪腹板和第二抗剪腹板的凸缘与壳部分的内表面之间时，这特别地更是如此，距离塞提供进一步的自由度，并且因此提供关于尺寸容差的更高的灵活性。距离塞具有确保不超过结合线厚度下限的功能。距离塞可以形成为材料的实心件或块。在一些实施例中，距离塞采取一个或多个钮或一个或多个凸部的形式。

在另一方面，本发明涉及一种具有成型廓形的风力涡轮机叶片，该成型廓形包括压力侧和吸力侧以及前缘和后缘，前缘和后缘具有在其之间延伸的具有弦长的弦，风力涡轮机叶片在根部端部与尖部端部之间沿展向方向延伸，叶片包括吸力侧壳半部和压力侧壳半部，其中，吸力侧壳半部和压力侧壳半部在所述前缘和所述后缘处沿着相应的结合线粘附性地连结，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板布置于吸力侧壳半部的内表面与压力侧壳半部的内表面之间，其中，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板在相应的上粘附接头和下粘附接头处粘附性地连结到吸力侧壳半部的内表面和压力侧壳半部的内表面，其中，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板通过沿弦向方向延伸的第一距离部件连接，并且其中，第一距离部件布置成用于适应所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的可变弦向距离。

通过有目的地设计抗剪腹板以匹配上容差高度（即，相对于腹板构建高度过大），实现了抗剪腹板在叶片结合过程期间的自对准或自定位，其中，叶片壳与抗剪腹板结合在一起。

每个壳半部典型地包括例如聚合物泡沫的芯，其层压有嵌入于聚合物树脂中的玻璃纤维层和/或碳纤维层。芯可以不延伸通过风力涡轮机叶片的整个长度，特别地，尖部端部区域可以仅包括纤维增强层压件。壳半部通常还包括翼梁帽作为其内表面的部分，相应的抗剪腹板的安装凸缘能够粘附到翼梁帽。

叶片壳半部典型地形成腔，其中，至少一个抗剪腹板布置于该腔中，以便连接叶片壳半部并且提供具有增大的抗剪切力的结构。优选地，第一距离部件包括弹性部件，特别地弹簧。进一步优选地，该弹簧可以是布置于第一抗剪腹板的第一端部与第二端部之间的螺旋弹簧或弹性部件。弹性部件允许抗剪腹板的紧凑构造。

在优选实施例中，距离部件能够压缩，优选地能够沿其纵向方向压缩。特别地优选的是，距离部件布置成用于典型地通过压缩到较短的长度来适应在所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的弦向距离的方面的减小。

优选地，所述壳半部的相应的内表面与所述第一抗剪腹板和/或所述第二抗剪腹板的相应的安装凸缘之间的粘附剂的平均厚度小于20 mm，优选地小于10 mm，最优选地小于5 mm。因此，由于粘附剂的适度消耗，实现了总体风力叶片的明显的价格下降。

风力涡轮机叶片优选地还包括插入第一抗剪腹板和/或第二抗剪腹板的相应的安装凸缘与逆风壳部分和/或顺风壳部分的相应的内表面之间的一个或多个距离塞，距离塞延伸通过安装凸缘与内表面之间的结合线的整个厚度，由此帮助提供可靠且耐久的结合。

在优选实施例中，第一距离部件包括弹性部件，优选地包括诸如螺旋弹簧之类的弹簧。在优选实施例中，弹性部件布置于所述第一抗剪腹板的第一端部与第二端部之间。

在优选实施例中，所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板通过第二距离部件沿弦向方向耦接，其中，第二距离部件布置成用于适应所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的可变弦向距离，第二距离部件沿翼向方向从第一距离部件间隔开，其中，所述第一距离部件和所述第二距离部件通过诸如扭转弹簧之类的稳定器连接。

在优选实施例中，吸力侧壳半部或压力侧壳半部的内表面与所述第一抗剪腹板和/或所述第二抗剪腹板的安装凸缘之间的粘附剂结合线的平均厚度小于8 mm，优选地小于4 mm。

在优选实施例中，一个或多个距离塞插入第一抗剪腹板和/或所述第二抗剪腹板的安装凸缘与吸力侧壳半部或压力侧壳半部的内表面之间，距离塞延伸通过相应的安装凸缘与相应的壳半部的内表面之间的结合线的整个厚度。

在另一方面，本发明涉及一种具有成型廓形的风力涡轮机叶片，该成型廓形包括压力侧和吸力侧以及前缘和后缘，前缘和后缘具有在其之间延伸的具有弦长的弦，风力涡轮机叶片在根部端部与尖部端部之间沿展向方向延伸，叶片包括吸力侧壳半部和压力侧壳半部，其中，吸力侧壳半部和压力侧壳半部在所述前缘和后缘处沿着相应的结合线粘附性地连结，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板布置于吸力侧壳半部的内表面与压力侧壳半部的内表面之间，其中，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板在相应的上粘附接头和下粘附接头处粘附性地连结到吸力侧壳半部的内表面和压力侧壳半部的内表面，其中，第一抗剪腹板和第二抗剪腹板通过沿弦向方向延伸的能够压缩的距离部件连接。

优选的是，距离部件是长形、基本上线状的部件，例如包括橡胶阻尼器或螺旋弹簧的棒或杆。有利地，距离部件具有与叶片的弦向方向基本上对准的纵向轴线。典型地，距离部件的纵向轴线与抗剪腹板的侧表面基本上垂直。在优选实施例中，距离部件能够沿其纵向方向压缩。在特别地优选的实施例中，距离部件包括压缩螺旋弹簧。

在优选实施例中，可压缩距离部件布置于第一抗剪腹板与第二抗剪腹板之间，与抗剪腹板的相应侧表面基本上垂直地延伸。有利地，能够压缩的距离部件不直接地连接到壳半部。

在另一方面，本发明涉及一种能够通过本发明的方法获得的风力涡轮机叶片。

在另一方面，本发明涉及一种风力涡轮机，该风力涡轮机包括如上所述的风力涡轮机叶片。

如本文中所使用的，术语“展向”用于描述元件沿着叶片从其根部端部到其尖部端部的取向。在一些实施例中，展向是沿着风力涡轮机叶片的纵向轴线和纵向范围的方向。翼向方向相对于叶片的展向方向基本上竖直或垂直。翼向方向横向于弦向方向和纵向/展向方向两者。

在上文中关于制造风力涡轮机叶片的方法而讨论的所有特征和实施例同样地适用于本发明的风力涡轮机叶片，并且反之亦然。

附图说明

将在下文中关于附图更详细地描述本发明的公开的实施例。附图示出实施本发明的一种方式，并且不应被解释为对落入所附权利要求组的范围内的其它可能的实施例的限制。

图1是图示示例性风力涡轮机的示意图，

图2是图示示例性风力涡轮机叶片的示意图，

图3示出具有两个距离部件的如在本发明中所使用的抗剪腹板组件的横截面视图，

图4A示出当与距离塞一起放置于风力涡轮机叶片的下壳部分中时的图3的抗剪腹板组件，以及

图4B示出其中上壳部分放置于抗剪腹板组件上的相同情形，

图5示出具有稳定器的抗剪腹板组件的优选实施例的横截面视图，

图6是用于制造风力涡轮机叶片的示例性方法的流程图。

具体实施方式

图1图示根据所谓的“丹麦概念”的常规现代逆风风力涡轮机2，其具有塔架4、机舱6以及具有基本上水平的转子轴的转子。该转子包括毂8和从毂8径向地延伸的三个叶片10，每个叶片10具有最接近毂的叶片根部16和最远离毂8的叶片尖部14。

图2示出示例性风力涡轮机叶片10的示意图。风力涡轮机叶片10具有带有根部端部17和尖部端部15的常规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以及根部区域30与翼型区域34之间的过渡区域32。叶片10包括在叶片安装于毂上时面向叶片10的旋转方向的前缘18和面向前缘18的相对方向的后缘20。

翼型区域34（也被称为成型区域）具有关于产生升力的理想或几乎理想的叶片形状，而由于结构方面的考虑，根部区域30具有基本上圆形或椭圆形的横截面，这例如使得将叶片10安装到毂更容易且更安全。根部区域30的直径（或弦）可以沿着整个根部区30是恒定的。过渡区域32具有从根部区域30的圆形或椭圆形形状逐渐改变到翼型区域34的翼型轮廓的过渡轮廓。过渡区域32的弦长典型地随着距毂的增加的距离r而增加。翼型区域34具有带有在叶片10的前缘18与后缘20之间延伸的弦的翼型轮廓。弦的宽度随着距毂的增加的距离r而减小。

叶片10的肩部36定义为叶片10具有其最大弦长的位置。肩部36典型地设置在过渡区域32与翼型区域34之间的边界处。

应当注意到，叶片的不同区段的弦通常不位于公共平面中，因为，叶片可能被扭弯和/或弯曲（即，预弯），因而为弦平面提供对应地扭弯和/或弯曲的趋向（course），这是最常见的情况，以便补偿取决于距毂的半径的叶片的局部速度。

风力涡轮机叶片10包括典型地由纤维增强聚合物制成的叶片壳，该叶片壳可以包括两个叶片壳部分，第一叶片壳部分24和第二叶片壳部分26。第一叶片壳部分24典型地是压力侧或逆风叶片壳部分。第二叶片壳部分26典型地是吸力侧或顺风叶片壳部分。第一叶片壳部分24和第二叶片壳部分典型地沿着结合线或胶合接头28胶合在一起，结合线或胶合接头28沿着叶片10的后缘20和前缘18延伸。典型地，叶片壳部分24、26的根部端部具有半圆形或半椭圆形的外横截面形状。

图3示出如在制造风力涡轮机叶片的方法中使用并且因而在这样的风力涡轮机叶片中使用的抗剪腹板组件40的优选实施例的横截面视图。抗剪腹板组件40包括第一抗剪腹板42和第二抗剪腹板44，两者是总体上C状的。第一抗剪腹板42和第二抗剪腹板44中的每个包括主体46、48和呈倾斜舌状部的形状的安装凸缘50a、50b、50c、50d，安装凸缘50a、50b、50c、50d相比主体46、48而言不那么厚，但也完全稳定。抗剪腹板通常由包括纤维增强复合物（例如具有碳纤维和/或玻璃纤维）的塑料材料生产。例如，如关于第一叶片壳部分24和第二叶片壳部分26是这样的情况，第一叶片壳部分24和第二叶片壳部分26可以由聚合物泡沫制成，该聚合物泡沫层压有嵌入于聚合物树脂中的碳纤维层和/或玻璃纤维层。

第一抗剪腹板42和第二抗剪腹板44通过两个距离部件52和54耦接（连接）到彼此，第一距离部件52沿风力涡轮机叶片的翼向方向（参见图4B中的箭头92）位于第二距离部件54的顶部中。距离部件52、54中的每个以相同的方式被设置为伸缩杆。每个伸缩杆包括外管56、58，杆60、62能够滑动地接合于外管56、58中。通过布置于凸缘68a、68b、68c、68d之间的螺旋弹簧64、66促进滑动移动。距离部件52、54通过合适的螺栓70、72、74、76耦接到相应的第一抗剪腹板42和第二抗剪腹板44。

通过以横截面示出具有抗剪腹板组件的风力涡轮机叶片，图4A图示了第一组装步骤，并且，图4B图示了第二组装步骤。在将抗剪腹板组件40放置于风力涡轮机叶片的壳部分中之前，距离塞78a、78b、78c、78d被施加到第一抗剪腹板42和第二抗剪腹板44的凸缘50a、50b、50c、50d。即，距离塞78a、78b、78c、78d预结合到这些凸缘上。如此装备的抗剪腹板组件40根据图4A而放置于用于风力涡轮机叶片的下壳部分24中。现在，上壳部分26与图4B中的箭头90共线地放置到下壳部分上。存在上壳部分26的内表面26s和下壳部分24和内表面24s的总体上凹形的形状，参见小角度θ，θ定义为在1.5°与10°之间，优选地在3°与7°之间。由于表面24s、26s相对于距离塞78a、78b、78c、78d的相应的局部倾斜和在表面24a、26s的邻近区域中的倾斜方面的改变，两个抗剪腹板42、44沿一方向向彼此（根据箭头94a、94b的弦向方向）按压，并且，相应的杆60、62在管56、58中移动，从而导致弹簧64、66的压缩。由于可变弦向距离（箭头94a、94b），鉴于关于单个部分（即，下壳部分26和上壳部分24）的尺寸的容差、这些部分的形状以及其中上壳部分26施加的方向90，总体方法相当灵活。由此，与其它方式相比，需要较少的粘附剂。

图5是组件40’的改型的示意性图示：其中，第一抗剪腹板42和第二抗剪腹板44各自设置有稳定器80、82，其中，每个稳定器80、82利用轴承在接触点84a、84b处连接到第一距离部件52，并且在84c、84d处连接到第二距离部件54。轴承88a、88b、88c、88d（特别地，橡胶轴承）将稳定器80、82与抗剪腹板42、44连接。稳定器80、82各自以便于避免抗剪腹板组件40’的扭曲（具体地，凸缘50a、50b、50c、50d中的一个或多个的“点头”）的方式作用为扭转弹簧。

图6是示出根据本发明的实施例的生产风力涡轮机叶片的步骤的流程图。生产下壳部分和上壳部分，每个壳部分具有前缘端部和后缘端部100。第一抗剪腹板42和第二抗剪腹板44分开地制造101，并且，距离部件52、54与两个腹板连接102。在下壳部分布置于模具中时，该组件40（其包括两个抗剪腹板42、44和两个距离部件52、54）提升到下壳部分24中（例如，到逆风侧壳部分中）103。

最终，用于将叶片壳部分组合的模具被闭合104。由于具有抗剪腹板42、44和距离部件52、54的整个组件能够离线地组装并且作为一个构件提升到下壳部分中的事实，风力涡轮机叶片的制造更快地且更容易地以高准确度执行。

已参考优选实施例描述了本发明。然而，本发明的范围不限于所图示的实施例，并且，在不脱离本发明的范围的情况下，能够进行变更和改型。

参考符号列表

2 风力涡轮机

4 塔架

6 机舱

8 毂

10 叶片

11 凹槽

14 叶片尖部

15 尖部端部

16 叶片根部

17 根部端部

18 前缘

20 后缘

24 第一/下叶片壳部分（逆风/压力侧壳部分）

24s 内表面

26 第二/上叶片壳部分（顺风/吸力侧部分）

26s 内表面

30 根部区域

32 过渡区域

34 翼型区域

36 肩部

40 抗剪腹板组件

40’ 抗剪腹板组件的改型

42 第一抗剪腹板

44 第二抗剪腹板

46 主体

48 主体

50a、50b、50c、50d 凸缘

52 距离部件

54 距离部件

56 外管

58 外管

60 杆

62 杆

64 螺旋弹簧

66 螺旋弹簧

68a、68b、68c、68d 凸缘

70 螺栓

72 螺栓

74 螺栓

76 螺栓

78a、78b、78c、78d 塞

80 稳定器

82 稳定器

84a、84b、84c、84d 接触点

88a、88b、88c、88d 轴承

90 指示方向的箭头

92 指示方向的箭头

94a、94b 指示方向的箭头

100 提供下壳部分和上壳部分，每个壳部分具有前缘端部和后缘端部

101 提供第一抗剪腹板和第二抗剪腹板

102 通过距离部件将第一抗剪腹板和第二抗剪腹板连接

103 将包括通过距离部件耦接的第一抗剪腹板和第二抗剪腹板的组件提升

104 闭合模具，以便将壳部分组合

θ 角度 。

Claims (15)

1.一种制造风力涡轮机叶片的方法，所述叶片具有成型廓形，所述成型廓形包括压力侧和吸力侧以及前缘和后缘，所述前缘和所述后缘具有在其之间延伸的具有弦长的弦，所述风力涡轮机叶片在根部端部与尖部端部之间沿展向方向延伸，其中，所述方法包括：

提供吸力侧壳半部和压力侧壳半部，

提供第一抗剪腹板和第二抗剪腹板，

将所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板布置于所述吸力侧壳半部的内表面与所述压力侧壳半部的内表面之间，以及

将所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板在相应的上粘附接头和下粘附接头处粘附性地连结到所述吸力侧壳半部的所述内表面和所述压力侧壳半部的所述内表面，并且将所述吸力侧壳半部和压力侧壳半部在所述前缘和所述后缘处沿着相应的结合线粘附性地连结，

其中，所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板通过沿弦向方向延伸的第一距离部件连接，其中，所述第一距离部件布置成用于适应所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的可变弦向距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板通过沿弦向方向延伸的第二距离部件连接，其中，所述第二距离部件布置成用于适应所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的可变弦向距离，所述第二距离部件沿翼向方向从所述第一距离部件间隔开。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，将所述吸力侧壳半部和所述压力侧壳半部在所述前缘和所述后缘处沿着相应的结合线粘附性地连结的所述步骤包括将闭合压力施加到所述壳半部中的至少一个，其中，所述闭合压力引起所述第一抗剪腹板的至少部分朝向所述第二抗剪腹板的至少部分的弦向移动。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述距离部件包括弹性部件，所述弹性部件优选地包括弹簧。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述距离部件包括伸缩杆。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一距离部件和所述第二距离部件利用稳定器连接到彼此，所述稳定器优选地是扭转弹簧。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板中的每个包括两个相对的安装凸缘，并且其中，将所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板在相应的上粘附接头和下粘附接头处粘附性地连结到所述吸力侧壳半部和所述压力侧壳半部的所述步骤包括将粘附剂施加到所述安装凸缘。

8.根据权利要求3-7中的任一项所述的方法，其中，所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板中的每个包括两个相对的安装凸缘，并且其中，所述第一抗剪腹板的至少部分朝向所述第二抗剪腹板的至少部分的所述弦向移动导致所述抗剪腹板的所述安装凸缘中的至少一个相对于所述吸力侧壳半部的所述内表面的倾斜或所述压力侧壳半部的所述内表面的倾斜对准。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板中的每个包括两个相对的安装凸缘，并且其中，距离塞插入所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板的所述安装凸缘与所述壳半部的所述内表面之间。

10.一种具有成型廓形的风力涡轮机叶片，所述成型廓形包括压力侧和吸力侧以及前缘和后缘，所述前缘和所述后缘具有在其之间延伸的具有弦长的弦，所述风力涡轮机叶片在根部端部与尖部端部之间沿展向方向延伸，所述叶片包括：

吸力侧壳半部和压力侧壳半部，其中，所述吸力侧壳半部和所述压力侧壳半部在所述前缘和所述后缘处沿着相应的结合线粘附性地连结，

第一抗剪腹板和第二抗剪腹板，其布置于所述吸力侧壳半部的内表面与所述压力侧壳半部的内表面之间，其中，所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板在相应的上粘附接头和下粘附接头处粘附性地连结到所述吸力侧壳半部的所述内表面和所述压力侧壳半部的所述内表面，

其中，所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板通过沿弦向方向延伸的第一距离部件连接，并且其中，所述第一距离部件布置成用于适应所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的可变弦向距离。

11.根据权利要求10所述的风力涡轮机叶片，其中，所述第一距离部件是弹性部件，所述弹性部件优选地包括弹簧，诸如螺旋弹簧。

12.根据权利要求11所述的风力涡轮机叶片，其中，所述弹性部件布置于所述第一抗剪腹板的第一端部与第二端部之间。

13.根据权利要求10-12中的任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板通过第二距离部件沿弦向方向耦接，其中，所述第二距离部件布置成用于适应所述第一抗剪腹板与所述第二抗剪腹板之间的可变弦向距离，所述第二距离部件沿翼向方向从所述第一距离部件间隔开，其中，所述第一距离部件和所述第二距离部件通过稳定器连接，所述稳定器诸如是扭转弹簧。

14.根据权利要求10-13中的任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述第一抗剪腹板和所述第二抗剪腹板中的每个包括两个相对的安装凸缘，并且其中，所述第一抗剪腹板的至少部分朝向所述第二抗剪腹板的至少部分的弦向移动导致所述抗剪腹板的所述安装凸缘中的至少一个相对于所述吸力侧壳半部的所述内表面的倾斜或所述压力侧壳半部的所述内表面的倾斜对准。

15.根据权利要求10-14中的任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，一个或多个距离塞插入所述第一抗剪腹板和/或所述第二抗剪腹板的所述安装凸缘与所述吸力侧壳半部或所述压力侧壳半部的所述内表面之间，所述距离塞延伸通过所述相应的安装凸缘与所述壳半部的所述相应的内表面之间的结合线的整个厚度。

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