CN116323160A - 制造具有流动加强垫的风力涡轮机叶片部分的方法、流动加强垫以及通过所述方法获得的翼梁帽 - Google Patents

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Abstract

描述了一种制造诸如翼梁帽(41、45)的风力涡轮机叶片部分的方法，该方法借助于树脂转移模制，优选地借助于真空辅助树脂转移模制，其中在模具腔体中用液体树脂浸渍纤维增强材料，其中该模具腔体包括刚性模具部分，该刚性模具部分具有限定风力涡轮机叶片部分的表面的模具表面。该方法包括以下步骤：a)将多个纤维增强层堆叠在刚性模具部分上，从而形成纤维增强堆叠结构，b)在纤维增强堆叠结构中提供至少一个流动加强垫(70)，c)将第二模具部分，例如真空袋，抵靠刚性模具部分密封，以形成模具腔体，d)可选地排空模具腔体，e)将树脂供应到模具腔体，以及f)将树脂固化或硬化以便形成风力涡轮机叶片部分，其中至少一个流动加强垫具有纵向方向和横向方向，该纵向方向具有在第一纵向端部与第二纵向端部之间的纵向延伸范围，该横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围。流动加强垫包括沿经向方向平行布置的纤维纺纱(72)，以及以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向的多个单独的单丝线(73)。

Description

制造具有流动加强垫的风力涡轮机叶片部分的方法、流动加 强垫以及通过所述方法获得的翼梁帽
技术领域
本发明涉及制造风力涡轮机叶片部分的方法、根据该方法制造的翼梁帽以及用于在制造风力涡轮机叶片部分的方法中使用的流动加强垫。
背景技术
风力涡轮机叶片通常根据两种构造设计之一制造，即其中薄的空气动力学壳体胶合到翼梁桁杆上的设计，或其中翼梁帽(也称为主层压体)集成到空气动力学壳体中的设计。
在第一种设计中，翼梁桁杆构成叶片的负荷支承结构。翼梁桁杆以及空气动力学壳体或壳体部分被分开地制造。空气动力学壳体通常作为两个壳体部分制造，典型地作为压力侧壳体部分和吸力侧壳体部分制造。两个壳体部分胶合或以其他方式连接到翼梁桁杆并且进一步沿着壳体部分的前边缘和后边缘胶合到彼此。这种设计具有的优点是，关键的负荷承载结构可以分开地制造并且因此更易于控制。此外，这种设计允许用于生产桁杆的各种不同的制造方法，诸如模制和绕线。
在第二种设计中，翼梁帽或主层压体集成到壳体中，并且与空气动力学壳体模制在一起。至少关于纤维层的数量，主层压体相比于叶片的其余部分典型地包括大量的纤维层，并且可以形成风力涡轮机壳体的局部增厚。因此，主层压体可以形成叶片中的纤维插入物。在这种设计中，主层压体构成负荷承载结构。叶片壳体典型地设计有集成在压力侧壳体部分中的第一主层压体以及集成在吸力侧壳体部分中的第二主层压体。第一主层压体和第二主层压体典型地经由一个或多个抗剪腹板(其例如可以是C形或I形的)连接。对于非常长的叶片，进一步沿着纵向延伸范围的至少部分的叶片壳体包括压力侧壳体中的附加第一主层压体以及吸力侧壳体中的附加第二主层压体。这些附加主层压体也可以经由一个或多个抗剪腹板连接。这种设计具有的优点是，更易于经由叶片壳体部分的模制控制叶片的空气动力学形状。
真空灌注或VARTM(真空辅助树脂转移模制)是一种方法，其典型地被采用以制造复合物结构，诸如包括纤维增强基质材料的风力涡轮机叶片。
在填充模具的过程期间，真空(所述真空就此而言被理解为欠压或负压)在模具腔体中经由真空出口产生，由此液体聚合物经由入口通道被抽吸到模具腔体中，以便填充所述模具腔体。聚合物由于负压从入口通道在模具腔体中沿所有方向分散以及此外还朝向真空通道分散。因此，重要的是最优地定位入口通道和真空通道，以便获得模具腔体的完全填充。然而，确保聚合物在整个模具腔体中的完全的散布通常是困难的，并且因此这通常导致所谓的干斑，即具有未用树脂充分浸渍的纤维材料的区域。因此，干斑是其中纤维材料未被浸渍并且其中可能存在气穴(其难以或不可能通过控制真空压力和入口侧部处的可能的超压去除)的区域。在采用刚性模具部分以及以真空袋的形式的弹性模具部分的真空灌注技术中，在填充模具的过程之后通过例如借助于注射器针在相应位置中刺穿该袋以及通过将空气抽吸出来能够修复干斑。液体聚合物能够可选地注射在相应位置中，并且这也能够例如借助于注射器针完成。这是耗时且吃力的过程。在大型模具部分的情况下，工作人员必须站在真空袋上。这是不期望的，尤其是当聚合物还未硬化时，因为其可能导致插入的纤维材料中的变形，并且因此导致结构的局部弱化，这可能引起例如屈曲效应。
在大多数情况下，所施加的聚合物或树脂是聚酯、乙烯基酯或环氧树脂，但是也可以是PUR或pDCPD，并且纤维增强物最通常是基于玻璃纤维或碳纤维或甚至其混合物。环氧树脂具有关于各种特性的优点，诸如在固化期间的收缩(其在一些情况下可导致层压体中的较少的褶皱)、电特性以及机械和疲劳强度。聚酯和乙烯基酯具有的优点是，它们提供到凝胶涂层的更好的结合特性。由此，在壳体的制造期间，通过在将纤维增强材料布置在模具中之前将凝胶涂层施加到模具，可以将凝胶涂层施加到壳体的外表面。因此，可以避免各种后模制操作，诸如涂覆叶片。此外，聚酯和乙烯基酯比环氧树脂更便宜，并且此外不需要外部设备来固化树脂。因此，可以简化制造过程，并且可以降低成本。
通常复合物结构包括覆盖有纤维增强材料(诸如一个或多个纤维增强聚合物层)的芯材料。芯材料能够用作这种层之间的隔离物以形成夹层结构，并且典型地由刚性、轻质材料制成以便降低复合物结构的重量。为了确保液体树脂在浸渍过程期间的有效散布，可以向芯材料提供树脂散布网络，例如通过在芯材料的表面中提供通道或沟槽。
树脂转移模制(RTM)是一种制造方法，其类似于VARTM。在RTM中，液体树脂不由于模具腔体中产生的真空被抽吸到模具腔体中。替代地，经由入口侧部处的超压，迫使液体树脂进入模具腔体中。
预浸料模制是其中将增强纤维用预催化树脂预浸渍的方法。树脂典型地在室温下是固体或近似固体。预浸料通过手工或机器布置到模具表面上，其被真空装袋并且然后加热到其中允许树脂回流的温度，并且最终被固化。此方法具有的主要的优点是，纤维材料中的树脂含量被预先准确设定。利用预浸料工作是容易且干净的，并且使得自动化和节约劳力是可行的。关于预浸料的缺点是，材料成本比未浸渍的纤维更高。此外，芯材料需要由能够承受用于使树脂回流所需的过程温度的材料制成。预浸料模制可以连同RTM和VARTM过程两者使用。
此外，可能的是通过使用外模具部分和模具芯制造一件式的中空模制件。这种方法例如在EP 1 310 351中描述并且可以与RTM、VARTM和预浸料模制容易地组合。
由于例如随着时间的推移用于风力涡轮机的叶片已经变得更长且更大型，并且现在可以不止100米长，关于制造这种叶片的浸渍时间已经增加，因为更多的纤维材料必须用聚合物浸渍。此外，灌注过程已经变得更复杂，因为大型壳体构件(诸如叶片)的浸渍需要控制流动前部以避免干斑，所述控制可以例如包括入口通道和真空通道的时间相关的控制。这增加了用于吸入或注射聚合物所需的时间。作为结果，聚合物必须保持液体达更长的时间，通常还导致在固化时间方面的增加。
另外重要的是，确保树脂能够润湿整个纤维材料。这已经变得越来越重要，因为负荷承载结构可能包括大量的纤维垫或织物，例如具有单向定向的纤维，其在VARTM过程期间被压缩。为了确保通过纤维层的堆叠结构并且横向于纤维层的流，可以在堆叠结构中布置流动加强垫。流动加强层可以例如作为下流动加强层和/或作为纤维增强材料的层之间的中间流动加强层布置。流动加强层通常由(由玻璃纤维制成的)成网的或编织的双轴结构制成。然而，该层通常必须是相对厚的，以便确保沿堆叠的纤维层的横向方向所需的流。这增加了负荷承载结构的总重量并且由此增加了总的风力涡轮机叶片的总重量，这进而可能在后续操作期间增加到风力涡轮机叶片和风力涡轮机的负荷。
发明内容
本发明的目的是获得一种新的预固化纤维条带、一种新的翼梁帽、一种制造用于风力涡轮机叶片的翼梁帽的新的方法以及一种新的风力涡轮机叶片，其克服或改善现有技术的缺点中的至少一个或其提供有用的替代。
根据第一方面，这通过制造诸如翼梁帽的风力涡轮机叶片部分的方法达到，该方法借助于树脂转移模制，优选地借助于真空辅助树脂转移模制，其中在模具腔体中用液体树脂浸渍纤维增强材料，其中，模具腔体包括刚性模具部分，该刚性模具部分具有限定风力涡轮机叶片部分的表面的模具表面，其中该方法包括以下步骤：
a)将多个纤维增强层堆叠在刚性模具部分上，从而形成纤维增强堆叠结构，
b)在纤维增强堆叠结构中提供至少一个流动加强垫，
c)将第二模具部分，例如真空袋，抵靠刚性模具部分密封，以形成模具腔体，
d)可选地排空模具腔体，
e)将树脂供应到模具腔体，以及
f)将树脂固化或硬化以便形成风力涡轮机叶片部分；
其中至少一个流动加强垫具有纵向方向和横向方向，该纵向方向具有在第一纵向端部与第二纵向端部之间的纵向延伸范围，该横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围，并且其中流动加强垫包括：
沿经向方向平行布置的纤维纺纱(roving)，以及
多个单独的单丝线，其以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向。
纤维纺纱优选地布置在具有经向条带宽度的经向条带中，经向条带包括：围绕单丝线沿第一方向编织的第一经向条带，以及围绕单丝线沿相反的、第二方向编织的第二经向条带。优选地，第一经向条带各自包括多个平行延伸的第一纤维纺纱，并且第二经向条带各自包括多个平行延伸的第二纤维纺纱。第一经向条带和第二经向条带以并列于彼此的连续模式布置。
所认识到的是，至少一个流动加强垫可以例如作为下流动加强垫、或作为中间流动加强垫、或作为上流动加强垫、或这些的组合布置在堆叠结构中的任何地方。术语“垫”限定能够作为单个结构铺设的织物。换言之，织物包括能够一起铺设开的单个织物中的纤维纺纱和单丝线两者。
流动加强层的设计确保层能够保持相对薄并且具有相对低的总重量，同时特别地沿单丝线的方向和通过增强堆叠结构的平面中的流被加强，因为单丝线确保在单丝线附近形成树脂路径，因为在树脂润湿纤维增强堆叠结构时单丝线可以基本上保持其横截面形状。由此，在确保纤维增强堆叠结构被完全润湿的同时，能够保持对纤维增强堆叠结构的重量方面的增加是低的。此外，可以降低用于用液体树脂浸渍纤维增强堆叠结构的时间。最后，该设计确保流动加强垫可以作为单式结构布置，这简化了铺设过程。
如本文所使用的，术语“流动加强织物垫”指的是单式垫，该单式垫(例如对于可相比的厚度而言)相比于纤维增强层关于树脂具有更高的渗透性，并且其因此促进或加强通过堆叠的纤维层的厚度和/或在堆叠的纤维层中的平面中的树脂的流动。
根据第二方面，该目的通过以下结构达到：根据上述方法制造的翼梁帽，以及用于风力涡轮机的翼梁帽，该用于风力涡轮机的翼梁帽包括形成纤维增强堆叠结构的多个堆叠的纤维增强层，以及纤维增强堆叠结构内的至少一个流动加强垫，其中多个堆叠的纤维增强层和至少一个流动加强垫嵌入聚合物基质中，其中至少一个流动加强垫具有纵向方向和横向方向，该纵向方向具有在第一纵向端部与第二纵向端部之间的纵向延伸范围，该横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围，并且其中流动加强垫包括：沿经向方向平行布置的纤维纺纱，以及以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向的多个单独的单丝线。
纤维纺纱优选地布置在具有经向条带宽度的经向条带中，经向条带包括：围绕单丝线沿第一方向编织的第一经向条带，以及围绕单丝线沿相反的、第二方向编织的第二经向条带。优选地，第一经向条带各自包括多个平行延伸的第一纤维纺纱，并且第二经向条带各自包括多个平行延伸的第二纤维纺纱。第一经向条带和第二经向条带以并列于彼此的连续模式布置。
根据第三方面，该目的通过流动加强垫达到，该流动加强垫具有纵向方向和横向方向，该纵向方向具有在第一纵向端部与第二纵向端部之间的纵向延伸范围，该横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围，其中流动加强垫包括：沿经向方向平行布置的纤维纺纱，以及以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向的多个单独的单丝线。
纤维纺纱优选地布置在具有经向条带宽度的经向条带中，经向条带包括：围绕单丝线沿第一方向编织的第一经向条带，以及围绕单丝线沿相反的、第二方向编织的第二经向条带。优选地，第一经向条带各自包括多个平行延伸的第一纤维纺纱，并且第二经向条带各自包括多个平行延伸的第二纤维纺纱。第一经向条带和第二经向条带以并列于彼此的连续模式布置。
在下文中，描述根据上述方面的优选的实施例。各种实施例可以以任何设想的组合方式组合。
优选地，单丝线是基本上直的，而纺纱以波状模式布置。
根据该方法的优选的实施例，步骤a)和b)通过在区域模具部分上交替地堆叠以下来进行：i)数个纤维增强层，以及ii)流动加强垫，并且重复步骤i)和ii)直到获得纤维增强堆叠结构的期望厚度。
清楚的是，流动加强垫或多个流动加强垫包括前述组分。
纤维增强层优选地是玻璃纤维层、碳纤维层或包括玻璃纤维和碳纤维两者的混合物增强层。
另外清楚的是，风力涡轮机叶片部分中的纤维增强层可以是单向定向的纤维，并且例如以纤维丝束或纺纱的形式提供。单向定向的纤维可以例如基本上沿风力涡轮机叶片的翼梁帽的展向方向定向。
在另一优选的实施例中，经向方向沿垫的纵向方向定向并且纬向方向沿垫的横向方向定向。由此，确保沿流动加强垫的横向方向加强树脂流。
在又另一优选的实施例中，流动加强垫或多个流动加强垫布置成使得纤维纺纱基本上沿风力涡轮机叶片部分的纵向方向定向并且单丝线基本上沿风力涡轮机叶片部分的横向方向定向。纺纱可以例如布置成基本上沿展向方向并且单丝线基本上沿弦向方向。因此，流沿横向方向(即基本上沿风力涡轮机叶片部分的弦向方向)被加强。
在优选的实施例中，至少一个流动加强垫包括布置在垫的第一侧部和/或第二侧部处的稳定材料。稳定材料可以是纱罗编织物、纱网编织物、交叉编织物、缝纫纱线、熔融热塑性纱线等中的至少一个。稳定材料确保流动加强垫在边缘或侧部处是稳定的，使得在垫的铺设期间防止扭曲或褶皱。
在一个实施例中，纤维纺纱布置在具有经向条带宽度的经向条带中。经向条带宽度优选地在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。
相互的丝线间距离优选地在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。这确保对于垫的低的波动性和加强的流动特性之间的可接受的权衡。
沿流动加强垫的经向条带中的纤维纺纱可以有利地以单个层布置。这确保小厚度和低重量，同时单丝线确保流动特性。
垫的纤维纺纱优选地是玻璃纤维纺纱。单丝线优选地由合成材料(例如玻璃或聚合物材料，例如聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))制成。重要的特征是，在树脂润湿材料时，单丝线可以基本上保持其横截面形状。
在优选的实施例中，纤维纺纱的平均丝线直径为至多50微米，优选地至多25微米，甚至更优选地至多20微米。
在另一优选的实施例中，单丝线的平均直径在100与1000微米之间，优选地在150与500微米之间，例如大约250微米或350微米。
垫的重量优选地在50与500g/m2之间，优选地在75与250g/m2之间，并且更优选地在100与200g/m2之间。
垫中的纤维纺纱的重量在50与400g/m2之间，优选地在60与200g/m2之间，并且更优选地在75与150g/m2之间。纤维纺纱的标称线性纺纱重量可以例如在100与500特克斯(tex)之间，例如大约200特克斯。
垫中的单丝线的重量在10与100g/m2之间，优选地在15与80g/m2之间，并且更优选地在20与75g/m2之间。单丝线的标称线性丝线重量可以在10与300特克斯之间，例如大约65特克斯或大约130特克斯。但例如对于中空单丝线而言，其也可以更低。
还可以向垫提供彩色引导纱线，该彩色引导纱线具有非传导性颜料并且(例如以距第一侧部和/或第二侧部5-15mm的间距或多个间距)平行于垫的侧部中的一个或两个延伸。
附图说明
下面参考附图中示出的实施例详细解释本发明，其中
图1示出风力涡轮机，
图2示出风力涡轮机叶片的示意图，
图3示出风力涡轮机叶片的横截面的示意图，
图4示出用于风力涡轮机叶片的翼梁帽中的纤维增强堆叠结构的横截面的示意图，
图5示出根据本发明的流动加强垫的示意性顶视图，以及
图6示出根据本发明的流动加强垫的示意性侧视图。
具体实施方式
在下文中，描述了数个示例性实施例以便理解本发明。
图1图示了根据所谓的“丹麦概念”的常规现代逆风风力涡轮机，其具有塔架4、机舱6以及具有基本上水平转子轴的转子。转子包括毂部8和从毂部8沿径向延伸的三个叶片10，每个叶片具有最靠近毂部的叶片根部16和最远离毂部8的叶片末梢14。
图2示出了公开的风力涡轮机叶片10的第一实施例的示意图。风力涡轮机叶片10具有常规风力涡轮机叶片的形状，并且包括最接近毂部的根部区域30、最远离毂部的成型或翼型区域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包括当叶片安装在毂部上时面向叶片10的旋转的方向的前边缘18以及面向前边缘18的相反方向的后边缘20。
翼型区域34(也称为成型区域)具有关于产生升力的理想或几乎理想的叶片形状，而根部区域30由于结构方面的考虑具有基本上圆形或椭圆形的横截面，这例如使得将叶片10安装到毂部更容易且更安全。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变化到翼型区域34的翼型轮廓的过渡轮廓。过渡区域32弦长的典型地随着距毂部的增加的距离r而增加。翼型区域34具有翼型轮廓，该翼型轮廓具有在叶片10的前边缘18和后边缘20之间延伸的弦。弦的宽度随着距毂部的增加的距离r而减小。
叶片10的肩部40限定为叶片10具有其最大弦长的位置。肩部40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，叶片的不同区段的弦通常不位于共同的平面中，因为叶片可能被弯扭和/或弯曲(即预弯)，因此向弦平面提供具有对应地弯扭和/或弯曲的路线，这是最常见的情况，以便补偿取决于距毂部的半径的叶片的局部速度。
叶片典型地由在叶片的前边缘18和后边缘20处沿着结合线胶合到彼此的压力侧壳体部分36和吸力侧壳体部分38制成。
在下文中，关于压力侧壳体部分36或吸力侧壳体部分38的制造来解释本发明。
图3示出沿着图2中示出的线I-I的叶片的横截面的示意图。如前所述，叶片10包括压力侧壳体部分36和吸力侧壳体部分38。压力侧壳体部分36包括翼梁帽41，也称为主层压体，其构成压力侧壳体部分36的负荷支承部分。翼梁帽41包括多个纤维层42，该多个纤维层42主要包括沿着叶片的纵向方向对准的单向纤维，以便为叶片提供刚性。吸力侧壳体部分38还包括翼梁帽45，该翼梁帽45包括多个纤维层46。压力侧壳体部分38还可以包括夹层芯材料43，该夹层芯材料43典型地由轻木或泡沫聚合物制成并且夹在数个纤维增强蒙皮层之间。夹层芯材料43被用来向壳体提供刚性，以便确保壳体在叶片的旋转期间基本上维持其空气动力学轮廓。类似地，吸力侧壳体部分38也可以包括夹层芯材料47。
压力侧壳体部分36的翼梁帽41和吸力侧壳体部分38的翼梁帽45经由第一抗剪腹板50和第二抗剪腹板55连接。抗剪腹板50、55在示出的实施例中成形为基本上I形的腹板。第一抗剪腹板50包括抗剪腹板本体和两个腹板脚部凸缘。抗剪腹板本体包括由数个蒙皮层52(其由数个纤维层制成)覆盖的夹层芯材料51，诸如轻木或泡沫聚合物。第二抗剪腹板55具有带有抗剪腹板本体和两个腹板脚部凸缘的类似设计，抗剪腹板本体包括由数个蒙皮层57(其由数个纤维层制成)覆盖的夹层芯材料56。两个抗剪腹板50、55的夹层芯材料51、56可以在凸缘附近倒角以便将负荷从腹板50、55传递到主层压体41、45，而没有在抗剪腹板本体和腹板脚部凸缘之间的接头中的失效和断裂的风险。然而，这种设计通常将在腿部和凸缘之间的接头区域中导致富含树脂区域。此外，这种富含树脂区域可能由于树脂的固化过程期间的高的放热峰(peek)而包括燃烧的树脂，这进而可能导致机械薄弱点。
为了对此进行补偿，包括玻璃纤维的数个填充物绳60可以布置在这些接头区域处。此外，这种绳60还将便于将负荷从抗剪腹板本体的蒙皮层传递到凸缘。然而，根据本发明，可替代的构造设计是可能的。
叶片壳体36、38可以在前边缘和后边缘处包括另外的纤维增强物。典型地，壳体部分36、38经由胶合凸缘(其中可以使用附加填充物绳(未示出))结合到彼此。附加地，非常长的叶片可以包括具有经由一个或多个附加抗剪腹板连接的附加翼梁帽的分区段部分。
图4示意性地示出用于制造用于风力涡轮机叶片的翼梁帽的层的示例性铺设或布置的横截面视图。该示例性铺设示出将多个纤维增强层42与流动加强层70交替的纤维增强堆叠结构。纤维增强层优选地是玻璃纤维层、碳纤维层或包括玻璃纤维和碳纤维两者的混合物增强层，并且优选地包括例如以纤维丝束或纺纱的形式提供的单向定向的纤维。单向定向的纤维优选地基本上沿风力涡轮机叶片的翼梁帽41的展向方向定向。
纤维增强层堆叠在刚性模具部分(未示出)上，该刚性模具部分具有限定被制造的风力涡轮机叶片部分(例如包括翼梁帽41的叶片壳体36)的表面的模具表面。此外，真空袋(未示出)抵靠刚性模具部分密封，因此在刚性模具部分和真空袋之间形成模具腔体。然后可以排空模具腔体并且将树脂供应到腔体。在纤维增强材料完全润湿之后，树脂被固化以便形成完成的风力涡轮机叶片部分。
所认识到的是，流动加强垫70可以例如作为下流动加强垫、或作为中间流动加强垫、或作为上流动加强垫、或这些的组合布置在堆叠结构中的任何地方。
图5和图6中更详细地示出流动加强垫70的设计。流动加强垫70具有纵向方向和横向方向，该纵向方向具有在第一纵向端部与第二纵向端部之间的纵向延伸范围，该横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围。流动加强垫70包括沿经向方向平行布置的纤维纺纱72，以及以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向的多个单独的单丝线73。纤维纺纱优选地由玻璃纤维制成，而单丝线优选地由聚合物材料(例如聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))制成。单丝线可以由溶解成供应到模具腔体的树脂的材料制成。
如图5中示出的，纤维纺纱72优选地布置在具有经向条带宽度的经向条带71中，其中第一经向条带围绕单丝线73沿第一方向编织并且第二经向条带围绕单丝线73沿相反的、第二方向编织。如图5中示出的，第一经向条带优选地各自包括多个平行延伸的第一纤维纺纱，并且第二经向条带优选地各自包括多个平行延伸的第二纤维纺纱。第一经向条带和第二经向条带优选地以并列于彼此的连续模式布置，即交替并列的第一和第二经向条带。优选地，单丝线是基本上直的，而纺纱以波状模式布置，如图6中示出的。
图6示出流动加强垫的侧视图，并且看到编织模式在单丝线73附近形成空隙74，通过该空隙74树脂能够更易于扩散并且形成沿纬向方向和通过纤维增强堆叠结构的厚度的流。
流动加强层的设计确保层能够保持相对薄并且具有相对低的总重量，同时平面中的流(特别是沿单丝线的方向以及通过增强堆叠结构)被加强。由此，对纤维增强堆叠结构在重量方面的增加能够保持为低的，同时确保纤维增强堆叠结构被完全润湿。此外，可以降低用于用液体树脂浸渍纤维增强堆叠结构的时间。最后，该设计确保流动加强垫可以布置为单式结构，这简化了铺设过程。
优选地，流动加强垫或多个流动加强垫布置成使得纤维纺纱72基本上沿风力涡轮机叶片部分的纵向方向(例如基本上沿翼梁帽41的展向方向)定向，并且单丝线73基本上沿风力涡轮机叶片部分的横向方向(例如基本上沿翼梁帽41的横向或弦向方向)定向。
此外，流动加强垫70包括布置在垫70的第一侧部和/或第二侧部处的稳定材料75。稳定材料可以是纱罗编织物、纱网编织物、交叉编织物、缝纫纱线、熔融热塑性纱线等中的至少一个。稳定材料确保流动加强垫在边缘或侧部处是稳定的，使得在垫的铺设期间防止扭曲或褶皱。
还可以向垫提供彩色引导纱线(未示出)，该彩色引导纱线具有非传导性颜料并且(例如以距第一侧部和/或第二侧部5-15mm的间距或多个间距)平行于垫的侧部中的一个或两个延伸。这样的引导纱线可以用于核实垫70在铺设中被正确布置。
经向条带宽度优选地在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。同样，相互的丝线间距离优选地在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。这确保对于垫70的低的波动性和加强的流动特性之间的可接受的权衡。
流动加强垫70的经向条带71的纤维纺纱可以如图6中示出的以单个层布置。这确保小厚度和低重量，同时单丝线73确保流动特性。纤维纺纱72的平均丝线直径为优选地至多50微米，优选地至多25微米，甚至更优选地至多20微米。
单丝线73的平均直径在100与1000微米之间，优选地在150与500微米之间。单丝线73的平均直径可以例如为大约250微米或350微米。
垫70的重量优选地在50与500g/m2之间，优选地在75与250g/m2之间，并且更优选地在100与200g/m2之间。垫中的纤维纺纱的重量优选地在50与400g/m2之间，优选地在60与200g/m2之间，并且更优选地在75与150g/m2之间。纤维纺纱的标称线性纺纱重量可以例如是200特克斯。垫中的单丝线73的重量在10与100g/m2之间，优选地在15与80g/m2之间，并且更优选地在20与75g/m2之间。单丝线的标称线性丝线重量可以例如是65或130特克斯。
虽然已经关于主层压体或翼梁帽中的铺设解释本发明，但所认识到的是，流动加强垫还可以用于风力涡轮机叶片中的其他地方，例如叶片的前边缘和后边缘处的增强物处(未示出)。流动加强垫还可以用在叶片的夹层构造部分处。此外，它们可以用在叶片的根部处。此外，所认识到的是，流动加强垫可以沿需要的流的方向定向。例如在根部区段中，所认识到的是，流动加强垫可以沿横向方向定向，以便确保沿风力涡轮机叶片的展向方向的改善的流。最后，虽然已经关于干纤维增强层解释本发明，但是清楚的是，还可以使用预浸料或预固化元件，诸如拉挤件。
本公开的示例性实施例在以下项目中阐述：
1.一种制造诸如翼梁帽的风力涡轮机叶片部分的方法，该方法借助于树脂转移模制，优选地借助于真空辅助树脂转移模制，其中在模具腔体中用液体树脂浸渍纤维增强材料，其中模具腔体包括刚性模具部分，该刚性模具部分具有限定风力涡轮机叶片部分的表面的模具表面，其中该方法包括以下步骤：
a)将多个纤维增强层堆叠在刚性模具部分上，从而形成纤维增强堆叠结构，
b)在纤维增强堆叠结构中提供至少一个流动加强垫，
c)将第二模具部分，例如真空袋，抵靠刚性模具部分密封，以形成模具腔体，
d)可选地排空模具腔体，
e)将树脂供应到模具腔体，以及
f)将树脂固化或硬化以便形成风力涡轮机叶片部分；
其中至少一个流动加强垫具有纵向方向和横向方向，该纵向方向具有在第一纵向端部与第二纵向端部之间的纵向延伸范围，该横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围，并且其中流动加强垫包括：
沿经向方向平行布置的纤维纺纱，以及
多个单独的单丝线，其以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向。
2.根据项目1所述的方法，其中步骤a)和b)通过在区域模具部分上交替地堆叠以下来进行：
i)数个纤维增强层，以及
ii)流动加强垫，
并且重复步骤i)和ii)直到获得纤维增强堆叠结构的期望厚度。
3.根据项目1或2所述的方法，其中经向方向沿垫的纵向方向定向并且纬向方向沿垫的横向方向定向。
4.根据项目3所述的方法，其中流动加强垫或多个流动加强垫布置成使得纤维纺纱基本上沿风力涡轮机叶片部分的纵向方向定向并且单丝线基本上沿风力涡轮机叶片部分的横向方向定向。
5.根据项目1-4中任一项所述的方法，其中至少一个流动加强垫包括布置在垫的第一侧部和/或第二侧部处的稳定材料。
6.根据项目5所述的方法，其中稳定材料是纱罗编织物、纱网编织物、交叉编织物、缝纫纱线、熔融热塑性纱线等中的至少一个。
7.根据项目1-6中任一项所述的方法，其中纤维纺纱布置在具有经向条带宽度的经向条带中。
8.据项目7所述的方法，其中经向条带宽度在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。
9.根据项目1-8中任一项所述的方法，其中相互的丝线间距离在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。
10.根据项目1-9中任一项所述的方法，其中流动加强垫中的经向条带的纤维纺纱以单个层布置。
11.根据项目1-10中任一项所述的方法，其中纤维纺纱是玻璃纤维纺纱。
12.根据项目1-11中任一项所述的方法，其中单丝线由例如聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物材料制成。
13.根据项目1-12中任一项所述的方法，其中纤维纺纱的平均丝线直径为至多50微米，优选地至多25微米，甚至更优选地至多20微米。
14.根据项目1-13中任一项所述的方法，其中单丝线的平均直径在100与1000微米之间，优选地在150与500微米之间，例如大约250微米或350微米。
15.根据项目1-14中任一项所述的方法，其中垫的重量在50与500g/m2之间，优选地在75与250g/m2之间，并且更优选地在100与200g/m2之间。
16.根据项目1-15中任一项所述的方法，其中垫中的纤维纺纱的重量在50与400g/m2之间，优选地在60与200g/m2之间，并且更优选地在75与150g/m2之间。
17.根据项目1-16中任一项所述的方法，其中垫中的单丝线的重量在10与100g/m2之间，优选地在15与80g/m2之间，并且更优选地在20与75g/m2之间。
18.根据项目1-17中任一项所述的方法，其中纤维纺纱布置在具有经向条带宽度的经向条带中，经向条带包括：
围绕单丝线沿第一方向编织的第一经向条带，以及
围绕单丝线沿相反的、第二方向编织的第二经向条带。
19.根据项目18所述的方法，其中
第一经向条带各自包括多个平行延伸的第一纤维纺纱，以及
第二经向条带各自包括多个平行延伸的第二纤维纺纱。
20.一种根据项目1-19中任一项制造的用于风力涡轮机的翼梁帽。
21.一种用于风力涡轮机的翼梁帽，包括形成纤维增强堆叠结构的多个堆叠的纤维增强层，以及纤维增强堆叠结构内的至少一个流动加强垫，其中多个堆叠的纤维增强层和至少一个流动加强垫嵌入聚合物基质中，
其中至少一个流动加强垫具有纵向方向和横向方向，该纵向方向具有在第一纵向端部与第二纵向端部之间的纵向延伸范围，该横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围，并且其中流动加强垫包括：
沿经向方向平行布置的纤维纺纱，以及
多个单独的单丝线，其以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向。
22.一种用于在制造风力涡轮机叶片部分的方法中使用的流动加强垫，其中流动加强垫具有纵向方向和横向方向，该纵向方向具有在第一纵向端部与第二纵向端部之间的纵向延伸范围，该横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围，其中流动加强垫包括：
沿经向方向平行布置的纤维纺纱，以及
多个单独的单丝线，其以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向。
23.根据项目22所述的流动加强垫，其中经向方向沿纵向方向定向并且纬向方向沿横向方向定向。
24.根据项目22-23中任一项所述的流动加强垫，其中稳定材料布置在垫的第一侧部和/或第二侧部处，例如其中稳定材料是纱罗编织物、纱网编织物、交叉编织物、缝纫纱线、熔融热塑性纱线等中的至少一个。
25.根据项目22-24中任一项所述的流动加强垫，其中纤维纺纱布置在具有经向条带宽度的经向条带中，例如其中经向条带宽度在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。
26.根据项目22-25中任一项所述的流动加强垫，其中相互的丝线间距离在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。
27.根据项目22-26中任一项所述的流动加强垫，其中纤维纺纱是玻璃纤维纺纱，和/或其中单丝线由例如聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物材料制成。
28.根据项目22-27中任一项所述的流动加强垫，其中纤维纺纱布置在具有经向条带宽度的经向条带中，经向条带包括：
围绕单丝线沿第一方向编织的第一经向条带，以及
围绕单丝线沿相反的、第二方向编织的第二经向条带。
29.根据项目28所述的流动加强垫，其中
第一经向条带各自包括多个平行延伸的第一纤维纺纱，以及
第二经向条带各自包括多个平行延伸的第二纤维纺纱。
参考标记列表
2风力涡轮机
4塔架
6机舱
8毂部
10叶片
14叶片末梢
16叶片根部
18前边缘
20后边缘
22变桨轴线
30根部区域
32过渡区域
34翼型区域
36压力侧壳体
38吸力侧壳体
40肩部
41负荷承载结构/翼梁帽
42纤维增强层
43夹层芯材料
45负荷承载结构/翼梁帽
46纤维增强层
47夹层芯材料
50第一抗剪腹板
51夹层芯材料
52蒙皮层
55第一抗剪腹板
56夹层芯材料
57蒙皮层
60填充物罩体(robe)
70流动加强层
71经向条带
72纺纱
73单丝线
74空隙
75稳定材料

Claims (25)

1.一种制造诸如翼梁帽的风力涡轮机叶片部分的方法，所述方法借助于树脂转移模制，优选地借助于真空辅助树脂转移模制，其中在模具腔体中用液体树脂浸渍纤维增强材料，其中所述模具腔体包括刚性模具部分，所述刚性模具部分具有限定所述风力涡轮机叶片部分的表面的模具表面，其中所述方法包括以下步骤：
a)将多个纤维增强层堆叠在所述刚性模具部分上，从而形成纤维增强堆叠结构，
b)在所述纤维增强堆叠结构中提供至少一个流动加强垫，
c)将第二模具部分，例如真空袋，抵靠所述刚性模具部分密封，以形成所述模具腔体，
d)可选地排空所述模具腔体，
e)将树脂供应到所述模具腔体，以及
f)将所述树脂固化或硬化以便形成所述风力涡轮机叶片部分；
其中所述至少一个流动加强垫具有纵向方向和横向方向，所述纵向方向具有在第一纵向端部和第二纵向端部之间的纵向延伸范围，所述横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围，并且其中所述流动加强垫包括：
沿经向方向平行布置的纤维纺纱，以及
多个单独的单丝线，其以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)和b)通过在区域模具部分上交替地堆叠以下来进行：
i)数个纤维增强层，以及
ii)流动加强垫，
并且重复步骤i)和ii)直到获得所述纤维增强堆叠结构的期望厚度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述经向方向沿所述垫的所述纵向方向定向，并且所述纬向方向沿所述垫的所述横向方向定向。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述流动加强垫或多个所述流动加强垫布置成使得所述纤维纺纱基本上沿所述风力涡轮机叶片部分的纵向方向定向并且所述单丝线基本上沿所述风力涡轮机叶片部分的横向方向定向。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述至少一个流动加强垫包括布置在所述垫的所述第一侧部和/或所述第二侧部处的稳定材料。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述稳定材料是纱罗编织物、纱网编织物、交叉编织物、缝纫纱线、熔融热塑性纱线等中的至少一个。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述纤维纺纱布置在具有经向条带宽度的经向条带中。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述经向条带宽度在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述相互的丝线间距离在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述流动加强垫中的经向条带的所述纤维纺纱以单个层布置。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述纤维纺纱是玻璃纤维纺纱。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述单丝线由例如聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物材料制成。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述纤维纺纱的平均丝线直径为至多50微米，优选地至多25微米，甚至更优选地至多20微米。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述单丝线的平均直径在100与1000微米之间，优选地在150与500微米之间，例如大约250微米或350微米。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中所述垫的重量在50与500g/m2之间，优选地在75与250g/m2之间，并且更优选地在100与200g/m2之间。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述垫中的所述纤维纺纱的重量在50与400g/m2之间，优选地在60与200g/m2之间，并且更优选地在75与150g/m2之间。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中所述垫中的所述单丝线的重量在10与100g/m2之间，优选地在15与80g/m2之间，并且更优选地在20与75g/m2之间。
18.一种根据权利要求1-17中任一项制造的用于风力涡轮机的翼梁帽。
19.一种用于风力涡轮机的翼梁帽，包括形成纤维增强堆叠结构的多个堆叠的纤维增强层，以及所述纤维增强堆叠结构内的至少一个流动加强垫，其中所述多个堆叠的纤维增强层和所述至少一个流动加强垫嵌入聚合物基质中，
其中所述至少一个流动加强垫具有纵向方向和横向方向，所述纵向方向具有在第一纵向端部与第二纵向端部之间的纵向延伸范围，所述横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围，并且其中所述流动加强垫包括：
沿经向方向平行布置的纤维纺纱，以及
多个单独的单丝线，其以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向。
20.一种用于在制造风力涡轮机叶片部分的方法中使用的流动加强垫，其中所述流动加强垫具有纵向方向和横向方向，所述纵向方向具有在第一纵向端部与第二纵向端部之间的纵向延伸范围，所述横向方向具有在第一侧部与第二侧部之间的横向延伸范围，其中所述流动加强垫包括：
沿经向方向平行布置的纤维纺纱，以及
多个单独的单丝线，其以相互的丝线间距离布置并且沿纬向方向定向。
21.根据权利要求20所述的流动加强垫，其中所述经向方向沿所述纵向方向定向并且所述纬向方向沿所述横向方向定向。
22.根据权利要求20-21中任一项所述的流动加强垫，其中稳定材料布置在所述垫的所述第一侧部和/或所述第二侧部处，例如其中所述稳定材料是纱罗编织物、纱网编织物、交叉编织物、缝纫纱线、熔融热塑性纱线等中的至少一个。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的流动加强垫，其中所述纤维纺纱布置在具有经向条带宽度的经向条带中，例如其中所述经向条带宽度在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。
24.根据权利要求20-23中任一项所述的流动加强垫，其中所述相互的丝线间距离在1000微米与5000微米之间，优选地在1500微米与3500微米之间，甚至更优选地在2000微米与2500微米之间。
25.根据权利要求20-24中任一项所述的流动加强垫，其中所述纤维纺纱是玻璃纤维纺纱，和/或其中所述单丝线由例如聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物材料制成。
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FR2577946B1 (fr) * 1985-02-22 1987-03-27 Chomarat & Cie Armature textile utilisable pour la realisation de complexes stratifies
DK176335B1 (da) 2001-11-13 2007-08-20 Siemens Wind Power As Fremgangsmåde til fremstilling af vindmöllevinger
AU2003262050B2 (en) * 2002-11-14 2009-07-02 Toray Industries, Inc. Reinforcing fiber substrate, composite material and method for producing the same
JP4341419B2 (ja) * 2004-02-03 2009-10-07 東レ株式会社 プリフォームの製造方法および複合材料の製造方法
EP2687356A1 (en) * 2012-07-20 2014-01-22 Ahlstrom Corporation A unidirectional reinforcement and a method of producing a unidirectional reinforcement
LT2874802T (lt) * 2012-07-20 2017-03-27 Ahlstrom Corporation Vienakryptis sustiprinimas ir vienakrypčio sustiprinimo gavimo būdas

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