CN117242258A - 用于风力涡轮机叶片的主层压体及相关方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于风力涡轮机叶片的主层压体、一种风力涡轮机叶片以及用于制造这种构件的方法。主层压体沿着纵向方向延伸并且包括连接器元件,连接器元件包括传导性网格区部和长形连接器部分,其中连接器部分长度长于传导性网格区部和第一边缘之间的边缘距离,并且其中长形连接器部分的二级连接器区部绕基本上平行于纵向方向的弯曲轴线可弯曲。

Description

用于风力涡轮机叶片的主层压体及相关方法
技术领域
本公开涉及用于风力涡轮机叶片的主层压体,并且更具体地涉及用于风力涡轮机叶片的主层压体的雷电保护的主层压体。特别地,对于主层压体,包括传导性纤维,诸如碳纤维,诸如在拉挤碳元件中。主层压体指风力涡轮机叶片的负荷承载结构并且可以集成在叶片的壳体中。主层压体可以可替代地称为翼梁帽。
背景技术
随着风力涡轮机和风力涡轮机叶片在尺寸上增加,雷电袭击风力涡轮机的风险增加。因此向风力涡轮机并且特别是风力涡轮机叶片提供雷电保护措施越来越受到关注。
已知的是向用于风力涡轮机的叶片提供在叶片内部的雷电接收器,雷电接收器与能够将雷电电流连接到地的下导体电连接。
风力涡轮机叶片典型地由数个构件组装。例如,典型的风力涡轮机叶片通过模制单独的壳体半部、抗剪腹板等制造。
纤维增强聚合物的风力涡轮机叶片以及特别是风力涡轮机叶片的空气动力学壳体通常在模具中制造,其中通过将玻璃纤维垫和/或其他纤维增强材料(诸如碳纤维)布置在两个模具部分中的每个中来分开地制造叶片的压力侧和吸力侧。然后,两个半部定位在彼此的顶部上,并且两个半部胶合在一起。叶片部分可以通过转动和重新定位整个半模具来定位在彼此的顶部上。
随着对用于风力涡轮机的叶片的需求趋向于增加长度的叶片,同时出现了对于制造具有增加的刚度和相对较低的重量的叶片的需要。实现这些特性的一种方式是将各种类型的纤维组合在叶片的层压体中,例如一种选择是组合玻璃纤维和碳纤维,并且同样碳纤维或玻璃纤维可以有利地与钢纤维组合。因此与其他类型的纤维的组合也是可能的,并且是专门采用碳纤维或其他合适的纤维类型也是一种选择。利用一些纤维类型可能具有问题,因为纤维类型中的一些是导电的,例如碳纤维和钢纤维。直接袭击到层压体中的雷电可能引起对包括导电的纤维的叶片的损坏,因为它们将传导电流,并且由此即被很大程度地加热。此外,将纤维结合在一起的树脂可能是不良导体,从而提供在树脂中保持的传导性纤维之间的闪络的风险,这可能潜在地损坏材料。
因此,提供保护包括导电材料的风力涡轮机叶片的构件免受雷电袭击的损坏的雷电保护系统以及集成雷电保护系统的方法越来越重要。
发明内容
本公开的一目的是提供包括主层压体的风力涡轮机叶片,以及用于制造这种主层压体和风力涡轮机叶片的方法,其克服现有技术的缺点中的至少一些。
因此,公开了一种用于风力涡轮机叶片的主层压体,其中主层压体沿着纵向方向延伸并且包括多个纤维元件,其中多个纤维元件中的每个包括基本上沿着纵向方向布置的传导性纤维,例如碳纤维或钢纤维。多个纤维元件可以是单独的纤维(诸如粗纱(rowing)或落纤)或预制的纤维元件(诸如例如沿着纵向方向延伸的拉挤纤维元件)。可替代地或另外,多个纤维元件可以是预浸件。
多个纤维元件共同沿着纵向方向从第一端部延伸到第二端部并且在第一边缘和第二边缘之间沿着垂直于纵向方向的横向方向延伸。厚度方向垂直于横向方向和纵向方向。多个纤维元件共同在第一边缘和第二边缘之间和/或在第一端部和第二端部之间形成顶部表面。多个纤维元件可以共同在底部表面和顶部表面之间沿着厚度方向延伸。
主层压体包括连接器元件,连接器元件包括传导性网格区部和长形连接器部分。传导性网格区部可以是铜和/或延展金属箔(EMF)。长形连接器部分在初级连接器部分端部和二级连接器部分端部之间延伸。初级连接器部分端部与传导性网格区部耦合。长形连接器部分以连接器部分长度从传导性网格区部延伸到二级连接器部分端部。长形连接器部分具有朝向初级连接器部分端部的初级连接器区部和在初级连接器区部和二级连接器部分端部之间的二级连接器区部。传导性网格区部在距第一边缘边缘距离处布置在多个纤维元件的顶部表面的区部处,并且长形连接器部分沿横向方向从初级连接器部分端部朝向第一边缘延伸。连接器部分长度长于边缘距离。长形连接器部分的二级连接器区部可以绕基本上平行于纵向方向的弯曲轴线可弯曲。
所公开的主层压体具有的优点是,使主层压体的处置更容易,因为伸出的元件被限制,该伸出的元件可能在主层压体的提升期间断裂,并且在处置期间可能具有安全问题。
此外,本公开提供降低损坏雷电保护元件(其可能引起风力涡轮机的区域处于被雷电损坏的增加的风险)的风险的方法。
还公开了一种风力涡轮机叶片,包括主层压体,诸如如上所述的主层压体。风力涡轮机叶片沿纵向方向从根部延伸到末梢。当主层压体布置在风力涡轮机叶片中时,风力涡轮机叶片的纵向方向和主层压体的纵向方向可以是相同的方向和/或它们可以平行。风力涡轮机叶片包括压力侧和吸力侧。
还公开了一种用于制造用于风力涡轮机叶片的主层压体(诸如如上所述的主层压体)的方法。
方法包括提供多个纤维元件,其中多个纤维元件中的每个包括传导性纤维,例如碳纤维或钢纤维。方法进一步包括布置如上所述的多个纤维元件,例如使得传导性纤维基本上沿着纵向方向布置,并且使得多个纤维元件共同沿着纵向方向从第一端部延伸到第二端部并且在第一边缘和第二边缘之间沿着垂直于纵向方向的横向方向延伸,并且使得多个纤维元件共同在第一边缘和第二边缘之间和/或在第一端部和第二端部之间形成顶部表面。
方法包括提供连接器元件,诸如如上所述的连接器元件,其例如包括传导性网格区部和长形连接器部分。长形连接器部分在初级连接器部分端部和二级连接器部分端部之间延伸。初级连接器部分端部与传导性网格区部耦合。长形连接器部分以连接器部分长度从传导性网格区部延伸到二级连接器部分端部。长形连接器部分具有朝向初级连接器部分端部的初级连接器区部和在初级连接器区部和二级连接器部分端部之间的二级连接器区部。
方法包括布置连接器元件,使得传导性网格区部在距第一边缘边缘距离处在顶部表面的区部处,并且使得长形连接器部分从初级连接器部分端部沿横向方向朝向第一边缘延伸,并且使得连接器部分长度长于边缘距离。
方法包括用第一树脂灌注多个纤维元件、传导性网格区部和长形连接器部分的初级连接器区部,而不用第一树脂灌注二级连接器区部。
还公开了一种用于制造风力涡轮机叶片的方法,诸如如上所述的风力涡轮机叶片。方法包括提供沿纵向方向从根部延伸到末梢的叶片壳体。叶片壳体具有用于形成风力涡轮机叶片的外表面的外部表面和与外部表面相反的内侧。
方法包括提供主层压体,诸如如上所述的主层压体。主层压体可以由如上所述的用于制造主层压体的方法提供。提供的主层压体的长形连接器部分的二级连接器区部可以绕基本上平行于纵向方向的弯曲轴线弯曲,例如使得长形连接器部分形成多于45度、诸如多于90度的弯曲,和/或使得长形连接器部分不穿过(cross)主层压体的第一边缘。
方法包括将主层压体定位在叶片壳体的内侧上,使得叶片壳体的纵向方向基本上与主层压体的纵向方向平行,并且使得多个纤维元件的顶部表面背对叶片壳体的内侧。
方法包括将长形连接器变直以减小弯曲,使得长形连接器部分穿过主层压体的多个纤维元件的第一边缘延伸,并且二级连接器区部连接到叶片壳体的内侧的内侧表面部分。
附图说明
下面将关于附图更详细地描述本公开的实施例。附图示出实施本公开的一种方式,并且不应被解释为对落入所附权利要求集的范围内的其他可能的实施例的限制。
图1图示示例性风力涡轮机,
图2示出示例性风力涡轮机叶片的示意图,
图3是图示示例性风力涡轮机叶片的横截面视图的示意图,
图4和图5示意性地图示示例性主层压体,
图6示意性地图示示例性连接器元件,
图7示意性地图示另一示例性连接器元件,
图8示意性地图示示例性布置结构的分解图,
图9A和图9B示意性地图示风力涡轮机叶片的部分,
图10是示例性方法的框图,
图11A-E示意性地图示方法的步骤,
图12是示例性方法的框图,
图13A-D示意性地图示方法的步骤,
具体实施方式
下文提供如上阐述的本公开的方面的进一步的细节。细节和/或优点可以在任何实施例和/或方面中实施,即使未如此图示,或即使未如此明确描述。
用于制造主层压体的方法可以包括,例如在用第一树脂灌注之前,将多个纤维元件、传导性网格区部和长形连接器部分的初级连接器区部封闭在树脂灌注封闭物中,可选地使得长形连接器部分的二级连接器区部伸出到树脂灌注封闭物的外部。可替代地或另外,方法可以包括将长形连接器部分的二级连接器区部封闭在保护性封闭物中。由此,可以防止二级连接器区部的树脂灌注,以维持二级连接器区部的柔性。
如以上提及的,二级连接器区部可以例如在定位在叶片壳体的内侧上之前绕弯曲轴线弯曲。二级连接器区部的弯曲可以在用于制造风力涡轮机叶片或主层压体的方法期间的各种点处提供。用于制造主层压体的方法可以包括将长形连接器部分绕基本上平行于纵向方向的弯曲轴线弯曲。例如,用于制造主层压体的方法可以包括在用第一树脂灌注之前和/或在将元件封闭在树脂灌注封闭物中之前和/或在将二级连接器区部封闭在保护性封闭物中之前将长形连接器部分弯曲。
风力涡轮机叶片可以包括沿纵向方向延伸并且配置成提供到地的电耦合的下导体。主层压体的连接器元件可以电连接到下导体。用于制造风力涡轮机叶片的方法可以包括将连接器元件电连接到风力涡轮机叶片的下导体。风力涡轮机叶片可以包括雷电接收器。雷电接收器可以与长形连接器部分的二级连接器部分端部(例如与布置在二级连接器部分端部处的板元件)耦合。在下文更详细地描述这种板元件。用于制造风力涡轮机叶片的方法可以包括将连接器元件电连接到风力涡轮机叶片的雷电接收器。雷电接收器可以提供在叶片壳体的外部表面上。雷电接收器可以通过叶片壳体(例如由导电的螺钉或螺栓)与长形连接器部分的二级连接器部分端部耦合。用于制造风力涡轮机叶片的方法可以包括通过叶片壳体(例如由导电的螺钉或螺栓)将雷电接收器与长形连接器的二级连接器部分端部耦合。
在将连接器元件连接到下导体和/或雷电接收器之后,二级连接器区部可以由该耦合固接,由此二级连接器区部可以几乎不再可弯曲。因此,长形连接器部分的二级连接器区部可以例如在安装在风力涡轮机叶片中之前是可弯曲的。
在将长形连接器变直以减小弯曲之后,用于制造风力涡轮机叶片的方法可以包括用第二树脂灌注叶片壳体和主层压体。第二树脂和第一树脂可以是相同类型的树脂,例如聚酯、环氧树脂或乙烯基脂。可替代地,第二树脂和第一树脂可以是不同类型的树脂。例如,第一树脂可以是聚酯并且第二树脂可以是乙烯基脂。
长形连接器部分可以穿过第一边缘延伸。二级连接器部分端部可以例如侧向于主层压体的多个纤维元件的顶部表面附接到风力涡轮机叶片的内部表面部分。
长形连接器部分可以是编织线缆。
传导性网格区部可以焊接到长形连接器部分的初级连接器部分端部。
传导性网格区部可以具有沿厚度方向的网格厚度。长形连接器部分可以具有沿厚度方向的连接器部分厚度。连接器部分厚度可以大于网格厚度。
传导性网格区部可以具有沿纵向方向的网格宽度,并且长形连接器部分具有沿纵向方向的连接器部分宽度。连接器部分宽度可以小于网格宽度。
连接器元件可以包括板元件。板元件可以是盘。板元件可以布置在二级连接器部分端部处。板元件可以适配成与风力涡轮机叶片的雷电接收器耦合和/或连接到风力涡轮机叶片的下导体。板元件可以焊接到二级连接器部分端部。
连接器元件可以包括插头或插座元件。插头或插座元件可以布置在二级连接器部分端部处。插头或插座元件可以适配成与和风力涡轮机叶片的雷电接收器连接的和/或和风力涡轮机叶片的下导体连接的对应插头或插座元件接合。在一些示例中,连接器元件可以包括插头元件并且雷电接收器和/或下导体可以与对应的插座元件连接。在其他示例中,连接器元件可以包括插座元件并且雷电接收器和/或下导体可以与对应的插头元件连接。
主层压体可以包括初级中间纤维层。初级中间纤维层可以包括传导性纤维,例如碳纤维和/或钢纤维。初级中间纤维层可以布置在传导性网格区部和多个纤维元件的顶部表面之间。主层压体可以包括二级中间纤维层。二级中间纤维层可以包括传导性纤维,例如碳纤维和/或钢纤维。二级中间纤维层可以布置在初级中间纤维层和多个纤维元件的顶部表面之间。初级中间纤维层的传导性纤维可以沿着一个或多个初级中间纤维方向布置。例如,初级中间纤维层可以是双轴纤维层。二级中间纤维层的传导性纤维可以沿着一个或多个二级中间纤维方向布置。例如,二级中间纤维层可以是双轴纤维层。一个或多个二级中间纤维方向中的一个或多个可以不同于一个或多个初级中间纤维方向。
主层压体可以包括初级顶部纤维层。初级顶部纤维层可以包括传导性纤维,例如碳纤维和/或钢纤维。传导性网格区部可以布置在初级顶部纤维层和多个纤维元件的顶部表面之间。主层压体可以包括二级顶部纤维层。二级顶部纤维层可以包括传导性纤维,例如碳纤维和/或钢纤维。二级顶部纤维层可以布置在初级顶部纤维层和传导性网格区部之间。初级顶部纤维层的纤维(诸如传导性纤维)可以沿着一个或多个初级顶部纤维方向布置。例如,初级顶部纤维层可以是双轴纤维层。二级顶部纤维层的纤维(诸如传导性纤维)可以沿着一个或多个二级顶部纤维方向布置。例如,二级顶部纤维层可以是双轴纤维层。一个或多个二级顶部纤维方向中的一个或多个可以不同于一个或多个初级顶部纤维方向。
一个或多个二级顶部纤维方向中的一个或多个或全部可以与一个或多个初级中间纤维方向相同。一个或多个初级顶部纤维方向中的一个或多个或全部可以与一个或多个二级中间纤维方向相同。
三级纤维层可以提供和布置成覆盖二级连接器区部。三级中间纤维层可以布置成使得三级中间纤维层在二级连接器区部和叶片壳体的内侧的内部表面部分之间。三级中间纤维层可以包括传导性纤维,例如碳纤维和/或钢纤维。用于制造风力涡轮机叶片的方法可以包括例如在叶片壳体的内侧的内部表面部分上提供三级中间纤维层以及布置三级中间纤维层,使得三级中间纤维层在二级连接器区部和叶片壳体的内侧的内部表面部分之间。三级顶部纤维层可以布置成使得二级连接器区部在三级顶部纤维层和叶片壳体的内侧的内部表面部分之间。三级顶部纤维层可以包括传导性纤维,例如碳纤维和/或钢纤维。用于制造风力涡轮机叶片的方法可以包括提供三级顶部纤维层,以及布置三级顶部纤维层使得二级连接器区部在三级顶部纤维层和叶片壳体的内侧的内部表面部分之间。
三级中间纤维层的纤维(诸如传导性纤维)可以沿着一个或多个三级中间纤维方向布置。例如,三级中间纤维层可以是双轴纤维层。三级顶部纤维层的纤维(诸如传导性纤维)可以沿着一个或多个三级顶部纤维方向布置。例如,三级顶部纤维层可以是双轴纤维层。
纤维层中的每个,诸如初级中间纤维层、二级中间纤维层、三级中间纤维层、初级顶部纤维层、二级顶部纤维层和/或三级顶部纤维层可以是纤维材料的布、纱或垫。
主层压体可以包括类似于如上所述的连接器元件的多个连接器元件。多个连接器元件可以电耦合到风力涡轮机叶片的下导体。风力涡轮机叶片可以包括多个雷电接收器,每个雷电接收器可以电耦合到相应连接器元件。
风力涡轮机叶片可以包括多个主层压体,例如两个主层压体,例如吸力侧主层压体和压力侧主层压体。多个主层压体中的每个可以如同如本文中所述的主层压体。
各种示例性实施例和细节在下文当相关时参考附图描述。应注意,附图可以或可以不按照比例绘制,并且类似结构或功能的元素贯穿附图由相似的参考标号表示。还应注意,附图仅旨在便于实施例的描述。它们不旨在作为本发明的详尽的描述或作为对本发明的范围的限制。此外,图示的实施例不需要具有示出的所有方面或优点。结合特别实施例描述的方面或优点不必需局限于该实施例并且能够在任何其他实施例中实践,即使未如此图示,或即使未如此明确描述。
图1图示了示例性风力涡轮机2,诸如根据所谓的“丹麦概念”的常规现代逆风风力涡轮机。风力涡轮机2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和末梢端部15的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的弦长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。
应注意,叶片的不同区段的弦通常不位于公共的平面中,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。
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体,叶片壳体包括两个叶片壳体部分或半壳体,第一叶片壳体部分24和第二叶片壳体部分26。风力涡轮机叶片10可以包括附加壳体部分,诸如第三壳体部分和/或第四壳体部分。第一叶片壳体部分24典型地是压力侧或逆风叶片壳体部分。第二叶片壳体部分26典型地是吸力侧或顺风叶片壳体部分。第一叶片壳体部分24和第二叶片壳体部分26沿着结合线或胶合接头28(其例如沿着叶片10的后边缘20和前边缘18延伸)用粘合剂(诸如胶合剂)紧固在一起。典型地,叶片壳体部分24、26的根部端部具有半圆形或半卵形的外横截面形状。
风力涡轮机叶片10包括下导体80和雷电接收器82。下导体80沿着叶片10的长度延伸并且配置成提供到地的电耦合。
图3是图示示例性风力涡轮机叶片10的横截面视图、例如风力涡轮机叶片10的翼型区域的横截面视图的示意图。风力涡轮机叶片10包括前边缘18、后边缘20、压力侧24和吸力侧26。风力涡轮机叶片10进一步包括两个主层压体100,一个朝向压力侧24布置并且另一个朝向吸力侧26布置。风力涡轮机叶片10包括在前边缘18和后边缘20之间的弦线38。另外,图示了可以限定在压力侧24和吸力侧26之间的叶片中央(有时也称为拱度线)。叶片中央39是垂直于弦线38测量的压力侧24和吸力侧26之间的中央。叶片中央可以通过从前边缘18到后边缘20画内切圆找到。叶片中央跟随这些内切圆的中心。
风力涡轮机叶片10包括抗剪腹板,诸如前边缘抗剪腹板42和后边缘抗剪腹板44。抗剪腹板42、44在风力涡轮机叶片10的压力侧24和吸力侧26之间、例如在主层压体100之间延伸。主层压体100可以包括碳纤维。壳体部分24、26可以包括玻璃纤维。主层压体100可以包括拉挤元件,诸如拉挤碳纤维元件。
下导体80布置在后边缘抗剪腹板44上,更具体地布置在后边缘抗剪腹板44的前边缘侧上。在另一示例中,下导体80可以布置在后边缘抗剪腹板44的后边缘侧上。在另一示例性风力涡轮机叶片中,下导体可以布置在中心板(未示出)上。下导体80沿着抗剪腹板44延伸。雷电接收器82布置在风力涡轮机叶片的外表面处或附近,例如一个在吸力侧26处并且一个在压力侧处。如图示的,雷电接收器82例如经由公共连接器84电连接到下导体80。
风力涡轮机叶片10还包括连接器元件102以用于将主层压体电连接到下导体80并且由此电连接到地。如图示的,连接器元件102可以由公共连接器84电连接到下导体80。例如,连接器元件102可以耦合到雷电接收器82,并且连接器元件102和雷电接收器82可以通常由公共连接器84连接到下导体80。
图4示意性地图示示例性主层压体100,诸如用于如上所述的风力涡轮机叶片10的主层压体100。主层压体100沿着纵向方向L延伸。
主层压体100包括多个纤维元件104。纤维元件104可以是拉挤纤维元件或纤维粗纱或类似物。在本示例中,示出九个纤维元件104,例如拉挤纤维元件。纤维元件104中的每个包括基本上沿着纵向方向L布置的传导性纤维106(为了简单,仅图示纤维元件104中的一个的传导性纤维106中的一些)。传导性纤维106可以例如是碳纤维。多个纤维元件104共同沿着纵向方向L从第一端部108延伸到第二端部110。在本示例中,纤维元件104中的每个也沿着纵向方向L延伸。多个纤维元件104共同在第一边缘112和第二边缘114之间沿着垂直于纵向方向L的横向方向T延伸。多个纤维元件104共同在第一边缘112和第二边缘114之间、以及在第一端部108和第二端部110之间形成顶部表面118。多个纤维元件104共同在底部表面116和顶部表面118之间沿着垂直于纵向方向L和横向方向T的厚度方向Z延伸。
主层压体100包括第一连接器元件102A,第一连接器元件102A包括第一传导性网格区部120A和第一长形连接器部分122A。主层压体100包括可选的第二连接器元件102B,第二连接器元件102B包括第二传导性网格区部120B和第二长形连接器部分122B。主层压体100可以包括未进一步图示的连接器元件。长形连接器部分122A、122B可以是编织线缆。因此,可以提供长形连接器部分122A、122B以便允许其至少部分的弯曲而不有损导电性。
长形连接器部分122A、122B中的每个在相应初级连接器部分端部124和二级连接器部分端部126之间延伸。初级连接器部分端部124与相应传导性网格区部120A、120B耦合。例如,传导性网格区部可以焊接到初级连接器部分端部。长形连接器部分122A、122B中的每个以连接器部分长度L1、L2从相应传导性网格区部120A、120B延伸到二级连接器部分端部126。长形连接器部分122A、122B中的每个具有朝向初级连接器部分端部124的初级连接器区部128和在初级连接器区部128和二级连接器部分端部126之间的二级连接器区部130。
传导性网格区部120A、120B在距第一边缘112相应边缘距离d1、d2处布置在顶部表面118的相应区部132A、132B处。具体地,第一传导性网格区部120A在距第一边缘112第一边缘距离d1处布置在顶部表面118的第一区部132A处。第二传导性网格区部120B在距第一边缘112第二边缘距离d2处布置在顶部表面118的第二区部132A处。
长形连接器部分122A、122B从它们的初级连接器部分端部124沿横向方向朝向第一边缘144延伸。连接器部分长度L1、L2长于距第一边缘112的边缘距离d1、d2。具体地,第一长形连接器部分122A的连接器部分长度L1长于第一边缘距离d1。第二长形连接器部分122B的连接器部分长度L2长于第二边缘距离d2。长形连接器部分122A、122B穿过第一边缘112延伸。
长形连接器部分122A、122B的二级连接器区部130绕基本上平行于纵向方向L的弯曲轴线Ax1可弯曲,如图5中图示的,其示意性地图示了与图4中图示的相同的主层压体100。由此,主层压体100可以与叶片壳体分开制造,并且主层压体可以重新定位到叶片壳体,而不用连接器元件102A、102B在边缘上延伸,其可能使主层压体的处置复杂。在将主层压体100布置在叶片壳体中之后,长形连接器部分122A、122B可以变直到它们所期望的位置。
图6示意性地图示了示例性连接器元件102,诸如如图4和图5中图示的连接器元件102A、102B。连接器元件102包括如上所述的传导性网格区部120和长形连接器部分122。
传导性网格区部120具有沿厚度方向Z的网格厚度z1。长形连接器部分122具有沿厚度方向Z的连接器部分厚度z2。连接器部分厚度z2大于网格厚度z1。
传导性网格区部120具有沿纵向方向L的网格宽度w1。长形连接器部分122具有沿纵向方向L的连接器部分宽度w2。连接器部分宽度w2小于网格宽度w1。
如在本附图中图示的,连接器元件102包括可选的板元件134。板元件134布置在二级连接器部分端部126处。例如,板元件134可以焊接到二级连接器部分端部126。板元件134适配成与风力涡轮机叶片的雷电接收器耦合和/或连接到风力涡轮机叶片的下导体。因此,板元件134可以提供用于将连接器元件102、以及有效地还有它布置在其上的主层压体电连接到雷电接收器和/或下导体。板元件134可以是如所图示的盘。
图7示意性地图示了另一示例性连接器元件102,诸如如图4和图5中图示的连接器元件102A、102B。特别地,图7图示了连接器元件102可以包括插座元件136。插座元件136布置在二级连接器部分端部126处。插座元件136可以适配成与对应的插头元件138接合。例如,插头元件138可以与风力涡轮机叶片的雷电接收器连接和/或与风力涡轮机叶片的下导体连接。插头138和插座136可以互换,即长形连接器部分122可以包括插头元件138,并且插座元件可以与雷电接收器和/或下导体连接。如图示的插头/插座136、138连接还可以被用来将如图6中图示的板元件134连接到长形连接器部分122中。
图8示意性地图示了包括示例性连接器元件102(诸如如图4和图5中图示的连接器元件102A、102B)的示例性布置结构的分解图。此外,尽管未图示,但连接器元件102可以包括关于图6和图7描述的任何附加特征。
图8的布置结构可以形成主层压体的部分,即布置结构可以布置在如图4和图5中图示的多个纤维元件104的顶部表面118的区部(例如132A、132B)处。
初级中间纤维层140布置在传导性网格区部120和多个纤维元件104的顶部表面118之间。初级中间纤维层140可以包括传导性纤维,诸如碳纤维。二级中间纤维层142布置在初级中间纤维层140和多个纤维元件104的顶部表面118之间。二级中间纤维层142可以包括传导性纤维,诸如碳纤维。初级中间纤维层140的传导性纤维可以沿着初级中间纤维方向fi1布置。二级中间纤维层的传导性纤维142可以沿着二级中间纤维方向fi2布置。二级中间纤维方向fi2不同于初级中间纤维方向fi1。在一些示例中,初级中间纤维层140的传导性纤维沿着多个初级中间纤维方向布置,和/或二级中间纤维层142的传导性纤维沿着多个二级中间纤维方向布置。例如,初级中间纤维层140和/或二级中间纤维层142可以是双轴纤维层。在这种示例中,二级中间纤维方向中的至少一个可以不同于初级中间纤维方向中的至少一个。
传导性网格区部120布置在初级顶部纤维层144和多个纤维元件104的顶部表面118之间。初级顶部纤维层可以包括传导性纤维,诸如碳纤维。二级顶部纤维层146布置在初级顶部纤维层144和传导性网格区部120之间。二级顶部纤维层146可以包括传导性纤维,诸如碳纤维。初级顶部纤维层144的传导性纤维沿着初级顶部纤维方向ft1布置。二级顶部纤维层146的传导性纤维沿着二级顶部纤维方向ft2布置。二级顶部纤维方向ft2不同于初级顶部纤维方向ft1。在一些示例中,初级顶部纤维层144的传导性纤维沿着多个初级中间纤维方向布置,和/或二级顶部纤维层146的传导性纤维沿着多个二级中间纤维方向布置。例如,初级顶部纤维层144和/或二级顶部纤维层146可以是双轴纤维层。在这种示例中,二级顶部纤维方向中的至少一个可以不同于初级顶部纤维方向中的至少一个。
初级中间纤维层140、二级中间纤维层142、初级顶部纤维层144和/或二级顶部纤维层146中的每个可以是纤维材料的布、纱或垫。
图9A和图9B示意性地图示风力涡轮机叶片10、诸如图1-3的风力涡轮机叶片的部分。图9B是沿着图9A的区段B-B的横截面。风力涡轮机叶片10包括具有连接器元件102的主层压体100。风力涡轮机叶片沿纵向方向延伸。风力涡轮机叶片包括与长形连接器部分122的二级连接器部分端部126耦合的雷电接收器82。长形连接器部分122穿过多个纤维元件104的第一边缘112延伸。二级连接器部分端部126侧向于主层压体100的多个纤维元件104的顶部表面118附接到风力涡轮机叶片10的、例如叶片壳体部分24、26的内部表面部分148。
图10是用于制造用于风力涡轮机叶片的主层压体、诸如如关于先前附图描述的主层压体100的示例性方法300的框图。图11A-E图示方法300的过程的部分。因此,下文在相关的地方提供对图11A-E的参考。
方法300可以包括提供301主层压体模具150(见图11A)。
方法300包括提供302多个纤维元件,诸如如关于先前附图描述的纤维元件104。例如,其中多个纤维元件中的每个包括传导性纤维。
方法300包括布置304多个纤维元件,使得传导性纤维基本上沿着纵向方向布置。布置304进一步包括布置多个纤维元件,使得多个纤维元件共同沿着纵向方向从第一端部延伸到第二端部并且在第一边缘和第二边缘之间沿着垂直于纵向方向的横向方向延伸。布置304进一步包括布置多个纤维元件,使得多个纤维元件共同在第一边缘和第二边缘之间形成顶部表面。多个纤维元件104可以布置304在主层压体模具150中(见图11B)。
方法300包括提供306连接器元件,诸如如关于先前附图描述的连接器元件102、102A、102B。例如,连接器元件包括传导性网格区部和长形连接器部分,其中长形连接器部分在初级连接器部分端部和二级连接器部分端部之间延伸,并且初级连接器部分端部与传导性网格区部耦合。
方法300包括布置308连接器元件102,使得传导性网格区部120在距第一边缘边缘距离处在顶部表面的区部处(见图11C)。还进行布置308连接器元件使得长形连接器部分从初级连接器部分端部沿横向方向朝向第一边缘延伸。从传导性网格区部到二级连接器部分端部的连接器部分长度长于边缘距离,例如使得长形连接器部分可以穿过第一边缘延伸(见图4和图5)。
布置308连接器元件可以包括在连接器元件的传导性网格区部和多个纤维元件的顶部表面之间提供和/或布置初级和/或二级中间纤维层,如关于图8解释的。布置308连接器元件可以包括提供和/或布置初级和/或二级顶部纤维层,使得连接器元件的传导性网格区部在初级和/或二级顶部纤维层和多个纤维元件的顶部表面之间,如关于图8解释的。
长形连接器部分具有朝向初级连接器部分端部的初级连接器区部和在初级连接器区部和二级连接器部分端部之间的二级连接器区部。方法300包括用第一树脂灌注310多个纤维元件、传导性网格区部和长形连接器部分的初级连接器区部,而不用第一树脂灌注二级连接器区部。主层压体可以通过真空辅助树脂转移模制(VARTM)灌注310。
方法300可以包括例如在灌注310之前将多个纤维元件、传导性网格区部和长形连接器部分的初级连接器区部封闭312在树脂灌注封闭物154中(见图11E)。将多个纤维元件、传导性网格区部和长形连接器部分的初级连接器区部封闭312在树脂灌注封闭物中可以使得长形连接器部分的二级连接器区部伸出到树脂灌注封闭物外部,由此可以避免二级连接器区部的灌注,并且可以保持长形连接器部分的二级连接器区部的柔性,其可能可替代地被树脂灌注损害。可替代地或另外,方法可以包括将长形连接器部分102的二级连接器区部130封闭314在保护性封闭物152中(见图11E)。由此,可以另外或可替代地避免二级连接器区部的灌注。由此,将多个纤维元件、传导性网格区部和长形连接器部分的初级连接器区部封闭312在树脂灌注封闭物154中可以还包括将二级连接器区部130(其本身封闭在保护性封闭物152中)封闭在树脂灌注封闭物154中。
方法可以包括将长形连接器部分122、例如长形连接器部分122的二级连接器区部130绕基本上平行于纵向方向的弯曲轴线弯曲316(见图11D)。长形连接器部分可以在灌注310多个纤维元件、传导性网格区部和长形连接器部分的初级连接器区部之前弯曲316。长形连接器部分可以在将多个纤维元件、传导性网格区部和长形连接器部分的初级连接器区部封闭312在树脂灌注封闭物中之前和/或在将长形连接器部分的二级连接器区部封闭314在保护性封闭物中之前弯曲316。
图12是用于制造风力涡轮机叶片、诸如先前附图中的任一个的风力涡轮机叶片10的示例性方法400的框图。图13A-D图示方法400的过程的部分。因此,在下文当相关时提供对图13A-D的参考。
方法400包括提供402沿纵向方向从根部延伸到末梢的叶片壳体24、26(见图13A)。叶片壳体具有用于形成风力涡轮机叶片的外表面的外部表面160以及与外部表面相反的内侧162。叶片壳体可以通过铺设纤维材料以及用树脂例如通过VARTM灌注纤维材料而提供在叶片壳体模具中。
方法400包括提供404主层压体,诸如先前附图中的任一个的主层压体100。可以根据如关于图10描述的方法300提供404主层压体。特别地,主层压体可以包括平行于纵向方向的弯曲轴线弯曲的长形连接器部分的二级连接器区部,使得长形连接器部分形成多于45度、诸如多于90度的弯曲和/或使得长形连接器部分不穿过主层压体的第一边缘。例如,诸如图11E中例示的。
方法400包括将主层压体100定位406在叶片壳体24、26的内侧162上(见图13B),使得叶片壳体的纵向方向基本上与主层压体的纵向方向平行。此外,主层压体定位成使得多个纤维元件的顶部表面背离叶片壳体的内侧。
方法400包括将长形连接器122变直408以减小弯曲(见图13C)。变直408可以优选地在将主层压体定位406在叶片壳体的内侧上之后进行。由此,长形连接器部分穿过主层压体的多个纤维元件的第一边缘延伸并且二级连接器区部连接到叶片壳体的内侧的内部表面部分。
在将长形连接器变直408以减小弯曲之后,方法可以包括用第二树脂灌注410叶片壳体和主层压体。第二树脂可以与被用来灌注主层压体的第一树脂是相同类型的树脂。可替代地第一树脂和第二树脂可以是不同的树脂。
方法400可以包括,例如在灌注410叶片壳体和主层压体之前,提供412三级中间纤维层166,以及布置414三级中间纤维层166使得三级中间纤维层166在二级连接器区部130和叶片壳体24、26的内侧162的内部表面部分164之间(见图13B和图13C)。三级中间纤维层166可以包括传导性纤维,诸如碳纤维。
方法400可以包括,例如在灌注410叶片壳体和主层压体之前,提供416三级顶部纤维层168,并且布置418三级顶部纤维层168使得二级连接器区部130在三级顶部纤维层168和叶片壳体24、26的内侧162的内部表面部分164之间(见图13C)。三级顶部纤维层168可以包括传导性纤维,诸如碳纤维。
三级中间纤维层166和/或三级顶部纤维层168中的每个可以是纤维材料的布、纱或垫。
方法400可以包括将连接器元件电连接420到风力涡轮机叶片的下导体。可替代地或另外,例如同时地,方法400可以包括例如通过叶片壳体(诸如由导电的螺钉或螺栓)将提供在叶片壳体的外部表面160上的雷电接收器82与长形连接器122的二级连接器区部130和/或二级连接器部分端部126耦合422(见图13D)。
本公开的示例性实施例在下述项目中阐述:
1.一种用于风力涡轮机叶片的主层压体,主层压体延伸沿着纵向方向并且包括:
-多个纤维元件,其中多个纤维元件中的每个包括基本上沿着纵向方向布置的传导性纤维,多个纤维元件共同沿着纵向方向从第一端部延伸到第二端部并且在第一边缘和第二边缘之间沿着垂直于纵向方向的横向方向延伸,多个纤维元件共同在第一边缘和第二边缘之间形成顶部表面,厚度方向垂直于横向方向和纵向方向,
-连接器元件,包括传导性网格区部和长形连接器部分,长形连接器部分在初级连接器部分端部和二级连接器部分端部之间延伸,初级连接器部分端部与传导性网格区部耦合,长形连接器部分以连接器部分长度从传导性网格区部延伸到二级连接器部分端部,长形连接器部分具有朝向初级连接器部分端部的初级连接器区部和在初级连接器区部和二级连接器部分端部之间的二级连接器区部,传导性网格区部在距第一边缘边缘距离处布置在顶部表面的区部处,并且长形连接器部分从初级连接器部分端部沿横向方向朝向第一边缘延伸,其中连接器部分长度长于边缘距离,并且长形连接器部分的二级连接器区部绕基本上平行于纵向方向的弯曲轴线可弯曲。
2.根据项目1所述的主层压体,其中长形连接器部分是编织线缆。
3.根据前述项目中任一项所述的主层压体,其中传导性网格区部焊接到初级连接器部分端部。
4.根据前述项目中任一项所述的主层压体,其中传导性网格区部具有沿厚度方向的网格厚度并且长形连接器部分具有沿厚度方向的连接器部分厚度,其中连接器部分厚度大于网格厚度。
5.根据前述项目中任一项所述的主层压体,其中传导性网格区部具有沿纵向方向的网格宽度并且长形连接器部分具有沿纵向方向的连接器部分宽度,其中连接器部分宽度小于网格宽度。
6.根据前述项目中任一项所述的主层压体,其中连接器元件包括板元件,板元件布置在二级连接器部分端部处,板元件适配成与风力涡轮机叶片的雷电接收器耦合和/或连接到风力涡轮机叶片的下导体。
7.根据项目6所述的主层压体,其中板元件焊接到二级连接器部分端部。
8.根据项目1-5中任一项所述的主层压体,其中连接器元件包括插头或插座元件,插头或插座元件布置在二级连接器部分端部处,插头或插座元件适配成与和风力涡轮机叶片的雷电接收器连接的和/或和风力涡轮机叶片的下导体连接的对应的插头或插座元件接合。
9.根据前述项目中任一项所述的主层压体,其中多个纤维元件是沿着纵向方向延伸的拉挤纤维元件。
10.根据前述项目中任一项所述的主层压体,其中多个纤维元件的传导性纤维是碳纤维。
11.根据前述项目中任一项所述的主层压体,包括初级中间纤维层,初级中间纤维层包括传导性纤维,诸如碳纤维,其中初级中间纤维层布置在传导性网格区部和多个纤维元件的顶部表面之间。
12.根据项目11所述的主层压体,包括二级中间纤维层,二级中间纤维层包括传导性纤维,诸如碳纤维,其中二级中间纤维层布置在初级中间纤维层和多个纤维元件的顶部表面之间,并且其中初级中间纤维层的传导性纤维沿着一个或多个初级中间纤维方向布置并且二级中间纤维层的传导性纤维沿着一个或多个二级中间纤维方向布置,并且其中一个或多个二级中间纤维方向中的至少一个不同于一个或多个初级中间纤维方向。
13.根据项目11-12中任一项所述的主层压体,其中初级中间纤维层和/或二级中间纤维层是双轴纤维层。
14.根据前述项目中任一项所述的主层压体,包括初级顶部纤维层,初级顶部纤维层包括传导性纤维,诸如碳纤维,其中传导性网格区部布置在初级顶部纤维层和多个纤维元件的顶部表面之间。
15.根据项目14所述的主层压体,包括二级顶部纤维层,二级顶部纤维层包括传导性纤维,诸如碳纤维,其中二级顶部纤维层布置在初级顶部纤维层和传导性网格区部之间,并且其中初级顶部纤维层的传导性纤维沿着一个或多个初级顶部纤维方向布置并且二级顶部纤维层的传导性纤维沿着一个或多个二级顶部纤维方向布置,并且其中一个或多个二级顶部纤维方向中的至少一个不同于一个或多个初级顶部纤维方向。
16.根据项目14-15中任一项所述的主层压体,其中初级顶部纤维层和/或二级顶部纤维层是双轴纤维层。
17.一种风力涡轮机叶片,包括根据前述项目中任一项所述的主层压体,风力涡轮机叶片沿纵向方向从根部延伸到末梢并且包括压力侧、吸力侧,风力涡轮机叶片进一步包括沿纵向方向延伸并且配置成提供到地的电耦合的下导体,并且其中连接器元件电连接到下导体。
18.根据项目17所述的风力涡轮机叶片,包括雷电接收器,并且其中雷电接收器与长形连接器部分的二级连接器部分端部耦合。
19.根据项目17-18中任一项所述的风力涡轮机叶片,其中长形连接器部分穿过第一边缘延伸,并且二级连接器部分端部侧向于主层压体的多个纤维元件的顶部表面附接到风力涡轮机叶片的内部表面部分。
20.一种制造用于风力涡轮机叶片的主层压体的方法,方法包括:
-提供多个纤维元件,其中多个纤维元件中的每个包括传导性纤维,
-布置多个纤维元件,使得传导性纤维基本上沿着纵向方向布置,并且使得多个纤维元件共同沿着纵向方向从第一端部延伸到第二端部并且在第一边缘和第二边缘之间沿着垂直于纵向方向的横向方向延伸,多个纤维元件共同在第一边缘和第二边缘之间形成顶部表面,厚度方向垂直于横向方向和纵向方向,
-提供包括传导性网格区部和长形连接器部分的连接器元件,长形连接器部分在初级连接器部分端部和二级连接器部分端部之间延伸,初级连接器部分端部与传导性网格区部耦合,长形连接器部分以连接器部分长度从传导性网格区部延伸到二级连接器部分端部,长形连接器部分具有朝向初级连接器部分端部的初级连接器区部和在初级连接器区部和二级连接器部分端部之间的二级连接器区部,
-布置连接器元件,使得传导性网格区部在距第一边缘边缘距离处在顶部表面的区部处,并且使得长形连接器部分从初级连接器部分端部沿横向方向朝向第一边缘延伸,其中连接器部分长度长于边缘距离,
-用第一树脂灌注多个纤维元件、传导性网格区部和长形连接器部分的初级连接器区部,而不用第一树脂灌注二级连接器区部。
21.根据项目20所述的方法,包括将多个纤维元件、传导性网格区部和长形连接器部分的初级连接器区部封闭在树脂灌注封闭物中,并且使得长形连接器部分的二级连接器区部伸出到树脂灌注封闭物外部。
22.根据项目20-21中任一项所述的方法,包括将长形连接器部分的二级连接器区部封闭在保护性封闭物中。
23.根据项目20-22中任一项所述的方法,包括将长形连接器部分绕基本上平行于纵向方向的弯曲轴线弯曲。
24.一种用于制造风力涡轮机叶片的方法,包括:
-提供沿纵向方向从根部延伸到末梢的叶片壳体,叶片壳体具有用于形成风力涡轮机叶片的外表面的外部表面和与外部表面相反的内侧,
-提供根据项目1-16中任一项所述的主层压体,其中长形连接器部分的二级连接器区部绕基本上平行于纵向方向的弯曲轴线弯曲,使得长形连接器部分形成多于45度、诸如多于90度的弯曲,
-将主层压体定位在叶片壳体的内侧上,使得叶片壳体的纵向方向基本上与主层压体的纵向方向平行,并且使得多个纤维元件的顶部表面背对叶片壳体的内侧,
-将长形连接器变直以减小弯曲,使得长形连接器部分穿过主层压体的多个纤维元件的第一边缘延伸,并且二级连接器区部连接到叶片壳体的内侧的内侧表面部分。
25.根据项目24所述的方法,包括将连接器元件电连接到风力涡轮机叶片的下导体。
26.根据项目24-25中任一项所述的方法,包括通过叶片壳体(例如由导电的螺钉或螺栓)将提供在叶片壳体的外部表面上的雷电接收器与长形连接器的二级连接器部分端部耦合。
27.根据项目24-26中任一项所述的方法,包括在将长形连接器变直以减小弯曲之后,用第二树脂灌注叶片壳体和主层压体。
28.根据项目24-27中任一项所述的方法,包括提供三级中间纤维层,三级中间纤维层包括传导性纤维,诸如碳纤维,以及布置三级中间纤维层使得三级中间纤维层在二级连接器区部和叶片壳体的内侧的内部表面部分之间。
29.根据项目24-28中任一项所述的方法,包括提供三级顶部纤维层,三级顶部纤维层包括传导性纤维,诸如碳纤维,以及布置三级顶部纤维层使得二级连接器区部在三级顶部纤维层和叶片壳体的内侧的内部表面部分之间。
已经参考优选的实施例描述本公开。然而,本发明的范围不局限于图示的实施例,并且在不偏离本发明的范围的情况下能够进行变更和修改。
贯穿描述,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“初级”、“二级”、“三级”等的使用不暗示任何特别的顺序或重要性,而是被包括以识别单独的元件。此外,第一元件的标号不暗示第二元件的存在并且反之亦然。
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
15末梢端部
16叶片根部
17根部端部
18前边缘
20后边缘
24第一叶片壳体部分(压力侧)
26第二叶片壳体部分(吸力侧)
28结合线/胶合接头
30根部区域
32过渡区域
34翼型区域
38弦线
39叶片中央
40肩部
42前边缘抗剪腹板
44后边缘抗剪腹板
80下导体
82雷电接收器
84公共连接器
100主层压体
102、102A、102B连接器元件
104纤维元件
106纤维
108第一端部
110第二端部
112第一边缘
114第二边缘
116底部表面
118顶部表面
120、120A、120B传导性网格区部
122、122A、122B长形连接器部分
124初级连接器部分端部
126二级连接器部分端部
128初级连接器区部
130二级连接器区部
132、132A、132B顶部表面的区部
134板元件
136插座元件
138插头元件
140初级中间纤维层
142二级中间纤维层
144初级顶部纤维层
146二级顶部纤维层
148内部表面部分
150主层压体模具
152保护性封闭物
154树脂灌注封闭物
160外部表面
162内侧
164内部表面部分
166三级中间纤维层
168三级顶部纤维层
300用于制造主层压体的方法
301提供模具
302提供纤维元件
304布置纤维元件
306提供连接器元件
308布置连接器元件
310灌注
312封闭在树脂灌注封闭物中
314封闭在保护性封闭物中
316弯曲长形连接器部分
400用于制造风力涡轮机叶片的方法
402提供叶片壳体
404提供主层压体
406定位主层压体
408将长形连接器变直
410灌注
412提供中间纤维层
414布置中间纤维层
416提供顶部纤维层
418布置顶部纤维层
420将连接器元件电连接到下导体
422将雷电接收器和连接器元件电耦合
L纵向方向
T横向方向
Z厚度方向
d1第一边缘距离
d2第二边缘距离
L1、L2连接器部分长度
fi1初级中间纤维方向
fi2二级中间纤维方向
ft1初级顶部纤维方向
ft2二级顶部纤维方向
z1网格厚度
z2连接器部分厚度
w1网格宽度
w2连接器部分宽度

Claims (16)

1.一种用于风力涡轮机叶片的主层压体,所述主层压体沿着纵向方向延伸并且包括:
-多个纤维元件,其中所述多个纤维元件中的每个包括基本上沿着所述纵向方向布置的传导性纤维,所述多个纤维元件共同沿着所述纵向方向从第一端部延伸到第二端部并且沿着垂直于所述纵向方向的横向方向在第一边缘和第二边缘之间延伸,所述多个纤维元件共同在所述第一边缘和所述第二边缘之间形成顶部表面,厚度方向垂直于所述横向方向和所述纵向方向,
-连接器元件,包括传导性网格区部和长形连接器部分,所述长形连接器部分在初级连接器部分端部和二级连接器部分端部之间延伸,所述初级连接器部分端部与所述传导性网格区部耦合,所述长形连接器部分以连接器部分长度从所述传导性网格区部延伸到所述二级连接器部分端部,所述长形连接器部分具有朝向所述初级连接器部分端部的初级连接器区部和在所述初级连接器区部和所述二级连接器部分端部之间的二级连接器区部,所述传导性网格区部在距所述第一边缘边缘距离处布置在所述顶部表面的区部处,并且所述长形连接器部分沿所述横向方向从所述初级连接器部分端部朝向所述第一边缘延伸,其中所述连接器部分长度长于所述边缘距离,并且所述长形连接器部分的所述二级连接器区部绕基本上平行于所述纵向方向的弯曲轴线可弯曲。
2.根据权利要求1所述的主层压体,其中所述长形连接器部分是编织线缆。
3.根据前述权利要求中任一项所述的主层压体,其中所述传导性网格区部具有沿所述厚度方向的网格厚度,并且所述长形连接器部分具有沿所述厚度方向的连接器部分厚度,其中所述连接器部分厚度大于所述网格厚度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的主层压体,其中所述传导性网格区部具有沿所述纵向方向的网格宽度,并且所述长形连接器部分具有沿所述纵向方向的连接器部分宽度,其中所述连接器部分宽度小于所述网格宽度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的主层压体,其中所述连接器元件包括板元件,所述板元件布置在所述二级连接器部分端部处,所述板元件适配成与所述风力涡轮机叶片的雷电接收器耦合和/或连接到所述风力涡轮机叶片的下导体,可选地其中所述板元件焊接到所述二级连接器部分端部。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的主层压体,其中所述连接器元件包括插头或插座元件,所述插头或插座元件布置在所述二级连接器部分端部处,所述插头或插座元件适配成与和所述风力涡轮机叶片的雷电接收器连接的和/或与所述风力涡轮机叶片的下导体连接的对应的插头或插座元件接合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的主层压体,其中所述多个纤维元件是沿着所述纵向方向延伸的拉挤纤维元件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的主层压体,其中所述多个纤维元件的所述传导性纤维是碳纤维。
9.根据前述权利要求中任一项所述的主层压体,包括初级中间纤维层,所述初级中间纤维层包括传导性纤维,诸如碳纤维,其中所述初级中间纤维层布置在所述传导性网格区部和所述多个纤维元件的所述顶部表面之间。
10.根据权利要求9所述的主层压体,包括二级中间纤维层,所述二级中间纤维层包括传导性纤维,诸如碳纤维,其中所述二级中间纤维层布置在所述初级中间纤维层和所述多个纤维元件的所述顶部表面之间,并且其中所述初级中间纤维层的所述传导性纤维沿着一个或多个初级中间纤维方向布置,并且所述二级中间纤维层的所述传导性纤维沿着一个或多个二级中间纤维方向布置,并且其中所述一个或多个二级中间纤维方向中的至少一个不同于所述一个或多个初级中间纤维方向。
11.根据前述权利要求中任一项所述的主层压体,包括初级顶部纤维层,所述初级顶部纤维层包括传导性纤维,诸如碳纤维,其中所述传导性网格区部布置在所述初级顶部纤维层和所述多个纤维元件的所述顶部表面之间。
12.根据权利要求11所述的主层压体,包括二级顶部纤维层,所述二级顶部纤维层包括传导性纤维,诸如碳纤维,其中所述二级顶部纤维层布置在所述初级顶部纤维层和所述传导性网格区部之间,并且其中所述初级顶部纤维层的所述传导性纤维沿着一个或多个初级顶部纤维方向布置,并且所述二级顶部纤维层的所述传导性纤维沿着一个或多个二级顶部纤维方向布置,并且其中所述一个或多个二级顶部纤维方向中的至少一个不同于所述一个或多个初级顶部纤维方向。
13.一种风力涡轮机叶片,包括根据前述权利要求中任一项所述的主层压体,所述风力涡轮机叶片沿所述纵向方向从根部延伸到末梢并且包括压力侧、吸力侧,所述风力涡轮机叶片进一步包括沿所述纵向方向延伸并且配置成提供到地的电耦合的下导体,并且其中所述连接器元件电连接到所述下导体。
14.一种制造用于风力涡轮机叶片的主层压体的方法,所述方法包括:
-提供多个纤维元件,其中所述多个纤维元件中的每个包括传导性纤维,
-布置所述多个纤维元件,使得所述传导性纤维基本上沿着纵向方向布置,并且使得所述多个纤维元件共同沿着所述纵向方向从第一端部延伸到第二端部并且在第一边缘和第二边缘之间沿着垂直于所述纵向方向的横向方向延伸,所述多个纤维元件共同在所述第一边缘和所述第二边缘之间形成顶部表面,厚度方向垂直于所述横向方向和所述纵向方向,
-提供包括传导性网格区部和长形连接器部分的连接器元件,所述长形连接器部分在初级连接器部分端部和二级连接器部分端部之间延伸,所述初级连接器部分端部与所述传导性网格区部耦合,所述长形连接器部分以连接器部分长度从所述传导性网格区部延伸到所述二级连接器部分端部,所述长形连接器部分具有朝向所述初级连接器部分端部的初级连接器区部和在所述初级连接器区部和所述二级连接器部分端部之间的二级连接器区部,
-布置所述连接器元件,使得所述传导性网格区部在距所述第一边缘边缘距离处在所述顶部表面的区部处,并且使得所述长形连接器部分从所述初级连接器部分端部沿所述横向方向朝向所述第一边缘延伸,其中所述连接器部分长度长于所述边缘距离,
-用第一树脂灌注所述多个纤维元件、所述传导性网格区部和所述长形连接器部分的所述初级连接器区部,而不用所述第一树脂灌注所述二级连接器区部。
15.根据权利要求14所述的方法,包括将所述多个纤维元件、所述传导性网格区部和所述长形连接器部分的所述初级连接器区部封闭在树脂灌注封闭物中,并且使得所述长形连接器部分的所述二级连接器区部伸出到所述树脂灌注封闭物外部,和/或所述方法包括将所述长形连接器部分的所述二级连接器区部封闭在保护性封闭物中。
16.根据权利要求14-15中任一项所述的方法,包括将所述长形连接器部分绕基本上平行于所述纵向方向的弯曲轴线弯曲。
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