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      用于生產風力發(fā)電機轉子葉片的方法和系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:4417176閱讀:329來源:國知局
      專利名稱:用于生產風力發(fā)電機轉子葉片的方法和系統(tǒng)的制作方法
      用于生產風力發(fā)電機轉子葉片的方法和系統(tǒng)技術領域
      本發(fā)明大體涉及用于生產轉子葉片的方法和系統(tǒng),確切地說,涉及用于生產風力 發(fā)電機的弧形轉子葉片的方法和系統(tǒng)。
      背景技術
      至少一些已知的風力發(fā)電機包括塔筒和安裝在塔筒上的機艙。轉子以可旋轉方式 安裝到機艙并通過軸連接到發(fā)電機。從所述轉子延伸出多片葉片。所述葉片經過定向,以 使通過葉片的風會使轉子轉動并使軸旋轉,從而驅動發(fā)電機發(fā)電。
      雖然傳統(tǒng)轉子葉片具有沿直線從輪轂處的葉根部分延伸到葉尖部分的直主體,但 由于弧形轉子葉片具有改良的氣動特性,因此傾向于制造弧形轉子葉片。
      同時,已研制出具有由多層碳纖維和樹脂形成的主體的轉子葉片。碳纖維通常比 傳統(tǒng)玻璃纖維更不易讓樹脂滲透。轉子葉片通常通過將兩半葉片層壓在一起來生產,這兩 半中的一半代表轉子葉片的吸入側,另一半代表壓力側。每一半都作為單個零件進行生產, 隨后通過使用粘合劑等方法將這兩半安裝在一起。該方法中使用兩個模具,每個模具具有 相應的另一半轉子葉片的逆向形狀。
      將纖維材料堆疊到模具中,且將箔片放置在該纖維堆之上。隨后,向模具與箔片之 間包括纖維層的空間施加真空,以使樹脂被吸入該空間內并填滿纖維材料中的中空部分。 單獨生產翼梁帽、葉根環(huán)等預制部分,并將這些部分安裝到具有半個轉子葉片的模具中。葉 片的兩半將與預制部分灌注在一起。一旦結合在一起,就將殼部分移出模具,葉片即制成。
      在灌注翼梁帽或葉根環(huán)等預制部分期間,我們發(fā)現使樹脂均勻地流入堆疊的纖維 材料的所有間隙中非常費力。因此,在堆疊結構的下面放置一個網片,以促使樹脂流到纖維 堆的所有區(qū)域。
      但是,對于上文所述的弧形轉子葉片,所述網片必須彎曲以符合模具的弧形。在彎 曲過程中,通常相對不可彎曲的網片趨于產生波紋或皺紋。波紋或皺紋是不符合要求的,這 是因為它們之后可能會影響所生產的半個轉子葉片的形狀。為了補救這一點,可使用柔性 網片,這種柔性網片可有助于減少波形和波紋。然而,在這種情況下,堆疊結構的重量會將 柔性網片擠壓到一起,造成流經網片的樹脂被堵塞,這一點也是不符合要求的。
      因此,需要有一種在生產風力發(fā)電機轉子葉片的過程中使用網片的系統(tǒng)或方法, 該系統(tǒng)或方法可避免上述缺點。發(fā)明內容
      一方面,本發(fā)明提供一種使用注入網片來生產風力發(fā)電機轉子的弧形轉子葉片的 方法。所述方法包括提供包括聚合物的注入網片;將所述網片放置到弧形模具中并將所 述網片布置成具有所述模具的弧形;以及向所述注入網片的至少部分施加熱能,使得所述 網片的至少部分被加熱到聚合物材料的熔化溫度。
      另一方面,本發(fā)明提供一種用于生產風力發(fā)電機轉子的弧形轉子葉片的方法。所述方法包括提供弧形模具;提供包括聚合物的注入網片;將所述網片放置到所述模具中, 使得所述網片與所述弧形模具配合;向所述注入網片施加熱能,使得所述網片的至少部分被加熱到聚合物材料的熔化溫度,其中所述網片適于所述模具的內部輪廓;提供所述轉子葉片的部件并將這些部件放置到所述模具中;以及將樹脂注入到所述模具中。
      在另一方面,本發(fā)明提供了一種用于生產弧形風力發(fā)電機轉子葉片的設備,包括 模具主體,其具有半個轉子葉片的逆向形狀;以及聚合物網片,其布置成具有所述模具主體的形狀;其中當被布置在所述模具主體中后,所述網片至少局部受到熱能處理。其中在所述熱能處理期間,網片材料至少已局部達到熔化溫度。其中所述網片包括由HDPE、LDPE、PE和 PP組成的列表中的至少一個成分。其中所述網片具有每毫米O. 5個到2個開口,其中所述網片具有在O. 5毫米與2毫米之間的厚度。
      本發(fā)明的其他方面、優(yōu)點和特征在從屬權利要求、具體說明和附圖中顯而易見。


      本說明書的其余部分參照附圖,針對所屬領域的一般技術人員,完整且可實現地揭示了本發(fā)明,包括其最佳模式,其中
      圖1為示例性風力發(fā)電機的透視圖。
      圖2為圖1所示的風力發(fā)電機的一部分的放大截面圖。
      圖3為風力發(fā)電機轉子葉片的模具的俯視示意圖。
      圖4為風力發(fā)電機轉子葉片的模具的截面示意圖。
      圖5為堆疊的轉子葉片組件的截面示意圖。
      圖6所示為根據實施例的布置過程前后的注入網片。
      圖7所示為根據實施例的注入網片的處理。
      圖8所示為根據實施例的處理后的注入網片。
      元件符號列表[
      權利要求
      1.一種對注入網片進行處理以生產風力發(fā)電機轉子的弧形轉子葉片的方法,包括a)提供包括聚合物的注入網片;b)將所述網片放置到弧形模具中并將所述網片布置成具有所述模具的弧形;c)將熱能施加到所述注入網片的至少部分,使得所述網片的至少部分被加熱到聚合物材料的熔化溫度Tm。
      2.根據權利要求1所述的方法,其中施加熱能包括施加紅外輻射、施加熱空氣或施加燃燒過程的反應產物。
      3.根據權利要求1或2所述的方法,其中施加熱能包括使用燈、電加熱器或噴燈。
      4.根據任一前述權利要求所述的方法,其中將所述網片布置成具有所述模具的所述弧形包括所述網片產生皺折和/或波形。
      5.根據任一前述權利要求所述的方法,其中當達到所述網片的所述熔化溫度^后,所述注入網片中的波形和皺折消失。
      6.根據任一前述權利要求所述的方法,其中所述波形因重力影響而消失。
      7.根據任一前述權利要求所述的方法,其中所述波形因經由工具施加到所述網片上的壓力而消失。
      8.根據任一前述權利要求所述的方法,其中熱能被施加到包括所述皺折和/或波形的網片區(qū)域。
      9.根據任一前述權利要求所述的方法,其中所述網片包括由HDPE、LDPE、PE和PP組成的列表中的至少一個成分。
      10.根據任一前述權利要求所述的方法,其中所述網片具有每毫米O.5個到2個開口。
      11.根據任一前述權利要求所述的方法,其中所述網片具有在O.5毫米與2毫米之間的厚度。
      12.—種風力發(fā)電機轉子葉片的弧形模具,包括a)模具主體,其具有半個轉子葉片的逆向形狀;b)聚合物網片,其布置成具有所述模具主體的形狀;其中當被布置在所述模具主體中后,所述網片至少局部受到熱能處理。
      13.根據權利要求12所述的弧形模具,其中在所述熱能處理期間,網片材料至少已局部達到熔化溫度Tm。
      14.根據權利要求12所述的弧形模具,其中所述網片包括由HDPE、LDPE、PE和PP組成的列表中的至少一個成分。
      15.根據權利要求12所述的弧形模具,其中所述網片具有每毫米O.5個至2個開口,且其中所述網片具有在O. 5毫米與2毫米之間的厚度。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及并提供一種使用注入網片來生產風力發(fā)電機轉子的弧形轉子葉片的方法。所述方法包括提供包括聚合物的注入網片;將所述網片放置到弧形模具中并將所述網片布置成具有所述模具的弧形;以及向所述注入網片的至少部分施加熱能,使得所述網片的至少部分被加熱到所述聚合物材料的熔化溫度。
      文檔編號B29C70/34GK102990938SQ201210342520
      公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權日2011年9月15日
      發(fā)明者U.拉姆 申請人:通用電氣公司
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