風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片組件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片組件被設(shè)置，該葉片組件包括至少兩個(gè)葉片分段（1,2），所述至少兩個(gè)葉片分段（1,2）在相應(yīng)的接合端部（10,20）能夠縱向接合而用于形成葉片。所述葉片分段（1）中的一個(gè)在其接合端部（10）具有至少一個(gè)腔體（11），以及所述葉片分段（2）中的另一個(gè)在其接合端部（20）具有至少一個(gè)突起（21）。所述腔體（11）能夠在一個(gè)方向上收縮至收縮位置，所述方向基本上垂直于葉片的縱向方向。
【專(zhuān)利說(shuō)明】風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片組件及風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片的安裝方法。
[0002]在公知的風(fēng)力渦輪機(jī)中，多個(gè)葉片被安裝至輪轂。輪轂被連接至發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)系統(tǒng)基于旋轉(zhuǎn)動(dòng)力產(chǎn)生電力，該旋轉(zhuǎn)動(dòng)力由施加在葉片上的風(fēng)能產(chǎn)生。在公知的風(fēng)力渦輪機(jī)裝置中，輪轂被與軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝，該軸大致水平對(duì)準(zhǔn)；這種裝置被稱(chēng)為水平軸風(fēng)力渦輪機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的長(zhǎng)度已增加，以提供在一個(gè)單一的渦輪機(jī)里具有輸出多達(dá)1麗(￡0或更多的風(fēng)力渦輪機(jī)裝置。因此，具體限制被介紹，該具體限制涉及這種風(fēng)力渦輪機(jī)裝置的元件的運(yùn)輸。然而，大型風(fēng)力渦輪機(jī)裝置設(shè)有增加的輸出、增強(qiáng)的效率以及除了其他之外，還有一些經(jīng)濟(jì)的改善。
[0004]傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)被設(shè)置具有單個(gè)部件的葉片，在風(fēng)力渦輪機(jī)裝置的施工現(xiàn)場(chǎng)，該單個(gè)部件的葉片被安裝至輪轂。由于這樣的事實(shí)，大型風(fēng)力渦輪機(jī)裝置經(jīng)常被設(shè)置在遠(yuǎn)程位置處，限制相對(duì)于葉片(該葉片具有500或更多的長(zhǎng)度)的運(yùn)輸在單個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的功率輸出上引入了一個(gè)極值，以及因此降低了經(jīng)濟(jì)和能量的效率。
[0005]傳統(tǒng)的大型風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括兩個(gè)或更多的葉片分段，以便方便地使運(yùn)輸至風(fēng)力渦輪機(jī)裝置的施工現(xiàn)場(chǎng)。葉片分段被組裝以在施工現(xiàn)場(chǎng)形成的完整葉片以及該完整葉片被安裝至風(fēng)力渦輪機(jī)的輪轂，以完成轉(zhuǎn)子。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片組件，該葉片組件使葉片成形的可安裝性增強(qiáng)，以及提供一種強(qiáng)度增強(qiáng)的以及操作安全的葉片組裝。
[0007]另外，本發(fā)明涉及制造用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片的一種改善性方法，該方法被簡(jiǎn)化以及提供了一種強(qiáng)度增強(qiáng)的以及操作安全的葉片組裝。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的基本概念，提供了一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片組件，所述葉片組件包括至少兩個(gè)葉片分段，該至少兩個(gè)葉片分段在相應(yīng)的接合端部能夠縱向接合而用于形成葉片。其中一個(gè)所述葉片分段在其接合端部具有至少一個(gè)腔體，以及另一個(gè)所述葉片分段在其接合端部具有至少一個(gè)突起，其中所述腔體能夠在一個(gè)方向上收縮至收縮位置，所述方向基本上垂直于葉片的縱向方向。
[0009]這種布置的基本概念是完全新穎的并且提供了各種有利的效果。也就是說(shuō)，當(dāng)在非收縮位置時(shí)，能夠收縮的腔體能使突起平滑地引入至該腔體內(nèi)，以及收縮位置在突起和該腔體的內(nèi)壁之間形成強(qiáng)力接合。因此，根據(jù)本發(fā)明的腔體是可收縮的腔體。
[0010]1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述腔體的橫截面在所述收縮位置比在膨脹位置小，其中該膨脹位置也被定義為非收縮位置。收縮位置和非收縮位置的橫截面的關(guān)系，提供了有利的接合，因?yàn)槠交蜔o(wú)作用力的引入是可能的，同時(shí)配合表面之間的緊密接觸是可以實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明，在非收縮位置的葉片分段的外部形狀或形式優(yōu)選比在收縮位置大。也就是說(shuō)，當(dāng)具有所述腔體的葉片分段在收縮位置時(shí)，該葉片分段的外部形狀對(duì)應(yīng)于位于葉片分段的過(guò)渡處的葉片的目標(biāo)形狀。換句話(huà)說(shuō)，在葉片分段的過(guò)渡處，該葉片分段的外部形狀或輪廓在腔體的收縮位置重合，即葉片分段之間不產(chǎn)生臺(tái)階然而在葉片分段之間的過(guò)渡處，在非收縮或膨脹位置，具有所述腔體的葉片分段的外部形狀或輪廓比不具有該腔體的葉片分段的外部形狀或輪廓大。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，具有所述腔體的所述葉片分段的材料至少在所述接合端部是可變形的。根據(jù)這個(gè)概念，該腔體的收縮性是通過(guò)與該材料相關(guān)的特定屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種屬性可與分段內(nèi)發(fā)泡部分(?孤1 1)0410118)的使用相關(guān)，該部分可提供所需要的柔性或彈性。此外，纖維的設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)，該分段內(nèi)的纖維樣式1:116 (1681^11 0？ 1:116
^11361-8, 1.6.， 1:1160？ 1:116 ？1136^8 111 811011 86(^10118)0
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，材料的至少一個(gè)中斷被形成，該中斷從所述至少一個(gè)腔體的內(nèi)部表面延伸至具有所述至少一個(gè)腔體的所述葉片分段的外部表面。根據(jù)這個(gè)概念，該腔體的收縮性是通過(guò)與該葉片分段的形式或形狀相關(guān)的特定屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0013]在上述的實(shí)施例中，有關(guān)該材料的屬性或與所述葉片分段的形式或形狀相關(guān)的屬性被引用。然而，結(jié)合相關(guān)材料的屬性與涉及該葉片分段的形式或形狀的屬性是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0014]材料的至少一個(gè)中斷的設(shè)置提供了一種用于插入突起至所述腔體內(nèi)的增強(qiáng)的接合操作，這是因?yàn)橛捎谒霾牧系闹辽僖粋€(gè)中斷，該腔體是能夠擴(kuò)展和收縮的，其中該中斷被形成，從所述腔體內(nèi)部表面延伸至具有所述腔體的所述葉片分段的外部表面。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述材料的至少一個(gè)中斷在所述葉片分段的縱向方向的接合端部處從所述葉片分段的端部延伸。材料的至少一個(gè)中斷的設(shè)置提供了具有該腔體的葉片分段的增強(qiáng)的屬性，該屬性用于使該腔體收縮或膨脹，以便將其他葉片分段的突起插入并接合；其中該材料的至少一個(gè)中斷從在所述葉片分段縱向方向的接合端部處從所述葉片分段的端部延伸。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述材料的至少一個(gè)中斷被形成為至少一個(gè)狹縫。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，至少一個(gè)狹縫容易在材料中形成(該材料形成具有腔體的葉片分段),并可具有用于實(shí)現(xiàn)腔體適當(dāng)?shù)氖湛s性或擴(kuò)展性的預(yù)定的尺寸。該狹縫可通過(guò)切割或在模制所述葉片分段的過(guò)程中形成。
[0017]材料的中斷可被實(shí)施為如上所述的至少一個(gè)狹縫。作為替代方案，材料的中斷可在葉片分段內(nèi)被形成為非線(xiàn)性狹縫，譬如鋸齒形切口或曲折形切口，其中該葉片分段在相對(duì)于葉片分段的縱向方向上具有所述腔體。通過(guò)孔的陣列形成材料的中斷是可能的，其中該孔從該腔體的內(nèi)部表面延伸至具有該腔體的葉片分段的外部表面。孔可以是圓形的孔?？商娲?，孔可具有允許其收縮的橢圓形狀，因而允許該腔體的收縮。甚至可能在該葉片分段內(nèi)設(shè)置唯一一個(gè)單孔。作為進(jìn)一步的替代方案，材料的中斷可被形成為至少一個(gè)部分的狹縫(8111:),其從該腔體的內(nèi)部表面延伸，朝向具有該腔體的葉片分段的外周，其中該狹縫在到達(dá)該腔體的外部表面之前終止。上面所述的各種材料中斷形式可被適當(dāng)?shù)亟M口 0
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該腔體能夠膨脹至具有所述至少一個(gè)狹縫(該狹縫被打開(kāi))的膨脹位置并且能夠收縮至具有所述至少一個(gè)狹縫(該狹縫被關(guān)閉)的收縮位置。如上所述，該至少一個(gè)狹縫的尺寸可被預(yù)先定義，以便設(shè)置葉片分段(即它們的接合端部)具有用于使該突起易插入該腔體內(nèi)以及用于將該腔體引到收縮位置的所需的性能，其中將該腔體引到收縮位置用于使一個(gè)所述葉片分段的突起接合至另一個(gè)所述葉片分段的所述腔體。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述突起的橫截面形狀和所述腔體的橫截面形狀是非圓形的。所述腔體和所述突起的橫截面形狀作為非圓形橫截面形狀的設(shè)置提供了一種鎖定，從而防止一個(gè)葉片分段在接合操作中或在組裝完成后相對(duì)于其他葉片分段旋轉(zhuǎn)或傾斜。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，內(nèi)部接合裝置被設(shè)置在所述腔體的內(nèi)部表面內(nèi)，以及外部接合裝置被設(shè)置在所述突起的外部表面內(nèi)，其中當(dāng)所述腔體處于收縮位置時(shí)，所述內(nèi)部接合裝置和所述外部接合裝置被彼此鎖定。
[0021]根據(jù)本實(shí)施例，一種特定的鎖定狀態(tài)是能夠通過(guò)設(shè)置這種接合裝置在所述腔體的內(nèi)部表面和所述突起的外部表面內(nèi)實(shí)現(xiàn)。該接合裝置被設(shè)置使得內(nèi)部接合裝置和外部接合裝置之間產(chǎn)生一種接合，以在用于形成完整葉片的組裝被完成之后防止該葉片分段相對(duì)運(yùn)動(dòng)。該接合裝置可包括單個(gè)或多個(gè)元件，諸如在突起的外部表面和/或該腔體的內(nèi)部表面上的突出的元件和丨或凹部。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)該腔體處于膨脹位置時(shí)，該突起能夠插入至該腔體內(nèi)；而當(dāng)所述腔體處于收縮位置時(shí)，插入腔體的突起被鎖定在腔體內(nèi)。
[0023]具有該腔體的接合端部提供特定的優(yōu)勢(shì)(其中該腔體具有使該腔體能夠?qū)嵟蛎浕蚴湛s的特定屬性),其中該特定的優(yōu)勢(shì)是在突起的外部表面和該腔體的內(nèi)部表面上的接合裝置可通過(guò)使腔體定位至收縮位置被帶入有效接合。根據(jù)本實(shí)施例，特定的優(yōu)勢(shì)就是，一種鎖定狀態(tài)能夠在葉片分段之間實(shí)現(xiàn)，同時(shí)在接合葉片分段的過(guò)程中，突起容易插入至該腔體內(nèi)是可能的。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述內(nèi)部和外部接合裝置被形成為處于所述腔體內(nèi)部表面的內(nèi)部鋸齒和處于所述突起的外部表面的外部鋸齒，該鋸齒被定向?yàn)榛旧洗怪庇诟髯缘娜~片分段的縱向方向。鋸齒可容易地形成在突起的外部表面或該腔體的內(nèi)部表面上，并能承受高載荷，特別是在葉片的縱向方向上；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，具有這種葉片的風(fēng)力渦輪機(jī)的操作安全性是重要的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)所述腔體處于收縮位置時(shí)，所述內(nèi)部鋸齒與所述外部鋸齒被布置成提供所述突起和所述腔體的鎖定接合。
[0025]根據(jù)本實(shí)施例，鎖定接合是通過(guò)將腔體引至收縮位置內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)樵撉惑w是在葉片內(nèi)的收縮位置(根據(jù)本發(fā)明，葉片通過(guò)葉片組件形成)，由于這種布置的固有強(qiáng)度，一種改進(jìn)的操作安全由該突起和該腔體之間的鎖定接合提供。
[0026]鋸齒被定向?yàn)榛旧洗怪庇诟髯缘娜~片分段的縱向方向，這不是必要的。鋸齒可傾斜，只要鎖定接合被實(shí)現(xiàn)，并且組裝時(shí)，在葉片的縱向方向上的作用力可在葉片分段之間被傳送。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，兩個(gè)狹縫被設(shè)置在具有所述腔體的所述葉片分段的所述接合端部?jī)?nèi)，其中，所述兩個(gè)狹縫被設(shè)置在所述腔體的相對(duì)側(cè)處。在接合端部?jī)?nèi)設(shè)置兩個(gè)狹縫，這提供了一種接合結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步簡(jiǎn)化了連接操作，因?yàn)閷⒃撉惑w從膨脹位置帶至收縮位置的操作更簡(jiǎn)單以及具有較高的精度。此外，具有該腔體的葉片分段的材料較少受將該腔體從膨脹位置帶至收縮位置的影響。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)所述突起被插入所述腔體內(nèi)以及所述腔體在收縮位置時(shí)，至少一個(gè)預(yù)定的流動(dòng)路徑在所述突起的外部表面和所述腔體的內(nèi)部表面之間的邊界內(nèi)被形成。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，多個(gè)流動(dòng)路徑被形成，其相對(duì)于彼此是平行的和/或分支
[0030]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述流動(dòng)路徑是鋸齒形的或彎曲形狀的。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述流動(dòng)路徑具有用于引入樹(shù)脂(特別是熱固性樹(shù)脂)，以便沿著所述流動(dòng)路徑流動(dòng)的入口以及作為溢出用于排出排水樹(shù)脂(辦七!！的出口。
[0032]包括至少一個(gè)預(yù)定的流動(dòng)路徑的上述概念可在被組裝時(shí)，應(yīng)用于進(jìn)一步提高葉片組件的強(qiáng)度和操作的安全性，其中該至少一個(gè)預(yù)定的流動(dòng)路徑在所述突起的外部表面和所述腔體的內(nèi)部表面之間的邊界內(nèi)被形成。尤其是，引入樹(shù)脂到流動(dòng)路徑內(nèi)是可能的，其中流動(dòng)路徑以預(yù)定的形狀(如鋸齒形或彎曲形狀)設(shè)置在預(yù)定位置處，以提供該葉片分段之間的最佳接合(尤其是，該突起的外部表面和該腔體的內(nèi)部表面之間流動(dòng)路徑也可被延伸至葉片分段邊界區(qū)域的其他區(qū)域，例如該突起的端部表面與該空腔的底部表面和/或在各自的葉片分段的端部的軸向表面，其通過(guò)使所述葉片分段接合而可被引入接觸。
[0033]設(shè)置作為溢出用于排出排水樹(shù)脂(辦七!！ 1*68110的出口是有利的，這是由于用樹(shù)脂填充流動(dòng)路徑的過(guò)程可通過(guò)從出口監(jiān)測(cè)溢出的樹(shù)脂被監(jiān)測(cè)或確認(rèn)。由于該流動(dòng)路徑可在入口與出口之間形成單一導(dǎo)管，該流動(dòng)路徑的完全填充可通過(guò)從出口監(jiān)測(cè)樹(shù)脂的流出而被確認(rèn)。然而，設(shè)置多個(gè)流動(dòng)路徑是可能的，其中多個(gè)流動(dòng)路徑是平行的或可被形成為具有多于一個(gè)入口或出口的分支路徑。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)使所述突起插入所述腔體(其中所述腔體在膨脹位置)內(nèi)，通過(guò)關(guān)閉所述至少一個(gè)狹縫而收縮所述腔體，并引入一定量的填滿(mǎn)所述流動(dòng)路徑的樹(shù)脂至所述入口內(nèi)，以及固化，優(yōu)選熱固化所述樹(shù)脂，葉片組件能夠接合形成葉片。
[0035]上述概念提供了由包括至少兩個(gè)葉片分段的葉片組件形成的葉片，其中該葉片不需要軸向或縱向按壓操作，即將突起按壓入腔體內(nèi)，以便在至少兩個(gè)葉片分段之間形成緊固的接合。相反，其中一個(gè)葉片分段的突起可容易地被引入至另一個(gè)葉片分段的腔體內(nèi)(不需要被施加高的縱向壓力),而在同一時(shí)間，在兩個(gè)葉片分段之間的剛性和強(qiáng)力接合可被實(shí)現(xiàn)，通過(guò)使該腔體引入至收縮位置，從而使該腔體的內(nèi)部表面的形狀被引到該突起的外部表面的形狀。引入一定量的填滿(mǎn)所述流動(dòng)路徑的樹(shù)脂至所述入口內(nèi)，并且固化該樹(shù)脂，除了提供該突起的外部表面和該腔體的內(nèi)部表面上的接合裝置之間的可選接合，這還提供了所述葉片分段之間的永久接合。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，除了所述腔體，一個(gè)或多個(gè)附加腔體被設(shè)置在相同的接合端部，并且除了所述突起，一個(gè)或多個(gè)附加突起被設(shè)置在相同的接合端部，其中腔體的數(shù)量與突起的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。突起和腔體被隔開(kāi)，并能防止接合時(shí)葉片分段相對(duì)于彼此傾斜或旋轉(zhuǎn)。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，腔體和突起可具有橢圓形式。
[0038]一種用于從至少上面指出的組件中安裝風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片的方法，包括以下步驟: -保持所述腔體在膨脹位置；
-使所述突起縱向插入所述腔體內(nèi)；
-將所述腔體引到收縮位置；以及 -施加保持所述腔體在收縮位置的步驟。
[0039]上述方法優(yōu)選適用于上面討論的葉片組件，并提供作為葉片組件的類(lèi)似的優(yōu)點(diǎn)和效果。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將所述腔體引到收縮位置的步驟包括按壓具有所述腔體的所述葉片分段的所述外部表面。
[0041]根據(jù)本實(shí)施例，該腔體處在膨脹位置，同時(shí)沒(méi)有力或壓力被施加至具有該腔體的葉片分段的外部表面，而通過(guò)施加力或壓力至具有所述腔體的葉片分段的外部表面，該腔體可被帶至收縮位置。也就是說(shuō)，具有該腔體的葉片分段將可在施工現(xiàn)場(chǎng)獲得(其中所述腔體處于膨脹位置),使得其它葉片分段的突起可容易地插入至該腔體內(nèi)。在此之后，具有該腔體的葉片分段的外部表面被按壓，以便該腔體被引到該收縮位置。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，保持所述腔體在收縮位置的步驟包括:通過(guò)供給或按壓所述樹(shù)脂至所述突起和所述腔體之間的區(qū)域內(nèi)和/或至所述材料中斷的區(qū)域內(nèi)，施加樹(shù)脂。
[0043]由于用于制造葉片以及本葉片分段的材料可被設(shè)置，使得其呈現(xiàn)出特定的彈性，該腔體的收縮位置必須被保持，即使釋放壓力至具有腔體的葉片分段的外部表面后。這是通過(guò)供給或按壓樹(shù)脂、至少進(jìn)入突起和所述腔體之間的區(qū)域和/或進(jìn)入該材料的所述中斷區(qū)域(如所述至少一個(gè)狹縫)而實(shí)現(xiàn)。樹(shù)脂可被固化并達(dá)到粘附接合，以保持該腔體的收縮位置。特別是，該收縮位置是固化樹(shù)脂之后的永久狀態(tài)。此外，固化后，樹(shù)脂在葉片分段之間產(chǎn)生剛性和強(qiáng)力接合。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法還包括當(dāng)按壓所述樹(shù)脂時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)的步驟，所述參數(shù)包括施加樹(shù)脂的量、所述樹(shù)脂的溫度，以及所述樹(shù)脂的壓力。
[0045]由于接合葉片分段至彼此的單一程序的具體知識(shí)，監(jiān)測(cè)特定參數(shù)優(yōu)化了接合的過(guò)程并提供增強(qiáng)的安全性。此外，該被監(jiān)測(cè)的參數(shù)可被控制至最佳值，其中該最佳值增加了葉片分段的接合的強(qiáng)度和質(zhì)量。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法還包括監(jiān)測(cè)所述樹(shù)脂的溢出和控制施加樹(shù)脂的量和/或基于監(jiān)測(cè)的溢出的量確認(rèn)足夠的施加樹(shù)脂的量。
[0047]根據(jù)本實(shí)施例，監(jiān)測(cè)的樹(shù)脂的量被供給至所述突起和所述腔體之間的區(qū)域，并且區(qū)域(例如流動(dòng)路徑)的完整填充可通過(guò)監(jiān)測(cè)的溢出的量而被確認(rèn)，其中監(jiān)測(cè)的溢出的量基于施加的或供給的樹(shù)脂的量而被估算。此外，本實(shí)施例提供了揭露不當(dāng)操作的選項(xiàng)，例如由于從該葉片分段的損壞位置的不期望的樹(shù)脂泄漏。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括固化所述樹(shù)脂的步驟，從而接合所述至少兩個(gè)葉片分段至彼此。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，固化所述樹(shù)脂的步驟包括通過(guò)施加熱量至該樹(shù)脂，熱固化所述樹(shù)脂。樹(shù)脂提高了葉片分段之間的接合。使用熱固性樹(shù)脂進(jìn)一步增加了葉片分段的接合的強(qiáng)度。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種葉片，該葉片是由如上所述的葉片組件組裝或如上面所述的方法組裝的。此外，該葉片可用于形成風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，反過(guò)來(lái)風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子可被用于風(fēng)力渦輪機(jī)裝置。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0051]圖1示出了由葉片組件形成的葉片。
[0052]圖2示出了根據(jù)第一實(shí)施例的接合前的葉片分段的接合端部。
[0053]圖3示出了根據(jù)第二實(shí)施例的接合前的葉片分段的接合端部。
[0054]圖如-似示出了根據(jù)第三實(shí)施例的接合前的葉片分段的接合端部的各種視圖。
[0055]圖53-5(1示出了根據(jù)第四實(shí)施例的接合前的葉片分段的接合端部的各種視圖。
[0056]圖63-66示出了根據(jù)第五實(shí)施例的接合前的葉片分段的接合端部的各種視圖。
[0057]圖7示出了根據(jù)第六實(shí)施例的接合前的葉片分段的接合端部。

【具體實(shí)施方式】
[0058]在下文中，本發(fā)明的實(shí)施例基于附圖被解釋說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)指出，該附圖示出如下所述的具體實(shí)施例和進(jìn)一步的替代變型，在描述中被指定的進(jìn)一步的替代變型至少一半沒(méi)有被示出。
[0059]實(shí)施例一
圖1示出了處于組裝狀態(tài)的本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片。如圖1所示，葉片由兩個(gè)葉片分段1、2形成，其中一個(gè)葉片分段1被形成為將被安裝至風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(未示出)的輪轂的根部葉片分段1，另一個(gè)葉片分段2作為頂部葉片分段2而被直接安裝至根部葉片分段1。從圖中可得到，頂部葉片分段2形成完整葉片的顯著部分。然而，以相對(duì)于完整葉片的任何比例形成頂部葉片分段2是可能的，只要本發(fā)明的概念被實(shí)現(xiàn)。
[0060]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在圖1中所示的組裝的葉片的外觀(guān)不會(huì)與將被安裝至風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的輪轂處的葉片不同，而接合所述葉片分段1、2至彼此的結(jié)構(gòu)形成本發(fā)明的基本概念。
[0061]圖2示出了本發(fā)明的葉片分段的接合分段。
[0062]如可從圖2得到，根部葉片分段1包括處于根部葉片分段1端部的接合端部10，該接合端部10與將被安裝至該葉片的一部分相對(duì)。另外，頂部葉片分段2包括被設(shè)置在頂部葉片分段2端部的接合端部20，其接合端部20與頂部葉片分段2頂端是相對(duì)的，其中在組裝時(shí)頂端分段2形成葉片的頂部。
[0063]在下文中，根據(jù)圖2所示的第一實(shí)施例的接合端部10、20的具體布置被解釋說(shuō)明。首先，頂部葉片分段2的接合端部20被解釋說(shuō)明。頂部葉片分段2包括設(shè)置在頂部葉片分段2的端部的突起21。該突起21從頂部葉片分段2的一部分突起，并形成橫截面外觀(guān)，其中該橫截面外觀(guān)比處于接合端部20的頂部葉片分段2的橫截面外觀(guān)小。該突起21形成非圓形的橫截面形狀，即，具有微凸的突起21的兩個(gè)相對(duì)側(cè)的接近矩形的形狀。突起21包括外部表面23。在本實(shí)施例中，組裝時(shí)，突起21的橫截面形狀基本上是恒定的或沿該突起21的縱向方向是不變的，其縱向方向大致對(duì)應(yīng)于頂部葉片分段2或葉片的縱向方向。
[0064]該根部葉片分段1的接合端部10形成腔體11，該腔體11在根部葉片分段1的縱向方向延伸，其縱向方向大致對(duì)應(yīng)于組裝狀態(tài)的根部葉片分段1或該葉片的縱向方向。該腔體11具有長(zhǎng)的非圓形的橫截面，并在縱向方向具有一定深度而延伸至該根部葉片分段1的內(nèi)部，該深度至少對(duì)應(yīng)于形成在頂部葉片分段2的接合端部20處的突起21的長(zhǎng)度。
[0065]在本實(shí)施例中，從圖2中可得到，根部葉片分段1的接合端部10設(shè)置有兩個(gè)狹縫12^1213，該兩個(gè)狹縫12^1213被形成為一種形式的材料的中斷。該狹縫12^1、12^從腔體11延伸至根部葉片分段1的外部。在本實(shí)施例中，狹縫12^1213不僅從腔體11的內(nèi)部延伸至根部葉片分段1的外部，而且在縱向方向從根部葉片分段1的端部延伸向與接合端部10相對(duì)的端部。此外，狹縫123和126之間的關(guān)系是這樣的，從該腔體11內(nèi)部到根部葉片分段1外部的延伸方向被對(duì)準(zhǔn)，特別地，從根部葉片分段1的一側(cè)到其相對(duì)于一個(gè)方向的另一側(cè)形成一條直線(xiàn)，該方向垂直于該根部葉片分段1或組裝狀態(tài)的葉片的縱向方向。此外，這兩個(gè)狹縫12^1213在相同的方向(即在根部葉片分段1的縱向方向)延伸至預(yù)定的位置。另外，在本實(shí)施例中，狹縫12^1213至少以與腔體11相同的長(zhǎng)度在根部葉片分段1的縱向方向延伸。優(yōu)選地，狹縫121 126的延伸超出腔體11的底部。
[0066]如圖2所示，狹縫12^1213是開(kāi)口的，以便使狹縫12^126分開(kāi)，使得間隙通過(guò)狹縫12^1213形成。圖2中所示的位置被稱(chēng)為腔體11的膨脹位置。也就是說(shuō)，腔體11的橫截面被擴(kuò)大，并且該腔體11本身被稍微打開(kāi)(即放大X
[0067]當(dāng)沒(méi)有外部負(fù)載作用于該根部葉片分段1的接合端部10時(shí)，在圖2中所示的位置是存在的，其中該位置是該腔體11的膨脹位置。
[0068]于用于形成該葉片分段1、2的材料在預(yù)定的范圍內(nèi)是彈性的，通過(guò)狹縫121126形成的間隙通過(guò)在一個(gè)方向按壓根部葉片分段1的接合端部10可被封閉，其中該方向垂直于狹縫12^1213的縱向延伸并垂直于狹縫12^1213從腔體11的內(nèi)部向根部葉片分段1的外部的延伸。通過(guò)按壓根部葉片分段1的接合端部10，該腔體11從圖2所示的膨脹位置被帶至收縮位置，其中該狹縫12^1213在該收縮位置被關(guān)閉的。
[0069]在本實(shí)施例中，當(dāng)該腔體11位于收縮位置時(shí)，該腔體11的橫截面形狀大致對(duì)應(yīng)于突起21的橫截面形狀，其中該收縮位置通過(guò)關(guān)閉如上所述的狹縫12^1213而實(shí)現(xiàn)。在下文中，用于接合該頂部葉片分段2至該根部葉片分段1的過(guò)程被說(shuō)明。如上所述，該腔體11處于膨脹位置，沒(méi)有外力施加至該根部葉片分段1的接合端部10的外部表面14。為了接合該頂部葉片分段2至該根部葉片分段1，該腔體11保持在膨脹位置，使得該腔體11的橫截面形狀比突起21的橫截面形狀大。
[0070]在該狀態(tài)下，突起21被插入至處于膨脹位置的腔體11內(nèi)。這個(gè)操作包括相對(duì)于縱向方向?qū)?zhǔn)根部葉片分段1和頂部葉片分段2，使得由于該腔體11和突起21之間的尺寸關(guān)系，可以在葉片分段1、2的縱向方向沒(méi)有按壓葉片分段1、2至彼此的情況下，插入突起21至該腔體11內(nèi)的過(guò)程可被進(jìn)行。相反，突起21能夠容易地插入該腔體11內(nèi)。
[0071]在突起21被引入至處于膨脹位置的腔體11的情況下，根部葉片分段1和頂部葉片分段2是對(duì)齊的。在這種情況下，根部葉片分段1的接合端部10的外部表面14被按壓，以關(guān)閉由狹縫12^1213形成的間隙。通過(guò)關(guān)閉由狹縫12^1213形成的間隙，該腔體11被帶至如上所述的收縮位置。在該腔體11的收縮位置，該腔體11的橫截面形狀基本上對(duì)應(yīng)于該突起21的橫截面形狀，使得該腔體11的內(nèi)部表面被帶至接觸到突起21的外部表面23。
[0072]從該腔體11的內(nèi)部表面13施加至該突起21的外部表面23的壓力是接合力，該接合力在頂部葉片分段2和根部葉片分段1之間形成接合。
[0073]在這種情況下，即當(dāng)根部葉片分段1的接合端部10的外部表面14被按壓以關(guān)閉由狹縫12^ 1213形成的間隙時(shí)，具有插入的突起21的腔體11的收縮位置被保持，通過(guò)將該腔體11的內(nèi)部表面13膠合至突起21的外部表面23以及通過(guò)將形成狹縫123、126的表面膠合至彼此，使得該腔體11的收縮位置被保持。
[0074]在本實(shí)施例中，在將突起21插入至該腔體11內(nèi)之前，粘合劑(如樹(shù)脂)被施加至待膠合的表面13、23。通過(guò)按壓根部葉片分段1的接合端部10的外部表面14以及保持該狀態(tài)預(yù)定的時(shí)間(該時(shí)間對(duì)于固化被施加的粘合劑是充足的),該腔體11的收縮位置的狀態(tài)被保持并且該葉片分段1、2被永久地彼此接合。
[0075]根據(jù)本發(fā)明的基本概念，該突起21沒(méi)有被用顯著的力按壓至該腔體11內(nèi)部，以實(shí)現(xiàn)突起21的外部表面23和該腔體11的內(nèi)部表面13之間的緊密接觸。相反，在本實(shí)施例中，突起21的外部表面23和該腔體11的內(nèi)部表面13之間的緊密接觸是通過(guò)按壓處于接合端部10的根部葉片分段1的外部表面14而實(shí)現(xiàn)，該按壓是通過(guò)設(shè)置狹縫12^1213而實(shí)現(xiàn)，其中該狹縫123、1213從該腔體11的內(nèi)部延伸至該葉片分段的外部。由于用于使突起21插入至該腔體11內(nèi)的力相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)是非常小，通過(guò)組裝葉片分段1、2而磨損和損壞突起21和腔體11的問(wèn)題被克服。
[0076]根據(jù)第一實(shí)施例，該腔體11的收縮位置通過(guò)將該腔體11的內(nèi)部表面13膠合至該突起21的外部表面23以及通過(guò)將狹縫12^1213內(nèi)部的表面膠合而實(shí)現(xiàn)，其中該狹縫12^12?通過(guò)將該腔體11帶至收縮位置而被引至接觸。在突起21插入至該腔體11內(nèi)之前，通過(guò)施加粘接劑或樹(shù)脂至待膠合的表面13、23，根據(jù)第一實(shí)施例的膠合被實(shí)現(xiàn)。
[0077]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變型，在將突起21引入腔體11之后，并且在施加壓力至該根部葉片分段1的接合端部10的外部表面23以及從而將腔體11帶至收縮位置之后(其中該壓力用于閉合由狹縫12^1213形成的間隙),樹(shù)脂或粘合劑被施加至待膠合的表面13、23。
[0078]在本變型中，上面討論的第一實(shí)施例的設(shè)置是完全相同的，除了以下不同之處。其中通過(guò)按壓根部葉片分段1的接合端部10，被帶至彼此緊密接觸的那些表面13、23設(shè)置有具有入口和出口的流動(dòng)路徑。特別是，突起21的外部表面23上設(shè)有形成流動(dòng)路徑的一部分的凹部，而該腔體11的內(nèi)部表面13上設(shè)有形成流動(dòng)路徑的另一部分的凹部。該突起21的外部表面23內(nèi)的凹部和形成在該腔體11的內(nèi)部表面13內(nèi)的凹部之間的位置關(guān)系是這樣的，該流動(dòng)路徑是由這兩個(gè)凹部形成，其中當(dāng)該腔體11處于收縮位置時(shí)，該流動(dòng)路徑被設(shè)置在突起21的外部表面23和該腔體11的內(nèi)部表面之間的邊界區(qū)域內(nèi)。
[0079]此外，入口以相同的方式形成在狹縫123、1213中的一個(gè)的區(qū)域內(nèi)，其中當(dāng)突起21被插入該腔體11內(nèi)時(shí)，以相同的方式，入口被連接至已形成的流動(dòng)路徑的一端。另外，以之前所討論的相同的方式，出口被設(shè)置在狹縫12^1213中的一個(gè)的區(qū)域內(nèi)，并連接至流動(dòng)路徑的另一端，使得粘合劑(如樹(shù)脂或類(lèi)似物)可被引入至該入口、沿著流動(dòng)路徑被供給，并在出口處被排出以確認(rèn)填充至流動(dòng)路徑的完整性。綜上所述，根據(jù)本變型，該突起21被插入至該腔體11內(nèi)，并且相對(duì)于如以上所討論的實(shí)施例，壓力被施加至根部葉片分段1的接合端部10，以便使該腔體被帶至收縮位置。通過(guò)這樣做，流動(dòng)路徑被形成在突起21的外部表面23和該腔體11的內(nèi)部表面13之間的邊界處，以及被形成在狹縫123、126的表面里。該流動(dòng)路徑通過(guò)粘合劑(如能夠固化的樹(shù)脂)被填充，并且該腔體11的收縮位置被保持了一段預(yù)定的時(shí)間。這個(gè)預(yù)定的時(shí)間是與固化填充至流動(dòng)路徑內(nèi)的粘合劑所需的時(shí)間相關(guān)。
[0080]固化粘合劑或樹(shù)脂之后，根部葉片分段1和頂部葉片分段2之間的接合被制成永久性的。
[0081]實(shí)施例二
基于圖3所示的第二實(shí)施例被解釋說(shuō)明。
[0082]圖2所示的第二實(shí)施例的設(shè)置基本上與第一實(shí)施例的設(shè)置是相同的，除了以下不同之處。
[0083]該腔體11的內(nèi)部表面和突起21的外部表面23被設(shè)置有如下所述的接合裝置15、25。該腔體11的內(nèi)部表面設(shè)置有內(nèi)部接合裝置15，如圖3所示，該內(nèi)部接合裝置15被形成為在該腔體11的內(nèi)部表面13內(nèi)的鋸齒。突起21的外部表面23被設(shè)置有外部接合裝置25，其中在本實(shí)施例中該外部接合裝置25被形成為鋸齒。突起21的外部表面23上的鋸齒以及腔體11的內(nèi)部表面13內(nèi)的鋸齒被形成，使得一種鎖定接合通過(guò)使突起21插入至該腔體1內(nèi)部且將該腔體11帶至收縮位置而被實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，通過(guò)將該腔體11帶至收縮位置，如上述所討論的，該腔體11的內(nèi)部表面13被帶至緊密接觸該突起21的外部表面23。通過(guò)在這些表面上設(shè)置鋸齒，一種鎖定接合被設(shè)置為分別彼此接合的鋸齒。
[0084]該鋸齒可被形成為在表面內(nèi)相配合的凹槽和翼片，其通過(guò)將該腔體11帶至收縮位置而彼此接合。
[0085]本實(shí)施例的具體優(yōu)點(diǎn)說(shuō)明如下。
[0086]根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)樵撉惑w11顯示出膨脹位置和收縮位置，在該腔體11的內(nèi)部表面13和/或突起21的外部表面23上設(shè)置接合裝置15是可能的，因?yàn)檫@種接合裝置25 —般從待被接合的元件的表面偏離。也就是，被形成在該腔體11的內(nèi)部表面13和該突起21的外部表面23內(nèi)的接合裝置15、25可作為部分或區(qū)域而被形成，其中該部分從該表面突出，該區(qū)域形成可被帶至彼此接合的凹部。因此，設(shè)置具有處于該膨脹位置和被收縮至該收縮位置的特定屬性的該腔體11，使獲得基于這種元件的鎖定接合設(shè)置，其中該元件從待被配合的表面13、23處偏離。
[0087]第二實(shí)施例的將該頂部葉片分段2接合至該根部葉片分段1的下面過(guò)程與第一實(shí)施例里是相同的。應(yīng)注意的是，第一個(gè)實(shí)施例的有關(guān)流動(dòng)路徑的設(shè)置的變型也適用于第二實(shí)施例。
[0088]實(shí)施例三
第三個(gè)實(shí)施例是基于圖43-4(1的圖示被解釋說(shuō)明。圖如示出了具有附加突起2匕的頂部葉片分段2，其中除了第一實(shí)施例的突起21，該附加突起2匕被設(shè)置。圖仙示出了第三實(shí)施例的頂部葉片分段2的接合端部20的細(xì)節(jié)，同時(shí)圖如示出了第三實(shí)施例的頂部葉片分段2的三維示意圖以及圖4(1示出了第三實(shí)施例的頂部葉片分段2的橫截面示意圖。在本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)的根部葉片分段1具有對(duì)應(yīng)于突起21、2匕的兩個(gè)腔體。
[0089]根據(jù)本實(shí)施例，接合部的強(qiáng)度被提高以及葉片分段1、2相對(duì)于彼此的傾斜或旋轉(zhuǎn)可被防止。在圖示的實(shí)施例中，突起可為圓形。然而，任何其它形狀是在范圍內(nèi)的。
[0090]實(shí)施例四
基于圖53-5(1的圖示第四實(shí)施例被解釋說(shuō)明。圖53示出了具有附加的突起2匕和216的頂部葉片分段2的仰視圖，其中除了第一實(shí)施例的突起21，附加的突起2匕和216被設(shè)置。圖紐示出了圖如所示的頂部葉片分段2的側(cè)視圖。圖50示出了圖如的頂部葉片分段2的三維圖以及圖5(1是圖53的頂部葉片分段2的橫截面示意圖。在本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)的根部葉片分段1具有對(duì)應(yīng)于突起21、2匕、2113的三個(gè)腔體。
[0091]根據(jù)本實(shí)施例中，接合部的強(qiáng)度被進(jìn)一步提高，并且葉片分段1、2相對(duì)于彼此的傾斜或旋轉(zhuǎn)能夠可靠地被阻止。在圖示的實(shí)施例中，突起21、213、216可以是圓形的。然而，任何其它形狀均在范圍內(nèi)。
[0092]實(shí)施例五
基于圖6^1-66的圖示第五實(shí)施例被解釋說(shuō)明。圖63示出了具有橢圓形突起21的頂部葉片分段2的仰視圖。圖66是圖63的頂部葉片分段2的細(xì)節(jié)圖示。圖60是圖63的頂部葉片分段2的三維圖。圖6(1是圖如的頂部葉片分段2的側(cè)視圖以及圖66是圖如的頂部葉片分段2的橫截面圖。未在該圖中示出的腔體11具有相同的橢圓形狀。在具體應(yīng)用至葉片內(nèi)，這種形狀提供了強(qiáng)力接合和最佳的空間利用度，其中該葉片是由于所需的空氣動(dòng)力特性而具有平坦輪廓的元件。也就是說(shuō)，該突起21與該腔體11的橫截面面積是適用于葉片分段1、2的平坦輪廓。
[0093]實(shí)施例6
第六實(shí)施例根據(jù)圖7的圖示被解釋說(shuō)明。在本圖示中，根部葉片分段1具有腔體11，該腔體11具有細(xì)長(zhǎng)的橫截面。頂部葉片分段2具有突起21，該突起21在腔體11的收縮位置具有對(duì)應(yīng)形狀的橫截面(如下面所解釋的\
[0094]本實(shí)施例和第一至第五實(shí)施例的主要區(qū)別是，在本實(shí)施例中未設(shè)置狹縫123、126或材料的中斷。本實(shí)施例是這樣設(shè)置的，具有腔體11的葉片分段1的接合端部10由允許變形到一定程度的材料形成。在本實(shí)施例中，該屬性被應(yīng)用，通過(guò)按壓在接合端部10的區(qū)域內(nèi)的根部葉片分段1的外部表面14，而不設(shè)置狹縫121128或材料的中斷，以使腔體11的收縮能夠?qū)崿F(xiàn)。
[0095]根據(jù)本實(shí)施例，該腔體11的形狀優(yōu)選是這樣的，該腔體11的收縮能夠?qū)崿F(xiàn)。具體地說(shuō)，該形狀相對(duì)于該腔體11的橫截面可被拉長(zhǎng)。因此，該腔體11可通過(guò)在接合端部10的區(qū)域內(nèi)按壓根部葉片分段1的接合端部10而被壓平，特別是向細(xì)長(zhǎng)的腔體11的長(zhǎng)邊按壓。然而，這不是限制性的，并且在不同的位置按壓也是可能的，只要通過(guò)這種按壓該腔體11的橫截面面積被減小。
[0096]上述第一至第五實(shí)施例中說(shuō)明的接合的步驟可完全適用于這個(gè)設(shè)置，其中該設(shè)置沒(méi)有狹縫121128或材料的中斷。另外，可以以在前面的實(shí)施例內(nèi)的相同方式來(lái)執(zhí)行引入樹(shù)脂，除了該入口和出口與狹縫121126沒(méi)有相互關(guān)聯(lián)。因此，在本實(shí)施例中，用于此目的指定的開(kāi)口被設(shè)置在根部葉片分段1的接合端部10內(nèi)。
[0097]內(nèi)部和外部接合裝置15、25可如在前面的實(shí)施例里設(shè)置的、以相同的方式被分別地設(shè)置，其中該內(nèi)部和外部接合裝置15、25分別被設(shè)置在突起21的外部表面23和腔體11的內(nèi)部表面13內(nèi)。
[0098]第六實(shí)施例使得基于與該葉片分段1的材料相關(guān)的屬性的腔體11的收縮能夠?qū)崿F(xiàn)。該腔體11的形狀提供一種與該材料相關(guān)的屬性合作的有利屬性，其中該腔體11的形狀在該實(shí)施例中是細(xì)長(zhǎng)的。
[0099]上述第六實(shí)施例可與如適用于說(shuō)明第一到第五實(shí)施例的概念相結(jié)合。
[0100]變形
在下文中，實(shí)施例的變形被解釋說(shuō)明。
[0101]在上述實(shí)施例中，當(dāng)沒(méi)有載荷被施加至具有該腔體的葉片分段的接合端部時(shí)，該腔體的膨脹位置是存在的。然而，設(shè)置中間狀態(tài)以及通過(guò)將突起引入至腔體內(nèi)使腔體膨脹至膨脹位置是可能的，其中當(dāng)沒(méi)有載荷被施加時(shí)，該腔體的位置處于中間位置。設(shè)置接合裝置是可能的，使得在將突起引入腔體的過(guò)程中，該突起上的接合裝置被帶至接觸該腔體的內(nèi)部表面上的那些接合裝置。因此，棘輪效應(yīng)可被實(shí)現(xiàn)，使得通過(guò)將突起引入至該腔體內(nèi)一種預(yù)組裝狀態(tài)被實(shí)現(xiàn)，其提供了初步的組件，該初步的組件包括可拆卸地連接的葉片分段。
[0102]在本實(shí)施例的情況下，該腔體可被形成，使得在非收縮位置，處于葉片分段的端部的腔體的橫截面比處于該腔體的底部或地面的葉片分段的端部略大。也就是說(shuō)，實(shí)施例如圖7中所示的該腔體略呈具有大約1°的錐形角度的錐形。在這種情況下，該突起可形成圓柱狀，特別是具有恒定的橫截面形狀，同時(shí)當(dāng)在收縮位置時(shí)，該腔體的內(nèi)部表面形成圓柱形狀，其最終與突起的外部表面重合。
[0103]通過(guò)按壓如上所述的這種初步的組件，該葉片分段被永久地彼此接合。
[0104]此外，當(dāng)沒(méi)有載荷被施加時(shí)，在收縮狀態(tài)下設(shè)置具有該腔體的葉片分段是可能的。通過(guò)施加相應(yīng)的作用力，該腔體可被打開(kāi)至該膨脹位置。這種動(dòng)作之后，如在前面的實(shí)施例所述，該突起可被引入至該腔體內(nèi)，以及該永久接合可被實(shí)現(xiàn)。
[0105]如上所述，該材料的中斷可被形成為如圖所示的至少一個(gè)狹縫。在變形中，其未在附圖中示出，材料的中斷可在葉片分段位內(nèi)由非線(xiàn)性狹縫形成，譬如鋸齒形切口或曲折形切口，該葉片分段在相對(duì)于葉片分段的縱向方向上具有所述腔體。由孔的陣列形成材料的中斷是可能的(其未在圖中示出),其中該孔從該腔體的內(nèi)部表面延伸至具有該腔體的葉片分段的外部表面?？卓梢允菆A形的孔?？商娲兀卓删哂性试S其收縮的橢圓形狀，因而導(dǎo)致該腔體的收縮。甚至可能在該葉片分段內(nèi)設(shè)置唯一一個(gè)單孔。作為進(jìn)一步的替代方案(其未在圖中示出),材料的中斷可作為至少一個(gè)部分的狹縫被形成，其從該腔體的內(nèi)部表面延伸至朝向具有該腔體的葉片分段的外周，其中該狹縫在到達(dá)該腔體的外部表面之前終止。上述的變形可被適當(dāng)?shù)亟M合。
[0106]狹縫的的數(shù)量可以是一個(gè)或兩個(gè)。特別地，只要上述的效果被實(shí)現(xiàn)，狹縫的數(shù)量沒(méi)有被限制。
[0107]在變形中，兩個(gè)葉片分段均包括至少一個(gè)腔體和至少一個(gè)突起，使得該組件包括至少兩個(gè)突起以及至少相應(yīng)地被配合的腔體。
[0108]在進(jìn)一步的變形中，該葉片分段的配合表面被形成為相對(duì)于在圖7中示意性示出的縱向方向傾斜，其中該葉片分段的配合表面在接合的過(guò)程中被引入在縱向方向上接觸。
[0109]在實(shí)施例中，葉片組件被作為具有兩個(gè)葉片分段解釋說(shuō)明，即根部葉片分段和頂部葉片分段。這僅僅是一個(gè)例子。該實(shí)施例可被修改，例如該葉片組件包括兩個(gè)以上葉片分段
，如三個(gè)葉片分段。根據(jù)本發(fā)明的概念，兩個(gè)葉片分段如在申請(qǐng)中定義的是能夠接合的，并在這種情況下兩個(gè)以上的葉片分段存在于葉片組件內(nèi)，該概念適用于在葉片組件內(nèi)存在三個(gè)或更多個(gè)葉片分段。
[0110]此外，該實(shí)施例在根部葉片分段和頂部葉片分段的示意圖內(nèi)被解釋說(shuō)明。這不是限制性的。相反，當(dāng)本發(fā)明的概念被實(shí)現(xiàn)時(shí)，根部葉片分段和頂部葉片分段可被互換。
[0111]如上所述，材料的中斷(如狹縫)對(duì)于本發(fā)明不是必不可少的。相反，在本發(fā)明的上下文中的收縮性用于實(shí)現(xiàn)如上所述的優(yōu)點(diǎn)是必需的，其中基于與該葉片分段的材料相關(guān)的屬性上和/或基于與葉片分段的形狀或形式相關(guān)的屬性上該收縮性可被實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片組件，所述葉片組件包括至少兩個(gè)葉片分段(I, 2)，所述至少兩個(gè)葉片分段(1，2)在相應(yīng)的接合端部(10，20)能夠縱向接合而用于形成葉片；其中一個(gè)所述葉片分段(I)在其接合端部(10)具有至少一個(gè)腔體(11)，以及另一個(gè)所述葉片分段(2 )在其接合端部(20 )具有至少一個(gè)突起(21)，其中，所述腔體(11)能夠在一個(gè)方向上收縮至收縮位置，所述方向基本上垂直于葉片的縱向方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片組件，其中所述腔體(11)的橫截面在所述收縮位置比在膨脹位置小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的葉片組件，其中具有所述腔體(11)的所述葉片分段(I)的材料至少在所述接合端部(10)處是能夠變形的。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的葉片組件，其中材料的至少一個(gè)中斷被形成，該中斷從所述至少一個(gè)腔體(11)的內(nèi)部表面(13 )延伸至具有所述至少一個(gè)腔體(11)的所述葉片分段(I)的外部表面(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的葉片組件，其中所述材料的至少一個(gè)中斷在所述葉片分段(I)的縱向方向的接合端部(10)處從所述葉片分段(I)的端部延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的葉片組件，其中所述材料的至少一個(gè)中斷被形成為至少一個(gè)狹縫(12a; 12b)。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的葉片組件，其中所述突起(21)能夠插入至所述腔體(II)內(nèi)用于接合所述至少兩個(gè)葉片分段(1，2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的葉片組件，其中所述腔體(11)能夠膨脹至具有被打開(kāi)的所述至少一個(gè)狹縫(12a ;12b)的所述膨脹位置，并且能夠收縮至具有被關(guān)閉的所述至少一個(gè)狹縫(12a ；12b)的所述收縮位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的葉片組件，其中當(dāng)處于所述收縮位置時(shí)，所述突起(21)的橫截面形狀基本上與所述腔體(11)的橫截面形狀相匹配。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的葉片組件，其中所述至少一個(gè)突起(21)的所述橫截面形狀和所述腔體(11)的所述橫截面形狀為非圓形的。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的葉片組件，其中內(nèi)部接合裝置(15)被設(shè)置在所述腔體(11)的內(nèi)部表面(13)內(nèi)，以及外部接合裝置(25)被設(shè)置在所述突起(21)的外部表面(23 )內(nèi)，其中當(dāng)所述腔體(11)處于所述收縮位置時(shí)，所述內(nèi)部接合裝置(15)和所述外部接合裝置(25)被彼此鎖定。
12.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的葉片組件，其中當(dāng)所述腔體(11)處于膨脹位置時(shí)，所述突起(21)能夠插入至所述腔體(11)內(nèi)；而當(dāng)所述腔體(11)處于收縮位置時(shí)，插入所述腔體(11)的所述突起(21)被鎖定在所述腔體(11)內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的葉片組件，其中所述內(nèi)部和外部接合裝置(15，25)被形成為處于所述腔體(11)的內(nèi)部表面(13)的內(nèi)部鋸齒(15)和處于所述突起(21)的外部表面(23)的外部鋸齒(25);其中所述鋸齒(15，25)至少部分定向?yàn)榛旧洗怪庇诟髯缘娜~片分段(1，2)的縱向方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13之一所述的葉片組件，其中當(dāng)所述腔體(11)處于收縮位置時(shí)，所述內(nèi)部鋸齒(15)與所述外部鋸齒(25 )被布置成在所述腔體(11)內(nèi)提供所述突起(21)的鎖定接合。
15.根據(jù)權(quán)利要求6至14之一所述的葉片組件，其中兩個(gè)狹縫(12a，12b)被設(shè)置在具有所述腔體(11)的所述葉片分段(I)的所述接合端部(10)內(nèi)，其中所述兩個(gè)狹縫(12a，12b)被設(shè)置在所述腔體(11)的相對(duì)側(cè)處。
16.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的葉片組件，其中當(dāng)所述突起(21)被插入所述腔體(11)內(nèi)以及所述腔體(11)在收縮位置時(shí)，至少一個(gè)預(yù)定的流動(dòng)路徑在所述突起(21)的外部表面(23)和所述腔體(11)的內(nèi)部表面(13)之間的邊界內(nèi)被形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的葉片組件，其中所述至少一個(gè)流動(dòng)路徑是鋸齒形的或彎曲形狀的。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的葉片組件，其中所述至少一個(gè)流動(dòng)路徑具有用于引入樹(shù)脂，特別是熱固性樹(shù)脂，以便沿著所述流動(dòng)路徑流動(dòng)的至少一個(gè)入口以及作為溢出用于排出排水樹(shù)脂的至少一個(gè)出口。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18之一所述的葉片組件，其中多個(gè)流動(dòng)路徑被設(shè)置，其中多個(gè)流動(dòng)路徑相對(duì)于彼此是平行的和/或分支的。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至19之一所述的葉片組件，其中通過(guò)使所述突起(21)插入處于膨脹位置的所述腔體(11)內(nèi)，通過(guò)按壓所述葉片分段而收縮所述腔體(11)，并引入一定量的填滿(mǎn)所述流動(dòng)路徑的樹(shù)脂至所述流動(dòng)路徑內(nèi)，以及固化，優(yōu)選熱固化所述樹(shù)脂，所述葉片組件能夠接合形成葉片。
21.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的葉片組件，其中所述腔體(11)在接合所述至少兩個(gè)葉片分段(1，2 )之前處于膨脹位置，并且其中通過(guò)施加預(yù)定的壓力至具有所述腔體(11)的葉片分段(I)的外部表面(14)，所述腔體能夠被迫使至收縮位置。
22.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的葉片組件，其中除了所述腔體(11)，一個(gè)或多個(gè)附加腔體(11a，Ilb)被設(shè)置在相同的接合端部；并且其中除了所述突起，一個(gè)或多個(gè)附加突起(21a，21b)被設(shè)置在相同的接合端部，其中腔體的數(shù)量與突起的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
23.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的葉片組件，其中除了所述腔體(11)，一個(gè)或多個(gè)突起被設(shè)置在相同的接合端部；并且其中除了所述突起，一個(gè)或多個(gè)腔體被設(shè)置在相同的接合端部，其中腔體的數(shù)量與突起的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。
24.一種用于從至少根據(jù)權(quán)利要求1至23之一的組件中制造用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片的方法，包括以下步驟: -保持所述至少一個(gè)腔體(11)在膨脹位置或非收縮位置； -使所述至少一個(gè)突起(21)縱向插入所述至少一個(gè)腔體(11)內(nèi)； -將所述至少一個(gè)腔體(11)引到收縮位置； -施加保持所述至少一個(gè)腔體(11)在收縮位置的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中將所述腔體(11)引到收縮位置的步驟包括按壓具有所述腔體(11)的所述葉片分段(I)的所述外部表面(14)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的方法，其中保持所述腔體在收縮位置的步驟包括通過(guò)按壓所述樹(shù)脂至所述突起(21 )和所述腔體(11)之間的區(qū)域內(nèi)和/或至所述材料中斷的區(qū)域內(nèi)，施加樹(shù)脂。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括當(dāng)按壓所述樹(shù)脂時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)的步驟，所述參數(shù)包括施加樹(shù)脂的量、所述樹(shù)脂的溫度，以及所述樹(shù)脂的壓力。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括監(jiān)測(cè)所述樹(shù)脂的溢出和控制施加樹(shù)脂的量和/或基于監(jiān)測(cè)的溢出的量確認(rèn)足夠的施加樹(shù)脂的量。
29.根據(jù)權(quán)利要求26至28之一所述的方法，包括固化所述樹(shù)脂，以及從而固定所述至少兩個(gè)葉片分段(1，2)至彼此。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中固化所述樹(shù)脂的步驟包括通過(guò)施加熱量至所述樹(shù)脂，熱固化所述樹(shù)脂。
31.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1至23之一的葉片組件或根據(jù)權(quán)利要求24至30之一的方法所制造的一種具有預(yù)定輪廓的用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片。
32.一種具有、用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)的、輪轂的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，該風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子具有根據(jù)權(quán)利要求31的至少一個(gè)葉片。
33.一種具有發(fā)電機(jī)的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中所述發(fā)電機(jī)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求32的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子能夠被驅(qū)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F03D1/06GK104508295SQ201380040524
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:尤文能量有限責(zé)任公司