風能設備轉子葉片的製作方法
2023-05-22 09:05:11 2
專利名稱：風能設備轉子葉片的製作方法
風能設備轉子葉片本發明涉及一種風能設備轉子葉片。DE 103 36 461描述了一種風能設備轉子葉片，其中由複合纖維材料構成的帶沿縱向方向設置在轉子葉片中。所述帶例如可以由玻璃纖維增強的纖維、例如通過在樹脂中浸潤來製造。帶典型地不僅設置在轉子葉片的抽吸側而且設置在轉子葉片的壓力側上。帶可以預先製造並且接著置入轉子葉片或半殼中。這具有的優點是，帶可以預先在恆定的條件下製造。尤其是，在此情況下要避免帶在製造期間起皺。帶的起皺並不是所期望的，因為帶用於承重。因此，必須設置質量保證，以便防止帶起皺或捲曲。本發明的任務是設計一種風能設備轉子葉片，其能夠實現成本低廉地製造。作為常用現有技術參考DE 10 2008 022 548 Al 和 DE 203 20 714U1。
該任務通過根據權利要求I所述的風能設備轉子葉片來解決。因此，設計了一種風能設備轉子葉片。該轉子葉片具有轉子葉片根部、轉子葉片尖端部、轉子葉片前邊緣和轉子葉片後邊緣。此外，轉子葉片具有壓力側和抽吸側以及至少部分在抽吸側與壓力側之間的至少一個接片。轉子葉片具有在轉子葉片根部與轉子葉片尖端部之間的縱向方向。接片波狀地沿著轉子葉片的縱向方向構建。根據本發明的一個方面，轉子葉片在壓力側和抽吸側上具有帶。所述至少一個接片固定在帶的區域中。根據本發明的另一方面，接片通過將纖維增強的熱塑性塑料熱成型來製造。根據本發明的另一方面，接片的波形正弦形地構建。根據本發明的另一方面，設置有至少兩個基本上彼此平行設置的接片。同樣，本發明涉及波形構建的接片在製造風能設備轉子葉片中的應用。同樣，本發明涉及一種具有至少一個上面所描述的轉子葉片的風能設備。本發明涉及如下思想設計一種風能設備轉子葉片，其在轉子葉片的壓力側與抽吸側之間具有接片。接片沿著縱向方向並非筆直地而是波形地或捲曲地構建。因此，設計了波形的或捲曲的或正弦波形的接片或梁腹板。梁腹板例如可以由纖維增強的熱塑性塑料製造，使得自動生產線例如可以通過纖維增強的熱塑性塑料的熱成型來進行。優選地，纖維增強的熱塑性塑料從輥子展開。優選地，接片可以由熱塑性塑料材料以機械方式製造。對此可替選地，接片可以由Pre-Preps利用隨後的UV硬化來製造。接片用於提高轉子葉片的強度。為此，接片可以設置在轉子葉片的抽吸側與壓力側之間。接片例如可以固定或粘合在沿著壓力側和抽吸側設置的帶上。接片僅有利於強度，但並不有助於轉子葉片內的承重。本發明的其他擴展方案是從屬權利要求的主題。本發明的優點和實施例以下參照附圖
來詳細闡述。圖I示出了根據本發明的風能設備的示意性視圖，圖2示出了用於根據圖I的風能設備的風能設備轉子葉片的橫截面，以及圖3示出了用於根據圖I的風能設備的風能設備轉子葉片的縱向橫截面。
圖I示出了根據本發明的風能設備的示意性視圖。風能設備100具有塔架110，該塔架在該塔架110的上端部上具有機艙120。在機艙120上例如設置有三個轉子葉片130。轉子葉片130具有轉子葉片尖端部132和轉子葉片根部131。轉子葉片130固定在轉子葉片根部131上，例如固定在轉子輪轂121上。轉子葉片130的槳距角優選可以根據當前風速來控制。圖2示出了根據第一實施例的風能設備轉子葉片的橫截面。轉子葉片130如圖I中所示具有轉子葉片尖端部132和轉子葉片根部131。此外，轉子葉片130具有前邊緣133和後邊緣134。此外，轉子葉片130具有抽吸側135和壓力側136。在壓力側136與抽吸側135之間可以至少部分沿著轉子葉片的長度(在轉子葉片根部131與轉子葉片支承部132之間)設置有接片或梁腹板200。接片具有第一端部201和第二端部202。第一端部201固定在抽吸側135上而第二端部202固定在壓力側136上。換言之，接片以機械方式與抽吸側和壓力側連接。優選設置接片200以便改善轉子葉片的機械穩定性。接片可以連續地或至少部分地沿著轉子葉片的長度或縱向方向設置在轉子葉片根部131與轉子葉片尖端部132之間。
根據第一實施例的接片200沿著縱向方向捲曲、起皺或正弦形地構建。為此可替選地，接片200可以沿著縱向方向也以鋸齒或三角波形的形式構建。接片可以用於將升力的一部分從壓力側傳遞到抽吸側。接片因此可以將力垂直於其縱向方向傳遞，即從轉子葉片的壓力側傳遞到抽吸側。然而，接片至少適於將力沿著其縱向方向傳遞。圖3示出了用於根據圖I的風能設備的風能設備轉子葉片的縱向橫截面。該轉子葉片具有轉子葉片根部131、轉子葉片尖端部132、轉子葉片前邊緣133和轉子葉片後邊緣134。此外，接片200在轉子葉片的壓力側與抽吸側之間延伸(如圖2中所示)。接片200沿著轉子葉片的縱向方向起皺，捲曲或正弦形地構建。為此可替選地，接片200也可以以鋸齒波形或三角波形的形式構建。根據圖2和圖3的接片例如可以由熱塑性塑料材料用機器來製造。這例如可以通過將纖維增強的熱塑性塑料熱成型來進行。接片尤其是可以由卷開的纖維增強的熱塑性塑料製造，其中波形可以通過熱成型來產生。通過所述波形構建的接片可以實現在10%到20%之間(尤其是15%)的材料節省。由於接片沿著縱向方向波形或捲曲地構建，所以這些接片對承重並無貢獻，使得承重始終通過設置在壓力側和抽吸側上的纖維增強的帶來進行。另一方面，由風引起的升力例如達到90%可以通過接片200來傳遞。
權利要求
1.一種風能設備轉子葉片，具有 轉子葉片根部(131)、轉子葉片尖端部(132)、轉子葉片前邊緣(133)和轉子葉片後邊緣(134)， 壓カ側(136)和抽吸側(135)，以及 至少部分在抽吸側與壓カ側(135，136)之間的至少ー個接片(200)， 其中轉子葉片具有在轉子葉片根部(131)與轉子葉片尖端部(132)之間的縱向方向， 其特徵在於所述接片沿著轉子葉片的縱向方向的波形構型。
2.根據權利要求I所述的轉子葉片，還具有在壓カ側(136)和/或在抽吸側(135)上的帶，其中所述至少一個接片(200)固定在帶的區域中。
3.根據權利要求I或2所述的轉子葉片，其特徵在於通過將纖維增強的熱塑性塑料熱成型而製造的接片。
4.根據上述權利要求之一所述的轉子葉片，其特徵在於接片的波形的正弦形構型。
5.根據上述權利要求之一所述的轉子葉片，其特徵在於至少兩個基本上彼此平行設置的接片。
6.ー種將波形構建的接片使用在風能設備轉子葉片的製造中的應用。
7.ー種具有至少ー個根據權利要求I至5之一所述的轉子葉片的風能設備。
8.一種用於製造風能設備轉子葉片的方法，所述轉子葉片具有轉子葉片根部(131)、轉子葉片尖端部(132)、轉子葉片前邊緣(133)、轉子葉片後邊緣(134)、壓カ側(136)和抽吸側(135)，所述方法具有如下步驟沿著轉子葉片的縱向方向設置波形構建的接片。
9.根據權利要求8所述的方法，其中至少ー個接片通過將纖維增強的熱塑性塑料熱成型來製造。
全文摘要
本發明涉及一種風能設備轉子葉片。該轉子葉片具有轉子葉片根部(131)、轉子葉片尖端部(132)、轉子葉片前邊緣(133)和轉子葉片後邊緣(134)。此外，轉子葉片具有壓力側(136)和抽吸側(135)以及至少部分在抽吸側與壓力側之間的至少一個接片(200)。轉子葉片具有在轉子葉片根部(131)與轉子葉片尖端部(132)之間的縱向方向，接片(200)波狀地沿著轉子葉片的縱向方向構建。
文檔編號F03D1/06GK102844563SQ201180013006
公開日2012年12月26日 申請日期2011年3月9日 優先權日2010年3月10日
發明者克勞斯-彼得·雅克莫特 申請人:烏本普羅帕蒂斯有限公司