專利名稱：加固風力渦輪葉片的方法及被加固葉片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種修復或加固風力渦輪葉片的方法，該風力渦輪葉片包括由纖維增強聚合物材料構成的殼體。
背景技術：
真空注入或VARTM是用于模制纖維復合材料模型的工藝，其中在模具活塊之一中層化均勻分布的纖維，該纖維為粗紗，即纖維帶束、粗紗帶或墊料，墊料為由單獨纖維制成的氈墊或由纖維粗紗制成的織物墊。第二模具活塊通常由彈性真空袋制成，隨后被放置于纖維材料之上。通過產生真空，通常為絕對真空的80%至95%，在模具活塊內側與真空袋之間的型腔中，可以吸入液體聚合物并且以包含在其中的纖維材料填充型腔。在真空袋與纖維材料之間使用所謂的分布層或分布管，也稱為進氣道，以便獲得盡可能充分有效的聚合物的分布。在大多數(shù)情況下，所涂覆的聚合物為聚酯或環(huán)氧樹脂，并且纖維增強最?；诓ＡЮw維或碳纖維。在填充模具的工序過程中，在型腔中經由真空出口產生真空，就此而論將該真空理解為壓力之下或負壓，由此經由入口通道將液體聚合物吸入型腔中以便填充所述型腔。 從入口通道起，隨著流峰朝向真空通道移動，聚合物由于負壓在型腔中沿所有方向分散。這樣，重要的是最佳地定位入口通道和真空通道以便獲得型腔的完全填充。然而，確保聚合物在整個型腔中的完全分布通常是困難的，并且相應地這通常會導致所謂的干斑，即纖維材料未充分浸漬有樹脂的區(qū)域。從而干斑是纖維材料未被浸漬并且會存在氣囊的區(qū)域，其難以或不可能通過控制真空壓力乃至入口側的過壓來去除。結合真空注入，采用剛性模具活塊和具有真空袋形式的彈性模具活塊，可以例如通過在各個位置穿刺真空袋并且例如借助注射器針頭抽出空氣從而在填充模具的工序之后修復干斑?？梢钥蛇x地將液體聚合物注入各個位置，并且這例如也可以借助注射器針頭來完成。這是耗時且費力的工序。預浸料模制是對增強纖維預浸漬預催化樹脂的方法。該樹脂通常在室溫下為固態(tài)或近固態(tài)。通過手或機器將預浸料布置到模具表面上，裝入真空袋，然后加熱至允許樹脂回流并最終固化的溫度。該方法具有的主要優(yōu)點是預先精確地設定纖維材料中的樹脂含量。 預浸料易于簡潔加工并且可實現(xiàn)自動化且節(jié)約勞動力。預浸料的缺點在于材料成本高于非浸漬纖維。此外，芯部需要由能夠經受住使樹脂回流所需加工溫度的材料制成。預浸料模制可以結合RTM和VARTM工藝來使用。通常在模具中制造纖維加強的聚合物的風力渦輪葉片，其中通過舉例來講經由前述RTM或VARTM方法在兩個模具活塊的每一個中布置玻璃纖維墊料來分別單獨制造葉片型面的上側和下側，例如葉片的吸力側和壓力側。然后，通常借助葉片前緣和后緣處的內部凸緣部分將兩個半部膠合在一起。在將上葉片半部降低到下葉片半部上之前對下葉片半部的內端面涂膠。另外，在下葉片半部膠合到上葉片半部之前通常對下葉片半部的內側附接一個或兩個增強型面(束)。其后，需要對連接部分砂磨、拋光以及清潔，并且在某些情形下可能需要在葉片的前緣和/或后緣處涂覆附加的纖維增強材料。通常，將這種附加的纖維增強材料作為熱固化預浸料而涂覆，用手鋪疊之后利用熱源進行固化。當已使用的風力渦輪葉片由于某些原因而需要修復時，使用類似的技術。建造風力渦輪葉片以至少持續(xù)預定年限，例如20年。然而，風力渦輪經常遠超過此時段而保持運轉，并且經時裂紋或類似局部偏差可開始出現(xiàn)于風力渦輪的層狀結構中，尤其是葉片的前緣處。然而，尤其當修復安裝在風力渦輪上的葉片時，難以確保已正確施熱以及樹脂已充分固化。此外，僅可在大約16攝氏度以上的室溫中涂覆這種預浸料。大多數(shù)運轉中的風力渦輪安裝在北半球的區(qū)域中，在該區(qū)域這種修復通常僅可在五月到十月之間來進行。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是獲得一種修復風力渦輪葉片的新方法，其克服或改善了現(xiàn)有技術的至少一個缺點或者提供了有用的替代方案。根據本發(fā)明的一方面，利用具有第一側和第二側的UV可固化的纖維增強預浸料材料來獲得該方法，并且該方法包括下述步驟a)將UV可固化的纖維增強預浸料材料涂覆在風力渦輪葉片的外表面或內表面上的涂覆區(qū)域(即，待修復區(qū)域)上，使預浸料材料的第一側面向涂覆區(qū)域；以及b)使預浸料材料暴露于UV輻射下持續(xù)預定時間量以便允許預浸料固化。這樣，預浸料用于在殼體的表面上，即殼體的外表面或殼體的內表面上提供增強元件。UV可固化預浸料通常不適用于風力渦輪葉片的制造，這是因為葉片包括層狀結構，該層狀結構具有的厚度不允許UV輻射貫穿足夠深以使整個層狀結構固化。然而，可以為了修復原因而對風力渦輪葉片的外表面或內表面涂覆UV可固化預浸料材料，這是因為該材料僅作為比較薄的層而被涂覆。另外，UV可固化預浸料處理起來比熱固化預浸料更為簡單和安全。這樣，由于混合以及過度催化或催化不足而引起的粘合故障的概率降低。僅需要UV 光來固化預浸料一福射越多，固化越快，至少達到某一極限前如此。此外，由于日光的UV含量足夠使樹脂獲得膠化及隨后的固化，因此可確保預浸料在被涂覆到風力渦輪葉片的表面上之后充分固化。在正常情況下，暴露于日光下15分鐘將足以固化，并且即使在多云天氣下，預浸料也會在一小時內完全固化。盡管如此，UV可固化預浸料材料當在諸如工廠走廊等僅具有白熾燈的環(huán)境中工作時仍可保持可使用。如果將預浸料涂覆到殼體的內表面上，則應當使用UV燈將預浸料材料暴露于UV輻射下。另外，UV可固化預浸料材料可用在從-20攝氏度到大約60攝氏度的溫度范圍中。 這樣，這種預浸料不必以特定溫度來儲存。同樣，溫度不會影響預浸料的固化時間。這使得這種類型的預浸料尤其適用于修復已被安裝在風力渦輪的轉子上的風力渦輪葉片。由于大的溫度范圍，可以全年地實施修復。經由UV可固化預浸料材料的修復相對于傳統(tǒng)的修復方法而言具有進一步的優(yōu)點無需液態(tài)樹脂，并且許多預浸料材料是無氣味的。這樣，無需掩模來過濾苯乙烯氣體或其他有害蒸汽。然而，在某些情形下，可能也需要涂覆底層涂料。根據第一有利實施例，預浸料材料在從-15攝氏度到45攝氏度的溫度范圍中、或在從-20攝氏度到50攝氏度的溫度范圍中、或者在從-20攝氏度到60攝氏度的溫度范圍中可使用且可固化。根據第二有利實施例，預浸料材料在介于10%到100%之間的相對濕度下、或在 20%到95%之間的范圍中、或者在25%到90%之間的范圍中可使用且可固化。
根據有利實施例，預浸料材料的第二側由可去除的UV阻擋膜覆蓋，并且其中在步驟b)之前去除UV阻擋膜。UV阻擋膜確保預浸料不會在被涂覆到風力渦輪葉片的表面上之前先開始膠化及固化。在去除UV阻擋膜之后，例如經由UV燈或日光將預浸料暴露于UV輻射下。UV阻擋膜例如可包括炭黑。預浸料材料另外可在預浸料材料的第一側上由第二膜覆蓋。根據另一有利實施例，在步驟a)之前為粘合準備涂覆區(qū)域。由此，可確保粘著的預浸料可充分粘合到風力渦輪葉片的表面上。例如可對涂覆區(qū)域進行研磨、拋光、砂磨等， 并且優(yōu)選在之后進行清潔。由復合材料制成的殼體通常經由兩個獨立的殼部分例如為葉片的壓力側和吸力側來制造。殼部分例如可經由真空輔助樹脂轉移模制(VARTM)來制造。在制造兩個殼部分之后，可選地經由膠合凸緣將兩個殼部分彼此粘合。這樣，根據有利實施例，例如在殼體的接合面損壞之后在修復期間將UV可固化預浸料材料涂覆在接合面上。這樣，通常將預浸料材料涂覆在葉片的前緣或后緣上。預浸料材料例如可用于密封或加強粘合層。然而，UV固化預浸料顯然也可用于修復風力渦輪葉片的其他部分。典型地，將風力渦輪葉片制造為纖維增強聚合物的殼部件，該纖維增強聚合物諸如為浸漬有環(huán)氧樹脂、聚酯或乙烯基的玻璃纖維、碳纖維、塑料纖維或植物纖維，可選地具有諸如泡沫聚合物或輕木的芯材。根據另一有利實施例，例如通過真空成型、熱成型或深拉將UV可固化預浸料材料預成型，以便配合于風力渦輪葉片的涂覆區(qū)域。這樣，可定制預浸料以配合特定的風力渦輪葉片。UV可固化預浸料材料例如可形成為構成前緣增強元件。UV固化預浸料材料顯然也可被預成型以配合于風力渦輪葉片的其他部分。根據又一有利實施例，從輥子來涂覆UV可固化預浸料材料。這樣，可將預浸料作為薄帶材料輥壓到風力渦輪葉片的表面上。例如可利用輥子分配器來涂覆UV可固化預浸料材料。由此，獲得將預浸料材料涂覆到風力渦輪葉片的表面上的特別簡單的方法。其他類型的帶盒分配器也可用于UV可固化預浸料材料的簡易操縱。在一個實施例中，將UV可固化預浸料作為帶子或多條帶子涂覆在風力渦輪葉片的表面上，其中各帶子具有2cm到20cm、或3cm到18cm的間隔的寬度。通常，使用60mm、 90mm或120mm的寬度。在另一實施例中，將UV可固化預浸料作為帶子或多條帶子涂覆在風力渦輪葉片的表面上，其中各帶子具有Imm到km、或Imm到3cm、或Imm到2cm的間隔的厚度。單預浸料層通常約為Imm厚。當使用這種厚度時，可確保UV輻射能夠貫穿入預浸料材料足夠深，并且暴露于來自UV光的UV輻射下幾分鐘足以固化?？傊?，可根據待修復的風力渦輪葉片的面積來選擇帶子的厚度和寬度。根據有利實施例，UV可固化預浸料包括數(shù)個疊層，各層的寬度從第一側到第二側增加。這樣，每層當?shù)谝粋韧扛驳斤L力渦輪葉片的表面上時將密封地粘合到風力渦輪葉片的表面上，并且實現(xiàn)從加固預浸料到風力渦輪葉片的層狀結構的平滑過渡。UV可固化預浸料材料可包括碳纖維、植物纖維或金屬纖維。然而，根據有利實施例，UV可固化預浸料包括玻璃纖維，由于UV輻射能夠貫穿入例如玻璃纖維的2cm，因此玻璃纖維最為實用。清楚的是樹脂也將對于UV光是基本透光的。根據一個實施例，預浸料包括吸收從250nm到425nm波長范圍內的光波的光引發(fā)齊U。如果將水銀弧光燈用于UV輻射，則光引發(fā)劑例如可包括吸收具有約254nm或365nm波長的光波的光引發(fā)劑。例如如果將金屬鹵化物燈用于UV輻射，則也可以采用吸收具有約 385nm或417nm波長的光波的光引發(fā)劑。再者，例如如果使用LED燈，則也可以采用吸收具有約395nm波長的光波的光引發(fā)劑。根據另一方面，本發(fā)明包括根據前述任意方法來修復風力渦輪葉片的方法。當修復風力渦輪葉片時，需要在涂覆預浸料之前準備涂覆區(qū)域。葉片的裂紋、脆性或類似的局部弱化通常發(fā)生在葉片的前緣處。這樣，根據特別有利的方法，將UV可固化預浸料涂覆到葉片的前緣上。前緣可需要為粘合而做準備，通常經由砂磨及隨后的清潔來進行準備。此外，可以有利的是涂覆底層涂料。然而，如先前所提及， 本發(fā)明不限于葉片的前緣或后緣的修復。根據一種方法，將風力渦輪葉片安裝在風力渦輪葉片的轉子上，其中在末端指向地面的情況下將葉片定位在大致豎直的位置上，并且作業(yè)者從涂覆區(qū)域上方的點沿著風力渦輪葉片吊下。這樣，可以在無需從風力渦輪上拆卸葉片的情況下來修復風力渦輪葉片?？梢杂勺鳂I(yè)平臺攜帶用于修復的所有材料和工具。通常，作業(yè)者經由作業(yè)平臺沿著葉片吊下， 該作業(yè)平臺諸如為懸椅，可以沿著風力渦輪葉片吊上或吊下。通常從葉片的根部端附近的區(qū)域，例如從風力渦輪的輪轂吊下工作站?？捎勺鳂I(yè)者從平臺來控制作業(yè)平臺的位置。選擇性地，可由另一作業(yè)者從錨固點來控制作業(yè)平臺的位置。在修復期間將轉子止動，并且可將葉片推進到暫停位置。當要修復風力渦輪葉片的外側時，有利地利用風力渦輪的豎直位置。如果要修復葉片的前緣，則作業(yè)者將通常沿著葉片的前緣向下導引平臺。附接于平臺的導引臂可用于壓靠葉片的壓力側和吸力側以便將平臺穩(wěn)定地保持在葉片前緣的附近處。如果要修復葉片的后緣，顯然也可以使用類似的技術。根據另一實施例，將風力渦輪葉片安裝在風力渦輪葉片的轉子上，其中將葉片定位在大致水平的位置處。該構造特別適合于修復風力渦輪葉片的內側，或如果將對葉片的上側例如葉片的壓力側或吸力側實施修復，則該構造特別適合。有利地，預浸料材料在固化之前是柔性的或可塑造的，從而預浸料材料可配合于風力渦輪葉片的表面。通常，預浸料材料將具有強韌且粘性的質地。根據有利實施例，使用便攜的UV輻射源來實施步驟b)。UV輻射源例如可以是氙燈、水銀弧光燈、金屬鹵化物燈或LED燈。當使用這些UV輻射燈時，作業(yè)者應當使用UV防護鏡及專用手套。在一個實施例中，涂覆區(qū)域形成為葉片表面上的凹痕，其中將數(shù)層UV可固化的纖維增強預浸料材料涂覆到涂覆區(qū)域上以便填充凹痕?？赏ㄟ^準備受損區(qū)域來形成凹痕。有利地，隨后涂覆UV可固化的纖維增強預浸料材料的密封劑層并且密封所述數(shù)層。密封劑層從而可接觸葉片位于凹痕附近的表面。由此實現(xiàn)平滑過渡。根據又一方面，本發(fā)明提供了包括由纖維增強聚合物材料構成的殼體并且具有外表面的葉片，殼體還在葉片的外表面上設置有增強元件，增強元件包括UV固化預浸料。


下面參考圖中所示實施例詳細解釋本發(fā)明，在圖中
圖1示出了風力渦輪，圖2示出了對表面施加了預浸料增強元件的風力渦輪葉片的橫截面，圖3示出了對表面施加了預浸料增強元件的風力渦輪葉片的橫截面，圖4示出了 UV可固化預浸料材料的第一實施例的橫截面，圖5示出了 UV可固化預浸料材料的第二實施例的橫截面，圖6示出了透視看去的用于對風力渦輪葉片的外表面涂覆UV可固化預浸料材料的分配器，圖7示出了修復中的風力渦輪葉片，圖8示出了修復后的風力渦輪葉片的區(qū)域，以及圖9示出了修復中的風力渦輪葉片的第二實施例。
具體實施例方式圖1例示了根據所謂的“丹麥概念”的傳統(tǒng)的現(xiàn)代逆風風力渦輪，其具有塔架4、短艙6以及轉子，轉子具有大致水平的轉子軸。轉子包括輪轂8以及從輪轂8沿徑向延伸的三個葉片10，每個葉片具有最接近輪轂的葉片根部16和最遠離輪轂8的葉片末端14。圖2示出了風力渦輪葉片110的橫截面。風力渦輪葉片包括殼體，該殼體由構成風力渦輪葉片112的壓力側的第一殼體部分120和構成風力渦輪葉片的吸力側的第二殼體部分122制成。第一殼體部分120和第二殼體部分122在第一接合面IM處靠近于葉片的前緣并且在第二接合面1 處靠近于葉片的后緣彼此粘合。優(yōu)選為了修復目的將數(shù)層第一UV可固化預浸料材料130布置在風力渦輪葉片110 的外表面上的前緣附近處，其布置方式使得預浸料材料130跨越第一接合面IM而密封到外表面上。類似地，將第二 UV可固化預浸料材料140布置在風力渦輪葉片110的外表面上的后緣附近處，其布置方式使得預浸料材料140跨越第二接合面1 而密封到外表面上。在涂覆第一預浸料材料130和第二預浸料材料140之前通過砂磨和清潔來準備涂覆區(qū)域。在涂覆預浸料材料130、140之后，將預浸料暴露于來自UV燈或普通日光來的UV 輻射下，以便獲得預浸料中的樹脂的膠化及隨后的固化。圖3示出了另一風力渦輪葉片210的橫截面。如同圖2中所示的實施例一樣，風力渦輪葉片210包括殼體，該殼體由構成風力渦輪葉片210的壓力側的第一殼體部分220 和構成風力渦輪葉片210的吸力側的第二殼體部分222制成。第一殼體部分220和第二殼體部分222在第一接合面2M處靠近于葉片的前緣并且在第二接合面2 處靠近于葉片的后緣彼此粘合。優(yōu)選出于修復的原因將具有預成型UV可固化預浸料材料形式的增強元件230配合到葉片的前緣上，從而覆蓋第一接合面224?？衫谜婵粘尚?、熱成型或深拉來形成增強元件230?？蓪⒏郊訉拥腢V可固化預浸料材料240、250涂覆到葉片的表面上以便密封增強元件230與葉片外表面之間的接合面。如同第一實施例一樣，在涂覆第一預浸料材料230和附加層的預浸料材料M0、 250之前通過砂磨和清潔來準備涂覆區(qū)域。之后，將預浸料230、M0、250暴露于來自UV燈或普通日光的UV輻射下，以便獲得預浸料中的樹脂的膠化及隨后的固化。UV可固化預浸料通常形成為帶子(strip)，尤其是當用于修復或密封目的時。圖4示出了穿過該預浸料帶子的橫截面。預浸料帶子包括預浸料材料330，預浸料材料330具有第一側337和第二側339。第二側由例如包括炭黑的UV防護膜336覆蓋。UV防護膜336 確保預浸料材料330不會在涂覆于風力渦輪葉片的外表面上之前先開始固化。第一側可選擇性地由第二膜338覆蓋，第二膜338可用于確保預浸料材料330在涂覆于外表面上之前不會粘附到其他零件上。在涂覆之前，從預浸料帶子的第一側337上去除第二膜338，并且在涂覆區(qū)域處將預浸料材料330涂覆到風力渦輪的外表面上。在涂覆預浸料材料330之后， 從膜的第二側339上去除UV防護膜336，并且將預浸料材料暴露于UV輻射下。預浸料材料包括纖維增強聚合物材料或樹脂。預浸料材料還包括吸收UV范圍內或接近UV范圍的光波的光引發(fā)劑，所述光引發(fā)劑在輻射于UV光時引發(fā)樹脂的膠化及隨后的固化。在固化之前，預浸料材料具有強韌且粘性的性質，使其有利于密封和修復的目的， 這是因為預浸料材料是柔性的并且可以被塑造成正好配合于風力渦輪葉片的外表面上。圖5示出了用于根據本發(fā)明的方法中的預浸料帶子的另一實例。該預浸料帶子包括UV可固化預浸料材料430，預浸料材料430具有第一側437和第二側439并且包括數(shù)個預浸料層431 435。第二側439由UV防護膜436覆蓋。在將預浸料材料430涂覆到風力渦輪葉片的外表面上之后，從膜的第二側439上去除UV防護膜436，并且將預浸料材料暴露于UV輻射下。在本實施例中，各預浸料層431 435的寬度從預浸料材料430的第一側437到第二側439增加。這樣，每個預浸料層431 435當?shù)谝粋?37涂覆到風力渦輪葉片的表面上時將密封地粘合到風力渦輪葉片的表面上，并且實現(xiàn)從預浸料材料430到風力渦輪葉片的層狀結構的平滑過渡。圖6示出了分配器560或帶盒，其可用于將UV可固化預浸料材料530涂覆到風力渦輪葉片的外表面上。經由分配器560從輥子570將UV可固化預浸料材料530涂覆到風力渦輪葉片的表面上。也可將UV可固化預浸料材料涂覆到風力渦輪葉片的內表面上(未示出)。圖8示出了已利用根據本發(fā)明的方法修復的葉片710的區(qū)域。涂覆區(qū)域或待修復區(qū)域740形成為葉片710的葉片殼表面711中的凹痕。該凹痕或孔可通過葉片的損傷自身而形成或經由待修復區(qū)域740的準備，例如經由研磨和拋光而形成。將UV可固化預浸料材料的第一層731涂覆到孔的底部并且一直延伸到葉片的葉片殼表面711。UV可固化預浸料材料的數(shù)個附加層732 734用于填充孔的剩余部分。最后，將UV可固化預浸料材料的密封層736密封地涂覆到葉片殼表面711上。這樣，密封層736基本與葉片殼表面711齊平。 葉片殼表面711例如可為風力渦輪葉片的外表面或葉片殼的內表面。通常單獨涂覆不同層731 736，其后去除所述單獨層的UV防護膜。單獨層可在涂覆下一層之前經由UV燈或日光而固化。選擇性地，同時固化多層乃至所有層。圖7例示了風力渦輪602，其包括塔架604、短艙606以及轉子，轉子具有大致水平的轉子軸。轉子包括輪轂608以及從輪轂608沿徑向延伸的三個葉片610。轉子停止在這樣的位置處在末端614指向地面的情況下其中一個葉片610大致豎直定位。此外，將風力渦輪葉片610推進到暫停位置。作業(yè)者680正在風力渦輪葉片610上作業(yè)并且正經由作業(yè)平臺690和起吊裝置685而沿著葉片610的后緣吊下。起吊裝置685包括吊線，吊線在風力渦輪葉片610的根部附近例如連接至(未示出)風力渦輪602的輪轂608。作業(yè)者開始通過砂磨涂覆區(qū)域之后對該區(qū)域清潔來準備涂覆區(qū)域從而使得UV可固化預浸料材料可以充分粘合到該區(qū)域上。此外，可有利的是涂覆底層涂料以便獲得最有效的層疊連接。用于準備涂覆區(qū)域的所有材料以及用于涂覆預浸料材料的分配器均可由作業(yè)平臺690來攜帶?？赏ㄟ^作業(yè)者680從作業(yè)平臺來控制作業(yè)平臺690的位置，替代地可通過第二作業(yè)者從作業(yè)平臺690上方來控制作業(yè)平臺690的位置。在涂覆UV可固化預浸料材料之后，將預浸料材料暴露于來自諸如為水銀弧光燈的便攜式UV燈的UV輻射下，以便獲得膠合及隨后的固化。然而，日光的UV含量足以獲得充分的固化。由此，獲得在修復之后預浸料被充分固化的附加保證。圖9例示了風力渦輪802的第二實施例，其中風力渦輪802的葉片810將被修復， 并且相似的附圖標記指代圖7中所示實施例的相似部分。風力渦輪802包括塔架804、短艙806以及轉子，轉子具有大致水平的轉子軸。轉子包括輪轂808以及從輪轂808沿徑向延伸的三個葉片810。轉子停止在這樣的位置處其中一個葉片610大致水平定位。在水平位置處，作業(yè)者可在葉片810的內側作業(yè)，或在葉片810的壓力側或吸力側上在葉片810 的頂部作業(yè)。對于預彎的葉片，葉片810可布置為使葉片的壓力側面朝上。由此，葉片810 的自重可在修復期間將葉片矯直。另外，可例如利用如圖8所示的纜繩896、滑輪892以及纜繩絞車894通過朝向地面壓迫葉片從而來矯直葉片810。如果在葉片810的內側實施修復作業(yè)，則必須要用UV燈來固化UV可固化預浸料。UV可固化預浸料材料可用在范圍從至少至少-20攝氏度到大約60攝氏度的溫度中，并且固化時間在此溫度范圍內不受影響。由此，可以全年地實施這種修復，并且可以在不必從轉子上拆卸風力渦輪葉片610的情況下來實施修復。參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明的范圍不限于所例示實施例，在不背離本發(fā)明范圍的情況下可以實現(xiàn)修改和變型。例如，也可將UV可固化預浸料涂覆到渦輪葉片的殼體的內表面上。附圖標記2、602、802 風力渦輪4、604、804 塔架6、606、806 短艙8、608、808 輪轂10,610,810 葉片14、614、814 葉片末端16葉片根部110、210風力渦輪葉片120第一殼體部分122第二殼體部分124第一接合面126第二接合面130、140、230、240、250,330,430,530UV可固化預浸料材料431 435、731 736 預浸料層336、436UV 防護膜
337、437 第一側338 第二膜339、439 第二側560分配器570 輥子680作業(yè)平臺685起吊裝置690作業(yè)者740待修復區(qū)域、涂覆區(qū)域892偏轉輥/滑輪894纜繩絞車896 纜繩
權利要求
1.一種利用UV可固化的纖維增強預浸料材料修復風力渦輪葉片的方法，所述風力渦輪葉片包括由纖維增強聚合物材料構成的殼體，所述預浸料材料具有第一側和第二側，其中所述方法包括下述步驟a)將所述UV可固化的纖維增強預浸料材料涂覆在所述風力渦輪葉片的外表面或內表面上的涂覆區(qū)域上，使所述預浸料材料的所述第一側面向所述涂覆區(qū)域，以及b)使所述預浸料材料暴露于UV輻射下持續(xù)預定時間量以便允許所述預浸料固化。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述預浸料材料在從至少-20攝氏度到60攝氏度的溫度范圍中可使用且可固化。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述預浸料材料的所述第二側由可去除的UV 阻擋膜覆蓋，并且其中在步驟b)之前去除所述UV阻擋膜。
4.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中在步驟a)之前為粘合準備所述涂覆區(qū)域。
5.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中將所述UV可固化預浸料材料涂覆在所述殼體的接合面處。
6.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中例如通過真空成型、熱成型或深拉將所述UV可固化預浸料材料預成型，以便配合于所述風力渦輪葉片的所述涂覆區(qū)域。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述UV可固化預浸料材料形成為構成前緣增強元件。
8.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中利用輥子分配器來涂覆所述UV可固化預浸料材料。
9.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中將所述UV可固化預浸料作為帶子或多條帶子涂覆在所述風力渦輪葉片的表面上，所述各帶子具有2cm到20cm、或3cm到18cm 的間隔的寬度。
10.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中將所述UV可固化預浸料作為帶子或多條帶子涂覆在所述風力渦輪葉片的表面上，所述各帶子具有Imm到km、或Imm到3cm、或 Imm到2cm的間隔的厚度。
11.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中所述UV可固化預浸料包括數(shù)個疊層，各層的寬度從所述第一側到所述第二側增加。
12.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中所述預浸料包括吸收從250nm到 425nm波長范圍內的光波的光引發(fā)劑。
13.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中將所述風力渦輪葉片安裝在風力渦輪葉片的轉子上，并且其中在末端指向地面的情況下將所述葉片定位在大致豎直的位置上，并且其中作業(yè)者在步驟a)之前從所述涂覆區(qū)域上方的點沿著所述風力渦輪葉片吊下。
14.根據權利要求1至12中任一項所述的方法，其中將所述風力渦輪葉片安裝在風力渦輪葉片的轉子上，并且其中將所述葉片定位在大致水平的位置處。
15.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中使用便攜的UV輻射源來實施步驟C)。
16.根據前述權利要求的任一項所述的方法，其中所述涂覆區(qū)域形成為所述葉片的表面上的凹痕，并且其中將數(shù)層UV可固化的纖維增強預浸料材料涂覆到所述涂覆區(qū)域上以便填充所述凹痕。
17.根據權利要求16所述的方法，其中隨后涂覆UV可固化的纖維增強預浸料材料的密封劑層并且密封所述數(shù)層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種修復風力渦輪葉片(110)的方法。葉片(110)包括由纖維增強聚合物材料構成的殼體。利用具有第一側(337)和第二側(339)的UV可固化預浸料材料(250)加固葉片(110)。所述方法包括下述步驟a)將UV可固化的纖維增強預浸料材料(250)涂覆在風力渦輪葉片(110)的外表面或內表面上的涂覆區(qū)域上，使預浸料材料的第一側(337)面向涂覆區(qū)域，以及b)使預浸料材料暴露于UV輻射下持續(xù)預定時間量以便允許預浸料固化。
文檔編號B29C70/30GK102481733SQ201080033726
公開日2012年5月30日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權日2009年5月18日
發(fā)明者A·巴赫, M·B·拉斯姆森, M·馬拉舍夫斯基, S·京特 申請人:Lm玻璃纖維制品有限公司