專利名稱：模制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明描述了模制風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的方法、模制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的模具、風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片、定位裝置和制造風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的方法。
背景技術(shù)：
通常利用可以完整地模制整個(gè)葉片的技術(shù)(諸如閉式模具鋳造技木)來(lái)制造風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片(有時(shí)也稱作轉(zhuǎn)子葉片)。這種模具通常被制成為包括上半部和下半部的兩部分。玻璃纖維編席可用于在適當(dāng)?shù)某尚文＞咧袠?gòu)建部件層，并且使用樹脂來(lái)粘結(jié)編席層，且在模具中用真空輔助樹脂傳遞模制(VARTM)エ藝固化所述編席層，從而得到纖維增強(qiáng)的聚合物或玻璃增強(qiáng)的塑性材料，通常簡(jiǎn)稱為“玻璃纖維”。涂覆樹脂的編席堆疊層通常被稱為“敷層(layup)”或“復(fù)合敷層”。可利用真空將額外的樹脂泵送入閉式模具中，從而使得部件層擠壓模具表面的內(nèi)側(cè)，由此呈現(xiàn)期望的端部形狀。然后，可對(duì)完工葉片進(jìn)行處理(例如砂光和噴漆)和機(jī)加工，以便為了將葉片固定到另一部件做好準(zhǔn)備(例如可以鉆孔以容納螺栓)。對(duì)于具有清楚界定的壓カ側(cè)和吸カ側(cè)的葉片，模具的每個(gè)半部都被特別地成形為使得完工的或鋳造好的葉片具有期望的外形。顯然，這種不對(duì)稱的葉片必須以精確的角度安裝到葉轂或變槳軸承，否則將不利地影響風(fēng)カ渦輪機(jī)的性能。因此，在為螺栓(它們用于將連接件(例如法蘭)附接到葉片的基部)鉆孔之前，或者在為了獲得正確槳距而以一定角度銑削葉片下緣之前，必須確定葉片的正確定向。在現(xiàn)有的制造技術(shù)中，葉片(長(zhǎng)度大概可為40m-50m或更長(zhǎng))被支撐在框架上，并且根據(jù)葉片的基本上呈圓形的基部來(lái)確定明確的參考點(diǎn)(例如在葉片最寬部分的外緣處的點(diǎn))的相對(duì)位置。由于葉片基部具有圓形外形，因此通常也被稱為環(huán)形區(qū)段或根部。葉片的巨大尺寸需要能夠跨越參考點(diǎn)和根部之間長(zhǎng)度的相應(yīng)較長(zhǎng)的工具或裝置。以這種方式確定參考點(diǎn)是耗時(shí)的并且會(huì)増加葉片的總體成本。此夕卜，這種技術(shù)容易出錯(cuò)，不能足夠精確地執(zhí)行機(jī)加工步驟。未被準(zhǔn)確地鉆在完全正確的點(diǎn)位上的螺栓孔，或稍微偏移的錐角，不可能被修正，并且可能會(huì)最終造成對(duì)載荷支承件(諸如變槳軸承)的損傷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的ー個(gè)目的在于提供ー種制備用于機(jī)加エ的葉片的簡(jiǎn)單、可靠和精確的方法。此目的通過(guò)權(quán)利要求I所述的模制風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的方法、權(quán)利要求7所述的模制風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的模具、權(quán)利要求12所述的風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片、權(quán)利要求13所述的定位裝置和權(quán)利要求15所述的制造風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，一種在模具中模制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法，所述方法包括以下步驟在所述模具的內(nèi)部上布置多個(gè)標(biāo)記件；在所述模具中布置復(fù)合敷層；以及在所述模具中組裝和固化所述復(fù)合敷層，從而在所述復(fù)合敷層的表面上形成標(biāo)記件的反形印痕(negativeimpression),該反形印痕在隨后的組裝步驟中幫助所述葉片相對(duì)于部件正確定位。本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于，利用將ー個(gè)或多個(gè)標(biāo)記件定位在模具中ー個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵位置的相當(dāng)簡(jiǎn)單的技術(shù)，在固化葉片的表面上的期望位置處出現(xiàn)至少ー個(gè)反形印痕或“參考標(biāo)記”。如下文所述，根據(jù)標(biāo)記件的幾何形狀，參考標(biāo)記(即相應(yīng)標(biāo)記件的反形印痕(negative impression))可以是葉片表面中的壓痕或凹陷，或者可以突出高于葉片的表面。根據(jù)模具中標(biāo)記件的位置，反形印痕的位置可以清楚地表示葉片上一定的位置，例如，清楚地確定或標(biāo)示葉片的吸力側(cè)或壓力側(cè)等上一定的位置。然后，此參考標(biāo)記可用于正確地定位工具(或刀具)，例如銑削工具或鉆孔工具，從而以高定位精度執(zhí)行機(jī)加工步驟，以便使葉片精確地連接或附接到另一部件(諸如變槳軸承、葉轂等)。對(duì)于無(wú)任何螺栓襯套制成的轉(zhuǎn)子葉片和/或?qū)τ诖娤饕蕴峁┮欢嘟堑霓D(zhuǎn)子葉片，根據(jù)本發(fā)明的方法提供了為槳距轉(zhuǎn)動(dòng)和/或槳距角確定固定點(diǎn)的、成本非常低廉且可靠的方式。所述方法的步驟不必按給定順序執(zhí)行。例如，可以先在模具中布置復(fù)合敷層，隨后可在模具內(nèi)部的內(nèi)側(cè)表面上布置標(biāo)記件。根據(jù)本發(fā)明，利用復(fù)合敷層模制風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的模具包括被布置在所述模具內(nèi)部上的多個(gè)標(biāo)記件，以在所述模具中組裝和/或固化復(fù)合敷層期間，在所述復(fù)合敷層的表面上形成對(duì)應(yīng)數(shù)量的反形印痕,其中，反形印痕包括參考標(biāo)記,該參考標(biāo)記用于在隨后的組裝步驟中相對(duì)于另一部件正確定位所述葉片。根據(jù)本發(fā)明，利用這種模具來(lái)模制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。在固化后，葉片在與模具中的標(biāo)記件位置相對(duì)應(yīng)的位置處具有ー個(gè)或多個(gè)清楚限定的參考標(biāo)記。這些參考標(biāo)記可以出現(xiàn)在葉片的外側(cè)表面上，但是，當(dāng)然(根據(jù)模具中標(biāo)記件的布置方式)也可以出現(xiàn)在葉片中空部分的內(nèi)側(cè)表面上，如后文將要解釋的。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的根部定位鉆孔和/或銑削工具的定位裝置，其中所述風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片是在本發(fā)明的模具中利用上述方法模制而成的。該定位裝置包括多個(gè)抓握件，其中至少ー個(gè)抓握件被成形為匹配所述葉片的表面上的由所述模具的標(biāo)記件形成的反形印痕。根據(jù)本發(fā)明，制造風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的方法包括以下步驟利用本發(fā)明的上述方法在模具中模制所述葉片；從所述模具中移走所述葉片；在所述葉片的根部的附近布置定位裝置，從而使得所述定位裝置的抓握件與所述葉片的表面上的反形印痕重合；以及沿所述定位裝置引導(dǎo)工具，以對(duì)所述根部進(jìn)行機(jī)加工。根據(jù)本發(fā)明，簡(jiǎn)化了制造葉片的方法，同時(shí)提高了葉片可被機(jī)加工的精度。通過(guò)在葉片表面上清楚地標(biāo)記一定的位置，可以在機(jī)加工步驟正確和精確地應(yīng)用工具。例如，可利用定位裝置將鉆孔和/或銑削工具定位在合適的位置(或稱使其就位)。由于利用了標(biāo)記件在葉片表面上形成的反形印痕來(lái)相對(duì)于葉片明確地布置定位裝置，因此可用銑削工具或鉆孔工具來(lái)精確地執(zhí)行所需的機(jī)加工步驟，例如，沿葉片的輪緣鉆一系列螺栓孔，或以一定角度銑削葉片的邊緣，等等。本發(fā)明特別有利的實(shí)施例和特征由從屬權(quán)利要求給出，這將在后文的描述中揭 示。不同權(quán)利要求類型的特征可以視情況合并以給出本文未描述的其它實(shí)施例。如技術(shù)人員將知曉的，這種模具可包括上半部和下半部，以致ー個(gè)半部被成形為形成葉片的吸カ側(cè)，另ー個(gè)半部被成形為形成葉片的壓カ側(cè)。一旦復(fù)合敷層被準(zhǔn)備好進(jìn)行真空固結(jié)，模具的兩個(gè)半部就被緊固到一起，以形成氣密密封。優(yōu)選地，模具還包括用于將樹脂真空泵送入模具的入口和出口。這種真空固結(jié)步驟使得復(fù)合敷層被樹脂完全浸濕，并且還導(dǎo)致復(fù)合敷層膨脹并擠壓模具的內(nèi)側(cè)表面。這樣，即可獲得期望的葉片形狀。標(biāo)記件可被置于模具中的任意位置，只要該位置在稍后的機(jī)加工階段可以方便地和精確地定位工具。優(yōu)選地，多個(gè)標(biāo)記件被布置在模具內(nèi)部上的與葉片根部或環(huán)形區(qū)段區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中，這是因?yàn)榉浅Ｈ菀自L問(wèn)靠近葉片基部的根部中的任意參考標(biāo)記。更進(jìn)一歩地，可將參考標(biāo)記置于葉片上非常低的位置處(即在最靠近葉轂的那一端處)，以便于隱藏參考標(biāo)記，例如通過(guò)栓接到根部的法蘭來(lái)隱藏參考標(biāo)記。一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記件可以被布置在模具中，以在固化葉片的內(nèi)部表面留下反形印痕，例如當(dāng)在一個(gè)模具半部中布置了復(fù)合敷層后，標(biāo)記件可被布置成擠壓敷層的與葉片根部?jī)?nèi)表面相對(duì)應(yīng)的表面，這種標(biāo)記件可用適當(dāng)?shù)氖侄位蜓b置附接到模具的內(nèi)側(cè)。然后，在真空固結(jié)期間，這種標(biāo)記件將在根部?jī)?nèi)表面上留下反形印痕。通常使用許多螺栓將法蘭栓接(即用螺栓連接)到葉片，例如，對(duì)于根部直徑為200cm或更大的葉片使用40個(gè)或更多螺栓，這些螺栓均勻地或等距離地沿法蘭分開?？梢酝ㄟ^(guò)被布置為延伸穿過(guò)螺栓孔的螺栓將法蘭栓接到所述根部，所述螺栓孔從所述根部的外表面向內(nèi)徑向地鉆在所述根部上。然而，這種螺栓的螺栓頭會(huì)與用于將法蘭連接到葉轂或變槳軸承上其相應(yīng)部分的螺栓相干擾。因此，用于將法蘭連接到葉片根部的螺栓孔通常被“向上”鉆入葉片主體內(nèi)，以與葉片的縱向軸線基本平行。變槳軸承的相應(yīng)法蘭可以已經(jīng)安裝在葉轂上或者可以被成形為使得它僅可以按特定定向安裝。因此，重要的是，在根部區(qū)段精確地鉆孔，從而使得法蘭可以準(zhǔn)確地附接到葉片，繼而可以正確地栓接到變槳軸承上的相應(yīng)法蘭。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)標(biāo)記件被布置在模具內(nèi)部的與葉片壓カ側(cè)或吸カ側(cè)的中心相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，即，這種標(biāo)記件被布置在葉片壓カ側(cè)或吸力側(cè)上沿著根部處于半途的點(diǎn)處。單個(gè)這種標(biāo)記件即能正確地確定根部上應(yīng)該鉆制螺栓孔的點(diǎn)。因此，對(duì)于ー系列等距離的螺栓而言，單個(gè)螺栓足以確定所有這種螺栓孔的位置。當(dāng)然，通過(guò)使用多于ー個(gè)的標(biāo)記件可以增加本發(fā)明方法的可靠性。因此，在本發(fā)明的另ー優(yōu)選實(shí)施例中，優(yōu)選地，兩個(gè)標(biāo)記件可被布置在模具內(nèi)部上基本沿直徑相反的點(diǎn)處。例如，上文所述的單個(gè)標(biāo)記件可被定位于模具中的如下點(diǎn)處，這些點(diǎn)與葉片吸カ側(cè)和壓力側(cè)兩者上沿著根部處于半途的點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。如上所述，葉片可以用相對(duì)于穿過(guò)葉轂的豎直平面稍微傾斜的方式安裝到葉轂。為了以這種方式安裝葉片而不需要重新設(shè)計(jì)葉轂和變槳軸承，通常要對(duì)根部的基部進(jìn)行銑肖|J，以形成錐角。一旦銑削錐角完成，就可以按上文所述執(zhí)行額外的鉆孔步驟，以鉆出用于將法蘭附接到根部的螺栓孔。然而，如果要讓葉片相對(duì)于葉轂具有正確的角度，那么必須非常精確地銑削出錐角。因此，在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施例中，優(yōu)選地，三個(gè)標(biāo)記件被基本等距離地布置在模具內(nèi)部周圍，從而可以獲得用于正確定位銑削工具的三個(gè)參考標(biāo)記。例如，一個(gè)標(biāo)記件可以位于模具中與葉片壓カ側(cè)上沿根部的大致中間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)處，而另外兩個(gè)標(biāo)記件被布置在與葉片吸カ側(cè)上沿根部的點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)處。然后，當(dāng)葉片已經(jīng)被固化或已從模具中移走時(shí)，參考標(biāo)記可用于快速確定應(yīng)該如何相對(duì)于葉片的根部來(lái)定位銑削工具，以形成錐角。如已指出的，反形印痕的幾何形狀取決于相應(yīng)標(biāo)記件的幾何形狀。標(biāo)記件可以僅、是ー個(gè)模具半部的內(nèi)側(cè)表面上的相對(duì)較深的凹槽。然而，在真空固結(jié)期間，當(dāng)復(fù)合層疊的外層擠壓模具的內(nèi)側(cè)表面時(shí)，在外復(fù)合層上的相應(yīng)區(qū)域會(huì)被壓入凹槽。固化后，有形的凸脊將留在葉片的外表面上。然而，復(fù)合層一般相當(dāng)堅(jiān)硬，從而使得凸起的參考標(biāo)記可能不很明顯。因此，在本發(fā)明的特別優(yōu)選實(shí)施例中，在模具的內(nèi)側(cè)表面上布置標(biāo)記件的步驟包括形成延伸到模具內(nèi)部腔中的凸起件，從而使得由標(biāo)記件形成的反形印痕包括處于鑄造葉片的表面中的凹陷。例如，當(dāng)柱樁或銷形狀的標(biāo)記件在真空固結(jié)期間擠壓模具內(nèi)側(cè)表面時(shí)，這種標(biāo)記件能在復(fù)合敷層中形成清楚明顯的壓痕或凹陷?？梢栽谀＞咧羞@樣布置標(biāo)記件，即使得在固化后，所述標(biāo)記件被嵌入葉片主體中并且可以被移出。然而，之后，在鋳造下一個(gè)葉片之前，需要再次將標(biāo)記件布置在模具中。因此，在本發(fā)明的特別優(yōu)選實(shí)施例中，標(biāo)記件包括牢固地連接到模具的框架的標(biāo)記件主體。優(yōu)選地，這種標(biāo)記件主體包括金屬主體，因?yàn)榇笮腿~片的模具構(gòu)造一般包括用干支撐模具本身的鋼架。優(yōu)選地，可以將金屬標(biāo)記件焊接到這種 鋼架。標(biāo)記件可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤?。?yōu)選地，標(biāo)記件被成形為，使得當(dāng)打開模具吋，標(biāo)記件可以容易地與固化的葉片分離。為了從模具中移走固化的葉片，要將兩個(gè)半部彼此分離，而且通常是揭走上半部。如果在上半部中布置兩個(gè)標(biāo)記件，則優(yōu)選將兩個(gè)標(biāo)記件成形為使得它們都可以容易地從固化葉片的主體中退出。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，標(biāo)記件包括錐形外形。例如，標(biāo)記件可以具有底部(即最靠近模具內(nèi)表面處)最寬并且可以沿它的長(zhǎng)度朝一點(diǎn)逐漸變窄的錐形。標(biāo)記件形成在固化葉片表面中的反形印痕或參考標(biāo)記實(shí)現(xiàn)了設(shè)置用于鉆孔和/或銑削工具的定位裝置的目的。為此，定位裝置的抓握件優(yōu)選匹配標(biāo)記件所形成的反形印痕。因此，優(yōu)選地，抓握件的形狀與標(biāo)記件本身的形狀相匹配。在本發(fā)明的特別優(yōu)選實(shí)施例中，標(biāo)記件及其互補(bǔ)的抓握件使用相同的元件。例如，可以使用兩個(gè)相同的錐形金屬片，一個(gè)被焊接到模具的鋼架以用作標(biāo)記件，另ー個(gè)被緊固到定位裝置已用作抓握件。顯然，如果使用多于ー個(gè)的標(biāo)記件，則不同形狀的成對(duì)的標(biāo)記件/抓握件可以被實(shí)現(xiàn)為提供一組參考標(biāo)記和一組相應(yīng)的抓握件。優(yōu)選地，定位裝置以不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)的固定方式附接到根部。為此，至少一個(gè)標(biāo)記件優(yōu)選具有當(dāng)抓握件插入或裝配在標(biāo)記件所留下的參考標(biāo)記上時(shí)防止定位裝置滑動(dòng)的形狀。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，標(biāo)記件包括規(guī)則的多邊形橫截面，例如三角形或矩形橫截面，這是因?yàn)閰⒖紭?biāo)記中存在轉(zhuǎn)角可以有效地防止抓握件移動(dòng)，并因此防止定位裝置相對(duì)于根部不希望地轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)。這樣，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔或銑削工具有利精確的控制。定位裝置可以優(yōu)選用于相對(duì)各種不同的葉片模型的根部定位某一工具，從而不必為葉片的每ー尺寸或模型制造定位工具。根據(jù)葉片尺寸或根部區(qū)段的直徑，可以在模具中布置ー個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多標(biāo)記件，以在葉片表面形成相應(yīng)數(shù)量的參考標(biāo)記。因此，在本發(fā)明的另ー優(yōu)選實(shí)施例中，定位工具優(yōu)選包括調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)抓握件的位置，以與模具的相應(yīng)標(biāo)記件的位置相匹配。一旦已對(duì)葉片根部進(jìn)行了機(jī)加工，則葉片根部可以與葉轂的變槳軸承連接。之后，在葉轂內(nèi)側(cè)的維修區(qū)內(nèi)不能看到葉片根部外表面上的任何參考標(biāo)記。然而，有時(shí)需要確定葉轂中相對(duì)于變槳軸承的葉片的定向或槳距角位置。因此，在本發(fā)明的特別優(yōu)選實(shí)施例中，定位裝置包括標(biāo)記裝置，該標(biāo)記裝置用于在葉片根部?jī)?nèi)表面上形成至少ー個(gè)標(biāo)記。例如，抓握裝置可被實(shí)現(xiàn)為在根部區(qū)段的內(nèi)表面上形成標(biāo)記，該標(biāo)記優(yōu)選與根部外表面上的參考標(biāo)記的位置相對(duì)應(yīng)。這樣，限定葉片槳距角的參考標(biāo)記的任意布局將“映照”在葉片根部的內(nèi)表面上，在這里維修工人可以容易地看到和理解它們。


根據(jù)下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它目的和特征將變得更加明顯。然而，應(yīng)該理解，附圖僅被設(shè)計(jì)成用于說(shuō)明的目的，而不應(yīng)用來(lái)限制本發(fā)明。圖I示出了風(fēng)カ渦輪機(jī)的簡(jiǎn)化視 圖2示出了在根據(jù)本發(fā)明的模具的第一實(shí)施例中穿過(guò)復(fù)合敷層的簡(jiǎn)化橫截面；
圖3示出了在根據(jù)本發(fā)明的模具的第二實(shí)施例中穿過(guò)復(fù)合敷層的簡(jiǎn)化橫截面；
圖4示出了在根據(jù)本發(fā)明的模具的第三實(shí)施例中穿過(guò)復(fù)合敷層的簡(jiǎn)化橫截面；
圖5示出了使用本發(fā)明方法制造的葉片的根部；
圖6示出了在圖5根部周圍適當(dāng)位置處的根據(jù)本發(fā)明的定位裝置。在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的對(duì)象。附圖中的對(duì)象不一定是按比例繪制的。
具體實(shí)施例方式圖I示出了風(fēng)カ渦輪機(jī)4的葉轂區(qū)的簡(jiǎn)化視圖，其示出了通過(guò)法蘭與葉轂41的變槳軸承連接的三個(gè)葉片1，且其中，葉轂41安裝在由機(jī)塔44支撐的機(jī)艙43上。葉片I具有清楚界定的壓カ側(cè)12和吸カ側(cè)11，葉片I能夠容易地被風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)。如普通技術(shù)人員可以理解的，這種葉片I必須以精確方式與變槳軸承41連接，從而優(yōu)化其運(yùn)行情況。對(duì)于具有機(jī)加エ錐角的葉片I而言，精確的連接更加重要，這是因?yàn)榇隋F角決定了葉片I和穿過(guò)葉轂5的水平面之間所對(duì)的角度。附圖的描述圖解說(shuō)明了如何制備本發(fā)明的葉片I以用于機(jī)加工，從而使得能夠在根部精確地鉆出用于附接法蘭的螺栓孔，并且使得能夠精確地銑削出根部的錐角。圖2至圖4示出了在根據(jù)本發(fā)明的模具2的若干實(shí)施例中穿過(guò)復(fù)合敷層14和模具2的簡(jiǎn)化橫截面。模具2包括下半部21和上半部22。下半部21可被成形為限定了葉片I吸カ側(cè)11的形狀，上半部22可對(duì)葉片I的壓カ側(cè)12進(jìn)行成形，反之亦然。通常圍繞核心或心軸(為簡(jiǎn)單起見，附圖中未示出)布置或構(gòu)建復(fù)合敷層14。這些橫截面是穿過(guò)靠近根部的與完工葉片的基部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域截取的。圖2示出了單個(gè)標(biāo)記A，標(biāo)記件A被布置在模具2內(nèi)表面上的某一點(diǎn)處，突出進(jìn)模具2的內(nèi)部，從而在真空固結(jié)期間，標(biāo)記件A的主體將被壓入復(fù)合敷層14的外表面13中。優(yōu)選地，這種標(biāo)記件僅以某ー程度延伸入復(fù)合敷層，例如僅延伸復(fù)合敷層厚度的四分之一或二分之一等的深度，從而形成大小令人滿意的反形印痕，而不會(huì)損害完工葉片的結(jié)構(gòu)性能。標(biāo)記件A的位置可以指示在完工葉片的根部上鉆螺栓孔的地點(diǎn)。對(duì)于所有法蘭螺栓孔都等距離地鉆在根部圓中的普通情況，單個(gè)標(biāo)記件A因而足夠用來(lái)限定所有螺栓孔在螺栓布局中的位置。
圖3示出兩個(gè)標(biāo)記件A、ム’，標(biāo)記件ム、A’被基本布置在模具2內(nèi)部上的沿直徑相對(duì)的點(diǎn)處，從而，第一標(biāo)記件A基本位于模具2的下半部21的中間，例如在對(duì)葉片吸カ側(cè)進(jìn)行成形的模具下半部21的中間，而另一標(biāo)記件A’基本位于模具2的上半部22的中間，例如在對(duì)葉片壓カ側(cè)進(jìn)行成形的模具半部22的中間。當(dāng)相對(duì)完工葉片的根部布置銑削和/或鉆孔工具時(shí)，這種標(biāo)記件布局可以提供更聞的精度。圖4示出三個(gè)標(biāo)記件A、B、C，在模具2的內(nèi)部基本等距離地布置標(biāo)記件A、B、C，從而，第一標(biāo)記件A基本位于模具的半部21的中間，例如在對(duì)葉片吸カ側(cè)進(jìn)行成形的模具半部21的中間。另外兩個(gè)標(biāo)記件B、C被布置在另ー模具半部22的內(nèi)部上。當(dāng)相對(duì)完工葉片的根部布置銑削工具以正確地銑削錐角時(shí)，這種標(biāo)記件布局可以使得精度高。圖5示出在以上圖4所描述的第三版本的模具2中，使用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的葉片I的根部10。該圖示出在葉片I的一側(cè)上通過(guò)兩個(gè)標(biāo)記件B、C產(chǎn)生的兩個(gè)反形印痕Rb、Rc或參考標(biāo)記Rb、RcO第三參考標(biāo)記Rc由虛線示出。參考標(biāo)記Ra、Rb、Rc可以用于相對(duì)葉片根部將銑削和/或鉆孔工具布置在合適的位置，例如精確地鉆等距隔開的螺栓孔51(由點(diǎn)線示出)。如圖所示，參考標(biāo)記ル、も、ル形成在葉片I的靠近其開ロ端的區(qū)域，從而這些參考標(biāo)記Ra、Rb、Rc將被稍后通過(guò)機(jī)加工出的螺栓孔與葉片I連接的法蘭隱藏或覆蓋。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的圍繞葉片I根部定位在適當(dāng)位置的定位裝置3。在第一參考標(biāo)記Ra可以表示將被鉆在根部的基部中的第一螺栓孔(以及由此推出的其它螺栓孔)的位置時(shí)，另外兩個(gè)參考標(biāo)記RB、Rc可以限定葉片壓カ側(cè)的上表面，從而定位裝置3可以用于正確地布置或引導(dǎo)用于銑削錐角α的銑削工具6。定位裝置3包括抓握件31，該抓握件31被成形為匹配由標(biāo)記件Α、B、C在葉片I的外表面13中形成的參考標(biāo)記Ra、Rb、Rco在此實(shí)例中，標(biāo)記件A、B、C具有三角形橫截面，抓握件Ra、Rb、Rc呈現(xiàn)與標(biāo)記件A、B、C相同的幾何形狀。以此方式，抓握件Ra、Rb、R?？梢岳喂痰刈ノ兆∪~片I的根部10，同時(shí)在鉆孔工具在根部10鉆用于法蘭螺絲的孔51時(shí)引導(dǎo)鉆孔工具，同時(shí)在銑削工具6機(jī)加工錐角α?xí)r引導(dǎo)銑削工具。為了使定位裝置3可與不同的參考標(biāo)記件布局一起使用，可用調(diào)節(jié)件32、33根據(jù)需要移動(dòng)抓握件31，在此情形中，緊固件32和開ロ 33的布局允許抓握件31的各種排布方式。盡管以優(yōu)選實(shí)施例及其變型的形式公開了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行許多額外的改進(jìn)和變型。 為清楚起見，應(yīng)該理解，貫穿本申請(qǐng)使用的表示英語(yǔ)不定冠詞的用語(yǔ)“一”并不排除多個(gè)，并且用語(yǔ)“包括”并不排除其它元件或步驟。
權(quán)利要求
1.一種在模具(2)中模制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(I)的方法，所述方法包括以下步驟 在所述模具(2)的內(nèi)部上布置多個(gè)標(biāo)記件(A、A’、B、C)； 在所述模具(2)中布置復(fù)合敷層(14);以及 在所述模具(2)中組裝和固化所述復(fù)合敷層(14)，從而在所述復(fù)合敷層(14)的表面(13)上形成標(biāo)記件(A、A’、B、C)的反形印痕(RA、RB、RC)，該反形印痕(RA、RB、RC)在隨后的組裝步驟中幫助所述葉片(I)相對(duì)于部件(41、42)正確定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述多個(gè)標(biāo)記件(A、A’、B、C)被布置在所述模具 (2)內(nèi)部上與所述葉片(I)的根部(10)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，標(biāo)記件(A)被布置在所述模具(2)內(nèi)部上與所述葉片(I)的吸力側(cè)(11)或壓力側(cè)(12)上所述根部(10)的中心相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，兩個(gè)標(biāo)記件(A、A’)優(yōu)選被布置在所述模具(2)內(nèi)部上基本沿直徑相反的點(diǎn)處。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，三個(gè)標(biāo)記件(A、B、C)優(yōu)選被基本等距離地布置在所述模具(2 )的內(nèi)部的周圍。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述模具(2)的內(nèi)部上布置標(biāo)記件(么4’、8、0的步驟包括形成延伸到所述模具(2)的內(nèi)部腔中的凸起件(么4’、8、0，從而使得由所述標(biāo)記件(A、A’、B、C)形成的反形印痕(Ra、Rb、Rc)包括所模制葉片(I)的表面(13)中的凹陷(RA、RB、RcX
7.一種利用復(fù)合敷層(14)模制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(I)的模具(2)，所述模具(2)包括被布置在所述模具(2)內(nèi)部上的多個(gè)標(biāo)記件(A、A’、B、C)，以在所述模具(2)中組裝和/或固化所述復(fù)合敷層(14)期間，在所述復(fù)合敷層(14)的表面(13)上形成對(duì)應(yīng)數(shù)量的反形印痕(RA、RB、Rc),其中，反形印痕(Ra、Rb>Rc)包括參考標(biāo)記,該參考標(biāo)記用于在隨后的組裝步驟中相對(duì)于另一部件(41、42)正確定位所述葉片(I)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模具，其中，標(biāo)記件(A、A’、B、C)包括與所述模具(2)的框架(24)連接的標(biāo)記件主體(A、A’、B、C)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的模具，其中，所述標(biāo)記件(A、A’、B、C)包括規(guī)則的多邊形橫截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的模具，其中，所述標(biāo)記件(A、A’、B、C)包括錐形外形。
11.一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(1)，其利用權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的模具(2)模制rfu 。
12.—種定位裝置(3)，用于相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(I)的根部(10)定位鉆孔和/或銑削工具(6)，所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(I)是利用權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的方法模制而成的，所述定位裝置(6)包括多個(gè)抓握件(31)，其中至少一個(gè)抓握件(31)被成形為匹配所述葉片(I)的表面(13)上由所述模具(2)的標(biāo)記件(A、B、C)形成的反形印痕(Ra、Rb、Rc)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的定位裝置，包括調(diào)節(jié)件(32)，該調(diào)節(jié)件(32)用于調(diào)節(jié)抓握件(31)的位置，以與所述模具(2)的相應(yīng)標(biāo)記件(A、A’、B、C)的位置重合。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的定位裝置，包括標(biāo)記裝置，該標(biāo)記裝置用于在葉片(I)的所述根部(10)的內(nèi)部表面上形成至少一個(gè)標(biāo)記。
15.一種制造風(fēng)力渦輪機(jī)葉片(I)的方法，所述方法包括以下步驟 用權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的方法在模具(2)中模制所述葉片(1)，以在所述葉片(I)的表面(13)上形成多個(gè)反形印痕(RA、RB、Rc)； 從所述模具(2)中移走所述葉片(I)； 在所述葉片(I)的根部(10)周圍布置定位裝置(3)，從而使得所述定位裝置(3)的抓握件(31)與所述葉片(I)的表面上的反形印痕(RA、RB、Rc)相匹配；以及 沿所述定位裝置(3 )引導(dǎo)鉆孔和/或銑削工具(6 )，以對(duì)所述根部(10 )進(jìn)行機(jī)加工。
全文摘要
本發(fā)明描述了模制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法，所述方法包括以下步驟在模具的內(nèi)部上布置多個(gè)標(biāo)記件；在模具中布置復(fù)合敷層；以及在模具中組裝和固化復(fù)合敷層，從而在復(fù)合敷層的表面上形成標(biāo)記件的反形印痕，該反形印痕在隨后的組裝步驟中幫助葉片相對(duì)于部件正確定位。本發(fā)明還描述了用于模制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的模具；利用這種模具模制的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片；以及一種定位裝置，用于相對(duì)于用本發(fā)明的方法模制的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的根部定位鉆孔和/或銑削工具。本發(fā)明還描述了一種制造風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法。
文檔編號(hào)B29C33/14GK102626970SQ20121002230
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月1日
發(fā)明者I.弗里登達(dá)爾, S.M.佩德森 申請(qǐng)人:西門子公司