專利名稱：葉片插入件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力渦輪葉片的插入件。
技術(shù)背景風(fēng)力渦輪機(jī)葉片通常通過機(jī)械式多點(diǎn)連接的方式，如應(yīng)力螺釘連接于風(fēng) 力渦輪機(jī)的輪轂。同樣地，被分成多個(gè)模塊的葉片可以通過在稱為插入件的 金屬部件之間的機(jī)械連接進(jìn)行裝配。葉根連接元件和中間連接元件的基本功 能是傳輸來自葉片迭片結(jié)構(gòu)的牽引和/或壓縮負(fù)荷。最接近的現(xiàn)有技術(shù)是專利EP18789155，其金屬插入件沿軸向裝在葉片模 塊壁內(nèi)，該壁由帶有一系列孔的復(fù)合層組成。復(fù)合層與插入件之間的結(jié)構(gòu)連 接是通過化學(xué)方法(粘合劑)來實(shí)現(xiàn)，并定義為單剪式連接，因?yàn)椴迦爰?每一側(cè)都與復(fù)合層上的孔的側(cè)面之一接觸。然而，由風(fēng)力作用產(chǎn)生在葉片上的負(fù)荷所引起的葉片迭片結(jié)構(gòu)上牽引和 /或壓縮負(fù)荷的傳輸非常大。這一問題可以通過用更多纖維和大的插入件來加 強(qiáng)模塊壁來解決，但是葉片過重將增加風(fēng)力渦輪的負(fù)荷，這是不希望出現(xiàn)的。發(fā)明內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)呢?fù)荷傳輸，提供一專門的插入件，將其設(shè)置在葉片壁內(nèi)， 并使得插入件和復(fù)合層之間的連接形成雙剪式連接。插入件由兩個(gè)限定部分 組成，即頭部和主體，其通過外部連接件連接在一起從而形成雙壁主體。另 一方面，構(gòu)成葉片的模塊的壁是由夾層組成，所述夾層的外層由兩個(gè)復(fù)合層 構(gòu)成，其內(nèi)側(cè)是通過碳纖維拉擠型材的和方形斷面構(gòu)成。


為了解釋插入件和復(fù)合層的連接，以及插入件自身的結(jié)構(gòu)，提供如下附圖圖1示出按照第一實(shí)施例的插入件連接和葉片壁迭片結(jié)構(gòu)的截面圖；圖2示出按照雙管實(shí)施例的插入件的橫斷面；圖3示出按照具有獨(dú)立板層的實(shí)施例的插入件的橫斷面；圖4示出按照第二實(shí)施例的插入件連接和葉片壁迭片結(jié)構(gòu)的截面圖；圖5示出按照單管實(shí)施例的插入件的橫斷面；圖6示出根據(jù)采用頂板和底板的實(shí)施例的插入件的橫斷面；具體實(shí)施方式
本發(fā)明包括兩個(gè)實(shí)施例，第一個(gè)如圖l所示。插入件設(shè)置在一側(cè)，夾層 在另一側(cè)。夾層在兩個(gè)實(shí)施例中通用，而插入件是不同的。根據(jù)圖1，該夾層是由復(fù)合層(1)和形成芯件的拉擠型材(2)構(gòu)成。插入件通過化學(xué)連接(粘合劑)(9)連至拉擠型材(2)，該化學(xué)連接將 插入件的雙層壁(6、 6')連接到拉擠型材的兩個(gè)表面上。這樣，便實(shí)現(xiàn)了 所述插入件和所述型材之間的雙剪式連接。由插入件和拉擠型材組成的組件 裝入葉片壁內(nèi)，從而形成夾層結(jié)構(gòu)的一部分，該夾層結(jié)構(gòu)由兩個(gè)層(1)和 拉擠型材(2)構(gòu)成。插入件是由連在一起的兩個(gè)部分組成，即插入件頭部(3、 3')和插入件 主體。插入件頭部(3、 3')具有一頂部間隙(4)，在那里可以接近軸向孔(未 示出)，其用于與其它插入件連接。頭部(3、 3')與主體之間的連接是由固 緊這兩部分的外部元件(5)來實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)實(shí)施例中的插入件主體均由雙層 壁(6、 6')組成。如圖2所示，插入件雙層壁(6)的主體是由兩個(gè)管狀元件(6.1)組成。 一種替代方式如圖3所示，其中雙層壁主體(6)是連接于插入件頭部(3) 內(nèi)外的片層(6.2)構(gòu)成。第二實(shí)施例采用相同的夾層迭片結(jié)構(gòu)，其具有第一復(fù)合層(1)和由拉 擠型材(2)形成的芯件。該插入件也具有頭部(3')，該頭部帶有相應(yīng)的頂 部間隙(4)，以接近插入件的固緊元件(圖中未示出)。在該實(shí)施例中，插入件主體包括一頭部(3')的延伸件(7)，其與單體(8)和相應(yīng)的外部固緊 元件(5)連接。所有這些同樣構(gòu)成了雙層壁(6')，如圖4所示。與插入件(3 ')頭部延伸件(7) —同構(gòu)成該雙層壁(6')的單主體(8 ) 是一中空的管(8.1)，其設(shè)置在該插入件之外，如圖5所示。 一種可能的替 代方式如圖6所示，其減少了很多用料，因?yàn)槠鋬H在頂部和底部采用片層 (8.2)，從而僅在這些地方形成雙層壁(6')。將插入件置入復(fù)合夾層內(nèi)部的方法的特點(diǎn)是，在制造葉片壁之前用粘合 劑(9 )將插入件與拉擠型材(2)化學(xué)連接。可以這樣來實(shí)施此方法，先 將這些部件放置在一起隨后在部件之間的空隙中注入粘合劑，或者將粘合劑 涂敷在部件之一上再將其余的部件放置在它們各自的位置上。當(dāng)插入件與拉擠型材(2)之間的連接已經(jīng)形成且粘合劑(9)已經(jīng)固 化時(shí)，按照如下的壁面制造工序，將由插入件和拉擠型材(2)構(gòu)成的組件 裝入葉片壁迭片結(jié)構(gòu)中第一步驟，將復(fù)合層(1)的一系列層定位，隨后 將由插入件和拉擠型材(2)構(gòu)成的組件定位，最后將復(fù)合層(1)的另一系 列層放置在這些組件的頂部。在復(fù)合層(1)固化過程中，其樹脂粘住拉擠 型材(2)，從而將該型材連接至其余葉片壁迭片結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.裝入夾層內(nèi)部的葉片插入件，所述夾層由復(fù)合外層和細(xì)胞(cell)形狀的拉擠材料芯件組成，其特征在于-所述插入件包括通過外部元件(5)連接在一起的頭部(3、3’)和雙壁主體(6、6’)，-所述雙壁主體(6、6’)插在夾層內(nèi)部，拉擠型材纖維(2)位于兩壁之間，-所述插入件與拉擠材料之間通過粘合劑(9)化學(xué)連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的葉片插入件，其特征在于所述雙壁主體(6) 獨(dú)立于頭部(3)。
3. 如權(quán)利要求2所述的葉片插入件，其特征在于所述雙壁主體(6) 包括雙管(6.1)。
4. 如權(quán)利要求2所述的葉片插入件，其特征在于所述雙壁主體(6) 包括至少兩個(gè)外部片層和至少兩個(gè)內(nèi)部片層(6.2)構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求2所述的葉片插入件，其特征在于所述雙壁主體(6) 包括具有外部和內(nèi)部迭片結(jié)構(gòu)(6.2)的方形組件構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求1所述的葉片插入件，其特征在于所述雙壁主體(6) 包括所述頭部(3，)的延伸件(7)和一單壁體(8)。
7. 如權(quán)利要求6所述的葉片插入件，其特征在于所述單壁體(8)包括 一單管(8.1)。
8. 如權(quán)利要求6所述的葉片插入件，其特征在于所述單壁體(8)至 少包括一頂部片層(8.2)和一底部片層(8.2)。
9. 插入件在復(fù)合夾層內(nèi)部的定位方法，所述復(fù)合夾層以拉擠型材作為芯 件，其特征在于-執(zhí)行插入件和拉擠型材的預(yù)組裝-噴入粘合劑(9)直到插入件雙壁(6、 6，)與拉擠材料(2)內(nèi)部之間的 縫隙被填滿，-粘合劑(9)固化，-在葉片壁的成層步驟中裝入由所述插入件和所述型材組成的組件。
全文摘要
葉片插入件設(shè)置在葉片壁的內(nèi)部，葉片插入件與復(fù)合層(1)之間的連接是雙剪連接。該插入件由兩個(gè)限定部分組成，即頭部(3、3′)和主體，其通過連接件(5)連在一起，從而形成一雙壁主體(6、6′)。該插入件和拉擠材料(2)之間通過粘合劑(9)化學(xué)連接。在形成該連接以后，在其制造過程和材料固化中通過將插入件和拉擠型材(2)裝入葉片壁內(nèi)構(gòu)成組件。
文檔編號(hào)F03D1/06GK101614183SQ20091015027
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者埃奈凱奧·桑斯·帕斯卡, 桑德拉·阿羅斯·科拉多, 約恩·阿羅賽納·德拉魯阿 申請(qǐng)人:歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司