專利名稱：改進(jìn)的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，該裝置包括通過(guò)鉸接機(jī)構(gòu)連接、并且具有各自細(xì)長(zhǎng)的第一和第二模制表面的第一模具以及第二模具。本發(fā)明還涉及一種用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力渦輪機(jī)行業(yè)的基本趨勢(shì)是風(fēng)力渦輪機(jī)變得越來(lái)越大。這引發(fā)了一些關(guān)于制造葉片的問(wèn)題，這些葉片的長(zhǎng)度可超過(guò)50米。對(duì)于如此大的物品，期望將所需的工廠空間保持在較低水平，因?yàn)檫@樣的空間對(duì)于制造商而言意味著巨大投資。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片通常在兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)的模具中制造而成，所述模具在彼此旁邊橫向地設(shè)置，它們的縱向方向基本上平行，其中模具由某種鉸接機(jī)構(gòu)連接。在模具中，各個(gè)加壓及抽吸側(cè)外殼被放置在諸如玻璃和環(huán)氧樹(shù)脂的纖維加強(qiáng)塑料中。這樣做使得模具表面面向上方。在固化后，外殼彼此粘合，通常借助設(shè)置在它們之間的主梁或者類似的結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)元件。對(duì)于外殼的這種組裝，內(nèi)部設(shè)有固化外殼的一個(gè)模具通過(guò)鉸接機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)模具的頂部之上，從而使得模具表面彼此面向，并且外殼通過(guò)適當(dāng)位置的粘結(jié)劑而結(jié)合在一起。 這種方法的變形在DK200200306U3以及ΕΡ156273!3Β1中進(jìn)行了描述。為了減小所需的高度，W02007/054088提出了具有兩軸線鉸接機(jī)構(gòu)的葉片制造裝置，由此一個(gè)模具圍繞著一個(gè)軸線翻轉(zhuǎn)到一半路途，以及圍繞著另一個(gè)軸線翻轉(zhuǎn)剩余的路途。盡管這樣能夠在模具表面面向上方時(shí)減小翻轉(zhuǎn)步驟所需的高度，但是這種裝置在模具的橫向方向上需要相對(duì)較大的水平尺寸，從而在翻轉(zhuǎn)之前允許足夠的空間用于雙軸線鉸接機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進(jìn)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制造。本發(fā)明的另一目的是減少制造風(fēng)力渦輪機(jī)葉片所需的空間。這些目的是通過(guò)一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置而實(shí)現(xiàn)的，該裝置包括由鉸接機(jī)構(gòu)連接并且具有各自細(xì)長(zhǎng)的第一和第二模制表面的第一模具和第二模具，其中第一模具適合于在第一和第二旋轉(zhuǎn)步驟中通過(guò)所述鉸接機(jī)構(gòu)從模具打開(kāi)位置旋轉(zhuǎn)到模具閉合位置，其特征在于，所述鉸接機(jī)構(gòu)被設(shè)置成在所述第一旋轉(zhuǎn)步驟的至少一部分期間使所述第一模具經(jīng)受組合的旋轉(zhuǎn)及平移運(yùn)動(dòng)。第一模具在第一和第二旋轉(zhuǎn)步驟期間分別地圍繞著第一和第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。在所述W02007/0M088中，對(duì)于翻轉(zhuǎn)模具的旋轉(zhuǎn)軸線在每個(gè)旋轉(zhuǎn)步驟期間都保持固定。本發(fā)明引入了組合的旋轉(zhuǎn)及平移運(yùn)動(dòng)，在此期間第一旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)。由此，鉸接機(jī)構(gòu)能夠設(shè)置成使得第一模具特別是其重心在第一旋轉(zhuǎn)步驟中能夠遠(yuǎn)離第二模具平移。這相應(yīng)地允許第一和第二模具部分在第一模具的模具打開(kāi)位置時(shí)被設(shè)置成彼此靠近，由此能夠保持整個(gè)葉片制造裝置的寬度，同時(shí)保留了由雙旋轉(zhuǎn)軸線鉸接機(jī)構(gòu)所提供的低高度需求的優(yōu)點(diǎn)。
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第一模具部分還可以在第一旋轉(zhuǎn)步驟期間移動(dòng)遠(yuǎn)離第二模具部分，原因是第一旋轉(zhuǎn)軸線與第二模具之間的距離在第一旋轉(zhuǎn)步驟的至少一部分期間大于第一模具與第二模具之間的距離。應(yīng)當(dāng)理解的是，第一和第二模制表面在縱向方向上從各個(gè)根部端延伸到各個(gè)末端，它們對(duì)應(yīng)于在葉片制造裝置中制造的葉片的相應(yīng)根部端和末端。(根據(jù)這種表達(dá)方式， 橫向方向被定義為垂直于縱向方向、從葉片前緣的位置到葉片后緣的位置的延伸。)進(jìn)一步理解的是，第一和第二模制表面的縱向方向基本上是平行的，并且第二模制表面被定向成基本上面向上方。還應(yīng)當(dāng)理解的是，第一和第二旋轉(zhuǎn)軸線基本上平行于第一模制表面的縱向方向， 并且它們并不重合，而是通常大致平行。同時(shí)，在模具打開(kāi)位置時(shí)，第一模制表面基本上面向上方，以及在模具閉合位置時(shí)，第一模制表面位于第二模制表面上方，以及第一與第二模制表面面向彼此。進(jìn)一步，應(yīng)當(dāng)理解的是，在第一旋轉(zhuǎn)步驟期間，第一模具從模具打開(kāi)位置旋轉(zhuǎn)到中間位置，其中第一模制表面被翻轉(zhuǎn)向著第二模具部分。同時(shí)，在第二翻轉(zhuǎn)步驟期間，第一模具從中間位置旋轉(zhuǎn)到模具閉合位置。優(yōu)選地，鉸接機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，該旋轉(zhuǎn)元件在第一元件連接部旋轉(zhuǎn)地連接到固定單元，該固定單元在第一旋轉(zhuǎn)步驟期間適合于保持固定，以及該旋轉(zhuǎn)元件在第二元件連接部旋轉(zhuǎn)地連接到第一模具，第二元件連接部與第二模具之間的距離至少在第一模具的模具打開(kāi)位置期間短于第一元件連接部與第二模具之間的距離。優(yōu)選地，第一和第二元件連接部的旋轉(zhuǎn)軸線平行于第一旋轉(zhuǎn)軸線。固定元件可以是鉸接機(jī)構(gòu)的一部分，或者它可以是單獨(dú)的單元，例如連接到設(shè)置有制造裝置的建筑物中的地面上。優(yōu)選地，第一模具的重心與第二模具之間的距離短于第二元件連接部與第二模具之間的距離。優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)元件適合于相對(duì)于第一模具在相反方向上旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，鉸接機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，其適合于在第一旋轉(zhuǎn)步驟期間作用在至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的至少一個(gè)上，從而驅(qū)使旋轉(zhuǎn)元件繞著第一元件旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，第二旋轉(zhuǎn)軸線與第二模具之間的距離至少在模具打開(kāi)位置時(shí)短于第二元件連接部與第二模具之間的距離。優(yōu)選地，第一模具設(shè)置有至少一個(gè)輥?zhàn)?，其適合于承載第一模具的至少一部分重量，輥?zhàn)优c第二模具之間的距離至少在模具打開(kāi)位置時(shí)短于第二元件連接部與第二模具之間的距離。優(yōu)選地， 輥?zhàn)优c第二模具之間的距離至少在模具打開(kāi)位置時(shí)短于第一模具的重心與第二模具之間的距離。所述目的還可以通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求10-15任一所述的制造風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法而實(shí)現(xiàn)。


下面，參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1-圖4顯示了風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置的短的端部的側(cè)視圖，模具處于各自不同的位置，以及圖5示意性地顯示在圖1-圖3 中所示位置期間的制造裝置的模具。
具體實(shí)施方式
圖1顯示了風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置1，其包括通過(guò)鉸接機(jī)構(gòu)4連接的第一模具2 和第二模具3。模具2、3具有各自細(xì)長(zhǎng)的第一和第二模制表面21、31，所述表面沿著相應(yīng)縱向平行方向延伸到“顯示圖1的紙張”中。在圖1中，第一模具2處于模具打開(kāi)位置，其中第一和第二模制表面21、31被定向成向著上方。如下所述，第一模具2適合于在第一及第二旋轉(zhuǎn)步驟中通過(guò)鉸接機(jī)構(gòu)4分別地圍繞著第一和第二旋轉(zhuǎn)軸線從模具打開(kāi)位置旋轉(zhuǎn)到模具閉合位置。鉸接機(jī)構(gòu)4包括多個(gè)旋轉(zhuǎn)元件41，其沿著第一模具2的縱向方向分布，并且在圖1 中只顯示出一個(gè)。旋轉(zhuǎn)元件41在各個(gè)第一元件連接部411以旋轉(zhuǎn)的方式連接到鉸接機(jī)構(gòu) 4的固定單元42。固定單元42適合于在第一旋轉(zhuǎn)步驟期間保持固定。旋轉(zhuǎn)元件41在各個(gè)第二元件連接部412以旋轉(zhuǎn)的方式連接到第一模具2。在第一模具2處于模具打開(kāi)位置時(shí)， 第二元件連接部412與第二模具3之間的距離要短于第一元件連接部411與第二模具3之間的距離。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)的是，在模具打開(kāi)位置，第一模具2的中心CG2與第二模具3之間的距離優(yōu)選地短于第二元件連接部412與第二模具3之間的距離。同時(shí)參考圖2和圖3。對(duì)于每個(gè)旋轉(zhuǎn)元件41，鉸接機(jī)構(gòu)都包括驅(qū)動(dòng)單元43，驅(qū)動(dòng)單元適合于在固定單元42與各個(gè)旋轉(zhuǎn)元件41之間產(chǎn)生作用，從而驅(qū)使旋轉(zhuǎn)元件41繞著第一元件連接部411旋轉(zhuǎn)。這將會(huì)導(dǎo)致第一模具2在相反方向上旋轉(zhuǎn)，如圖2中所示，以豎立在如圖3所示的中間位置，其中第一模制表面21被翻轉(zhuǎn)向著第二模具3。驅(qū)動(dòng)單元43可以是任意適當(dāng)?shù)念愋?，例如液壓致?dòng)器或者電力馬達(dá)。對(duì)于這個(gè)第一旋轉(zhuǎn)步驟，第一模具設(shè)置有在第一模具2的縱向方向上分布的多個(gè)輥?zhàn)?2，在附圖中只顯示出一個(gè)。在圖1中所示的模具打開(kāi)位置時(shí)，輥?zhàn)?2與第二模具3 之間的距離短于第二元件連接部412與第二模具3之間的距離。同時(shí)，在模具打開(kāi)位置時(shí)， 輥?zhàn)?2與第二模具3之間的距離短于第一模具2的重心與第二模具3之間的距離。在第一旋轉(zhuǎn)步驟期間，輥?zhàn)?2將承載第一模具2的一部分重量，并且它們將會(huì)在遠(yuǎn)離第二模具 3的方向上移動(dòng)。如圖4中所示，在第二翻轉(zhuǎn)步驟期間，第一模具2圍繞著第二軸線A2從中間位置旋轉(zhuǎn)到模具閉合位置，其中第一模制表面21位于第二模制表面31上方，并且第一和第二模制表面彼此相對(duì)。第二軸線A2是通過(guò)鉸接機(jī)構(gòu)在固定單元42與第二模具3之間的關(guān)節(jié)式接頭提供的。在模具打開(kāi)位置(圖1)，第二軸線A2與第二模具3之間的距離短于旋轉(zhuǎn)元件 41與第二模具3之間的距離。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)的是，制造裝置在這個(gè)實(shí)施例中適合于在第一模具2已經(jīng)到達(dá)圖4中所示的模具閉合位置之后提供第一模具2相對(duì)較短的平移運(yùn)動(dòng)(沒(méi)有顯示)，從而使第一和第二模制表面21、31彼此更加靠近。這個(gè)平移運(yùn)動(dòng)將最終使制造裝置在制造階段閉合，其中在模具2、3中固化的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片外殼通過(guò)設(shè)置在它們之間的主梁而被結(jié)合到一起。下面參考圖5。在第一旋轉(zhuǎn)步驟期間，第一模具2經(jīng)受組合的旋轉(zhuǎn)及平移運(yùn)動(dòng)，以及第一模具2的重心CG2從如PCG21所示的位置移動(dòng)到如PCG22所示的位置。這樣，第一模具2的重心CG2與第二模具3之間的距離增加，(如雙箭頭DC1、DC2所表示)。圖5還示意性地顯示出在第一旋轉(zhuǎn)步驟中第一旋轉(zhuǎn)軸線如何運(yùn)動(dòng)。(這種移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸線有時(shí)被稱作瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心)。當(dāng)?shù)谝荒＞?開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)軸線大致地位于如十字All所示的位置。當(dāng)?shù)谝荒＞?處在虛線P21所示的位置時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)軸線位于如十字A12所示的位置。隨著第一模具旋轉(zhuǎn)的繼續(xù)，第一旋轉(zhuǎn)軸線在大致由箭頭Ml所示方向運(yùn)動(dòng)?？梢钥吹剑诘谝恍D(zhuǎn)步驟期間，第一旋轉(zhuǎn)軸線A11、A12以遠(yuǎn)離第二模具3的方式并且也向上地進(jìn)行移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，包括由鉸接機(jī)構(gòu)(4)連接并且具有各自細(xì)長(zhǎng)的第一和第二模制表面01、31)的第一模具( 和第二模具(3)，其中-第一模具( 適合于在第一和第二旋轉(zhuǎn)步驟中通過(guò)所述鉸接機(jī)構(gòu)(4)從模具打開(kāi)位置旋轉(zhuǎn)到模具閉合位置，其特征在于-所述鉸接機(jī)構(gòu)(4)被設(shè)置成在所述第一旋轉(zhuǎn)步驟的至少一部分期間使所述第一模具 (2)經(jīng)受組合的旋轉(zhuǎn)及平移運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，其特征在于，所述鉸接機(jī)構(gòu)(4)被設(shè)置成使所述第一模具( 在所述第一旋轉(zhuǎn)步驟期間遠(yuǎn)離所述第二模具( 平移。
3.如權(quán)利要求1或2任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，其特征在于，所述鉸接機(jī)構(gòu)(4)包括至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件(41)，所述旋轉(zhuǎn)元件在第一元件連接部(411)旋轉(zhuǎn)地連接到固定單元(42)，所述固定單元適合于在第一旋轉(zhuǎn)步驟期間保持固定，以及所述旋轉(zhuǎn)元件在第二元件連接部(41 旋轉(zhuǎn)地連接到所述第一模具O)，所述第二元件連接部(41 與所述第二模具(3)之間的距離至少在所述第一模具(2)的模具打開(kāi)位置期間短于所述第一元件連接部Gll)與所述第二模具(3)之間的距離。
4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，其特征在于，所述第一模具O)的重心與所述第二模具(3)之間的距離短于所述第二元件連接部(412)與所述第二模具(3) 之間的距離。
5.如權(quán)利要求3或4任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)元件 (41)適合于相對(duì)于所述第一模具(2)沿著相反方向旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求3-5任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，其特征在于，所述鉸接機(jī)構(gòu) (4)包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元(43)，所述驅(qū)動(dòng)單元適合于在所述第一旋轉(zhuǎn)步驟期間作用在所述至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件Gl)中的至少一個(gè)上，從而驅(qū)使所述旋轉(zhuǎn)元件Gl)圍繞著所述第一元件連接部Gll)旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求3-6任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，其特征在于，所述第一模具 (2)適合于在所述第一以及第二旋轉(zhuǎn)步驟期間分別地圍繞第一和第二旋轉(zhuǎn)軸線(A11、A12、 A2)旋轉(zhuǎn)，并且所述第二旋轉(zhuǎn)軸線(A2)與所述第二模具(3)之間的距離至少在所述模具打開(kāi)位置時(shí)短于所述第二元件連接部(412)與所述第二模具(3)之間的距離。
8.如權(quán)利要求3-7任一所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，其特征在于，所述第一模具 (2)設(shè)置有至少一個(gè)輥?zhàn)?22)，所述至少一個(gè)輥?zhàn)舆m合于承載所述第一模具O)的至少一部分重量，所述輥?zhàn)?22)與所述第二模具(3)之間的距離至少在所述模具打開(kāi)位置時(shí)短于所述第二元件連接部(41 與所述第二模具( 之間的距離。
9.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，其特征在于，所述輥?zhàn)?2)與所述第二模具(3)之間的距離至少在所述模具打開(kāi)位置時(shí)短于所述第一模具(2)的重心與所述第二模具(3)之間的距離。
10.一種用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法，所述方法使用一種制造裝置，所述制造裝置包括通過(guò)鉸接機(jī)構(gòu)(4)連接并且具有各自細(xì)長(zhǎng)的第一和第二模制表面01、31)的第一模具 (2)和第二模具(3)，所述方法包括在第一和第二旋轉(zhuǎn)步驟中將所述第一模具( 從模具打開(kāi)位置旋轉(zhuǎn)到模具閉合位置，其中，在所述第一旋轉(zhuǎn)步驟的至少一部分期間，所述第一模具 (2)經(jīng)受了組合的旋轉(zhuǎn)及平移運(yùn)動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第一旋轉(zhuǎn)步驟中，第一模具(2)遠(yuǎn)離所述第二模具(3)平移。
12.如權(quán)利要求10或11任一所述的方法，其特征在于，包括在所述第一旋轉(zhuǎn)步驟期間使至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件Gl)圍繞所述旋轉(zhuǎn)元件Gl)與固定單元0 之間的第一元件連接部Gll)旋轉(zhuǎn)，所述固定單元在所述第一旋轉(zhuǎn)步驟期間保持固定，以及同時(shí)使所述第一模具O)圍繞所述第一模具( 與所述旋轉(zhuǎn)元件Gl)之間的第二元件連接部(41 旋轉(zhuǎn)，所述第二元件連接部(412)與所述第二模具(3)之間的距離至少在所述第一模具(2)處于模具打開(kāi)位置時(shí)短于所述第一元件連接部Gll)與所述第二模具(3)之間的距離。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一模具O)的重心與所述第二模具(3)之間的距離至少在所述第一模具(2)處于模具打開(kāi)位置時(shí)短于所述第二元件連接部 (412)與所述第二模具(3)之間的距離。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)元件(4)相對(duì)于所述第一模具(2)沿著相反方向旋轉(zhuǎn)。
15.如權(quán)利要求12-14任一所述的方法，其特征在于，所述第一模具(2)在所述第一及第二旋轉(zhuǎn)步驟期間分別圍繞第一和第二旋轉(zhuǎn)軸線(A11、A12、A》旋轉(zhuǎn)，并且所述第二旋轉(zhuǎn)軸線(A2)與所述第二模具(3)之間的距離至少在所述模具打開(kāi)位置時(shí)短于所述第二元件連接部012)與所述第二模具(3)之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造裝置，其包括由鉸接機(jī)構(gòu)(4)連接并且具有各自細(xì)長(zhǎng)的第一和第二模制表面(21、31)的第一模具(2)和第二模具(3)，其中第一模具(2)適合于在第一和第二旋轉(zhuǎn)步驟中通過(guò)鉸接機(jī)構(gòu)(4)從模具打開(kāi)位置旋轉(zhuǎn)到模具閉合位置，其特征在于鉸接機(jī)構(gòu)(4)被設(shè)置成在第一旋轉(zhuǎn)步驟的至少一部分期間使第一模具(2)經(jīng)受組合的旋轉(zhuǎn)及平移運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B29L31/08GK102233626SQ201110103838
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者L·K·彼得森 申請(qǐng)人:維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團(tuán)公司