本發(fā)明涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制造的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

在國際專利申請公開No. WO2013/113813A1中描述了一種新的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造方法。葉片半殼通過纖維材料和可固化樹脂在相對簡單的優(yōu)選固定的葉片殼體模具中的層積而形成。樹脂發(fā)生固化以形成葉片半殼，葉片半殼然后從葉片模具轉(zhuǎn)移至包括開放框架式（open-framed）葉片殼體支架的模制后操作站（post-moulding station）。葉片半殼能夠通過沿著葉片支架的長度設(shè)置的真空吸杯的使用而保持在葉片支架中。能夠在葉片支架中的葉片殼體上實施各種不同的模制后操作，例如施用粘結(jié)劑、研磨、噴涂、機(jī)加工等。通過將具有第一半殼的第一葉片支架轉(zhuǎn)動到具有第二半殼的第二葉片支架的上方，一對葉片半殼能夠在模制后操作站閉合以形成完成的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。

這種系統(tǒng)的優(yōu)點在于，減小了葉片模具的占用時間，這是因為一旦固化操作完成，固化的葉片殼體便被轉(zhuǎn)移到模制后支架以進(jìn)行進(jìn)一步的處理。因此，能夠減小多組風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的生產(chǎn)的周期時間，其中諸如設(shè)備、制造團(tuán)隊等資源得到了更高效的利用。

然而，這種制造系統(tǒng)在葉片半殼及完成的葉片的處理方面提出了挑戰(zhàn)。本發(fā)明的目的是提供一種與現(xiàn)有技術(shù)相比具有改進(jìn)的處理系統(tǒng)的制造系統(tǒng)和方法。

美國專利No. 3,713,753公開了一種制造直升機(jī)葉片的方法。該方法涉及形成圍封翼梁的硬化殼體。該硬化殼體包括兩個殼體部分，這兩個殼體部分在模具中制造，使得邊緣延伸超出模具。在直升機(jī)葉片已經(jīng)硬化之后，邊緣被修剪掉。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，提供了一種用于制造風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法，該方法包括下述步驟：

在葉片模具中模制至少一個風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體；以及

將所述葉片殼體轉(zhuǎn)移到用于模制后操作的葉片支架，包括將所述至少一個風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體與第二風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體結(jié)合以形成風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少一部分；

其中所述模制的步驟包括將一體的凸緣形成為所述葉片殼體的一部分，并且其中所述凸緣用于所述葉片殼體的后續(xù)處理。

通過將凸緣形成為葉片殼體的一部分，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片部件形成有一體的處理元件，這允許在制造期間容易地移動和操縱葉片殼體。將理解的是，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體可以包括風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的半殼的至少一部分。將理解的是，在葉片殼體處理步驟基本完成之后，例如在將葉片殼體轉(zhuǎn)移至葉片支架的步驟之后和/或在通過至少兩個葉片殼體的結(jié)合而形成風(fēng)力渦輪機(jī)葉片之后，所述凸緣能夠從風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體移除。

在一個方面，所述凸緣包括引導(dǎo)凸緣，并且其中，將所述葉片殼體轉(zhuǎn)移至所述葉片支架的步驟包括使所述引導(dǎo)凸緣與設(shè)置在所述葉片支架上的相應(yīng)的標(biāo)記物對準(zhǔn)。

在葉片殼體上的一體的引導(dǎo)凸緣的使用提供了一致而精確的對準(zhǔn)標(biāo)記物，這些標(biāo)記物能夠在一系列的葉片殼體的制造期間容易地復(fù)制。因此，能夠確保在制造期間將發(fā)生葉片殼體在葉片支架中的精確布置，這能夠提供葉片殼體的精確加工和/或一對葉片殼體的閉合以形成風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。

優(yōu)選地，所述引導(dǎo)凸緣包括引導(dǎo)孔，其中在所述葉片支架上設(shè)置有相應(yīng)的引導(dǎo)桿，并且其中所述對準(zhǔn)的步驟包括將所述葉片殼體定位在所述葉片支架中，使得所述引導(dǎo)桿接納在所述引導(dǎo)孔中。

用作模制后操作站的葉片支架也可以設(shè)置有凸緣。前面提到的引導(dǎo)桿因此可以例如通過相配合的引導(dǎo)連接而構(gòu)成引導(dǎo)凸緣的一部分，該引導(dǎo)凸緣與葉片殼體的引導(dǎo)凸緣相對應(yīng)。也可以使用倒置構(gòu)型的引導(dǎo)凸緣，即引導(dǎo)孔設(shè)置在葉片支架中而引導(dǎo)桿布置在葉片殼體的凸緣上。

另外地或替代地，引導(dǎo)桿可以設(shè)置在所述引導(dǎo)凸緣上或者與所述引導(dǎo)凸緣一體地形成，其中所述對準(zhǔn)的步驟包括將所述葉片殼體定位在所述葉片支架中，使得所述引導(dǎo)桿接納在設(shè)置于所述葉片支架上的相應(yīng)的引導(dǎo)孔中。

在另外的或替代的方面，所述凸緣包括具有限定在其上的螺栓孔的螺紋連接凸緣（bolting flanges），并且其中所述方法包括通過將所述螺紋連接凸緣用螺栓連接至所述模具和/或連接至所述葉片支架而將所述葉片殼體以可釋放的方式緊固至所述模具和/或所述葉片支架的步驟。

由于凸緣可以用作螺栓連接凸緣，所以葉片殼體能夠容易地緊固至葉片模具，特別是緊固至葉片支架，從而防止葉片殼體與模具/支架之間的相對運動。這對葉片殼體轉(zhuǎn)動或閉合操作提供了特別的優(yōu)點，其中當(dāng)支架閉合在第二葉片支架上以形成風(fēng)力渦輪機(jī)葉片時，葉片殼體能夠部分地或完全地保持在第一葉片支架中。

優(yōu)選地，所述方法包括以下步驟：

將第一葉片殼體轉(zhuǎn)移至第一葉片支架；

將第二葉片殼體轉(zhuǎn)移至第二葉片支架；以及

使第一葉片支架和第二葉片支架閉合以結(jié)合所述第一葉片殼體和所述第二葉片殼體，從而形成風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少一部分。

在一個方面，所述閉合的步驟包括使所述第一葉片殼體與所述第二葉片殼體對準(zhǔn)，其中設(shè)置在所述第一葉片殼體上的至少一個凸緣用來與設(shè)置在所述第二葉片殼體上的至少一個凸緣對準(zhǔn)。

另外地或替代地，設(shè)置在所述第一葉片殼體上的至少一個凸緣用來與設(shè)置在所述第二支架上的至少一個標(biāo)記物或引導(dǎo)桿對準(zhǔn)。

凸緣能夠用來提供葉片殼體之間的精確對準(zhǔn)以用于閉合操作。由于凸緣與葉片殼體從其在葉片模具中形成開始就是一體地形成的，因此能夠在對于連續(xù)多組葉片殼體確保工藝級別的對準(zhǔn)。

將理解的是，所述凸緣可以設(shè)置有用于第一葉片殼體與第二葉片殼體之間的對準(zhǔn)的一體的引導(dǎo)桿。另外地或替代地，所述第一葉片殼體和所述第二葉片殼體可以利用設(shè)置在所述葉片支架中的至少一個上的引導(dǎo)桿來對準(zhǔn)。

優(yōu)選地，所述閉合的步驟包括將所述第一葉片殼體結(jié)合至所述第二葉片殼體以形成風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少一部分。

優(yōu)選地，形成一體的凸緣的步驟包括：

沿著所述葉片殼體的前緣側(cè)形成第一系列（range）的凸緣；

沿著所述葉片殼體的后緣側(cè)形成第二系列的凸緣。

通過沿著葉片殼體的前緣和后緣形成凸緣，因此，由于葉片殼體的提升或處理而導(dǎo)致的任何力都能夠容易地分布在整個葉片殼體上。

優(yōu)選地，所述方法還包括在所述轉(zhuǎn)移的步驟之后、優(yōu)選地在閉合所述第一支架和所述第二支架的所述步驟之后，從所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體移除所述凸緣的步驟。

移除的步驟可以通過從葉片殼體或者從風(fēng)力渦輪機(jī)葉片切割或加工凸緣而執(zhí)行。

優(yōu)選地，模制的步驟包括：

提供葉片模具，葉片模具具有限定風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體的表面的主模具表面；

在所述主模具表面上應(yīng)用纖維材料；

提供樹脂；以及

使所述纖維材料中的所述樹脂固化以提供葉片殼體。

提供樹脂的步驟可以包括對所述纖維材料灌注樹脂?？商娲兀隼w維材料可以包括被預(yù)灌注了未固化的樹脂的纖維材料。

優(yōu)選地，所述方法還包括下述步驟：

提供葉片模具，葉片模具具有與所述模具表面相鄰的至少一個凸緣模制表面；

在所述至少一個凸緣模制表面上應(yīng)用凸緣纖維材料；以及

使所述凸緣纖維材料中的樹脂固化以形成與所述葉片殼體一體的至少一個凸緣。

還提供了一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造設(shè)備，其包括：

用于形成葉片殼體的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片模具；以及

用于接納在所述模具中形成的葉片殼體的葉片支架，

其中所述葉片模具布置成形成葉片殼體，該葉片殼體具有用于所述葉片殼體的后續(xù)處理的至少一個一體的凸緣。有利地，葉片支架包括用于與所述至少一個一體的凸緣對準(zhǔn)的標(biāo)記物，例如引導(dǎo)凸緣形式的標(biāo)記物。

優(yōu)選地，所述葉片支架包括至少一個引導(dǎo)桿，所述至少一個引導(dǎo)桿用于使所述葉片支架與設(shè)置在于所述葉片模具中形成的葉片殼體上的至少一個一體的凸緣對準(zhǔn)。

還提供了一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體，其具有用于所述葉片殼體的處理的至少一個一體的凸緣。有利地，該凸緣還可以適于與葉片支架的相應(yīng)的標(biāo)記物或凸緣對準(zhǔn)。

優(yōu)選地，所述葉片殼體限定了具有前緣和后緣的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片輪廓的一部分，并且其中所述至少一個一體的凸緣沿著所述前緣和/或所述后緣定位。

另外地或替代地，還提供了一種加工風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少一部分的方法，該方法包括以下步驟：

在葉片模具中模制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體；

將所述葉片殼體轉(zhuǎn)移至模制后操作站，其中所述模制后操作站包括接納所述葉片殼體的開放框架式葉片支架；以及

在所述模制后操作站處在所述葉片殼體上執(zhí)行至少一個模制后操作，

其中所述方法還從所述葉片殼體的下方向接納在所述支架中的葉片殼體的表面施加舉升力或頂推力，以將所述葉片殼體的至少一部分升高到所述支架的上方，從而允許在所述葉片殼體的表面上執(zhí)行模制后操作。

為了允許在葉片支架中的葉片殼體的底表面上的模制后操作，簡單的舉升千斤頂能夠延伸穿過葉片支架的開放框架式結(jié)構(gòu)，以將葉片殼體的至少一部分升高到葉片支架的任何阻礙表面的上方。這種系統(tǒng)允許容易地接近風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體的與殼體的前緣或后緣相鄰的部分。另外地或替代地，能夠施加舉升力以將整個葉片殼體或完成的葉片升高為至少部分地避開（clear and proud of）葉片支架的一些部分，以便易于例如為了將舉升設(shè)備如起重機(jī)附接至包含的殼體或葉片。

優(yōu)選地，所述方法包括在所述模制后操作站處提供舉升裝置，所述舉升裝置能夠操作以向接納在所述葉片支架中的葉片殼體的表面施加舉升力，其中所述舉升裝置布置在所述開放框架式葉片支架的下方以將所述葉片殼體的至少一部分升高到所述支架的上方。

在一個方面，所述方法包括在所述模制后操作站提供沿所述模制后操作站的縱向長度分布的多個舉升裝置，其中所述方法包括利用所述裝置選擇性地向接納在所述葉片支架中的葉片殼體的不同位置施加舉升力。

還提供了用于在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的至少一部分的加工時使用的模制后操作站，其包括：

用以接納風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體的基本開放框架式支架，其中能夠在接納于所述支架中的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體上執(zhí)行模制后操作；以及

至少一個舉升裝置，其中所述至少一個舉升裝置布置在所述開放框架式支架的下方，所述至少一個舉升裝置能夠操作以向接納在所述支架中的葉片殼體的底側(cè)施加舉升力或頂推力，以將所述葉片殼體的至少一部分抬高到所述支架的上方，用于接近所述葉片殼體的表面的至少一部分。

優(yōu)選地，所述支架包括向接納在所述支架中的葉片殼體的表面施加真空力的至少一個真空裝置。在一個方面，所述至少一個真空裝置聯(lián)接至致動器，使得所述至少一個真空裝置能夠操作以向接納在所述支架中的葉片殼體的表面施加舉升力。

優(yōu)選地，所述至少一個舉升裝置包括支靠接納在所述支架中的葉片殼體的表面的支撐表面，其中所述支撐表面能夠布置在所述開放框架式支架內(nèi)。

優(yōu)選地，所述至少一個舉升裝置包括緩沖支撐表面。優(yōu)選地，所述至少一個舉升裝置朝所述支架的尖端布置，以升高接納在所述支架中的葉片殼體的尖端。

優(yōu)選地，模制后操作站包括沿著所述支架的縱向長度布置的一系列舉升裝置，其中所述一系列舉升裝置能夠操作以選擇性地向接納在所述支架中的葉片殼體的不同位置施加舉升力。

優(yōu)選地，所述至少一個舉升裝置包括舉升千斤頂。優(yōu)選地，所述至少一個舉升裝置包括液壓舉升裝置。

優(yōu)選地，模制后操作站包括沿著所述支架的前緣側(cè)布置的第一系列的舉升裝置以及沿著所述支架的后緣側(cè)布置的第二系列的舉升裝置，其中所述第一系列的舉升裝置和所述第二系列的舉升裝置能夠操作以選擇性地向接納在所述支架中的葉片殼體的前緣側(cè)和/或后緣側(cè)施加舉升力。

附圖說明

現(xiàn)在將參照附圖通過僅通過示例的方式來描述本發(fā)明的實施方式，在附圖中：

圖1示出了風(fēng)力渦輪機(jī)；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的示意圖；

圖3示出了圖2的葉片的翼面輪廓的示意圖；

圖4示出了從上方以及從側(cè)方觀察的圖2的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的示意圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的制造系統(tǒng)的總覽圖；

圖6示出了用于在圖5的系統(tǒng)的實施方式中使用的葉片支架的一部分的放大圖；

圖7示出了用于在圖5的系統(tǒng)的實施方式中使用的葉片模具的一部分的截面圖和放大圖；以及

圖8示出了用于在圖5的系統(tǒng)的實施方式中使用的葉片支架的一部分的截面圖和放大圖。

將理解的是，本發(fā)明的不同實施方式所共有的元件在附圖中設(shè)置有相同的附圖標(biāo)記。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)所謂的“丹麥概念”的常規(guī)的現(xiàn)代迎風(fēng)式風(fēng)力渦輪機(jī)2，其具有塔部4、機(jī)身6和具有大致水平的轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子包括轂部8和從轂部8徑向延伸的三個葉片10，每個葉片10具有最靠近轂部的葉片根部16和最遠(yuǎn)離轂部8的葉片尖端14。轉(zhuǎn)子具有用R表示的半徑。

圖2示出了風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10的示意圖。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10具有傳統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的形狀，并且包括：最靠近轂部的根部區(qū)域30；最遠(yuǎn)離轂部的型面或翼面區(qū)域34；以及位于根部區(qū)域30與翼面區(qū)域34之間的過渡區(qū)域32。葉片10包括前緣18和后緣20，當(dāng)葉片安裝在轂部上時，前緣18面向葉片10的旋轉(zhuǎn)方向，并且后緣20面向前緣18的相反方向。

翼面區(qū)域34（也稱為型面區(qū)域）具有關(guān)于升力的產(chǎn)生方面的理想或近乎理想的葉片形狀，而根部區(qū)域30由于結(jié)構(gòu)方面的考慮則具有大致圓形或橢圓形橫截面，例如使得能夠?qū)⑷~片10更容易且安全地安裝至轂部。根部區(qū)域30的直徑（或弦）一般是沿著整個根部區(qū)域30恒定的。過渡區(qū)域32具有從根部區(qū)域30的圓形或橢圓形形狀40向翼面區(qū)域34的翼面輪廓50逐漸變化的過渡輪廓42。過渡區(qū)域32的弦長一般隨著距轂部的距離r增加而大致線性地增加。

翼面區(qū)域34具有翼面輪廓50，翼面輪廓50具有在葉片10的前緣18與后緣20之間延伸的弦。弦的寬度隨著距轂部的距離r增加而減小。

應(yīng)當(dāng)注意，葉片的不同區(qū)段的弦通常不位于共同的平面內(nèi)，因為葉片可能扭轉(zhuǎn)和/或彎曲（即，預(yù)彎），從而提供具有相應(yīng)地扭轉(zhuǎn)和/或彎曲的線路的弦平面，這最常見的是為了補(bǔ)償葉片的局部速度取決于距轂部的半徑的情況。

圖3示出了通過各種參數(shù)描繪的風(fēng)力渦輪機(jī)的典型葉片的翼面輪廓50的示意圖，這些參數(shù)一般用來限定翼面的幾何形狀。翼面輪廓50具有壓力側(cè)52和吸入側(cè)54，壓力側(cè)52和吸入側(cè)54在使用期間（即在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)期間）通常分別面向迎風(fēng)（或逆風(fēng)）側(cè)和背風(fēng)（或順風(fēng)）側(cè)。翼面輪廓50具有弦60，弦60具有在葉片的前緣56與后緣58之間延伸的弦長c。翼面輪廓50具有厚度t，厚度t限定為壓力側(cè)52與吸入側(cè)54之間的距離。翼面的厚度t沿著弦60變化。從對稱式輪廓的偏離由拱形線62表示，拱形線62是穿過翼面輪廓50的中位線。該中位線能夠通過繪制從前緣56到后緣58的內(nèi)接圓而得到。該中位線遵循這些內(nèi)接圓的中心，并且從弦60的偏離或距離稱為拱高f。也可以通過使用稱為上拱高（或吸入側(cè)拱高）和下拱高（或壓力側(cè)拱高）的參數(shù)來限定不對稱性，其中上拱高和下拱高分別限定為從弦線60到吸入側(cè)54和壓力側(cè)52的距離。

翼面輪廓通常通過下列參數(shù)來表征：弦長c，最大拱高f，最大拱高f的位置d_f，最大翼面厚度t（其為沿著中位拱線62的內(nèi)接圓的最大直徑），最大厚度t的位置d_t，以及鼻部半徑（未示出）。這些參數(shù)一般限定為與弦長c之比。因此，局部相對葉片厚度t/c給定為局部最大厚度t與局部弦長c之比。另外，最大壓力側(cè)拱高的位置d_p可以用作設(shè)計參數(shù)，當(dāng)然最大吸入側(cè)拱高的位置也可以用作設(shè)計參數(shù)。

圖4示出了葉片的一些其他幾何參數(shù)。葉片具有總?cè)~片長度L。如圖2所示，根端位于位置r = 0處，并且尖端位于r = L處。葉片的肩部40位于位置r = L_w處并且具有肩寬W，其中肩寬W等于肩部40處的弦長。根部的直徑限定為D。另外，葉片設(shè)置有預(yù)彎曲，預(yù)彎曲限定為Δy，其對應(yīng)于從葉片的俯仰軸線22的平面外偏折。

風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10通常包括由纖維加強(qiáng)的聚合物制成的殼體，并且一般制造為沿著結(jié)合線28膠接在一起的壓力側(cè)或逆風(fēng)側(cè)殼體部分24和吸入側(cè)或順風(fēng)側(cè)殼體部分26，其中結(jié)合線28沿著葉片10的后緣20和前緣18延伸。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片通常由纖維加強(qiáng)塑料材料例如玻璃纖維和/或碳纖維制成，這些材料布置在模具中并且用樹脂固化而形成實心結(jié)構(gòu)。當(dāng)代的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片通常能夠超過30或40米長，具有數(shù)米長的葉片根部直徑。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片通常為了相對較長的壽命并且為了承受顯著的結(jié)構(gòu)載荷和動態(tài)載荷而設(shè)計。

在圖5中示出了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制造系統(tǒng)的總覽圖。該制造系統(tǒng)包括葉片模制站（用70表示）和模制后操作站（用72表示）。葉片模制站70包括一組第一和第二葉片殼體模具74、76。葉片模具分別包括第一和第二內(nèi)表面74a、76a，這些內(nèi)表面布置成產(chǎn)生具有基本對應(yīng)于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的相應(yīng)的逆風(fēng)側(cè)（或壓力側(cè)）和順風(fēng)側(cè)（或吸入側(cè)）半部的空氣動力學(xué)輪廓的第一和第二葉片殼體。

在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制造期間，在葉片模制站70處執(zhí)行層積操作，其中優(yōu)選地基于纖維的復(fù)合材料的多個層被應(yīng)用于葉片模具74、76的內(nèi)表面74a、76a。纖維層被應(yīng)用為符合模具形狀，并且可以根據(jù)要制造的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的結(jié)構(gòu)需要而以各種厚度或密度布置。

在圖5所示的實施方式中，葉片模制站70設(shè)置有自動纖維層積設(shè)備78，該設(shè)備允許了基于纖維的材料的多個層在葉片模具74、76中的受機(jī)器控制的層積。該自動纖維層積設(shè)備包括懸吊在可動門架上的至少一個纖維施用器裝置，可動門架設(shè)置在葉片模具74、76的上方，所述至少一個纖維施用器裝置能夠操作以沿著葉片模具74、76的長度移動，以將纖維層（例如纖維條）應(yīng)用至葉片模具74、76的內(nèi)表面74a、76a。

然而，將理解的是，本發(fā)明的制造系統(tǒng)可以利用任何適當(dāng)?shù)膶臃e機(jī)構(gòu)（例如手動層積）來執(zhí)行。另外，層積操作可以包括復(fù)合材料的拉擠元件或預(yù)浸漬體在葉片模具內(nèi)的使用，以作為對基于纖維的材料層的替代或補(bǔ)充。

一旦基于纖維的材料的足夠多的層已經(jīng)應(yīng)用至模具74、76的表面，然后便執(zhí)行固化操作以使纖維層固化至相對硬化的狀態(tài)。在一個實施方式中，這可以包括在纖維層上方應(yīng)用蓋或真空袋以形成容器，以及隨后向由真空袋限定的容器的內(nèi)部以及葉片模具74、76的表面施加真空壓力。

固化樹脂然后被灌注或注射到容器的內(nèi)部，樹脂通過真空壓力的作用擴(kuò)散至整個纖維層。樹脂然后能夠固化并且因此硬化并將基于纖維的材料的層結(jié)合到葉片殼體（未示出）中，該葉片殼體具有對應(yīng)于葉片模具74、76的表面的形狀的結(jié)構(gòu)輪廓。

術(shù)語“固化的葉片殼體”在這里用來指已經(jīng)通過固化操作而基本固化的葉片殼體，優(yōu)選地固化至下述水平：在該水平下，葉片殼體能夠在不經(jīng)歷殼體結(jié)構(gòu)的顯著變形的情況下被處理。執(zhí)行的固化操作的持續(xù)時間將取決于在葉片殼體的制造中使用的固化樹脂的類型，但是使用標(biāo)準(zhǔn)的樹脂可以是大約2至3個小時。然而，將理解的是，在指定的固化操作之后，葉片殼體本身可以繼續(xù)在葉片殼體的本體內(nèi)經(jīng)歷數(shù)個小時的固化過程。

因此，一旦葉片殼體已經(jīng)基本固化，則相關(guān)的蓋或真空袋便可以移除，并且固化的葉片殼體能夠從葉片模具74、76脫模。為了使葉片殼體脫模，可能設(shè)置在葉片模具74、76上方的任何制造設(shè)備（例如自動纖維施用器裝置78）都可以移除，并且可以將舉升設(shè)備（未示出）定位在容納于葉片模具74、76中的葉片殼體的上方。舉升設(shè)備能夠操作以將固化的葉片殼體升高到葉片模具74、76之外，并將固化的葉片殼體轉(zhuǎn)移至模制后操作站72，可以在模制后操作站72執(zhí)行另外的模制后操作。

將理解的是，轉(zhuǎn)移操作可以利用用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體的轉(zhuǎn)移的任何合適的舉升設(shè)備來執(zhí)行，例如真空舉升裝置、起重機(jī)、手動舉升操作等。

能夠在模制后操作站72處對葉片殼體執(zhí)行的模制后操作的示例可以包括但不限于：葉片殼體維修操作，其涉及對固化的葉片殼體中的任何微小缺陷的修復(fù)；葉片殼體切割或研磨操作，其中固化的葉片殼體的表面的一部分能夠被切除或研磨以呈現(xiàn)出相對光滑的輪廓；葉片根部凸緣聯(lián)接操作，其中設(shè)置在第一葉片殼體和第二葉片殼體上的一對葉片根部凸緣被聯(lián)接在一起以形成單個一體的葉片根部凸緣；膠接操作，其中粘結(jié)劑被應(yīng)用至葉片殼體的表面以將部件或葉片殼體結(jié)合在一起；涂覆操作，其中葉片殼體的外表面被涂覆涂層，例如膠涂層或適當(dāng)?shù)哪透g材料；層壓安裝操作，其中主層壓體或風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的內(nèi)部的其他元件可以固定至其中一個葉片殼體的內(nèi)表面，以定位在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的內(nèi)部中；覆膜（overlamination）操作；內(nèi)部葉片部件的安裝，這些部件例如為負(fù)載或偏轉(zhuǎn)監(jiān)測傳感器、閃電保護(hù)系統(tǒng)等；葉片殼體幾何形狀的調(diào)查；例如在爐中進(jìn)行的二級固化操作；或者任何其他適當(dāng)?shù)闹圃旎蚪M裝操作。

另外地或替代地，模制后操作站72可以包括彼此鉸接地連接的第一葉片支架和第二葉片支架，其中第一葉片支架能夠相對于第二葉片支架旋轉(zhuǎn)，使得保持在所述第一支架和所述第二支架中的相應(yīng)的葉片殼體能夠閉合并結(jié)合在一起以形成風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。

由于這些模制后操作是在模制后操作站72執(zhí)行的，葉片模具74、76此時免除了與常規(guī)地對保持在葉片模具74、76中的葉片殼體執(zhí)行的上述模制后操作相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)時間。因此，使用模制后操作站72接納來自葉片模制站的葉片殼體使得一旦葉片殼體的固化和轉(zhuǎn)移已經(jīng)完成，便能夠解放葉片模具74、76以用于后續(xù)的層積操作，并且通過單個風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的部件而提供了葉片模具74、76的減小的占用時間。這起到了提高單組葉片模具74、76的生產(chǎn)率并且提供制造過程中的更大靈活性的作用。

在圖5的實施方式中，模制后操作站72包括敞開式的肋狀支架結(jié)構(gòu)，以接納來自葉片模制站的固化的葉片殼體并且在模制后操作期間支撐所述固化的葉片殼體。將理解的是，可以使用能夠布置成支撐風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體的任何適當(dāng)?shù)拈_放框架式結(jié)構(gòu)，例如開放框架式格柵或桁架結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，模制后操作站的支架包括布置成向接納在支架中的葉片殼體提供緩沖的支撐的支撐表面。

參照圖6，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的葉片支架（用80表示）的一部分的放大圖。支架80包括開放框架本體82，本體82允許部分地接近接納在支架80內(nèi)的葉片殼體的表面。支架80還包括：一系列的支撐表面，特別是一系列的前緣和后緣支撐部84，支撐部84布置成對接納在支架80內(nèi)的葉片殼體的相應(yīng)的前緣和后緣的一些部分提供支撐；以及一系列的次支撐表面86，其布置成支撐葉片殼體的位于殼體的前緣與后緣之間的表面的一些部分。將理解的是，支撐表面84、86和/或框架本體82的一些部分可以是能夠調(diào)節(jié)的和/或能夠從葉片支架80移除。

支架80還包括布置在支架80的框架本體82內(nèi)的舉升千斤頂設(shè)備88。舉升千斤頂設(shè)備88包括豎直液壓舉升器，該豎直液壓舉升器具有布置成在接納于支架80內(nèi)的葉片殼體的表面上作用的緩沖表面90。舉升千斤頂設(shè)備88能夠操作以向葉片殼體的表面施加舉升力或頂推力，以至少部分地在豎直方向上升高葉片殼體。通過向葉片殼體施加舉升力，殼體能夠部分地升高到支架80的框架本體82的表面上方，因而提供對葉片殼體的表面的改善的接近，例如以用于葉片殼體表面上的模制后操作或者用于葉片舉升設(shè)備（例如起重機(jī)等）的附接。

將理解的是，模制后操作站可以包括任何數(shù)量的舉升千斤頂設(shè)備88。在一個方面，單個舉升千斤頂設(shè)備88可以相對于葉片支架80能夠移動，使得接納在支架80內(nèi)的葉片殼體或葉片的各個部分能夠升高以用于改善的表面接近。在一個替代的方面，模制后操作站可以設(shè)置有沿著支架80的長度布置的一系列單獨的舉升千斤頂設(shè)備88，其中各個舉升千斤頂設(shè)備88能夠被單獨地控制。在這種系統(tǒng)中，各個舉升千斤頂可以被致動以提供對葉片殼體或葉片的一部分的改善的表面接近，或者每個舉升千斤頂可以被致動以將整個葉片殼體或葉片至少部分地升高到支架80的上方。

由于支架80的開放框架式結(jié)構(gòu)，舉升千斤頂設(shè)備88能夠容易地定位在沿著保持在支架80中的葉片殼體或完成的葉片的長度的任何期望位置，從而允許對葉片或葉片殼體的表面的接近的增加的靈活性。

在圖7和圖8中示出了根據(jù)本發(fā)明的制造系統(tǒng)的另一個方面。圖7（a）和圖7（b）示出了用于在該制造系統(tǒng)中使用的葉片模具92的一部分的截面圖和立體圖。模具92提供了模具表面92a，模具表面92a符合要利用模具92形成的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體的表面的至少一部分。

模具92構(gòu)造成使得一系列另外的凸緣模制元件96與模具表面92a的邊緣相鄰地設(shè)置在模具92上。所述另外的凸緣模制元件96提供了用于另外的凸緣的形成的凸緣模制表面96a。

盡管圖7的實施方式示出了位于模具表面92a的相反側(cè)的一對另外的凸緣模制元件96，但將理解的是，一系列另外的凸緣模制元件96可以沿著模具92的長度以任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)型設(shè)置。

參照圖7（a），纖維材料94被應(yīng)用于模具92的表面92a，使得纖維材料94遵循模具表面92a的輪廓。纖維材料94也被應(yīng)用于另外的凸緣模制元件96的凸緣模制表面96a。一旦足夠的纖維材料94已經(jīng)應(yīng)用于模具92，便將真空袋98應(yīng)用于模具92的邊緣，包括另外的凸緣模制元件96的邊緣，使得在模具92a、96a的表面與真空袋98之間基本上形成真空室。然后，樹脂被注射或灌注到纖維材料94的層中并允許其固化或硬化，使得纖維材料94形成具有一體的殼體凸緣的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片殼體。

將理解的是，與纖維材料94相結(jié)合地，另外的材料（例如結(jié)構(gòu)成分如泡沫、輕木以及輔助灌注工藝的成分如灌注膜、樹脂轉(zhuǎn)移介質(zhì)）可以應(yīng)用在模具中。另外，應(yīng)用于模具的纖維材料可以包括干纖維材料和/或預(yù)浸漬層。將理解的是，可以使用任何合適的纖維材料，例如碳纖維、玻璃纖維等。

具有一體的殼體凸緣的葉片殼體的設(shè)置允許在后續(xù)的制造步驟期間更容易地處理葉片殼體。由于凸緣在模制過程期間與葉片殼體的主體一體地形成，所以凸緣提供了與整個葉片殼體的牢固的結(jié)構(gòu)連接。

在一個方面，凸緣可以設(shè)置有貫通孔或連接器，以允許舉升設(shè)備的附接，允許葉片殼體的固定和/或葉片殼體與制造過程的不同部件的對準(zhǔn)。凸緣可以構(gòu)造成允許使用聯(lián)接裝置（例如貫通螺栓、橫螺栓、提升絞車、起重機(jī)鉤等）以用于舉升和操作葉片殼體或完成的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。

優(yōu)選地，這種貫通孔或連接器通過對由模制操作形成的凸緣進(jìn)行機(jī)加工或鉆孔而形成。然而，這種孔也可以形成為模制操作的一部分，例如通過在層積過程期間使用定位在所述另外的凸緣模制元件96上的適當(dāng)成形的嵌件或成形器來完成，其中所述嵌件隨后從固化的葉片殼體移除。

參照圖8（a）和8（b），示出了用于在制造系統(tǒng)中使用的葉片支架80的一部分的截面圖和立體圖。圖8（b）示出了引導(dǎo)凸緣100限定在葉片支架80上，優(yōu)選地限定在沿著支架80的前緣和后緣支撐部84的位置。引導(dǎo)凸緣100允許葉片支架80與要接納在支架80內(nèi)的葉片殼體之間的精確對準(zhǔn)，因為引導(dǎo)凸緣100提供了能夠與葉片殼體的一體的凸緣共同定位的標(biāo)記物。引導(dǎo)凸緣100可以設(shè)置有合適的孔、槽或視覺標(biāo)記物101以輔助葉片殼體凸緣與支架80的對準(zhǔn)和/或附接。

將理解的是，合適的引導(dǎo)桿（未示出）可以限定在葉片殼體凸緣上或者從葉片殼體凸緣突出，用于與限定在葉片支架80的引導(dǎo)凸緣100上的相應(yīng)的孔或槽接合，和/或引導(dǎo)桿可以限定在葉片支架80的引導(dǎo)凸緣100上或者從葉片支架80的引導(dǎo)凸緣100突出，用于與限定在葉片殼體凸緣上的相應(yīng)的孔或槽接合。另外地或替代地，可以在殼體凸緣與支架凸緣100之間執(zhí)行視覺對準(zhǔn)。

參照圖8（a），示出了具有接納在支架80內(nèi)的葉片殼體102的葉片支架80的截面圖。葉片殼體102包括：由支架的前緣和后緣支撐部84支撐的殼體邊緣102a、102b；以及由支架80的次支撐表面86支撐的中間部104。此外，葉片殼體102包括沿著葉片殼體102的邊緣布置的多個葉片殼體凸緣106，其中所述葉片殼體凸緣106接納在支架80的引導(dǎo)凸緣100上。在圖8（a）所示的實施方式中，葉片殼體凸緣106利用貫通螺栓108（優(yōu)選為可鎖定螺栓）聯(lián)接至葉片支架80的引導(dǎo)凸緣100。另外地或替代地，葉片殼體凸緣106可以利用夾持裝置（未示出）聯(lián)接至支架80的引導(dǎo)凸緣100。使用這種螺栓防止了葉片殼體102當(dāng)保持在支架80中時的移動，例如在模制后操作或葉片殼體轉(zhuǎn)動操作期間的移動。

當(dāng)葉片殼體102的操作或處理基本完成時，一體的凸緣106優(yōu)選地從葉片殼體102移除，例如通過凸緣106的切割或機(jī)加工而進(jìn)行。凸緣的位置然后可以被平滑處理或拋光以便為葉片的外部提供光滑的表面。

用于葉片殼體的一體的凸緣和/或用于葉片支架的舉升千斤頂設(shè)備的設(shè)置作為制造過程的一部分提供了葉片殼體的操作和處理的增大的靈活性。

本發(fā)明不限于這里描述的實施方式，而是可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行修改或變化。