專利名稱：制造風(fēng)力機轉(zhuǎn)子葉片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及風(fēng)力機，確切地說，涉及制造風(fēng)力機轉(zhuǎn)子葉片的方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)能被認(rèn)為是目前可用的最清潔、最環(huán)保的能源之一，在這一方面，風(fēng)力機已獲得廣泛關(guān)注。現(xiàn)代風(fēng)力機通常包括塔筒、發(fā)電機、齒輪箱、機艙以及一片或多片轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的翼原理捕獲風(fēng)的動能并通過轉(zhuǎn)動能傳輸動能，以轉(zhuǎn)動將轉(zhuǎn)子葉片連接到齒輪箱的軸，或者，如果未使用齒輪箱，則轉(zhuǎn)動將轉(zhuǎn)子葉片直接連接到發(fā)電機的軸。之后，發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化成電能，從而輸送到公用設(shè)施電網(wǎng)中。在制造轉(zhuǎn)子葉片的過程中，通常必需使用一些專用工具和/或模具。例如，通常會使用大型模具形成傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子葉片的葉片半部，這些大型模具是針對要生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子葉片的特定尺寸和形狀而定制的。因此，必須針對要生產(chǎn)的每片轉(zhuǎn)子葉片的尺寸和形狀購買或制作新模具，這樣就大大增加了轉(zhuǎn)子葉片的生產(chǎn)成本。此外，形成轉(zhuǎn)子葉片的葉片半部的傳統(tǒng)方法通常包括使用敷層工藝，在此工藝中，需要將強化材料層手工放置在定制模具中。該過程非常復(fù)雜，且大大增加了生產(chǎn)轉(zhuǎn)子葉片所需的時間。因此，有必要改進(jìn)風(fēng)力機轉(zhuǎn)子葉片的制造方法，以降低生產(chǎn)成本并提高轉(zhuǎn)子葉片的生產(chǎn)速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面內(nèi)容和優(yōu)點將在以下說明中部分地進(jìn)行闡明，或者，可能是說明中顯而易見的，或者，可以通過實踐本發(fā)明推導(dǎo)出。一方面，本發(fā)明公開一種制造風(fēng)力機轉(zhuǎn)子葉片的方法。所述方法通常包括提供至少部分由填充材料構(gòu)成的葉片坯體，定形葉片坯體以形成轉(zhuǎn)子葉片的廓線，以及圍繞已定形的葉片坯體的外圍定位外罩層。另一方面，本發(fā)明公開一種風(fēng)力機的轉(zhuǎn)子葉片。所述轉(zhuǎn)子葉片通常包括支撐組件， 所述支撐組件至少部分在轉(zhuǎn)子葉片的葉根和葉尖之間延伸。所述轉(zhuǎn)子葉片還包括外罩層， 所述外罩層構(gòu)成轉(zhuǎn)子葉片的外表面。此外，填充材料可填充在支撐組件和外罩層之間，并可構(gòu)成轉(zhuǎn)子葉片的廓線。所述轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)一步包括，至少部分在所述轉(zhuǎn)子葉片的葉根和葉尖之間延伸的多個支撐組件。所述轉(zhuǎn)子葉片經(jīng)配置以用作原型轉(zhuǎn)子葉片。其中，所述填充材料包括低密度材料。所述填充材料經(jīng)配置以占據(jù)所述轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部容積的85%以上。參考以下具體說明和所附權(quán)利要求書可以更深入地了解本發(fā)明的這些以及其他特征、方面和優(yōu)點。并入本說明書內(nèi)、并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖，說明了本發(fā)明的各個實施例， 且與具體說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。


本說明書參考附圖，針對所屬領(lǐng)域一般技術(shù)人員，完整且可實現(xiàn)地詳細(xì)公開了本發(fā)明，包括其最佳模式，其中圖1所示為傳統(tǒng)風(fēng)力機的透視圖；圖2所示為傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子葉片的透視圖；圖3所示為根據(jù)本發(fā)明各方面的一種制造轉(zhuǎn)子葉片的方法一項實施例的流程圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明各方面所制造的轉(zhuǎn)子葉片的一項實施例的翼展向截面圖；圖5所示為圖4所示的轉(zhuǎn)子葉片的翼弦向截面圖；圖6所示為適用于制造圖4所示的轉(zhuǎn)子葉片的葉片坯體的截面圖；圖7所示為根據(jù)本發(fā)明各方面的圖6所示的葉片坯體定形后的截面圖；圖8所示為根據(jù)本發(fā)明各方面所制造的轉(zhuǎn)子葉片的另一項實施例的翼展向截面圖；圖9所示為圖8所示的轉(zhuǎn)子葉片的翼弦向截面圖；圖10所示為適用于制造圖8所示的轉(zhuǎn)子葉片的葉片坯體的截面圖；以及，圖11所示為根據(jù)本發(fā)明各方面的圖10所示的葉片坯體定形后的截面圖。元件符號列表
權(quán)利要求
1.一種制造風(fēng)力機(10)的轉(zhuǎn)子葉片O00)的方法，所述方法包括提供葉片坯體032)，所述葉片坯體(232)至少部分由填充材料(208)構(gòu)成；定形所述葉片坯體032)以構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子葉片(200)的廓線；以及圍繞所述已定形的葉片坯體032)的外圍定位外罩層002)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充材料(208)包括低密度材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述低密度材料包括泡沫材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括組裝多個填充材料段(238)和多個支撐組件OlO)以構(gòu)成所述葉片坯體032)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述多個支撐組件(210)由薄板復(fù)合材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述多個支撐組件(210)均設(shè)有實質(zhì)上在所述轉(zhuǎn)子葉片(200)的壓力側(cè)(24)和吸入側(cè)(26)之間延伸的高度(228) 0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括，圍繞支撐組件(210)定位所述葉片坯體(232)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括，將所述支撐組件(210)與所述轉(zhuǎn)子葉片(200)的端板(350)連接，且所述端板(350)經(jīng)配置以與所述風(fēng)力機(10)的輪轂(18)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括，直接在所述葉片坯體032) 的根端O40)上構(gòu)成葉根套管016)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述葉根套管016)由薄板復(fù)合材料構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括，葉根套管(216)經(jīng)配置以與所述風(fēng)力機(10)的輪轂(1 連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，定形所述葉片坯體032)以構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子葉片(200)的所述廓線包括清除所述填充材料O08)的部分以構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子葉片O00) 的氣動廓線。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述填充材料(208)的所述部分會使用機加工工藝進(jìn)行清除。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述外罩層(202)的外表面(204)構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子葉片O00)的外表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述外罩層(20 包括薄板復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造風(fēng)力機轉(zhuǎn)子葉片的方法以及一種根據(jù)所述方法制造的轉(zhuǎn)子葉片。所述方法一般包括提供至少部分由填充材料構(gòu)成的葉片坯體，定形所述葉片坯體以構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子葉片的廓線，以及圍繞所述已定形的葉片坯體的外圍定位外罩層。
文檔編號F03D1/06GK102536638SQ20111043658
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者J·R·托賓 申請人:通用電氣公司