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转子叶片部件、用于制造转子叶片部件的方法和风能设施与流程 (钨铜材料)

来源: 浏览: 18次  更新时间:2021-12-02 04:02

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转子叶片

转子叶片零件、用于创造转子叶片零件的办法和风能办法与过程

1.本创造波及用于创造用于风能办法的转子叶片的转子叶片零件、特别是转子叶片戴的办法、转子叶片零件以及具备这种转子叶片零件的风能办法。


背景本领:

2.用于风能办法的转子叶片常常由二个彼此摆脱创造的转子叶片壳组建成。在此不妨在转子叶片的里面树立一个大概多个戴所述戴基础上沿着转子叶片的纵向轴线从转子叶片根部蔓延至转子叶片尖部而且特殊戴来宁静性大概者效率转子叶片的弹性本质。
3.这种戴常常经过运用挤拉成型办法(拉挤成型办法)创造个中免费收录个中比方将由纤维材料比方碳纤维制成的各个拉挤层分层地彼此对接成戴。为了降矮一个层的端部与位于其下的层摆脱的危害已知比方经过铣削、磨削大概锯切来斜切各层的端部从而减小在层的端部的厚度而且因此保证在结尾层和位于其底下的层之间的连接的力流。然而是在这种情景下因为本领缘故艰巨的是:在斜切时将在层的端部的厚度减小到零。因此保持的结余厚度这即是为什么常常还保持摆脱的结余危害的缘故。


本领实行因素:

4.本创造的手段是:供给矫正的转子叶片零件、特别是普及转子叶片零件的负荷本领。
5.所述手段经过依据独力权利乞求的用于创造转子叶片零件的办法、转子叶片零件和风能办法得以处理。
6.依据本创造的第一方面在用于创造用于风能办法的转子叶片的转子叶片零件特别是转子叶片戴的办法中创造层体系该层体系包括第一材料制的第一层和第二材料制的第二层。在此第二材料具备比第一材料小的弹性模量而且第二层起码局部地沿着第一层蔓延。借帮起码一种分别办法将层体系在起码一个端部上以以下办法斜切使得第二层在层体系的起码一个端部上超过胜过第一层。其他将所述层体系与起码一个其他的层体系对接成转子叶片零件。
7.依据本创造的第二方面优选经过依据本创造第一方面的办法创造的用于风能办法的转子叶片的转子叶片零件、特别是转子叶片戴具备起码一个层体系该层体系包括第一材料制的第一层和第二材料制的第二层。在此第二层起码局部地施设在第一层上而且第二材料具备比第一材料小的弹性模量。其他该层体系在起码一个端部上以以下办法斜切使得第二层在层体系的起码一个端部上超过胜过第一层。转子叶片零件还具备起码一个其他的这种层体系所述起码一个层体系与该其他的层体系对接成转子叶片零件。
8.依据本创造的第三方面风能办法具备起码一个转子叶片该转子叶片具备经过依据本创造第一方面的办法创造的转子叶片零件和/大概依据本创造第二方面的转子叶片零件。
9.优选地这种层体系将彼此对接为大概已彼此对接为使得第一层体系的第二层在
其起码一个斜切端部的地区中特别是实脚位于第二层体系的第一层上和/大概第一层体系的第二层在其起码一个斜切端部的地区中面向第二层体系的第一层。在这种情景下第一层体系的第二层不妨直接位于第二层体系的第一层上。然而是可选地在第一层体系的第二层和第二层体系的第一层之间也不妨有起码一个其他的层、比方粘合层和/大概由薄无纺布大概用树脂浸渍的纤维材料制成的层。
10.本创造的优选方面基于以发端法:由多个层体系创造转子叶片零件、比方转子叶片戴优选地每个层体系具备层复合件的办法并具备第一材料制的第一层以录取二材料制的第二层。在此第二材料具备比第一材料小的弹性模量因而纵然在二个层具备沟通厚度时第二层的方才性也小于第一层的方才性。
11.层体系不妨分别在起码一个端部上斜切使得在该起码一个端部上第二层分别超过胜过第一层。经过在起码一个端部上闭于层体系进行斜切、也不妨称为闭于层体系进行尖角斜面处置来爆发层体系的、特别是第一层的端面。在此端面相闭于在第一层与第二层之间的交战面歪斜特别是使得第一层以楔形中断大概者在第一层的端部的厚度亲近零。由此在将多个这种层体系共同在所偶尔以优选的办法赢得具备高承载本领的金字塔形堆垛这是因为不妨制止在第一层的端部上的方才性渐变而且降矮了摆脱的危害。优选地层体系以以下办法彼此对接:第二层面向相应位于其下的层体系的第一层。
12.因为层体系的方才性在第二层的地区中降矮因此不妨降矮在各个层体系之间大概在转子叶片零件中的方才性渐变而且因此不妨降矮各个层体系彼此摆脱的危害。共时第二层的较矮的方才性也具备闭于大概的斜切角的效率层体系的、特别是第一层的一局部以该斜切角比方经过铣削、切割、磨削大概锯切来分割。比方经过具备较矮方才性的第二层斜切角不妨采用为大于转子叶片零件的常规层中的斜切角而且因此不妨降矮创造尖角斜面的成本。其他各个层体系的端部不妨彼此更靠拢。比方不妨料到的是将层体系的起码一个端部斜切为使得该起码一个端部相闭于第一层与第二层之间的交战面具备与斜切角相闭于应的在1∶50至1∶200、特别是基础上1∶80之间的斜率。
13.层体系比方不妨由产生第一层的挤拉大概者说拉挤的碳纤维和产生第二层的玻璃纤维铺放物产生。而后在斜切层体系的起码一个端部时以优选办法将碳纤维层的起码一个边棱分割使得碳纤维层向着端部渐渐变细、特别是以斜切角锋利地大概楔形地聚集蔓延。需要情景下在斜切时也不妨将玻璃纤维铺放物的起码一个边棱分割使得玻璃纤维铺放物也向着端部渐渐变细由此不妨将第二层的方才性向着端部进一步降矮。
14.总之经过本创造革新了转子叶片的创造并得出相应的风能办法。
15.在优选的实行办法中层体系经过以下办法创造:在消费第一材料制的第一层时将第二材料制的第二层与第一层对接。比方第一层不妨在第二层上大概起码局部地绕第二层制成。比方不妨料到的是第一材料在挤拉成型办法中被拉挤而且在此优选放置在第二层上和/大概绕第二层放置。由此不妨以特别少的处事办法创造层体系。特别地由此也不妨在第一层和第二层之间树立特别坚韧的对接。
16.特别地不妨在创造第一材料制的第一层时将第二层介入到第一层中大概第一材料的局部层中。比方有利的是在创造第一层时已经将比方动作玻璃纤维铺放物大概玻璃纤维束(所谓的粗纱)的第二材料动作第二层引入。由此纤维束以及纤维铺放物不妨与第一层稳本地对接个中纤维束大概纤维铺放物与第一层之间的交战面不妨是抵抗展的。特别是由
此不妨在斜切起码一个端部时赢得在第一层与第二层之间的不规则的、优选连接的过度。这是特别优选的因为在纵向载荷高的情景下裂纹前缘的产生以及因此摆脱不妨由此被减速。
17.特别是相闭于于铺放物而言引入纤维束具备的便宜是纤维束也不妨在第一层的沿着纵向目标蔓延的侧向边际上引入。在创造第一层时经过特别优选的办法以以下办法引入纤维束(粗纱)即第一层的起码一局部被纤维束侧向地包围。需要情景下引入的纤维束也不妨包围纤维铺放物。由此不妨保证层体系的在起码一个斜切端部的地区中的弹性本质基础上由第二层决定。
18.在另一优选的实行办法中摆脱消费第一材料制的第一层和第二材料制的第二层个中经过将第二层施设到第一层上来创造层体系。由此不妨以特别大概的办法保证第二层起码在所述起码一个斜切端部的地区中、特别是也在其侧向边际上大概直到其侧向边际为止、即笔直于纵向目标在第一层的所有宽度上实脚沿着第一层蔓延。
19.在另一优选的实行办法中仅在第一层的起码一个端部的地区中对接大概施设第二层在该地区中层体系被斜切。由此不妨俭朴层体系的大概转子叶片零件的材料和沉量。其他由此大概的是在纵向目标上局部地变化转子叶片零件的弹性本能。
20.在另一优选的实行办法中层体系借帮起码一个分别办法在起码一个端部上以以下办法斜切使得超过胜过第一层的第二层的端部基础上具备矩形的、特别是笔直于纵向目标蔓延的端面和/大概有限的层厚度。侧面的高度大概第二层的厚度在此优选地起码是第二层的平稳厚度的一半、特别起码是第二层在起码一个斜切端部的地区之外的厚度的一半。层体系比方不妨被如下地斜切使得侧面具备基础上0.5mm的高度大概者第二层在斜切端部上具备基础上0.5mm的厚度。由此不妨制止第二层在其超过胜过第一层的地区中的方才性矮到使得该第二层比方在起码一个分别办法中和/大概在对接多个层体系时被破坏。
21.在另一优选实行办法中层体系的起码一个斜切端部弥漫有第三材料制的第三层。优选地第三材料特别是在纵向目标上具备比第二层和/大概第一层的弹性模量大的弹性模量。然而可选地第三材料也不妨与第一材料大概第二材料沟通。经过由第三层弥漫起码一个斜切端部减小了到起码一个端部上的剥离载荷而且供给了用于来自结尾层体系的力流的另一载荷路途。
22.在另一优选实行办法中将层体系以以下办法斜切:层体系在起码一个斜切端部的地区中具备相闭于在第一层与第二层之间的交战面歪斜的端面和二个彼此相闭于的特别是经过端面对接的侧端面这二个侧端面基础上笔直于在第一与第二层之间的交战面蔓延而且彼此歪斜使得它们向着层体系的端部彼此聚集地蔓延。换句话说层体系不妨斜切为使得其在斜切端部的地区中锋利地逼近蔓延大概者产生被二等分的平截头棱锥体个中二个彼此相闭于的侧端面与端面一齐产一生截头棱锥体的侧表面的起码一局部。由此不妨保证层体系在起码一个斜切端部的地区中的弹性本能由第二层决定纵然第二层在斜切端部的地区之外不在第一层的侧向边际上大概不到第一层的侧向边际、即不在第一层的所有宽度上蔓延。
23.在另一优选的实行办法中第二层具备小于第一层的厚度。由此不妨实行的是:层体系的承载本领基础上由第一层决定。特别是因此不妨实行转子叶片零件的承载力基础上不妨与顽固的转子叶片零件的承载力比拟。
24.在另一优选实行办法中第一层具备在1mm至10mm之间、优选在2mm至5mm之间的厚度。可选地大概附加地第二层具备在0.1mm至1mm之间、优选在0.2mm至0.5mm之间的厚度。由此不妨保证层体系大概转子叶片零件的脚够的承载本领共时减小层彼此摆脱的危害。特别是能以此办法实行第一层和第二层的层厚度之间的最优比率在该最优比率中具备在减小摆脱危害的情景下的最高承载本领。
25.在另一优选实行办法中第一材料在纵向目标上具备在5
·
104n/mm2至50
·
104n/mm2之间、优选在10
·
104n/mm 2至30
·
104n/mm2之间的弹性模量。可选地大概附加地第二材料在纵向目标上具备在1
·
104n/mm2至6
·
104n/mm2之间、优选在4
·
104n/mm2至5
·
104n/mm2之间的弹性模量。第一材料大概第一层比方不妨具备碳纤维而且特别是不妨构造为织物大概铺放物。第二材料大概第二层比方不妨具备玻璃纤维而且特别是不妨构造为织物大概铺放物。还不妨料到的是第一和/大概第二材料具备纤维束(所谓的粗纱)而且第一层大概第二层包括起码一个这种纤维束、特别是由一个大概多个这种纤维束产生。
26.在另一优选实行办法中所述第一材料和所述第二材料具备纤维个中在第二材猜中基础上沿着纵向目标蔓延的纤维比率小于在第一材猜中基础上沿着纵向目标蔓延的纤维比率。其他第一材料在此不妨闭于应于第二材料即第一材料不妨与第二材料沟通。第一材料大概第一层比方不妨具备碳纤维铺放物个中碳纤维基础上沿着纵向目标蔓延。第二材料大概第二层共样不妨具备碳纤维铺放物然而是个中碳纤维相闭于纵向目标以一角度、比方以45
°
大概以至以90
°
大概者说笔直蔓延。由此在从第一层到第二层的过度中不妨实行弹性模量在纵向目标上的稳当降矮。
附图证明
27.本创造的其他便宜、特性和运用大概性从以下共同附图的刻画中得出。附
28.图中:
29.图1示出了包括第一层和第二层的层体系的端部的示例的侧视图;
30.图2示出了包括第一层和第二层的层体系的端部的示例的三维视图;
31.图3示出了转子叶片戴的端部的示例的侧视图。
简直实行办法
32.图1示出了包括第一材料比方碳纤维制的第一层1和第二材料比方玻璃纤维制的第二层2的层体系10的端部的示例的侧视图。在此第二层2在纵向目标l上具备比第一层1小的弹性模量。其他第二层构造得明显比第一层更薄特别是基础上薄了10倍。
33.层体系10具备戴端面3的斜切端部该端面相闭于第一层与第二层1、2之间的交战面4以斜切角α歪斜。在此端面4在第一层1的所有厚度上和第二层2的起码一局部上蔓延使得第一层1在所示的侧视图中以斜切角α锋利地逼近蔓延而第二层2具备钝端部即具备笔直于交战面4定向的端侧面2a的端部。在此第二层2超过胜过第一层1。在最外端部层体系10的厚度小于斜切地区之外的第二层2的厚度、特别是基础上为斜切地区之外的第二层的厚度的一半。
34.层体系10的端部的这种几何构造不妨比方经过以下办法实行即经过起码一个分别办法去除第一和第二材料的一局部。在图1顶用暗影线展现已去除的大概待去除的材料。
35.比方不妨笔直于交战面4、比方沿着图1中示出的虚线将层体系10锯开从而产生层体系10的端部。登时比方不妨经过铣削来创造端面3。可选地天然也不妨以与此差异的程序在层体系10的已经存留的端部上经过铣削来创造端面3而且登时锯掉第二层2的在此爆发的尖部。
36.图2示出了包括第一材料制的第一层1和第二材料制的第二层2的层体系10的端部的第二示例的三维视图。在此层体系10的端部以以下办法斜切,使得该层体系具备端面3该端面相闭于在第一层与第二层1、2之间的交战面(睹图1)歪斜。由此产生了第一层1的楔形逼近蔓延的端部。端面3的界限在图2中由线3a和3b展现。
37.层体系10优选借帮挤拉成型办法创造使得第一层1由沿着纵向目标l树立的碳纤维产生。基于挤拉成型办法不妨将比方玻璃纤维铺放物大概碳纤维铺放物大概织物、特别是具备与纵向目标l成必定角度树立的纤维的第二层2介入。特别是不妨料到的是在拉挤第一材料时引入第二材料使得第二层2被第一层1侧向地、即在横向于纵向目标l的横向目标q上包围。
38.为了保证这些包围不效率层体系10在端部的层体系10被斜切的地区中的弹性本能也不妨侧向斜切层体系10比方经过以下办法即将在层体系10的侧向边际上的楔形局部分割。由此第二层2不妨在层体系10的端部的地区中从层体系10的一侧沿横向目标q持续地蔓延到相闭于侧。在图2中在层体系10的面向参瞅者的左侧示出了这种情景。在此在侧向斜切时爆发侧端面2b使得层体系10起码在第二层2超过胜过第一层1(睹图1)的地区中的弹性本能基础上经过第二层2在该地区中的弹性本能来决定。
39.可选地也大概的是在挤拉层体系10时已经保证第二层2比方经过以下办法从层体系10的一侧沿着横向目标q连接地蔓延到相闭于侧即在侧向端部上拉挤第一材料时将第二材料以纤维束(所谓的粗纱)的办法置入。由此爆发建长的、特别是条形的矮方才性地区5其沿着纵向目标l在第二层2的侧边蔓延而且侧向包围第二层2。在图2中在层体系10的背向参瞅者的右侧示出了这种情景。
40.图3示出了转子叶片戴100的侧视图该转子叶片戴由三个彼此分层放置的层体系10产生。在此层体系10以以下办法树立即层体系10的由第二材料制成的第二层相应面向相邻层体系10的由第一材料制成的第一层。层体系10经过位于层体系10之间的粘合层6彼此粘合。
41.层体系10具备沿着层体系10的纵向目标l呈门路状树立的斜切端部。由此赢得转子叶片戴100的金字塔形构造。在此由端部的斜切爆发的端面3不妨以以下办法定向使得层体系10向着转子叶片戴100的端部产生扁平的门路。

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