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本发明总体上涉及风力涡轮机叶片,并且更具体地涉及一种用于制造风力涡轮机叶片的改进的方法。

背景技术

现代风力涡轮机叶片通常包括限定叶片的空气动力学轮廓的壳和用作叶片的主承载结构的一个或多个纵向延伸的翼梁。翼梁通常包括连接在分别设置在叶片的迎风侧和背风侧的相对翼梁帽之间的抗剪腹板。翼梁帽被构造成吸收由使用中的叶片所经历的弯曲载荷,并且因此通常包括具有高拉伸强度的材料,诸如碳纤维增强塑料(CFRP)。

在一些风力涡轮机叶片中,翼梁帽包括以堆叠布置的多个增强材料条。然而,当在叶片的制造期间被布置在倾斜的模具表面上时,由于重力的影响,条趋于相对于彼此移动。模具的根端附近的模具表面可能特别陡峭,并且增强条在该区域中的正确对准特别具有挑战性。翼梁帽可替代地由条的两个或更多个相邻堆叠形成,以允许翼梁帽符合叶片的翼弦曲率。这在叶片的制造期间引入了进一步的挑战,因为条可以对接(butt up against)相邻的条或堆叠或与相邻的条或堆叠重叠。

未对准的增强条可能对风力涡轮机叶片的承载能力是有害的,并且还可能导致与翼梁帽相邻布置的其它叶片部件不正确地定位。增强条的堆叠可以非常重,并且在一些示例中长度可以延伸超过70m,使得它们一旦未对准则很难处理和重新定位。此外,由于增强材料的拉伸性质,条通常包括固有的弹性恢复力。当条被布置在具有复杂弯曲几何形状的模具中以形成具有空气动力学轮廓的叶片壳时,条中的弹性可以使它们彼此远离地弹开,并且在一些情况下与相邻堆叠的条重叠。

正是针对该背景开发了本发明。

发明内容

在本发明的第一方面中,提供了一种制造风力涡轮机叶片的方法。该方法包括设置叶片壳模具,设置多个基本平面的增强材料条,以及在模具中将多个条以第一堆叠布置以形成第一翼梁帽的至少部分。该方法还包括设置保持夹具,该保持夹具具有基本平面主体以及横向于平面主体突出的上凸缘和下凸缘,其中凸缘和主体一起在保持夹具的第一侧限定第一接收区域,并且该方法还包括将保持夹具布置在第一堆叠的一侧,使得第一堆叠中的条被接收在第一接收区域中。

保持夹具的上凸缘优选地接合第一堆叠的上表面。保持夹具的下凸缘优选地接合第一堆叠的下表面。第一堆叠优选地邻接夹具主体的第一侧。

优选地,保持夹具被设计成将条的第一堆叠夹持在上凸缘和下凸缘之间。因此,第一凸缘和第二凸缘优选地在夹具主体的第一侧间隔开基本上对应于第一堆叠的高度的距离。优选地,保持夹具借助于夹具和堆叠之间的紧密干涉配合将堆叠中的条相对于彼此固定。

在第一堆叠的条位于第一接收区域中的情况下,夹具的主体可以基本上垂直于条的平面并且可以限制条的平面内移动。夹具的凸缘可以分别与第一堆叠中的上部条和下部条重叠,以限制条的离面移动(out of plane movement)。

在模具中布置多个条的步骤可以包括将条以并排的第一堆叠和第二堆叠布置,以形成第一翼梁帽的至少部分。保持夹具可以被布置成使得其平面主体位于第一堆叠和第二堆叠之间并且维持堆叠之间的预定间距。

条的堆叠可包括彼此上下堆叠的两个或更多个增强材料条。

保持夹具的凸缘和主体可以一起在保持夹具的第二侧限定第二接收区域。该方法还可以包括将保持夹具布置在第二堆叠的一侧使得第二堆叠的条被接收在第二接收区域中。

保持夹具的上凸缘优选地接合第二堆叠的上表面。保持夹具的下凸缘优选地接合第二堆叠的下表面。第二堆叠优选地邻接夹具主体的第二侧。

优选地,保持夹具被设计成将条的第二堆叠夹持在上凸缘和下凸缘之间。优选地,第一凸缘和第二凸缘在夹具主体的第二侧间隔开基本上对应于第二堆叠的高度的距离。

在第二堆叠的条位于第二接收区域中的情况下,夹具的主体可限制两个堆叠中的条的平面内移动。夹具的凸缘可以分别与每个堆叠中的上部条和下部条重叠并且防止离面移动。因此,保持夹具可以将条保持在它们相应的堆叠中,并且可以防止一个堆叠的条移动或滑动成与相邻的堆叠重叠。夹具的主体可以维持堆叠之间的必要间距。

在本发明的第二方面中,提供了一种风力涡轮机叶片,该风力涡轮机叶片包括翼梁帽,该翼梁帽包括以至少第一堆叠布置的多个基本平面的增强材料条。风力涡轮机叶片还包括保持夹具,该保持夹具具有基本平面主体以及横向于平面主体突出的上凸缘和下凸缘。凸缘和主体一起在保持夹具的第一侧限定第一接收区域。保持夹具被布置在第一堆叠的一侧,使得第一堆叠中的条被接收在第一接收区域中。

翼梁帽可包括并排的第一堆叠和第二堆叠。保持夹具的平面主体可以布置在第一堆叠和第二堆叠之间,并且可以设定堆叠之间的预定间距。

优选地,平面主体具有对应于堆叠之间的预定间距的厚度。优选地,主体的厚度在0.5mm和10mm之间,优选地在0.5mm和5mm之间,并且最优选地在0.5mm和2.5mm之间。因此,限定在条的相邻堆叠之间的间距可以具有在0.5mm和10mm之间、优选地在0.5mm和5mm之间、并且最优选地在0.5mm和2.5mm之间的宽度。

保持夹具的凸缘和主体可以一起在保持夹具的第二侧限定第二接收区域。保持夹具可以布置在第二堆叠的一侧使得第二堆叠的条被接收在第二接收区域中。

保持夹具的截面可以是基本H形的。夹具的H形截面形状可以分别在平面主体的相反两侧限定第一接收区域和第二接收区域。替代地,保持夹具可以具有任何其它合适的形状。例如,保持夹具的截面可以是基本上C形的。在这种情况下,保持夹具可以仅在主体的一侧限定单个接收区域。

第一接收区域和/或第二接收区域可以是敞开结构。也就是说,接收区域在三个侧面由平面主体和上凸缘和下凸缘界定。优选地,保持夹具由平面主体和上凸缘和下凸缘组成。

保持夹具沿其长度可具有基本恒定的截面轮廓。保持夹具可具有20mm至50mm之间的长度。

多个保持夹具可以沿着堆叠的长度以间隔开的间距布置在第一堆叠和第二堆叠之间。保持夹具的平面主体均可以具有基本相同的厚度,使得沿着它们的整个长度在第一堆叠和第二堆叠之间维持基本恒定的间距。

优选地,保持夹具沿着每个堆叠以1.5m和4m之间、并且更优选地2m和3m之间的翼展间隔布置。

第一堆叠和第二堆叠的高度可以从根端朝向末端移动而变化。每个保持夹具的上凸缘和下凸缘之间的距离可以基本上对应于在相应夹具的位置处的堆叠的高度。因此,保持夹具的高度可以沿着翼梁帽的长度变化,同时具有厚度彼此相等的主体。

上凸缘和/或下凸缘的厚度可以朝向其边缘渐缩。渐缩的厚度可最小化凸缘的边缘处的台阶高度,以避免层压件中的褶皱和应力集中。

上凸缘和/或下凸缘可具有为基本三角形或成形为一段圆的截面轮廓。优选地,上凸缘和/或下凸缘基本上成形为具有与夹具主体对准的顶角的等腰三角形。顶角优选地大于90度,并且底角优选地小于45度。因此,三角形凸缘可以限定具有相对浅的梯度的外表面。

保持夹具可由聚合物材料形成。例如,保持夹具可以由诸如尼龙的聚合物形成。保持夹具可以是注射模制部件。替代地,保持夹具可包括增强纤维,例如玻璃纤维。保持夹具可在拉挤成型过程中形成。

翼梁帽可由任何数量的并排的堆叠形成。保持夹具可以布置在相邻的堆叠之间,以维持堆叠之间的预定间距。保持夹具还限制条的相对移动,从而防止条相对于彼此滑动。

增强材料条可以包括增强纤维,例如玻璃纤维或碳纤维。这种增强纤维可以是单向纤维。优选地,增强材料条包括固化树脂基质中的增强纤维。最优选地,条是包括固定在固化聚合物树脂中的单向碳纤维的拉挤成型件。

附图说明

现在将参考附图仅通过非限制性示例的方式描述本发明的实施方式,其中:

图1是风力涡轮机叶片的示意性分解图,该风力涡轮机叶片包括由并排布置的增强材料条的多个堆叠形成的翼梁帽;

图2是在叶片的制造中的铺设过程期间的叶片壳模具的示意性立体图;

图3是在铺设过程之后的模具的截面图;

图4是用于将增强材料条相对于彼此在堆叠中保持就位的保持夹具的示意性立体图;

图5是与条的第一堆叠布置在一起的多个保持夹具的示意性立体图;

图6是条的多个相邻堆叠和布置在相邻堆叠之间的多个保持夹具的示意性立体图;

图7是截面为基本C形的保持夹具的示意性立体图;

图8a是包括布置在堆叠的每一侧的C形保持夹具的条的堆叠的示意性截面图;以及

图8b是增强条的两个相邻堆叠的示意性立体图,其中每个堆叠的条通过多个C形保持夹具被保持就位。

具体实施方式

图1示出了风力涡轮机叶片10的示意性分解图。叶片10包括第一半壳12a和第二半壳12b,该第一半壳12a和第二半壳12b均沿翼展方向(S)从叶片10的根端14到末端16延伸,并且沿翼弦方向(C)在后边缘18和前边缘20之间延伸。第一半壳12a和第二半壳12b接合在一起以形成叶片壳22。叶片壳22限定空气动力学轮廓并且被构造成从入射在叶片10上的风捕获能量。

叶片10还包括纵向延伸的翼梁帽24,以吸收由使用中的叶片10经历的弯曲载荷。在该示例中,每个半壳12包括嵌入半壳12的层压层中的两个翼梁帽24,形成所谓的结构壳。翼梁帽24包括并排布置并且在叶片10中纵向延伸的增强材料条28的堆叠26。叶片10还包括抗剪腹板30,该抗剪腹板30结合在第一半壳12a和第二半壳12b的相互对置的翼梁帽24之间,以形成在使用中为叶片10提供结构支撑的翼梁结构。

图2示出了在风力涡轮机叶片10的制造期间形成半壳12的过程中的阶段。应当理解,制造第一半壳12a的方法与制造第二半壳12b的方法基本相同。

在该示例中,在半壳12a、12b利用粘合剂接合在一起以形成叶片壳22之前,每个半壳12a、12b在单独的叶片壳模具32中形成。模具32包括模具表面34,该模具表面34的截面是凹形弯曲的,并且该模具表面34被构造成形成具有弯曲的空气动力学轮廓的半壳12。模具32从根端36到末端38纵向地延伸并且在第一纵向边缘40和第二纵向边缘42之间横向地延伸。图2的示例中所示的模具32被构造成形成背风侧半壳12a,并且第一纵向边缘40因此形成半壳12a的后边缘18,并且第二纵向边缘42形成半壳12a的前边缘20。

壳材料在铺设过程中被布置在模具表面34上以形成半壳12。在该示例中,半壳12具有层压结构,并且包括多个层,如在图3a和图3b中最清楚地示出的。图3a是在铺设过程完成之后的模具32的截面图,并且图3b是图3a的截面图的部分A的详细图。现在将参考图2、图3a和图3b简要描述铺设过程。

增强纤维材料44被布置在模具表面34上以形成半壳12的外层压蒙皮46。在该示例中,纤维材料44包括玻璃纤维织物,例如短切原丝毡(在图3b中最清楚地示出)。然后翼梁帽24在模具32中被布置或组装在外蒙皮层44的顶部上。在该示例中,每个翼梁帽24包括布置在三个并排堆叠26中的多个纵向延伸的增强材料条28。如稍后参照图5和图6所描述的,在该示例中,每个翼梁帽24作为子组件被离线组装并且布置在模具32中,以降低在模具32中布置壳材料所涉及的复杂性和时间。

芯材料48也可以在模具32中布置成与翼梁帽24相邻并且在翼梁帽24之间,以增加半壳12的结构刚度。在该示例中,芯材料48包括结构泡沫,诸如闭孔聚氯乙烯(PVC)泡沫。芯材料48对接抵靠翼梁帽24,以将芯材料48定位在模具32中。

另外的增强纤维材料50被布置在模具32中以形成半壳12的内层压蒙皮52。在该示例中,内蒙皮52类似地包括玻璃纤维织物层。内蒙皮52在布置在模具32中的其它壳材料上方延伸。在该示例中,真空膜54布置在内蒙皮52上方,并且进行真空辅助树脂传递模制(VARTM)工艺。壳材料由此被灌注树脂,该树脂固化以将壳材料集成在一起。壳12具有夹层结构,其中芯材料48和翼梁帽24夹在内蒙皮52和外蒙皮46之间。因此,翼梁帽24嵌入壳结构中以形成所谓的结构壳。

如在图3a和图3b中最清楚地示出的,条28的堆叠26在半壳12的制造期间被多个保持夹具56保持在一起。夹具56确保在壳12的制造期间,每个堆叠26中的条28相对于彼此被保持就位。在该示例中,夹具56还用于确保在壳12的制造期间相邻的堆叠26相对于彼此被保持就位。现在将参照附图3a至图6更详细地描述本示例中的保持夹具56和翼梁帽24。

保持夹具56均包括基本平面主体58以及横向于夹具主体58突出的上凸缘60a和下凸缘60b(参见图4)。在该示例中,上凸缘60a和下凸缘60b在保持夹具56的第一侧62和第二侧64两者从夹具主体58延伸。这样,凸缘60a、60b和夹具主体58在保持夹具56的第一侧62限定第一接收区域66a,并且在保持夹具56的第二侧64限定第二接收区域66b。条28的第一堆叠26a被接收在第一接收区域66a中。在该示例中,条28的相邻的第二堆叠26b被接收在第二接收区域66b中。

保持夹具56的每一侧的上凸缘60a和下凸缘60b接合条28的第一堆叠26a和第二堆叠26b的相应的上表面68a和下表面68b。凸缘60被构造成使得夹具56在每个接收区域66a、66b中将条28的堆叠26夹持在相对的凸缘60a、60b之间。因此,在保持夹具56的第一侧62,上凸缘60a和下凸缘60b间隔开距离D1,该距离D1基本上对应于第一堆叠26a在夹具56的位置处的高度h。类似地,在该示例中,上凸缘60a和下凸缘60b在夹具56的第二侧64间隔开距离D2,该距离D2基本上对应于条28的第二堆叠26b在夹具56的位置处的高度h。

保持夹具56被构造成使得上凸缘60a和下凸缘60b基本上平行于第一堆叠26a和第二堆叠26b中的每一者的相应上表面68a和下表面68b。例如,图4的示例中的保持夹具56被构造成用于布置在翼展位置,在该翼展位置第一堆叠26a和第二堆叠26b中的每一者的上表面68a和下表面68b基本上平行。这样,上凸缘60a和下凸缘60b之间的距离D1和D2从夹具70的第一端到夹具72的第二端基本恒定。因此,在该示例中,保持夹具56的截面从夹具56的第一端70到第二端72是基本均匀的。

保持夹具56和给定堆叠26之间的紧密干涉配合将堆叠26中的条28相对于彼此固定。特别地,凸缘60a、60b用于限制每个条28在每个条28的离面方向Z上的移动。这样,保持夹具56确保堆叠26中的条28在布置在模具32中时不能沿方向Z弹开。在该示例中,每个夹具56将条28保持在相邻的第一堆叠26a和第二堆叠26b两者中,从而还确保堆叠整体上不在离面方向Z上相对于彼此移动。保持夹具56确保相邻堆叠的上表面68a和下表面68b齐平,即基本上共面,使得在相邻堆叠26之间沿离面方向Z基本上没有台阶。

在该示例中,条28的第一堆叠26a和第二堆叠26b并排布置,并且每个保持夹具56的主体58布置在相邻堆叠26之间。每个夹具56的平面主体58具有限定在主体58的第一侧74a和第二侧74b之间的厚度T(在图4中示出)。第一堆叠26a邻接夹具主体58的第一侧74a,并且第二堆叠26b邻接夹具主体58的第二侧74b。这样,夹具主体58的厚度T被构造成维持相邻堆叠26之间的基本上与夹具主体58的厚度T相同的宽度w的预定间距。

为了最佳的结构性能,相邻的堆叠26a、26b之间的间距应该较小,而不允许堆叠26和/或条28碰撞或重叠。确保相邻的堆叠26是间隔开的是另外重要的,以便于在整个铺设中彻底的树脂灌注。在该示例中,夹具主体58的厚度T以及因此相邻的堆叠26之间的间距的宽度w是1mm。

纵向延伸的增强材料条28是基本平面的,即平坦的细长部件。当条在保持夹具56的第一接收区域66a和第二接收区域66b中以第一堆叠26a和第二堆叠26b布置时,保持夹具56的平面主体58基本上垂直于条28的平面。在堆叠26邻接夹具56的平面主体58的情况下,保持夹具56用于限制条28在大致翼弦方向(C)上的平面内移动,使得堆叠26和/或每个堆叠26的条28不彼此邻接,并且在堆叠26之间维持预定的最小间距。

上凸缘60a和下凸缘60b包括相互相对(即面向彼此)的内表面76a、76b(参见图4)。上凸缘60a和下凸缘60b的内表面76a、76b接合相邻堆叠26a、26b中的每一者的上表面68a和下表面68b。每个凸缘60具有限定在凸缘60的内表面76和凸缘60的外表面78之间的厚度t

在该示例中,凸缘60的厚度t

在图3b的详细截面图中可以最清楚地看到渐缩凸缘厚度t

即使在叶片10的制造完成之后,保持夹具56保持嵌入翼梁帽24中。在该示例中,保持夹具56具有25mm的长度L

条28的堆叠26通常在翼展区域中具有最大高度h

当在模具32中布置翼梁帽24时,增加的堆叠高度h和/或增加的条28的数量可使得堆叠26不稳定。在模具32的陡峭区域中,堆叠26可能特别不稳定,诸如在模具32的中心部分90(在图2中示出)与根端36之间,在该处模具表面34的截面接近半圆形轮廓。如图3a和图3b所示,因此,保持夹具56的使用在模具32的陡峭区域中特别有益,以维持堆叠26之间的必要间距并将条28保持在它们相应的堆叠26中。

参照更靠近半壳12的后边缘18的翼梁帽24a,将保持夹具56布置在相邻的堆叠26之间阻止第一堆叠26a的条28在模具32中沿翼弦方向(C)滑动并与第二堆叠26b的条28碰撞或重叠。布置在第二堆叠26b与条28的第三堆叠26c之间的保持夹具56类似地阻止第二堆叠26b沿条翼弦方向滑动到第三堆叠26c中。因此,保持夹具56便于增强材料条28的准确对准并且维持相邻堆叠26之间的预定间距。使堆叠26精确对准以形成翼梁帽24进一步导致芯材料48的精确定位,该芯材料48邻接模具32中的翼梁帽24。

现在主要参照附图5和图6,在该示例中组装翼梁帽24包括将多个增强材料条28布置为条的第一堆叠26a。在该示例中,翼梁帽24由具有多个不同长度L

然后,保持夹具56被布置在第一堆叠26a的一侧92,使得第一堆叠26a被接收在第一接收区域66a中。每个夹具56的第一侧62的上凸缘60a和下凸缘60b接合第一堆叠26a的上表面68a和下表面68b。第一堆叠26a的一侧92邻接每个保持夹具56的主体58的第一侧74a。在该示例中,保持夹具56沿着堆叠26的长度L

在该示例中,多个增强材料条28被布置成形成第二堆叠26b。然后,第二堆叠26b被布置成与第一堆叠26a相邻,使得第二堆叠26b被接收在每个夹具56的第二接收区域66b中。保持夹具56的上凸缘60a和下凸缘60b接合第二堆叠26b的相应上表面68a和下表面68b,并且第二堆叠26b与夹具主体58的第二侧74b邻接。

因此,第二堆叠26b与第一堆叠26a并排布置,其中每个保持夹具56的夹具主体58布置在相邻堆叠26之间。在该示例中,每个保持夹具56包括具有相同厚度T的夹具主体58。因此,保持夹具56在条28的相邻堆叠26之间的布置用于维持相邻堆叠26之间的宽度w的间距,其沿着堆叠26的整个长度L

在该示例中,每个堆叠26的高度h沿着其长度L

在该示例中,组装翼梁帽24还包括以与先前参考夹具56与条的第一堆叠26a的布置描述的相同的方式将第二组保持夹具56与第二堆叠26b布置在一起。多个增强材料条28被布置成形成条28的第三堆叠26c,并且然后以与先前参考第一堆叠26a和第二堆叠26b描述的相同的方式将第三堆叠26c布置成与第二堆叠26b相邻。第二组保持夹具56的夹具主体58沿着它们的长度L

布置在增强材料条28的堆叠26之间的保持夹具56用于在半壳12的组装期间维持堆叠26相对于彼此的位置。保持夹具56在树脂的灌注和固化以形成半壳12期间保持与条28的堆叠26布置在一起。因此,夹具56还确保形成翼梁帽24的条28在整个制造过程中保持彼此对准,直到固化的树脂基质将条28永久地固定就位,作为风力涡轮机叶片10的结构壳22的一部分。

在翼梁帽24离线组装的示例中,保持夹具56还用于在翼梁帽24的运输和翼梁帽24在模具32中的布置期间维持堆叠26相对于彼此的位置。因此,如本文所述的保持夹具56的使用有利于用于制造风力涡轮机叶片10的半壳12的简化过程。此外,堆叠26和增强条28的精确对准产生翼梁帽24,该翼梁帽24为风力涡轮机叶片10提供最佳结构支撑并且最小化叶片壳22中的应力集中的风险。

参考前面的附图描述的保持夹具56的横向截面为基本H形的,即保持夹具56包括在夹具56的第一侧62和第二侧64延伸的上凸缘60a和下凸缘60b。然而,在其它示例中,保持夹具56可以包括在夹具56的第一侧62或第二侧64中的仅一侧横向突出的上凸缘60a和下凸缘60b,如图7的示例所示。这种保持夹具56的横向截面可以是基本C形的。

图7中的保持夹具56的上凸缘60a和下凸缘60b以及夹具主体58在夹具56的第一侧62限定第一接收区域66,在该第一接收区域66中可以接收条28的第一堆叠26。C形保持夹具56以与先前描述的H形夹具56基本相同的方式构造,不同的是凸缘60仅在夹具56的一侧延伸。

在夹具56的仅一侧包括凸缘60的保持夹具56可以与堆叠26的不与条28的另一堆叠26相邻的一侧94布置在一起。在上述示例中,诸如图7中所示的夹具56可以沿着外部堆叠26的一侧94(诸如沿着第一堆叠26a和/或第三堆叠26c的一侧94)布置。在其它示例中,H形保持夹具56(诸如参考图4描述的那些)可以沿着堆叠26的不与条28的另一堆叠26相邻的一侧94布置。沿着堆叠26的在铺设中邻接芯材料48的一侧94布置H形或C形保持夹具56有助于最小化在堆叠26和芯材料48之间沿离面方向Z的任何台阶的发生,使得内蒙皮52和外蒙皮46是平滑的并且没有褶皱。

在其它示例中,翼梁帽24可以由增强材料条28的单个堆叠26形成。在这样的示例中,诸如图7中所示的C形保持夹具56可以沿着条28的堆叠26的第一侧92和第二侧94布置,如图8a所示。图8a中所示的堆叠26可以替代地是形成翼梁帽24的条28的多个并排堆叠26中的第一堆叠26a。在这样的示例中,每个堆叠26中的条28相对于彼此被保持就位,但是堆叠26在离面方向Z上不由夹具56相对于彼此约束。

图8b示出了另一示例,其中条28的每个堆叠26由多个C形保持夹具56保持。在图8b的示例中,翼梁帽24包括沿着第一堆叠26a和第二堆叠26b的相邻侧92a、92b布置的保持夹具56,使得每个夹具56的主体58布置在相邻的堆叠26之间。与第一堆叠26a布置在一起的保持夹具56和与第二堆叠26b布置在一起的保持夹具56可沿翼展方向(S)偏移,使得夹具56的定向从一个夹具到下一个夹具从翼梁帽24的根端86到末端88行进而交替。如图8b所示,第一夹具56a可以保持第一堆叠26a,第二夹具56b可以保持第二堆叠26b,第三夹具56c可以保持第一堆叠26a,并且第四夹具56d可以保持第二堆叠26b等。在这样的示例中,夹具主体58用于维持相邻的堆叠26之间的预定间距,而夹具56的凸缘60a、60b将每个堆叠26中的条28相对于彼此固定就位。

在又一些示例中,在夹具56的仅一侧具有凸缘60的保持夹具56可以附加地或替代地与条28的堆叠26的根端表面和/或末端表面布置在一起,以便限制堆叠26中的条28沿翼展方向(S)相对于彼此的移动。

上述示例中的保持夹具56由聚合物材料形成。例如,夹具56可以由诸如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)的尼龙的材料形成。形成聚合物材料的保持夹具56有利于使用诸如注射模制或挤压的工艺的夹具56的节省成本的制造。替代地,保持夹具56可由任何其它合适的材料形成。例如,保持夹具56可以由包括聚合物树脂中的增强纤维的复合材料形成。在这样的示例中,保持夹具56可以通过拉挤或层压形成。

本文描述的示例中的增强材料条28包括固化树脂基质中的增强纤维。优选地,每个条28中的高百分比的纤维纵向地延伸,即在翼展方向(S)上延伸,以吸收由使用中的叶片10所经历的弯曲载荷。上述示例中的条28包括单向碳纤维。条28可以在拉挤成型过程中形成,在该拉挤成型过程中增强纤维在树脂中被涂覆并且随着树脂固化而被拉动穿过模具。因此,本文描述的示例中的增强材料条28是碳纤维增强塑料(CFRP)拉挤成型件。

在不脱离如所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下,可以对上述示例进行许多修改。

在上述示例中,每个单独的增强材料条28沿其长度L

条28的端部可以被倒角,使得堆叠26的上表面68a平滑地渐缩,即,各个条28可以包括在翼梁帽24的根端86和/或末端88附近的渐缩厚度t

在一些示例中,在夹具56的第一侧62的上凸缘60a和下凸缘60b之间的距离D1可以与在保持夹具56的第二侧64的凸缘60a、60b之间的距离D2不同。这样的保持夹具56可例如布置在翼展位置,其中条28的第一堆叠26a具有比第二堆叠26b更大的高度h。

在凸缘60的厚度t

在一些示例中,翼梁帽24可包括在堆叠的条28之间的一层或多层纤维材料或流动增强介质。特别是在条28是固化部件(例如CFRP拉挤成型件)的示例中,将这样的层布置在给定堆叠26中的条28之间可以帮助确保树脂在模具32中的整个壳材料中的彻底的灌注,以便完全集成铺设。

在一些示例中,增强材料条28可以单独地与保持夹具56布置在一起,即,与将堆叠26和保持夹具56布置在一起同时地形成条28的堆叠26。在这样的示例中,条28的堆叠26的底部条28i优选地首先与保持夹具56布置在一起,使得下凸缘60b接合条28i的底表面。剩余的条28然后可以在底部条28的顶部上与夹具56布置在一起,以形成堆叠26。由于保持夹具56和堆叠26之间的紧密干涉配合,在一些示例中,将一个或多个条28与保持夹具56分开布置可以有利于更简单的组装过程。

在一些其它示例中,翼梁帽24可以不作为子组件离线组装,而是可以替代地在铺设过程期间组装在模具32中。无论翼梁帽24是组装在模具32中或离线组装,用于组装翼梁帽24的过程基本上相同,并且以上参照图5和图6提供的描述因此同样适用于翼梁帽24在模具32中的组装。

应了解,在不脱离由所附权利要求界定的本发明的范围的情况下,关于上文的示例中的每一个所描述的特征可容易地与参考其它示例所描述的特征组合。

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