CN110603139A - 与风力涡轮机叶片制造相关的改进 - Google Patents

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Abstract

描述了一种制造风力涡轮机叶片的方法。风力涡轮机叶片包括接合在一起的第一半壳体和第二半壳体以及胶合在相应半壳体的内表面之间的抗剪腹板。叶片是在一阶段接合过程中制造的，一阶段接合过程涉及将半壳体支撑在相应的半模具中以及将半壳体中的一个半壳体布置在另一半壳体的顶部上使得抗剪腹板布置在两个半壳体之间。在抗剪腹板和相应半壳体的内表面之间设置粘合剂。在接合过程期间，抗剪腹板由稳定器支撑。稳定器的使用避免了需要用夹具支撑抗剪腹板。附接到抗剪腹板的内侧端的稳定器可在接合之后仍能触及，并且可被去除。

Description

与风力涡轮机叶片制造相关的改进
技术领域
本发明总体上涉及风力涡轮机叶片，并且更具体地，涉及制造风力涡轮机叶片的方法和用于这些方法的设备。
背景技术
现代风力涡轮机叶片通常包括由两个半壳体组成的中空壳体，这两个半壳体沿着这两个半壳体的前缘和后缘胶合在一起。在叶片的内腔内设置有一个或更多个纵向延伸的抗剪腹板。抗剪腹板包括设置在上安装凸缘和下安装凸缘之间的腹板面板。安装凸缘分别胶合到这两个半壳体的相对内表面。
制造叶片的方法通常涉及在叶片模具组件的相应半模具中由复合材料分开地形成两个半壳体。然后，可以使用两阶段接合过程将半壳体连接在一起：
在接合的第一阶段，将抗剪腹板胶合到第一半壳体的内表面。该阶段通常涉及在第一半壳体的内表面上沉积粘合剂。然后，将抗剪腹板抬升到第一半壳体中并且定位成使其下安装凸缘在粘合剂的顶部上。然后，在开始第二阶段之前使粘合剂固化。
在接合的第二阶段，可向抗剪腹板的上安装凸缘施用粘合剂，并且可沿着第一半壳体的前缘和后缘施用其他粘合剂。然后，将第二半壳体抬升、翻转和定位在第一半壳体的顶部上，以完成接合过程。
重要的是，在接合过程期间支撑抗剪腹板，使得它们保持固定(通常为竖直)方位。如果抗剪腹板可能移动(例如，倾斜甚至达几度)，则这可能导致抗剪腹板误对准。纠正任何此类错误可能是困难且成本高的，并且在某些情况下，可能需要丢弃所得的叶片。
对于具有多个并排抗剪腹板的叶片，已知在接合过程期间将抗剪腹板连接在一起，使得腹板相互支撑并形成稳定的结构。WO2014094780A1中描述了此示例。然而，对于具有单个主腹板的叶片，这是不可能的。在这些情况下，可使用夹具来支撑单个腹板。夹具包括可移动框架，可移动框架支撑抗剪腹板并且防止在接合过程期间抗剪腹板相对于叶片壳体移动。夹具还能够精确地控制抗剪腹板和叶片壳体之间的胶合线厚度。夹具通常沿着抗剪腹板的整个长度支撑抗剪腹板，对于现代实用规模的叶片，抗剪腹板的整个长度常常超过80米。因此，夹具是设备中的非常大、复杂且昂贵的物品。这些夹具通常在叶片模具外部延伸，并常常连接到模具凸缘或工厂地板。
尽管这种夹具很好地工作以支撑抗剪腹板并产生一致的结果，但是它们也有一些缺点。第一，这种夹具的生产和购买的成本高。第二，夹具是要安装和配置的复杂组件，从而导致生产前置时间长。第三，夹具是针对特定叶片类型定制的，并且对于不同类型或尺寸的叶片，通常不可能使用相同的夹具。第四，鉴于其大尺寸，该夹具在叶片工厂中占据了很大一部分的地板空间，在工厂中该地板空间始终是紧缺的。
在这种背景下，本发明的目的是提供不存在夹具的以上一个或更多个缺点的用于支撑抗剪腹板的替代解决方案。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种制造风力涡轮机叶片的方法，该方法包括：提供所述叶片的第一半壳体和第二半壳体，每个半壳体在叶展方向上在根端和顶端之间延伸并且在弦向上在前缘和后缘之间延伸；提供纵向延伸的抗剪腹板，所述抗剪腹板包括设置在第一安装凸缘和第二安装凸缘之间的腹板面板；在所述抗剪腹板的所述第一安装凸缘和所述第一半壳体的内表面之间提供粘合剂；在所述抗剪腹板的所述第二安装凸缘和所述第二半壳体的内表面之间提供粘合剂；在一阶段接合过程中将部件接合在一起，所述一阶段接合过程包括将所述第二半壳体布置在所述第一半壳体的顶部上以及在将所述抗剪腹板同时胶合到所述第一半壳体和所述第二半壳体的同时将所述第一半壳体和所述第二半壳体接合在一起；其中，该方法还包括借助附接到所述抗剪腹板的多个稳定器在所述一阶段接合过程期间将所述抗剪腹板相对于所述第一半壳体进行支撑，其中，每个稳定器从所述抗剪腹板延伸并且具有底座，所述底座被布置成在与所述抗剪腹板在所述弦向上间隔开的位置处与所述半壳体的所述内表面接触。
所述第一半壳体和所述第二半壳体可被支撑在叶片模具组件的相应的第一半模具和第二半模具中。所述第一半壳体可被支撑在所述第一半模具的腔中。所述第二半壳体可被支撑在所述第二半模具的腔中。在接合过程期间，所述第二半模具可布置在所述第一半模具的顶部上。所述第一半模具和所述第二半模具在它们之间限定纵向延伸的模具腔。所述稳定器可不延伸到该模具腔外。特别地，稳定器可不延伸到模具腔的纵向边缘外。
所述方法可包括压缩所述稳定器的所述底座。可在所述一阶段接合过程期间在所述第二半壳体的重量(和可选地，第二半模具)作用于所述抗剪腹板的作用下压缩所述底座。
所述底座优选地由泡沫(例如，氯丁橡胶)制成。在特定实施方式中，所述底座可包括泡沫垫。
所述方法可包括设定或调节所述稳定器的所述底座的位置，使得所述抗剪腹板被支撑在大体竖直的方位。例如，底座可相对于稳定器的主体伸出或回缩。
所述稳定器可仅附接到所述抗剪腹板的内侧部分，所述内侧部分在所述接合过程之后仍在所述叶片内部能触及。
所述方法可包括在所述一阶段接合过程之后从所述抗剪腹板去除所述稳定器。
该方法可包括借助多个其他稳定器在所述接合过程期间支撑所述抗剪腹板。所述其他稳定器可附接到所述抗剪腹板的外侧部分。所述外侧部分可以在所述接合过程之后在所述叶片内部不能触及。可在所述接合过程之后不去除所述其他稳定器。所述其他稳定器可仍永久地附接到所述抗剪腹板。
所述方法还可包括在所述接合过程之前将多个突片胶合在所述第一安装凸缘和所述第一半壳体的所述内表面之间。所述突片可采用条带(例如，CFRP或GFRP的条带)的形式。所述方法可包括使用快速固化粘合剂胶合突片，所述快速固化粘合剂比设置在所述抗剪幅材的所述第一安装凸缘和所述第一半壳体的所述内表面之间的所述粘合剂更快地固化。
所述方法可包括在胶合所述多个突片的同时借助临时稳定器支撑所述抗剪幅材。所述方法还可包括在所述接合过程之前从所述抗剪腹板去除所述临时稳定器。
所述方法可包括将多个腹板底座***附接到所述第一半壳体的所述内表面和/或所述第二半壳体的所述内表面。所述腹板底座***可被配置为接纳所述抗剪腹板的安装凸缘。所述腹板底座***可胶合到所述第一半壳体的所述内表面和/或所述第二半壳体的所述内表面。所述腹板底座***可限定所述抗剪腹板相对于所述叶片壳体的精确位置。可使用激光投影来限定所述腹板底座***在所述叶片壳体上所需的位置。
所述腹板底座***可被配置为与所述安装凸缘形成互锁。例如，所述腹板底座***可与安装凸缘形成卡扣配合。所述腹板底座***可被配置为允许所述抗剪腹板在所述腹板底座***内竖直移动。
所述方法可包括在所述第一安装凸缘和所述第一半壳体的所述内表面之间和/或在所述第二安装凸缘和所述第二半壳体的所述内表面之间提供多个胶合分隔件。所述方法还可包括在所述接合过程期间压缩所述胶合分隔件，使得所述胶合分隔件经受塑性变形。
所述胶合分隔件可包括块，例如，泡沫块。优选地，所述胶合分隔件由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。
所述方法可包括将多个凸缘扩展件附接到所述抗剪腹板的所述第一安装凸缘和/或所述第二安装凸缘。所述凸缘扩展件可被配置为将所述抗剪腹板定位在与附接到所述第一半壳体的所述内表面和/或所述第二半壳体的所述内表面的相应多个腹板底座***中。
所述方法可包括将所述第一半壳体和所述第二半壳体胶合在一起。为此目的，所述方法可包括向所述第一半壳体的前缘和后缘和/或所述第二半壳体的前缘和后缘提供粘合剂。
根据本发明的第二方面，提供了一种风力涡轮机叶片，该风力涡轮机叶片包括：第一半壳体和第二半壳体，该第一半壳体和该第二半壳体接合在一起并且在所述第一半壳体和所述第二半壳体的彼此相对的内表面之间限定内腔；纵向延伸的抗剪腹板，该抗剪腹板布置在所述内腔中，所述抗剪腹板具有设置在第一安装凸缘和第二安装凸缘之间的腹板面板，所述第一安装凸缘胶合到所述第一半壳体的所述内表面并且所述第二安装凸缘胶合到所述第二半壳体的所述内表面；以及多个稳定器，所述多个稳定器附接到所述抗剪腹板，其中，每个稳定器从所述抗剪腹板延伸并且具有底座，所述底座被布置成在与所述抗剪腹板在所述弦向上间隔开的位置处与所述半壳体的所述内表面接触。
所述稳定器可永久地附接到所述抗剪腹板。所述稳定器可永久地附接到所述抗剪腹板的在所述叶片的所述内腔内不能触及的外侧部分。因此，在制造叶片之后可能无法去除这些稳定器。因此，永久附接的稳定器可在叶片的寿命期间留在叶片内。
另外地或另选地，叶片可包括可去除稳定器。所述可去除稳定器可附接到所述抗剪腹板的内侧部分。所述内侧部分可在所述叶片的所述内腔内能触及。因此，这些稳定器可在制造叶片之后从所述抗剪腹板上拆卸并且从所述叶片内去除。
所述叶片可包括多个突片，所述突片胶合在所述第一安装凸缘和所述第一半壳体的所述内表面之间。所述突片可以是上面参照方法描述的突片。
所述风力涡轮机叶片还可包括在第一安装凸缘和第一半壳体的内表面之间和/或在第一安装凸缘和第二半壳体的内表面之间的多个塑性变形的胶合分隔件。
所述风力涡轮机叶片优选地包括单个主抗剪腹板。所述抗剪腹板可形成主承重梁结构的一部分。所述风力涡轮机叶片可包括一个或更多个副抗剪腹板，例如，设置在叶片的后缘附近的副抗剪腹板。
所描述的或针对本发明的第一方面宣称的可选特征同等地应用于本发明的第二方面，反之亦然。出于简洁的原因，避免了在说明书和权利要求中重复这些特征。
附图说明
现在，将参照附图以非限制示例的方式描述本发明，在附图中：
图1是风力涡轮机叶片的分解图，该图示出第一半壳体和第二半壳体以及抗剪腹板；
图2是按照本发明的一方面的装配有多个可去除稳定器的抗剪腹板的内侧端的立体图；
图3示出了被支撑在相应的第一半模具和第二半模具中的第一半壳体和第二半壳体以及沉积在第一半壳体的内表面上的一行粘合剂；还示出了在所述一行粘合剂中的多个胶合分隔件；
图4示出了设置在第一半壳体中且在图2中示出的所述一行粘合剂的顶部上并且由可去除稳定器支撑的抗剪腹板；
图5还示出了施用到抗剪腹板的上安装凸缘并且施用到第一半壳体的前缘和后缘的其他粘合剂；还示出了在上安装凸缘上的胶合分隔件；
图6示出了为了将叶片的各种部件接合在一起而定位在第一半模具和第一半壳体的顶部上的第二半模具和第二半壳体；
图7a是示出了在将第一半壳体和第二半壳体接合在一起之前由可去除稳定器支撑的抗剪腹板的示意性剖视图；
图7b是示出了第一半壳体与第二半壳体胶合在一起的示意性剖视图；
图8示出了装配有多个附加稳定器的抗剪腹板的外侧部分，附加稳定器被设计成保持永久附接到抗剪腹板；
图9是抗剪腹板的立体图，该立体图对应于图2并且另外示出了附接到抗剪腹板的外侧部分的多个临时稳定器和凸片；
图10示出了用于将抗剪腹板相对于半壳体定位的腹板底座***；
图11示出了定位在第一半壳体的内表面上的多个腹板底座***，其中使用激光定位来指示腹板底座***所需的位置；
图12示出了改造的腹板底座***，其具有用于接合抗剪腹板的安装凸缘的边缘的卡扣配合特征；
图13示出了具有C形横截面的抗剪腹板的变型；
图14是装配有凸缘扩展器的C形抗剪腹板的安装凸缘的一部分的放大图，凸缘扩展器用于提供腹板底座***中的准确定位；
图15示出了包含在抗剪腹板和半壳体之间的胶合线中的胶合分隔件；以及
图16a至图16d是通过叶片和模具组件的示意性剖视图，所述剖视图示出了在一阶段叶片接合过程期间胶合分隔件的功能。
具体实施方式
在下面的描述中，在所有实施方式中，相同的附图标记将用于等同的特征。
图1是风力涡轮机叶片10的分解图。叶片10包括由第一半壳体12和第二半壳体14(例如，迎风面半壳体和背风面半壳体)形成的外壳体以及单个抗剪腹板16。半壳体12、14均在叶展方向S上从根端18延伸到顶端20，并且在弦向C上在前缘22和后缘24之间延伸。
抗剪腹板16是纵向延伸结构，在所例示示例中，其包括设置在第一安装凸缘28和第二安装凸缘30之间的腹板面板26。在图中示出的抗剪腹板16的定向中，第一安装凸缘28是“下”安装凸缘，并且第二安装凸缘30是“上”安装凸缘。安装凸缘28、30横向于腹板面板26布置，并且每个凸缘28、30具有用于胶合到相应半壳体12、14的内表面32、34的外“安装”表面28a，30a。
在该示例中，抗剪腹板16的横截面为大体I形。在其他实施方式中，抗剪腹板16可以具有不同形状(例如，C形)。另外，在该示例中，抗剪腹板16的高度从根端移动到顶端逐渐地渐缩，从而对应于叶片10朝向顶端20渐缩的厚度。
叶片10的各种部件通常由复合材料(例如，玻璃纤维增强塑料(GFRP)和/或碳纤维增强塑料(CFRP))制成。叶片壳体12、14形成在叶片模具组件的单独半模具中，而抗剪腹板16通常形成在专用抗剪腹板模具中。一旦形成了各种部件，就接着在接合过程中将它们接合在一起，以形成完整叶片10。这通常涉及将第一半壳体12和第二半壳体14胶合在一起，其中在叶片10内部的抗剪腹板16胶合到半壳体12、14的相应内表面32、34。
参照图2，该图示出了在抗剪腹板16与叶片壳体12、14(图1中示出)集成以形成风力涡轮机叶片10之前的孤立的隔离抗剪腹板16。按照本发明的一方面，多个稳定器36附接到抗剪腹板16的内侧部分38。稳定器36被配置为支撑抗剪腹板16，使得抗剪腹板16在接合过程期间保持直立(例如，大体竖直)并且相对于叶片壳体12、14(图1中示出)保持其位置。稳定器36防止在叶片接合过程期间抗剪腹板16倾倒或者相对于叶片壳体12、14以其他方式移动(例如，倾斜)。
在该示例中，示出了三个稳定器36附接到腹板面板26的第一侧40，而其他三个稳定器(图2中不可见)附接到腹板面板26的第二侧56。在其他示例中，可以使用任何合适数量的稳定器36。稳定器36在与抗剪腹板16的长度垂直的方向上从抗剪腹板16的腹板面板26向外伸出。每个稳定器36优选地布置在与腹板面板26的平面大体垂直的平面中。在腹板面板26的一侧的稳定器36可以与在面板26的另一侧的稳定器36对准(在叶展方向S上)。另选地，稳定器36可以纵向地彼此偏移，例如，在叶展方向S上呈交错关系。
每个稳定器36包括用于附接到腹板面板26的附接装置44以及被布置成与叶片壳体12的内表面32(图1中示出)接触的底座48。在该示例中，每个稳定器36借助托架44附接到腹板面板26，托架44被拧到稳定器36和腹板面板26二者。在其他实施方式中可以使用其他合适的附接装置44，例如，可以将稳定器36螺栓连接或胶合到腹板面板26。
随后将参照图7a和图7b更加详细地描述稳定器36的形式和功能，之后简要讨论基本的叶片接合过程。
参照图3，该图示出了叶片模具组件50，叶片模具组件50包括并排布置的第一半模具52和第二半模具54。如所示出的，半模具52、54已经被用于形成叶片壳体的两个半部。因此，第一半模具52被示出为正支撑第一半壳体12，而第二半模具54正支撑第二半壳体14。
在接合之前，可在第一半壳体12的内表面32上沉积粘合剂珠56。将使用粘合剂56将抗剪腹板16(图1中示出)胶合到第一半壳体12。粘合剂56可按沿着叶片壳体12的大部分长度延伸的直线沉积。粘合剂珠56的长度通常对应于抗剪腹板16的长度。在其他实施方式中，粘合剂56可直接被施用到抗剪腹板16的下安装凸缘。
可选地，多个第一(在这种情况下，“下”)胶合分隔件58a可沿着粘合剂珠56例如间隔地定位在粘合剂56中。胶合分隔件58a优选地由泡沫制成。随后，将参照图15和图16a至图16d详细讨论胶合分隔件58a的形式和功能。
参照图4，将抗剪腹板16定位在前一阶段中沉积的粘合剂56的顶部上。在该示例中，将抗剪腹板16抬升到第一半壳体12中并且降低，直到抗剪腹板16的下安装凸缘28安放在粘合剂珠56的顶部上。此时，腹板面板26各侧的稳定器36的底座48抵靠第一半壳体12的弯曲内表面32并且使抗剪腹板16稳定，从而一旦处于正确位置就防止它倾倒并且防止抗剪腹板16相对于叶片壳体12、14倾斜或者以其他方式移动。
此时参照图5，向抗剪腹板16的上安装凸缘30施用粘合剂珠60，并且沿着第一半壳体12的前缘22和后缘24施用其他粘合剂62。
可选地，多个第二(在这种情况下，“上”)胶合分隔件58b可沿着粘合剂珠60例如间隔地定位在粘合剂60中。第二胶合分隔件58b优选地与图4中示出的第一胶合分隔件58a基本上相同，并且随后将参照图15和图16a至图16d进行详细讨论。
此时参照图6，接合过程涉及将各种部件胶合在一起，即，将两个半壳体12、14胶合在一起以及将抗剪腹板16胶合在两个半壳体12、14之间。在该示例中，该过程涉及将第二半壳体14设置在第一半壳体12的顶部上。这是通过抬升并翻转第二半模具54并将其布置在第一半模具52的顶部来实现的——该过程被称为“闭合模具”。
针对图3至图6描述的接合过程是一阶段接合。在一阶段接合中，抗剪腹板16同时胶合到两个半壳体12、14。这与通过背景技术描述的两阶段接合形成对照，在两阶段接合中，首先将抗剪腹板16胶合到一个半壳体12，并且只有在粘合剂固化之后，才将第二半壳体14定位在第一半壳体12的顶部上，以便进行接合的第二阶段。当使用夹具来稳定抗剪腹板16时，不可能进行一阶段接合，因为在闭合模具之前必须从抗剪腹板16去除夹具。稳定器36的使用使得能够使用一阶段接合，有利地，一阶段接合比两阶段接合快，因为所有粘合剂56、60、62能被同时固化。
现在，将参照图7a和图7b的示意性剖视图进一步描述在接合过程期间稳定器36的形式和功能。
图7a是示出了被支撑在第一半模具52中的第一半壳体12的示意性剖视图。抗剪腹板16布置在第一半壳体12内部并且定位在粘合剂珠56的顶部上。还示出了在抗剪腹板16的上安装凸缘30上的粘合剂60，并且示出了在第一半壳体12的前缘22和后缘24上的其他粘合剂62。应当理解，图7a示出了如图5中所示的接合过程的同一阶段。
抗剪腹板16由稳定器36支撑，稳定器36将抗剪腹板16保持在正确位置并防止其倾斜或斜靠。稳定器36的底座48各自在弦向C上与抗剪腹板16间隔开。底座48安置在第一半壳体12的弯曲内表面32上，以为抗剪腹板16提供支撑。在该示例中，底座48在抗剪腹板16的两侧40、42安置在第一半壳体12的弯曲内表面32上。然而，如果仅在抗剪腹板16的单侧设置稳定器，则底座将只安置在抗剪腹板的一侧。
底座48优选地是可调节的。在该示例中，底座48可相对于稳定器36的主体64伸出。这允许底座48在图7a中的双箭头66的方向上朝向或远离半壳体12的表面稍微移动。这种可调节性使得在接合过程之前能够对抗剪腹板16的角度进行微调。例如，如果抗剪腹板16稍微向一侧斜靠，则可相应地调节(例如，稍微伸出或回缩)抗剪腹板16的每侧的稳定器36的底座48，以将抗剪腹板16移动到竖直方向。
可通过稳定器36的底座48和主体64之间的任何合适联接来提供底脚48的可调节性。在该示例中，每个底座48设置在螺纹轴68的端部处，螺纹轴68被接纳在稳定器36的主体64中的螺纹孔70内。将底座48相对于稳定器主体64转动致使底座48在箭头66的方向上伸出或回缩。
底座48优选地由可压缩材料(诸如泡沫)制成。在该示例中，底座48包括由氯丁橡胶形成的泡沫垫，但可使用其他合适的可压缩材料。如图7b中所示，底座48旨在在接合过程期间压缩。在另一示例中，底座48可采用在接合过程期间压缩的弹簧的形式。
参照图7b，该图示出了与图6中示出的接合过程相同的阶段，即，当模具50被闭合并且第二半壳体14定位在第一半壳体12的顶部上时。在模具50被闭合的情况下，各种部件之间的粘合剂56、60、62在第二半壳体14和第二半模具54的重量的作用下被压缩。具体地，沉积在第一半壳体12上的粘合剂56被挤压在第一半壳体12的内表面32和抗剪腹板16的下安装凸缘28之间；施用到抗剪腹板16的上安装凸缘30的粘合剂60被挤压在第二半壳体14的内表面34和抗剪腹板16的上安装凸缘28之间；并且施用到第一半壳体12的前缘22和后缘24的粘合剂62被挤压在第二半壳体14的对应前缘22和后缘24上。
稳定器36被配置为允许抗剪腹板16在接合过程期间竖直地移动，特别是进行小的竖直移动。这是为了确保在抗剪腹板16和半壳体12、14之间的胶合线72、74中的粘合剂56、60被充分压缩。如前所提到的，稳定器36的底座48是可压缩的。如在图7b中可以看出的，底座48在接合过程期间被压缩，以允许抗剪腹板16被向下推向第一半壳体12。
一旦粘合剂56、60、62固化，就可从模具组件50中取出完整的叶片(“脱模”)。还可从抗剪腹板16去除稳定器36。为了去除稳定器36，操作者可通过敞开根端18(参加图1)进入叶片10的内腔76，以便触及稳定器36。然后，操作者可例如通过从腹板面板26拧下稳定器36来拆卸和去除稳定器36。
应该理解，由于叶片10的厚度朝向顶端减缩(参见图1)，在叶片10内部的空间变得太受限制时不可能一直到顶端20(图1中示出)都触及叶片10的内腔76。按照本发明的优选实施方式，可去除稳定器36可仅设置在抗剪腹板16的内侧部分38上(图2中示出)。抗剪腹板16的内侧部分38在本文中被定义为抗剪腹板16的在接合过程之后仍能被人员触及的部分。因此，在接合过程之后，进入叶片10内部的人员能触及并去除设置在抗剪幅材16的该内侧部分38上的任何稳定器36。
优选地，可去除稳定器36只设置在抗剪幅材16的内侧部分38上，内侧部分38包括抗剪幅材16的长度的大致35％。更优选地，内侧部分38包括抗剪腹板16的长度的大致25％。最优选地，内侧部分38包括抗剪腹板16的长度的大致20％。
已发现，仅设置在抗剪腹板16的内侧部分38上的稳定器36可足以在接合过程期间稳定整个抗剪腹板16。在某些情况下，抗剪腹板16的下安装凸缘28可为抗剪腹板16提供一些固有的稳定性，特别是朝向抗剪腹板16的顶端，在顶端处抗剪腹板16由于其锥度而相对短(参加图1)。
在特定的试验中，将可去除稳定器36装配到长度为大致62米的抗剪腹板16。抗剪腹板16被设计用于具有大致67米的长度的叶片。稳定器36被装配到抗剪腹板16，仅被装配在从根端测得的抗剪腹板16的最里面的13米内(即，抗剪腹板16的长度的大致头20％)。稳定器36基本上如图2中所示地配置。已发现，在接合期间，稳定器36能够稳定抗剪腹板16的整个长度。在接合之后，也能够将稳定器36全部去除，因为在健康和安全限制内，抗剪腹板16的头13米在接合之后仍能触及。
虽然一阶段接合是有利的，但是由于一旦模具50闭合抗剪腹板16移动的范围就较大并且不可能检测或纠正一阶段过程中的任何这种移动，因此它在技术上更具挑战性。因此，重要的是，在接合过程期间确保抗剪腹板16被精确定位并且抗剪腹板16相对于叶片壳体12、14被准确对准。尽管上述的可去除稳定器36很好地用于防止运动，但是在某些情况下，可以采取附加措施来改善抗剪腹板16的初始对准和/或增强接合过程期间抗剪腹板16的稳定性。现在，将参照图8至图14来描述这些附加措施。
参照图8，该图示出了根据本发明的其他实施方式的抗剪腹板16的外侧部分78。在该实施方式中，如示意性示出的，在抗剪腹板16上且在该外侧部分中设置了其他稳定器80。在接合过程期间，稳定器80在该外侧部分78中进一步增加抗剪腹板16的稳定性。图8的实施方式中的稳定器具有三角形形状。
由于叶片10的高度朝向其顶端20(图1中示出)渐缩，因此在接合过程之后人员因叶片10内部的空间太有限而无法触及抗剪腹板16的外侧部分78。因此，与先前描述的可去除稳定器36相比，设置在抗剪腹板16的该外侧部分78上的稳定器80被设计成保持永久地附接到抗剪腹板16。因此，这些稳定器80在叶片10的使用寿命内保留在叶片10内。如此，优选的是，使用相对轻质且低成本的材料来构造稳定器80，使得它们不会显著增加叶片10的总重量。
稳定器80优选地由塑料材料或复合材料(例如，纤维增强复合材料，诸如GRP或CFRP)形成。例如，稳定器80可通过注射成型或塑料冲压形成，从而得到相对低成本的部件。稳定器80可胶合或以其他方式紧固到抗剪腹板16。如同先前讨论的可去除稳定器36一样，永久附接的稳定器80也被设计成是柔顺的，因为它们允许抗剪腹板16在接合过程期间竖直移动，以确保在抗剪腹板16和叶片壳体12、14之间的胶合线72、74充分固结。为此目的，这些稳定器80还可包括可压缩底座(图8中未示出)，类似于先前所讨论的那些，诸如是例如由氯丁橡胶制成的可压缩泡沫底座。可以通过其他装置来提供柔顺性，例如，稳定器80可以是可变形的。
如同先前的实施方式一样，稳定器80优选地设置在抗剪腹板16的两侧40、42。在抗剪腹板16一侧的稳定器80可与在抗剪腹板16另一侧的稳定器80纵向对准。另选地，稳定器80可以彼此偏移，即，呈交错关系。
在该实施方式中，在抗剪腹板16的顶端部分82中不设置稳定器，因为抗剪腹板16的该部分由于其锥度而相对短并且下安装凸缘28可为抗剪腹板16的该顶端提供足够的稳定性。
尽管永久附接的稳定器80在外侧部分78中增加了抗剪腹板16的稳定性，但是这是以叶片的总重量增加为代价的。利用轻质材料使之最小化。因为这些稳定器80永久地保留在叶片10中，所以这也使叶片10的总成本增加。
现在，将参照图9和图10描述避免了这些缺点中的一些的用于稳定抗剪腹板16的替代解决方案。
参照图9，该图示出了抗剪腹板16，抗剪腹板16设置有在内侧部分38中的多个第一可去除稳定器36(类似于图2中的抗剪腹板)和可选的在外侧部分中的多个第二可去除稳定器84。在抗剪腹板16的外侧部分78中还设置有多个突片86。突片86被设计成胶合到第一半壳体12的内表面32。突片86用于在接合过程期间稳定抗剪腹板16的外侧部分78，并且提供了先前实施方式的永久附接的稳定器80的低成本且低重量的替代。
突片86大体与腹板面板26的平面垂直地从抗剪腹板16向外延伸。突片86可胶合或以其他方式附接到抗剪腹板16。在该示例中，突片86胶合到下安装凸缘28。在该示例中，在抗剪腹板16的每侧40、42设置有三个突片，但是在其他实施方式中可使用任何数目的突片86。突片86优选地由GRP制成，但是也可使用其他合适的材料，例如，CFRP。在该示例中，突片86包括大体上平坦的条带，但是在其他实施方式中，突片86可被模制为适合叶片壳体12的几何形状。
在将抗剪腹板16抬升到第一半壳体12中之后(如先前针对图4所讨论的)，将突片86胶合到半壳体12的内表面32。提供可选的多个第二稳定器84，以在该过程期间稳定抗剪腹板16的该外侧部分78。然而，一旦粘合剂已固化以将突片86胶合到第一半壳体12的内表面32，就可在接合过程之前去除这些稳定器84。在其他示例中，例如，如果内侧稳定器36为抗剪腹板16提供了足够的稳定性，则可不必使用多个第二稳定器84，或者虽然突片86胶合到叶片壳体12，但可使用稳定抗剪腹板16的其他装置。
因为突片86设置在抗剪腹板16的外侧部分78中，所以在接合过程之后无法触及它们，因此它们在叶片10的使用寿命内必须在叶片10内保持就位。然而，这些突片86几乎没有增加整个叶片10的成本和重量，如此，提供了优于先前实施方式的永久附接的稳定器80的优点。
可使用快速固化的粘合剂将突片86胶合到叶片壳体12。这是所期望的，因为粘合剂必须在多个第二稳定剂84可被去除之前即在接合过程可开始之前被固化。然而，应当理解，此时粘合剂56已沉积在下安装凸缘28和下半壳体12之间，所以快速固化粘合剂应该能够在该粘合剂之前固化。优选的是，快速固化粘合剂的固化时间在大致5-10分钟的范围内。示例包括快速固化的环氧树脂粘合剂或聚氨酯粘合剂。
如先前提到的，重要的是，确保抗剪腹板16相对于叶片壳体12、14的精确定位。如图10中所示，可使用腹板底座***88来实现抗剪腹板16的精确弦向定位。多个腹板底座***88可胶合到两个半壳体12、14的内表面32、34。
参照图11，可使用激光投影90指示半壳体12、14上腹板底座***88的正确位置。在该示例中，腹板底座***88沿着抗剪腹板胶合线区域92在直线上均匀间隔开，粘合剂56(图3中示出)将被施用到第一半壳体12，施用到抗剪腹板胶合线区域92。腹板底座***88的更多细节可见于在申请人的共同未决专利申请PCT/DK2016/050393中，该专利申请的内容特此以引用方式并入。
除了确保抗剪腹板16的弦向定位之外，腹板底座***88还可为抗剪腹板16提供额外的支撑，如现在将参照图12描述的。
图12示出了改造的腹板底座***88a，腹板底座***88a被配置为与抗剪腹板16的安装凸缘28、30形成互锁。腹板底座***88a包括一对立柱96，这对立柱96在叶片的弦向C上间隔开以在这对立柱96之间限定接纳抗剪腹板安装凸缘28、30的中间空间98。立柱96被配置为将抗剪腹板16朝着中间空间98引导。
腹板底座***88a包括卡扣配合特征100，卡扣配合特征100被配置为与抗剪腹板16的安装凸缘28、30形成卡扣配合互锁。具体地，每个立柱96都包括多个凹槽100。凹槽100在叶展方向S上纵向延伸。凹槽100垂直于叶展方向S和弦向C在竖直方向上间隔开。凹槽100设置在立柱96的内表面102上，使得一个立柱96上的凹槽100与另一立柱96上的凹槽100彼此相对。
当抗剪腹板16被***腹板底座***88a的立柱96之间时，安装凸缘28、30的纵向边缘104与一对相对的凹槽100接合并形成卡扣配合。尽管为清楚起见未在图12中示出，但是用于将抗剪腹板16胶合到叶片壳体12、14的粘合剂56或60(在图3和图5中示出)可位于腹板底座***88a的中间空间98中。当在接合期间迫使抗剪腹板16更靠近叶片壳体12、14时，该粘合剂56、60被压缩，并且可迫使抗剪腹板16进入一系列凹槽中的下一组凹槽100中。可选地，凹槽100可以基于与束带相似的原理限定带齿棘轮机构，以防止抗剪腹板16在相反方向上移动。
卡扣配合特征94为抗剪腹板16提供了附加的稳定性，并且进一步用于竖直地保持抗剪腹板16并防止其在接合过程期间倾斜。在特定实施方式中，具有卡扣配合特征的腹板底座***88a可设置在叶片壳体12、14的外侧部分中，并且被布置成接合抗剪腹板16的外侧部分78(参见图9)。这对于稳定抗剪腹板16的外侧部分78特别有效。先前描述的可去除稳定器36可用于抗剪腹板16的内侧部分38(参见图9)上。可使用具有卡扣配合特征的腹板底座***88a来代替用于稳定抗剪腹板16的外侧部分78的永久附接的稳定器80(参见图8)或胶合的突片86(参见图9)，或与稳定器80或胶合的突片86组合使用。
除了适用于具有I形横截面的抗剪腹板16之外，腹板底座***88、88a还可与具有C形横截面的抗剪腹板胶合使用。在图13中示出了C形抗剪腹板16。由于用于形成C形腹板的模制技术(本领域的技术人员将熟悉该模制技术)，因此C形腹板16的安装凸缘28、30往往会具有粗加修整的边缘104。因此，这些凸缘28、30没有一致的或精确定义的尺寸，因此不能用作用于定位抗剪腹板16的基准。
为了克服这个问题，可在抗剪腹板16上设置凸缘扩展器106。另外参照图14的放大图，凸缘扩展器106可胶合到抗剪腹板16的安装凸缘28、30。凸缘扩展件106比修整的凸缘28、30宽并具有精确的尺寸。凸缘扩展器106的第一端108被配置为与抗剪腹板26接触，而凸缘扩展器106的第二端110伸出超过安装凸缘28、30的修整的边缘104。第二端110提供用于与腹板底座***88接合的准确基准表面。如所示出的，第二端110可包括模制的反向凸缘，以与腹板底座***88实现“杯和锥”定位。如有需要，可在凸缘扩展器106和腹板底座***88之间设置卡扣配合特征。另选地或另外地，凸缘扩展器106可通过合适的紧固件紧固到腹板底座***88。
可使用以上讨论的稳定器36、80和其他稳定性增强装置86、88、88a在一阶段接合过程期间支撑抗剪腹板16。因此，这些装置允许在不需要使用复杂的夹具支撑抗剪腹板16的情况下成功地执行一阶段接合。因此，上述解决方案显着降低了叶片制造的成本和复杂度，并且没有遭受与制造和安装夹具关联的长生产前置时间的困扰。与通常延伸到模具外并可附接到模具的凸缘112(参见图4)或工厂地板的夹具相比，上述稳定器36、80可被完全容纳在模具腔内，而没有延伸到模具的纵向边缘114(参见图4)外或超出纵向边缘114。因此，当不需要抗剪腹板夹具时，也可使大量的工厂地板空间可用。稳定器36、80还可跨不同大小和形状的多种不同的风力涡轮机叶片使用。因此，对于针对特定叶片定制的夹具来说，稳定器36、80提供了更通用的解决方案。
然而，除了稳定和支撑抗剪腹板16之外，目前在两阶段接合中使用的抗剪腹板夹具还允许精确地控制抗剪腹板16和第一半壳体12之间的胶合线56(图7b中指示)的厚度和质量。因此，不用到夹具的一阶段接合提出了与控制抗剪腹板16和第一半壳体12、14之间的胶合线72、74的厚度和质量相关的附加挑战。
可通过提供先前在与图3和图5相关的讨论中提到的胶合分隔件58a、58b来应对这些挑战。可选地，胶合分隔件58a、58b可设置在抗剪腹板16和叶片壳体12、14之间的粘合剂56、60中。胶合分隔件58a、58b在一阶段接合过程期间提供了许多优点，所述优点包括改进地控制抗剪腹板16和叶片壳体12、14之间的胶合线72、74(图7b中示出)的厚度和质量。现在，将参照其余附图更详细地描述胶合分隔件58a、58b的形式和功能。
图15是示出了胶合分隔件58的示例的立体图。胶合分隔件58可包括由可压缩材料制成的块。在该示例中，胶合分隔件58由泡沫制成。胶合分隔件58可以具有任何合适的尺寸，但是在该示例中，块具有大致60mm的纵向尺寸(l)、大致15mm的横向尺寸(w)和大致12mm的高度尺寸(h)(也被称为“厚度”)。
优选地，胶合分隔件58的高度/厚度(h)大于抗剪幅材16和叶片壳体12、14之间的胶合线72、74中需要的固化粘合剂56、60(参见图7b)的厚度。以这种方式，胶合分隔件58防止粘合剂56、60被过度压缩。如随后更详细描述的，胶合分隔件58被设计成当它们承受超过预定量的载荷时经历塑性变形。
在示例中，胶合分隔件58由闭孔聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制成。在该示例中，这具有60MPa的压缩模量和1.5MPa的压缩强度。当胶合分隔件58承受压缩载荷时，它们将经受弹性变形直到达到屈服点，此后材料将经历塑性变形并且胶合分隔件58的任何形状改变将是不可逆的。在屈服点，该示例中的材料的屈服强度为1.2MPa。使用偏移屈服强度方法在0.2％的应变处定义屈服强度。
再次参照图3，如先前提到的，多个第一“下”胶合分隔件54a定位在施用到第一半壳体12的内表面32的所述一行粘合剂56中。胶合分隔件58a对应于图15中示意性示出的胶合分隔件58。胶合分隔件58a在纵向方向或叶展方向S上彼此间隔开。优选地，胶合分隔件58a沿着所述一行粘合剂56以规则的纵向间隔间隔开。在该示例中，胶合分隔件58a大致每隔一米地布置，但可使用其他合适的间隔。在该示例中，胶合分隔件58a被定向成其长度尺寸(l)大体平行于半壳体12的弦向C，而其宽度尺寸(w)大体平行于半壳体12的纵向方向S。
可例如在沉积了粘合剂56之后用手将胶合分隔件58a定位在粘合剂56中。另选地，胶合分隔件58a可被预先定位，例如，被胶合到第一半壳体12的内表面32，并且所述一行粘合剂56可被沉积在胶合分隔件58a的顶部上。作为其他替代形式，胶合分隔件58a可附接到抗剪腹板16的下安装凸缘28。
再次参照图5，多个第二“上”胶合分隔件58b已被***施用到抗剪腹板16的上安装凸缘30的粘合剂60中。在该示例中，第二胶合分隔件58b与第一胶合分隔件58a相同。胶合分隔件58b相互间隔开。优选地，胶合分隔件58b沿着上安装凸缘30以规则的间隔间隔开。在该示例中，胶合分隔件58b大致每隔一米地布置，但可使用其他合适的间隔。在该示例中，胶合分隔件58b被定向成其长度尺寸(l)大体平行于上安装凸缘30的宽度，而其宽度尺寸(w)大体平行于上安装凸缘30的长度。
可例如在将粘合剂60施用到上安装凸缘30之后用手将胶合分隔件58b定位在粘合剂60中。另选地，胶合分隔件58b可被预先定位，例如，被胶合到上安装凸缘30，并且所述一行粘合剂60可被沉积在顶部上。作为其他替代形式，上胶合分隔件58b可附接到第二半壳体14的内表面34。
优选地，胶合分隔件被定位成使得下胶合分隔件58a和上胶合分隔件58b相互对准。
胶合分隔件58a、58b定位在粘合剂56、60中，因此它们以一定间隔中断所述一行粘合剂56、60。胶合分隔件58a的宽度尺寸(w)不能太大，否则它将对粘合剂胶合线72、74(图7b中示出)的强度产生不利影响。
参照图16a，该图是支撑第一或“下”半壳体12的第一或“下”半模具52的示意性剖视图。抗剪腹板16布置在第一半壳体12中，并且被示出为被支撑在第一“下”胶合分隔件58a的顶部上。如以上针对图5讨论的，第二“上”胶合分隔件58b设置在抗剪腹板16的上安装凸缘30上。抗剪腹板16的质量低于下胶合分隔件58a的屈服强度。因此，在此阶段下胶合分隔件58a不发生塑性变形。
参照图16b，通过将第二或“上”半模具54降低到下半模具52上来闭合模具组件50。如图16b中所示，当将模具54上下翻转时，第二或“上”半壳体14会从上半模具54部分或完全释放，从而导致在上半壳体14和上半模具54之间的间隙116，如所示出的。应当注意，间隙116不是按比例的，并且实际上将更小。
如果上半壳体114从上半模具38释放，则它有利地由上胶合分隔件58b支撑。上壳体14的质量小于上胶合分隔件58b的屈服强度，并且上胶合分隔件58b保持壳体14，一直到上半模具54再次与壳体14接触。
如果不存在胶合分隔件54a、54b，则第二半壳体14的释放部可致使在接合期间抗剪腹板16上方或下方的粘合剂56、60(参见图7)被局部过度压缩和/或粘合剂56、60被不均匀压缩，从而会导致胶合线72、74(参见图7b)的厚度不够，并且有可能会造成脱胶。胶合分隔件58a、58b比胶合线72、74中需要的固化粘合剂56、60的厚度厚，从而防止粘合剂56、60在上半壳体14从上半模具54释放时被过度压缩。
参照图16c，上半模具54被进一步降低并且再次与上半壳体14接触。在胶合线72、74(图7b中示出)中的粘合剂56、60被大幅压缩之前，上胶合分隔件54b迫使上半壳体14回到上半模具54中。此时，模具54的质量也作用在胶合分隔件58a、58b上。上半模具54和上半壳体14作用在胶合分隔件58a、58b上的组合载荷超过胶合分隔件58a、58b的屈服强度。因此，胶合分隔件8a、58b开始经受塑性变形。因为胶合分隔件58a、58b将上壳体14牢固地推入其模具54中，所以胶合线中的粘合剂沿着抗剪腹板16的长度被均匀地压缩。
如果不存在胶合分隔件8a、58b，则因第二半壳体14从其半模具54释放而形成的任何间隙(参见图16b)可在粘合剂56、60(图7b中示出)压缩期间保留。当后续施加热以固化粘合剂56、60时，组件中的热膨胀接着会致使第二半壳体14抬升回第二半模具54中并且致使上胶合线74(图7b中示出)中的脱胶。胶合分隔件58a、58b的使用确保了第二半壳体14被牢固地压入其半模具54中从而消除间隙116(参加图16b)，因此以这种方式避免了出现脱胶的可能性。
参照图16d，进一步降低上半模具54，以使第一半壳体12和第二半壳体14合在一起。胶合分隔件58a、58b一直压缩，直到到达模具50上的端部止挡。在上半壳体14被牢固地向上推入上半模具54中的情况下，上胶合分隔件58a和下胶合分隔件58b上的压缩应力相同。随之而来的是，抗剪腹板16上方和下方的胶合线72、74(图7b中示出)中的粘合剂56、60的压缩是相等的。这导致抗剪腹板16在下半壳体12和上半壳体14之间居中。
上胶合线72和下胶合线74(图7b中示出)中的压缩粘合剂56、60的厚度也相等，从而得到抗剪腹板16和两个叶片壳体12、14之间的理想胶合。此时，可施加热以固化粘合剂56、60。在将上半壳体14牢固推入上半模具54中的情况下，上半壳体14和上半模具54之间的间隙基本上被消除，因此上半壳体14不能在固化过程期间抬升并造成脱胶。
根据图16a至图16d中将理解，在闭合模具50之前抗剪腹板16和胶合分隔件58a，58b的组合高度(h1)(参见图16a)大于在完整的叶片中的第一半壳体12的内表面32和第二半壳体14的内表面34之间限定的内腔76的高度(h2)(参见图16d)。胶合分隔件58a、58b在第二半壳体14和第二半模具54的重量的作用下被压缩并且经受塑性变形(如图16d中所示)，使得抗剪幅材16与被压缩的组合分隔件58a、58b的组合高度等于完成的叶片中的内腔58的高度(h2)。
胶合分隔件58a、58b的使用当是在一阶段接合中时具有多个优点。总之，胶合分隔件58a、58b确保在粘合剂56、60发生大幅压缩之前，将第二半壳体14牢固地推入第二半模具54中。这避免了在固化过程期间壳体14和模具54之间有间隙116(参见图16b)，因此防止上半壳体14有抬升并造成脱胶的可能性。更一般地，胶合分隔件58a、58b用于防止在胶合过程期间壳体12、14和腹板16之间有移动。在第二半壳体14被牢固安置在其模具54中的情况下，沿着抗剪腹板16的长度实现粘合剂56、60的均匀压缩。这避免了粘合剂56、60被过度压缩，过度压缩也会造成脱胶。此外，当用在一阶段接合时，胶合分隔件58a、58b用于使抗剪腹板16在第一半壳体12和第二半壳体14之间居中，从而造成抗剪腹板16两侧的粘合剂56、60大体相等地压缩，因此使胶合线72、74具有大体相等的厚度。
上述的胶合分隔件58a、58b具有材料特性，使得当它们在足够的载荷下被压缩时，它们保持其变形形状(即，它们承受塑性变形)。如果分隔件58a、58b没有保持其压缩形状(例如，如果它们仅经受了弹性变形)，则它们可充当抗剪腹板16和壳体12、14之间的弹簧，并且可以将腹板凸缘28、30推离壳体12、14并致使粘合剂56、60中的脱胶。因此，使用经受塑性变形的胶合分隔件58a、58b避免了分隔件块58a、58b自身致使在抗剪腹板16和半壳体12、14之间的胶合线72、74中的脱胶的可能性。胶合分隔件58a、58b也相对质轻，因此没有为叶片10增加可观的重量。
如上所述，沿着抗剪腹板16的长度在上侧和下侧使用多个胶合分隔件58。当以上描述提到上半模具54和上半壳体14的质量超过胶合分隔件58a、58b的屈服强度时，应该理解，上半模具54的质量将被分配到多个胶合分隔件54a、54b。
仔细地选择胶合分隔件58a、58b的压缩模量和屈服强度。如果材料太硬(高压缩模量)，则胶合分隔件58a、58b将没有充分压缩并且会造成腹板凸缘28、30和/或半壳体12、14或甚至半模具52、54受损。例如，如果胶合分隔件材料具有高压缩模量，则当上半壳体14和上半模具54抵靠胶合分隔件58a、58b时，胶合分隔件58a、58b不会被压缩。这会致使腹板16弯折，或者致使壳体12、14受损，或者致使半模具52、54受损。
所使用的上胶合分隔件58b的数目与上半壳体14的硬度和上半壳体14的重量有关系。上半壳体14往往会在胶合分隔件58b之间垂下(即，下垂)，即，它将在叶展方向S(图1中示出)上采用波状形状。因此，与具有相对高硬度的第二半壳体14相比，具有相对低硬度的第二半壳体14将需要采用更近间隔的胶合分隔件58b。所使用的上胶合分隔件58b的数目还与分隔件58b的最大可允许大小(因为分隔件58b不能太大，否则它们会对胶合线50产生负面影响)以及上半模具54上的最大可允许点载荷有关系。
在示例中，根据上叶片壳体14的硬度，确定胶合分隔件58b应该以3米的间隔布置。然后，使胶合分隔件58b承受在胶合分隔件54b的每侧达1.5米的上半壳体14和上半模具54的重量。因此，胶合分隔件58b将承受上半壳体14和上半模具54的3米长的重量。如果上半壳体14和上半模具54的该3米长的重量为1500N(仅作为示例)，则选择胶合分隔件58b的材料和尺寸，使得胶合分隔件的压缩屈服强度为1500N或更小。另外，胶合分隔件58b的压缩断裂强度必须大于1500N。
当选择第一(下)胶合分隔件58a的数目、间隔和材料时，这些相同的原理适用。优选地，第一胶合分隔件58a与第二胶合分隔件58b相同。
通过非限制性概述，已描述了制造风力涡轮机叶片10的方法。风力涡轮机叶片包括接合在一起的第一半壳体12和第二半壳体14以及胶合在相应半壳体12、14的内表面32、34之间的抗剪腹板16。叶片10是在一阶段接合过程中制成的，一阶段接合过程涉及：将半壳体12、14支撑在相应的半模具52、54中；以及将半壳体中的一个布置在另一半壳体的顶部上，使得抗剪腹板16布置在两个半壳体12、14之间。粘合剂56、60设置在抗剪腹板16和相应半壳体12、14的内表面32、34之间。在接合过程期间，抗剪腹板16可由稳定器36、80支撑。稳定器的使用避免了需要用夹具支撑抗剪腹板16。附接到抗剪腹板16的内侧端38的稳定器36可在接合之后仍能触及，并且可被去除。
可在不脱离本发明的范围的情况下对以上示例进行许多修改。例如，虽然以上示例中的叶片10包括单个主抗剪幅材16，但是在其他示例中，叶片10可包括一个或更多个其他主抗剪幅材，例如，可在叶片10的后缘附近设置副抗剪幅材。这适用于弦相对大的叶片，其中，后缘中可能需要附加的强度。还可使用稳定器和其他支撑结构以与上述针对主抗剪幅材16描述的相同方式支撑副抗剪幅材。
本发明不限于图中示出的稳定器的形式。在其他实施方式中，稳定器可具有任何合适形式，例如，它们可包括框架或杆，例如，稳定器可简单地包括扭结杆，扭结杆的一端附接到抗剪腹板而另一端具有底座。
虽然在以上示例中粘合剂56被施用于第一半壳体12，但是在其他实施方式中，粘合剂56可直接施用到抗剪腹板16的下安装凸缘28，而非施用到第一半壳体12。另选地或另外地，“下”胶合分隔件58a可按与以上针对上安装凸缘30描述的方式相近的方式施用到下安装凸缘28。另外，在其他实施方式中，粘合剂60可被施用到第二半壳体14的内表面34，而非施用到上安装凸缘30。另选地或另外地，“上”胶合分隔件58b可按与以上针对施用到第一半壳体12的下胶合分隔件58a描述的方式相似的方式施用到第二半壳体14的内表面34。
在以上描述中，为了方便起见使用术语“上”和“下”来表示图中所示方位的各种部件。这些术语不旨在限制本发明的范围。

Claims (17)

1.一种制造风力涡轮机叶片的方法，该方法包括：
提供所述叶片的第一半壳体和第二半壳体，每个半壳体在叶展方向上在根端和顶端之间延伸并且在弦向上在前缘和后缘之间延伸；
提供纵向延伸的抗剪腹板，所述抗剪腹板包括设置在第一安装凸缘和第二安装凸缘之间的腹板面板；
在所述抗剪腹板的所述第一安装凸缘和所述第一半壳体的内表面之间提供粘合剂；
在所述抗剪腹板的所述第二安装凸缘和所述第二半壳体的内表面之间提供粘合剂；
在一阶段接合过程中将部件接合在一起，所述一阶段接合过程包括将所述第二半壳体布置在所述第一半壳体的顶部上以及在将所述抗剪腹板同时胶合到所述第一半壳体和所述第二半壳体的同时将所述第一半壳体和所述第二半壳体接合在一起；
其中，该方法还包括借助附接到所述抗剪腹板的多个稳定器在所述一阶段接合过程期间将所述抗剪腹板相对于所述第一半壳体进行支撑，其中，每个稳定器从所述抗剪腹板延伸并且具有底座，所述底座被布置成在与所述抗剪腹板在所述弦向上间隔开的位置处与所述半壳体的所述内表面接触。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述一阶段接合过程期间在所述第二半壳体的重量作用于所述抗剪腹板上的作用下压缩所述稳定器的所述底座。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，所述方法还包括设定或调节所述稳定器的所述底座的位置，使得所述抗剪腹板被支撑在大体竖直的方位。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在所述一阶段接合过程之后从所述抗剪腹板去除所述稳定器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述稳定器仅附接到所述抗剪腹板的内侧部分，所述内侧部分在所述接合过程之后仍在所述叶片内部能触及。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括借助附接到所述抗剪腹板的外侧部分的多个其他稳定器在所述接合过程期间支撑所述抗剪腹板，其中，所述外侧部分在所述接合过程之后在所述叶片内部不能触及，并且其中，在所述接合过程之后不去除所述其他稳定器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在所述接合过程之前将多个突片胶合在所述第一安装凸缘和所述第一半壳体的所述内表面之间。
8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括在胶合所述多个突片的同时借助临时稳定器支撑所述抗剪腹板并且在所述接合过程之前从所述抗剪腹板去除所述临时稳定器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一半壳体和所述第二半壳体在所述接合过程期间布置在纵向延伸的模具腔中，并且所述稳定器没有延伸到所述模具腔的纵向边缘外。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括将多个腹板底座***附接到所述第一半壳体的所述内表面和/或所述第二半壳体的所述内表面，所述腹板底座***被配置为接纳所述抗剪腹板的安装凸缘。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述腹板底座***被配置为与所述安装凸缘形成互锁。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：在所述第一安装凸缘和所述第一半壳体的所述内表面之间和/或在所述第二安装凸缘和所述第二半壳体的所述内表面之间提供多个胶合分隔件；并且在所述接合过程期间压缩所述胶合分隔件，使得所述胶合分隔件经受塑性变形。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括将多个凸缘扩展器附接到所述抗剪腹板的所述第一安装凸缘和/或所述第二安装凸缘，所述凸缘扩展器被配置为将所述抗剪腹板定位在附接到所述第一半壳体的所述内表面和/或所述第二半壳体的所述内表面的相应多个腹板底座***中。
14.一种风力涡轮机叶片，该风力涡轮机叶片包括：
第一半壳体和第二半壳体，该第一半壳体和该第二半壳体接合在一起并且在所述第一半壳体和所述第二半壳体的彼此相对的内表面之间限定内腔；
纵向延伸的抗剪腹板，该抗剪腹板布置在所述内腔中，所述抗剪腹板具有设置在第一安装凸缘和第二安装凸缘之间的腹板面板，所述第一安装凸缘胶合到所述第一半壳体的所述内表面并且所述第二安装凸缘胶合到所述第二半壳体的所述内表面；以及
多个稳定器，所述多个稳定器附接到所述抗剪腹板，其中，每个稳定器从所述抗剪腹板延伸并且具有底座，所述底座被布置成在与所述抗剪腹板在所述弦向上间隔开的位置处与所述半壳体的所述内表面接触。
15.根据权利要求14所述的风力涡轮机叶片，其中，所述稳定器永久地附接到所述抗剪腹板的在所述叶片的所述内腔内不能触及的外侧部分。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的风力涡轮机叶片，所述风力涡轮机叶片还包括多个可去除稳定器，所述可去除稳定器附接到所述抗剪腹板的在所述叶片的所述内腔内能触及的内侧部分。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的风力涡轮机叶片，所述风力涡轮机叶片还包括多个突片，所述突片胶合在所述第一安装凸缘和所述第一半壳体的所述内表面之间。
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