具有根部區(qū)帶有提供有金屬纖維的延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制作方法
【專利摘要】一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的殼體結(jié)構(gòu)并且包括根部區(qū)和翼型區(qū)。根部區(qū)具有環(huán)形橫截面并且包括多個(gè)具有內(nèi)螺紋(22)的延長(zhǎng)的套管(7)并且套管(7)互相隔開地被嵌入纖維增強(qiáng)聚合物中以便基本順應(yīng)根部區(qū)的圓周并且允許從外側(cè)接近內(nèi)螺紋(22)。每個(gè)套管(7)均提供有金屬纖維(13)，金屬纖維(13)的第一端(201)穩(wěn)固地固定至套管。金屬纖維的剩余部分(203)從套管(7)延伸并且被嵌入纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物基體中。
【專利說明】具有根部區(qū)帶有提供有金屬纖維的延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子包括輪轂，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片當(dāng)安裝至輪轂時(shí)從輪轂延伸，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的殼體結(jié)構(gòu)，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包括嵌入聚合物基體(polymer matrix)的纖維,風(fēng)力潤(rùn)輪機(jī)葉片沿縱向方向延伸并且具有成型輪廓，成型輪廓包括壓力側(cè)和吸力側(cè)以及前緣和后緣，所述緣限定所述緣之間的弦平面，當(dāng)沿縱向方向看時(shí)，成型輪廓包括具有根部端面的根部區(qū)、翼型區(qū)和在根部區(qū)和翼型區(qū)之間的可選擇的過渡區(qū)，根部區(qū)具有環(huán)形橫截面，環(huán)形橫截面具有外表面和內(nèi)表面，根部區(qū)包括多個(gè)延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件，延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件提供有緊固裝置并且互相隔開地嵌入纖維增強(qiáng)聚合物中，以便基本順應(yīng)(follow)根部區(qū)的圓周并且允許從外側(cè)接近用以安裝葉片至輪轂的緊固裝置，緊固構(gòu)件包括布置在根部端面處的第一端、與其第一端相對(duì)的第二端、外表面、內(nèi)表面、第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力渦輪機(jī)葉片且由此同樣的其根部區(qū)通常通過組裝兩個(gè)葉片半(bladehalves)來制造，這兩個(gè)葉片半實(shí)質(zhì)上分別地沿弦平面對(duì)應(yīng)于吸力側(cè)和壓力側(cè)。然而，葉片也可通過所謂的中空模制(hollow moulding)而以其整體地模制。
[0003]根部區(qū)包括纖維層，纖維層形成外層和內(nèi)層，采用套管形式的緊固構(gòu)件被安置在它們之間。分開形成的插入件可被安置在各對(duì)毗鄰的套管之間，由此套管通過插入件互相分開。已知的插入件由嵌入適合的樹脂中的玻璃纖維制成。
[0004]與風(fēng)力渦輪機(jī)葉片有關(guān)的潛在的問題是從根部區(qū)的纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)到風(fēng)力渦輪機(jī)的輪轂的負(fù)荷轉(zhuǎn)移。從葉片至輪轂的連接和負(fù)荷轉(zhuǎn)移特別通過將葉片安裝至輪轂提供，通過將螺栓擰入安置在根部中的套管中或憑借擰至擰入套管中的雙頭螺栓上的螺母來將葉片安裝至輪轂。假如螺栓的數(shù)量且由此套管的數(shù)量必須增加以應(yīng)對(duì)給定的負(fù)荷，在套管之間的纖維復(fù)合材料的剩余面積降低。這可導(dǎo)致根部連接未充分受支撐來承受負(fù)荷，由此葉片根部和輪轂之間的連接可能失效，是由于套管不足以被固持在復(fù)合材料中并且因此從根部區(qū)的復(fù)合材料中被拉拔出。當(dāng)使用長(zhǎng)的且由此重的葉片時(shí)，這尤其成問題。
[0005]WO 2010/018225提供了一種制造包括鋼線或鋼纖維增強(qiáng)的聚合物基體的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法，然而，文獻(xiàn)沒有解決根部區(qū)是如何設(shè)計(jì)以承受在葉片根部和輪轂之間的連接中的極端負(fù)荷的問題。
[0006]EP 2 138 716描述了一種提供在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的層疊結(jié)構(gòu)(lamination)中的葉片插入件。該插入件由即為頭部和主體的兩部分組成。頭部被設(shè)計(jì)以便能夠?qū)⒉迦爰Q至另一個(gè)結(jié)構(gòu)上。主體具有圓柱形外部并且具有錐形的腔。由此，主體提供至葉片層疊結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)過渡。
[0007]DE 196 25 426公開了一種巖錨(rock anchor)，其包括由聚合物制成的內(nèi)核元件并且其提供有外螺紋。巖錨的外側(cè)部分用玻璃纖維增強(qiáng)。錨特別適合用于非傳導(dǎo)性的、無磁性的并且絕緣的(dielectric)部件。
[0008]EP I 463 625公開了一種制造根部端套管的方法，該套管具有提供在套管延伸部中的楔形件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片具有根部區(qū)，該根部區(qū)克服現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)或至少提供一種有用的備選方案。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，所描述類型的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片提供有根部區(qū)，在其中，至少一個(gè)延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件包括金屬纖維，金屬纖維的第一端穩(wěn)固地固定至緊固構(gòu)件并且其剩余部分從緊固構(gòu)件向外延伸并且被嵌入纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物基體中。
[0011]穩(wěn)固地固定至緊固構(gòu)件并且被嵌入復(fù)合材料的聚合物基體中的金屬纖維提供了緊固構(gòu)件的改善的固持(retention)，是因?yàn)榫o固構(gòu)件和穩(wěn)固地固定至其上的金屬纖維兩者都均被固持在聚合物基體中。因此，葉片可靠地安固至風(fēng)力渦輪機(jī)的輪轂。由于緊固構(gòu)件的改善的固持，使附接更長(zhǎng)的且由此更重的葉片至輪轂而不增加根部區(qū)的直徑和/或緊固構(gòu)件的數(shù)量成為可能。并且，金屬纖維(有利地為鋼纖維)具有與緊固裝置相容(compatible with)的材料性質(zhì)，是因?yàn)檫@些緊固裝置典型地由金屬制成，并且通常由鋼制成。
[0012]并且，由于金屬纖維的使用，葉片或葉片半的制造時(shí)間可相比于金屬纖維不被使用的常規(guī)方法降低，例如憑借預(yù)浸潰纖維或憑借真空輔助樹脂傳遞模制(VARTM)來形成葉片或葉片半。這尤其應(yīng)歸于相比于常規(guī)纖維(諸如玻璃纖維)的金屬纖維的表面性質(zhì)。最后，金屬是比玻璃纖維更好的熱導(dǎo)體，由此固化過程可被改善。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，纖維的向外延伸部分可在第二纖維端處終止。
[0014]優(yōu)選的是，金屬纖維具有外側(cè)的自由第二端。然而，應(yīng)當(dāng)注意，也可能穩(wěn)固地固定第一纖維端和第二纖維端兩者至緊固構(gòu)件，使得金屬纖維形成環(huán)，該環(huán)被嵌入纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物基體中。
[0015]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，金屬纖維穩(wěn)固地固定至緊固構(gòu)件的第二端。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例，以上金屬纖維可穩(wěn)固地固定至緊固構(gòu)件的外表面。
[0017]金屬纖維可通過鑄造、膠合、軟釬焊(solder)或硬釬焊(braze)來穩(wěn)固地固定至緊固構(gòu)件。
[0018]方法的選擇取決于延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件和金屬纖維的材料。
[0019]應(yīng)當(dāng)注意，第一纖維端還可通過機(jī)械裝置來穩(wěn)固地固定至緊固構(gòu)件。作為范例，金屬纖維的第一端可穩(wěn)固地被夾持在緊固構(gòu)件的部分之間，例如被夾持在緊固構(gòu)件中的經(jīng)壓縮的開口中。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，緊固構(gòu)件的至少50%、60%、70%、80%、90%或100%可
提供有穩(wěn)固地固定的金屬纖維。
[0021]優(yōu)選的是，所有緊固構(gòu)件都提供有穩(wěn)固地固定的金屬纖維，使得改善了所有緊固構(gòu)件的固持并且獲得了葉片和輪轂之間的最優(yōu)連接。
[0022]根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，金屬纖維可具有至少兩倍于且優(yōu)選地三倍于玻璃纖維彈性模量的彈性模量，金屬纖維優(yōu)選地為鋼纖維。[0023]因此，獲得緊固構(gòu)件的適合的固持。
[0024]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，金屬纖維可具有在0.04mm和1.0mm之間的范圍中、或在0.07和0.75mm之間的范圍中、或在0.1和0.5mm的范圍中的橫截面。
[0025]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，金屬纖維可作為纖維束固定至緊固構(gòu)件。
[0026]在此實(shí)施例中，金屬纖維至緊固構(gòu)件的固定相比于分開地將纖維固定至緊固構(gòu)件更為方便。
[0027]此外，金屬纖維可以以將它們布置在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的至少一個(gè)分開的層中的方式從緊固構(gòu)件延伸。
[0028]包括金屬纖維的一個(gè)或更多的層可被布置成直到該層包括金屬纖維。該層可包括金屬纖維或不同于金屬纖維的纖維，例如為沒有金屬纖維。
[0029]包括金屬纖維的至少一個(gè)分開的層可包括按體積(volume)的金屬纖維的20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%，剩余的纖維為與金屬纖維不同類型的纖維，優(yōu)選地為玻璃纖維和/或碳纖維。
[0030]金屬纖維可以以互相分叉(diverging)的方式從緊固構(gòu)件向外延伸。
[0031]金屬纖維可以以扇形方式從緊固構(gòu)件延伸，以便被布置在共同的平面中。可選地，金屬纖維可以以錐形的方式從緊固構(gòu)件延伸。
[0032]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，緊固構(gòu)件可為套管，該套管優(yōu)選地具有一致(uniform)的橫截面，并且緊固裝置可為在套管的孔中的螺紋。
[0033]然而，緊固構(gòu)件還可為桿，該桿優(yōu)選地具有一致的橫截面，并且緊固裝置可為桿的外螺紋。
[0034]緊固構(gòu)件可優(yōu)選地由金屬制成，優(yōu)選地為鋼。
[0035]并且，緊固構(gòu)件和穩(wěn)固地固定至其上的金屬纖維可由相同的材料或相容的材料制成。
[0036]由此，纖維至緊固構(gòu)件的固定更為方便。
[0037]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，根部區(qū)可包括中間固持裝置，中間固持裝置包括優(yōu)選地為鋼纖維的金屬纖維，并且中間固持裝置可被布置在緊固構(gòu)件的毗鄰的間隔開的側(cè)表面之間的區(qū)中，優(yōu)選地，可被布置在每個(gè)毗鄰的緊固構(gòu)件之間的區(qū)中，并且優(yōu)選地，當(dāng)沿葉片的縱向方向看時(shí)，中間固持裝置至少?gòu)木o固構(gòu)件的第一端延伸至第二端。
[0038]中間固持裝置可包括一定數(shù)目的第一層并且優(yōu)選地還包括一定數(shù)目的中間第二層，該第一層包括金屬纖維而該中間第二層包括與金屬纖維不同類型的纖維，優(yōu)選地中間第二層包括玻璃纖維和/或碳纖維。
[0039]中間固持裝置可有利地形成為嵌入聚合物基體中的分開的插入件，所述插入件包括基本與毗鄰的緊固構(gòu)件的側(cè)面之間的區(qū)對(duì)應(yīng)的第一插入件部分。
[0040]通過使用包括金屬纖維的中間固持裝置，改善了根部區(qū)的剛性，由此還改善了緊固構(gòu)件的固持。
[0041]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物可為環(huán)氧樹脂、聚酯、乙烯基酯或任何適合的聚合物并且除了金屬纖維之外，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的纖維優(yōu)選地為碳纖維和/或玻璃纖維。
[0042]緊固構(gòu)件的外表面可為波狀(corrugate)的，由此緊固構(gòu)件的表面面積增加并且提供了緊固構(gòu)件在周圍的聚合物基體中的增強(qiáng)的固持。[0043]短語(yǔ)“金屬纖維”也涵蓋金屬絲和金屬線。
[0044]并且，金屬纖維可涂敷有另一種金屬，以便改善與聚合物基體的粘合。作為范例，鋼纖維可涂敷有鋅或黃銅。
[0045]此外，金屬纖維可被并入包括纖維的墊或條中，所包括的纖維可為短切纖維(chopped fibre)，或被布置成單向的或多向的。
[0046]有利地，緊固構(gòu)件(或套管)被結(jié)合至根部區(qū)的復(fù)合材料中。更有利地，緊固構(gòu)件是層疊入根部區(qū)的復(fù)合材料中的。
[0047]多數(shù)葉片可用另一種類型的纖維(典型地為玻璃纖維或碳纖維)增強(qiáng)。特別地，具有翼型外形的葉片的成型區(qū)和過渡區(qū)可通過此類纖維增強(qiáng)。由此，僅根部區(qū)并且可選地僅套管被層疊入復(fù)合結(jié)構(gòu)中的區(qū)可通過金屬纖維增強(qiáng)，金屬纖維有利地為鋼纖維。
[0048]根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供一種用于在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的根部區(qū)中嵌入的嵌入元件，該嵌入元件是延長(zhǎng)的并且具有第一端和相對(duì)的第二端、第一縱向側(cè)面和相對(duì)的第二縱向側(cè)面、使側(cè)面互相連接的上部面(upper face)和下部面(lowerface)，嵌入元件由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料形成并且包括金屬的延長(zhǎng)的緊固元件，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包括嵌入聚合物基體中的纖維，延長(zhǎng)的緊固元件具有外表面，第一端和相對(duì)的第二端和從第一端可接近的緊固裝置，所述緊固元件嵌入纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，緊固元件的所述第一端布置在嵌入元件的第一端處，其中，以上描述類型嵌入元件的緊固元件提供有金屬纖維，金屬纖維的第一端穩(wěn)固地固定至緊固元件并且其剩余部分從緊固元件向外延伸并且被嵌入嵌入元件的纖維增強(qiáng)聚合物基體中。
[0049]金屬纖維至聚合物基體的粘合以及金屬纖維至緊固元件的穩(wěn)固固定提供了在嵌入元件中的緊固元件的改善的固持。此外，金屬纖維改善了嵌入元件的剛性。因此，嵌入元件提供了葉片中嵌入元件的增加的固持強(qiáng)度并且由此提供了葉片至風(fēng)力渦輪機(jī)的輪轂的固定強(qiáng)度的改善。
[0050]緊固元件可嵌入嵌入元件的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，除非緊固元件的第一端布置在嵌入兀件的第一端處。
[0051]聚合物基體可為樹脂，例如聚酯、環(huán)氧樹脂或乙烯基酯，然而，可使用任何適合的聚合物。
[0052]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的纖維可為任何適合的纖維，然而目前玻璃纖維和/或碳纖維和/或尤其為鋼纖維或鐵纖維的金屬纖維是優(yōu)選的。
[0053]風(fēng)力渦輪機(jī)葉片和/或其根部的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可包括與上文提到的用于嵌入元件的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相同的聚合物和纖維。
[0054]根據(jù)實(shí)施例，金屬纖維向外延伸的部分在第二纖維端處終止。
[0055]優(yōu)選的是，金屬纖維具有外側(cè)的自由第二端。然而，應(yīng)當(dāng)注意，也可能將第一纖維端和第二纖維端兩者都穩(wěn)固地固定至緊固元件，使得金屬纖維形成環(huán)，該環(huán)被嵌入嵌入元件的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物基體中。
[0056]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，金屬纖維穩(wěn)固地固定至緊固元件的第二端。
[0057]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，金屬纖維穩(wěn)固地固定至緊固元件的外表面。
[0058]金屬纖維可通過鑄造、膠合、軟釬焊或硬釬焊來穩(wěn)固地固定至緊固元件。
[0059]用于將纖維穩(wěn)固地固定至緊固元件的方法的選擇取決于延長(zhǎng)的緊固元件和金屬纖維的材料。
[0060]應(yīng)當(dāng)注意，金屬纖維還可通過機(jī)械裝置來穩(wěn)固地固定至緊固元件。作為范例，金屬纖維的第一端可穩(wěn)固地被夾持在緊固元件的部分之間，例如被夾持在緊固元件中的經(jīng)壓縮的開口中。
[0061]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，金屬纖維具有至少兩倍于且優(yōu)選地三倍于玻璃纖維彈性模量的彈性模量。
[0062]根據(jù)另外的實(shí)施例，其中金屬纖維具有在0.04mm和1.0mm之間的范圍中、或在0.07mm和0.75mm之間的范圍中、或在0.1mm和0.5mm之間的范圍中的橫截面。
[0063]金屬纖維可作為單纖維或作為一個(gè)或更多纖維束而被固定至緊固元件。一個(gè)或更多纖維束的使用是優(yōu)選的。
[0064]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，纖維為鐵纖維或鋼纖維。
[0065]在進(jìn)一步的實(shí)施例中，延長(zhǎng)的緊固元件具有在其第一端和第二端之間的基本一致的橫截面。
[0066]延長(zhǎng)的緊固元件可具有基本圓形橫截面，由此其制造更為方便。
[0067]在另外的實(shí)施例中，緊固元件具有波狀的外表面。
[0068]緊固元件的波狀外表面提供了其至嵌入元件的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物基體的改善的粘合。
[0069]緊固元件的緊固裝置可為在縱向孔中的內(nèi)螺紋。根據(jù)另外的實(shí)施例，延長(zhǎng)的緊固元件由鐵或鋼制成。
[0070]根據(jù)實(shí)施例，嵌入元件在其長(zhǎng)度的至少一部分內(nèi)具有基本一致的橫截面。
[0071]嵌入元件在其長(zhǎng)度的至少一部分內(nèi)可具有基本四邊形的橫截面，嵌入元件的上部面和下部面優(yōu)選地在所述部分內(nèi)或在其長(zhǎng)度內(nèi)基本平行。
[0072]延長(zhǎng)的元件可具有基本矩形或梯形的橫截面。然而，嵌入元件還可具有圓形橫截面。
[0073]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，嵌入元件在其長(zhǎng)度的至少一部分內(nèi)漸細(xì)(taper)。嵌入元件可沿從其第一端向其第二端的方向漸細(xì)，并且該漸細(xì)可為逐步的以便提供楔形的嵌入元件。
[0074]優(yōu)選地，嵌入元件的上部面向其下部面漸細(xì)。
[0075]根據(jù)另外的實(shí)施例，嵌入元件的第一縱向側(cè)面在嵌入元件的橫截面視圖中基本凸形地延伸，并且嵌入元件的第二縱向側(cè)面在嵌入元件的橫截面視圖中對(duì)應(yīng)地基本凹形地延伸。
[0076]由于凹形和凸形的側(cè)表面，并列(juxtaposed)的嵌入元件可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)而每個(gè)嵌入元件的第一側(cè)面仍然與并列的嵌入元件的第二側(cè)面接合。如橫截面視圖中可見，第一側(cè)面和第二側(cè)面可具有基本圓形的凸形形狀和基本圓形的凹形形狀。其結(jié)果為，布置并列的嵌入元件以便形成各種曲線形狀(例如葉片根部的圓形橫截面形狀)成為可能。相同類型的嵌入元件因此可被使用于不同直徑的葉片根部。
[0077]嵌入元件可通過包括拉擠成型(pultrusion)的方法制成，即嵌入元件的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可通過拉擠成型來提供。然而，應(yīng)當(dāng)注意，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可通過生產(chǎn)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的產(chǎn)品的任何已知的方法提供。除了拉擠成型外，適合的方法包括纖維材料的干法疊合(dry lay up)，其隨后以樹脂供應(yīng)，例如RTM或VARTM，或者預(yù)浸潰纖維材料的疊合，其隨后被固化。
[0078]根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的方法，其中多個(gè)嵌入元件被并列地嵌入風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物基體中，使得嵌入元件順應(yīng)根部區(qū)的圓周，每個(gè)嵌入元件的第一側(cè)面與并列的嵌入元件的第二側(cè)面接合并且允許外側(cè)接近至緊固裝置，該緊固裝置可用于安固葉片至風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的輪轂。緊固元件的緊固裝置可為在縱向孔中的內(nèi)螺紋。
[0079]雖然此實(shí)施例是優(yōu)選的實(shí)施例，緊固元件的緊固裝置還可為緊固元件的從其第一端延伸的外螺紋桿形部分。
[0080]本發(fā)明的各個(gè)方面可以任何方式結(jié)合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0081]參考附圖，本發(fā)明在下文被更詳細(xì)地解釋，圖中:
圖1示出風(fēng)力渦輪機(jī)，
圖2是根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的示意性透視圖，
圖3是根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的第一實(shí)施例的根部區(qū)的一部分的透視、縱向、截面視圖，其包括了提供有金屬纖維的緊固構(gòu)件的第一實(shí)施例，
圖4示出圖3中所示的根部區(qū)的一部分，
圖5是延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件的第二實(shí)施例的示意性視圖，該延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件提供有穩(wěn)固地固定至其上的金屬纖維，
圖6A示出延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件的第三實(shí)施例，該延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件提供有穩(wěn)固地固定至其上的金屬纖維，
圖6B示出延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件的第四實(shí)施例，該延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件提供有穩(wěn)固地固定至其上的金屬纖維，
圖7示出延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件的第五實(shí)施例，該延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件提供有穩(wěn)固地固定至其上的金屬纖維，
圖8示出延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件的第六實(shí)施例，該延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件提供有穩(wěn)固地固定至其上的金屬纖維，
圖9以放大的比例示出圖3的細(xì)節(jié)并且公開了采用套管形式的緊固構(gòu)件，該套管布置成挨著分開的預(yù)制造的插入件，
圖10是根據(jù)本發(fā)明的嵌入元件的第一實(shí)施例的示意性透視圖，
圖11是沿圖10中的線IV-1V的縱向視圖，
圖12是坯(blank)的縱向截面視圖，兩個(gè)嵌入元件可由該坯制成，該坯被示出處在其已被切裁以提供兩個(gè)嵌入元件的狀態(tài)中，
圖13是用于制造拉擠成型的細(xì)條(string)的拉擠成型系統(tǒng)的示意圖，圖12中所示的坯可由拉擠成型的細(xì)條切裁出，
圖14是根據(jù)本發(fā)明的三個(gè)嵌入元件的一部分的示意圖，三個(gè)嵌入元件布置成使得其側(cè)面彼此鄰接，以及
圖15是風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的根部的透視圖，該風(fēng)力渦輪機(jī)葉片具有嵌入其根部區(qū)中的嵌入元件。
【具體實(shí)施方式】
[0082]圖1展示了根據(jù)所謂的“丹麥概念(Danish concept)"的常規(guī)的現(xiàn)代逆風(fēng)型風(fēng)力渦輪機(jī)24，其具有塔架36、機(jī)艙25和具有基本水平的轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子包括輪轂23和從輪轂23徑向延伸的三個(gè)葉片2，每個(gè)葉片具有最接近輪轂的葉片根部31和距輪轂23最遠(yuǎn)的葉片末梢32。
[0083]如從圖2明顯可見，葉片2包括具有最接近輪轂的根部端面29的根部區(qū)26，距輪轂最遠(yuǎn)的翼型區(qū)27和在根部區(qū)26和翼型區(qū)27之間的過渡區(qū)域28。翼型區(qū)27具有理想或幾近理想的葉片形狀，而根部區(qū)26具有基本圓形的橫截面，這降低了風(fēng)暴負(fù)荷并且使得將葉片2安裝至輪轂23變得更簡(jiǎn)單并且更安全。優(yōu)選地，葉片根部31的直徑沿整個(gè)根部區(qū)26保持恒定。過渡區(qū)28具有從根部區(qū)26的圓形形狀至翼型區(qū)27的翼型外形逐步改變的形狀。過渡區(qū)28的寬度隨距輪轂23的距離的增加而基本線性地增加。
[0084]葉片通常由兩個(gè)葉片半制成，這兩個(gè)葉片半通過基本沿葉片的弦平面35膠合或螺栓栓接在一起而組裝。葉片2包括前緣34和后緣33，當(dāng)葉片2安裝在輪轂23上時(shí)前緣34面向葉片2的旋轉(zhuǎn)方向而后緣33面向與前緣34相對(duì)的方向。弦平面35在葉片2的前緣34和后緣33之間延伸。應(yīng)當(dāng)注意，弦平面在其整個(gè)范圍內(nèi)并不必然筆直延展(run)，由于葉片可為扭曲和/或彎曲的，因此提供了具有相應(yīng)的扭曲和/或彎曲進(jìn)程(course)的弦平面，這是最常規(guī)的情況以便取決于距輪轂的半徑補(bǔ)償葉片的局部速度。由于圓形截面，根部區(qū)26不對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)的產(chǎn)出做貢獻(xiàn)并且事實(shí)上，由于風(fēng)阻力其微微減低了產(chǎn)出。
[0085]如圖3和4中可見，包括根部區(qū)26的葉片形成為殼體結(jié)構(gòu)。根部區(qū)26的殼體結(jié)構(gòu)是環(huán)形的并且包括外表面3和相對(duì)地布置的內(nèi)表面4，外表面3由纖維增強(qiáng)聚合物基體(有利地為玻璃纖維和/或碳纖維)和樹脂(例如環(huán)氧樹脂、聚酯或乙烯基酯)的外層5形成，內(nèi)表面4由與外層5相同材料制成的內(nèi)層6形成。具有緊固裝置22的延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件7安置于層5、6之間。有利地，延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件7是套管，該套管具有圓形橫截面并且包括具有作為緊固裝置的內(nèi)螺紋22的中心孔12。套管7包括第一端9和相對(duì)布置的第二端10。套管7的第一端9安置于根部區(qū)的根部端面29處。套管7被互相隔開地布置以便基本順應(yīng)根部區(qū)的圓周并且允許從外側(cè)接近緊固裝置22，S卩，用于安裝葉片至輪轂的螺紋。如圖5中所示，相對(duì)根部區(qū)來看，緊固構(gòu)件7的外周界11包括徑向外表面11a、相對(duì)的徑向內(nèi)表面lib、第一側(cè)面Ilc和相對(duì)的第二側(cè)面lid。
[0086]包括金屬纖維13的中間固持裝置被布置在緊固構(gòu)件7 (即在本實(shí)施例中為套管)的毗鄰的間隔開的側(cè)表面IlcUld之間的每個(gè)區(qū)中。并且，在本實(shí)施例中，中間固持裝置由分開制造的插入件39形成。如從圖9顯現(xiàn)，插入件39包括第一插入件部分40和第二插入件部分41。第一插入件部分40實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于毗鄰的套管7的側(cè)面IlcUld之間的區(qū)并且其提供有相對(duì)側(cè)面42、43，相對(duì)側(cè)面42、43形成以與毗鄰的套管7的側(cè)面IlcUld互補(bǔ)。當(dāng)沿周向方向看時(shí)，插入件39基本延伸到挨著毗鄰的套管。并且，如圖9中清晰可見，第一插入件部分40從套管7的第一端延伸并且延伸超過其第二端。第二插入件部分41是第一插入件部分40的楔形漸細(xì)延伸部。當(dāng)沿根部區(qū)的徑向方向看時(shí)，第一插入件部分40具有基本對(duì)應(yīng)于套管范圍的范圍。[0087]如圖9中可見，由分開制造并預(yù)成形的插入件39形成的中間固持裝置包括一定數(shù)目的第一層16和中間第二層37，第一層16包括金屬纖維而中間第二層37包括不同于所述金屬纖維的第二纖維材料38。包括金屬纖維13的第一層16可由包括金屬纖維的墊形成。金屬纖維優(yōu)選地由具有至少兩倍于(優(yōu)選地三倍于)玻璃纖維彈性模量的彈性模量的材料組成。用于金屬纖維的優(yōu)選的材料是鋼。鋼纖維或鋼絲(steel filament)還可成形成具有如下橫截面尺寸的鋼線(steel wire):在0.04mm和1.0mm之間的范圍中、或在0.07mm和
0.75mm之間的范圍中、在0.1mm和0.5mm之間的范圍中。第二層37包括與金屬纖維不同類型的纖維，優(yōu)選地包括玻璃纖維和/或碳纖維。層37可由纖維墊形成。在插入件39的制造期間，包括金屬纖維的層和包括不同于金屬纖維的第二類型纖維的層被嵌入適合的樹脂中，例如聚酯、環(huán)氧樹脂或乙烯基酯。一種用于制造插入件39的適合的方法是拉擠成型，由此可生產(chǎn)具有一致橫截面的延長(zhǎng)的纖維增強(qiáng)產(chǎn)品。
[0088]如圖3中可見，當(dāng)沿葉片的縱向方向看時(shí)，楔形元件17被布置在每個(gè)套管7之后。元件17的第一端18被布置成與套管7的第二端鄰接，并且元件17的第二端19是漸細(xì)的。楔形元件17由輕木或硬聚合物泡沫或別的類似材料制成。在縱截面視圖中，套管7和鄰接的楔形元件17具有與插入件39的形狀對(duì)應(yīng)的形狀，使得根部區(qū)的壁厚沿葉片的縱向方向而逐步減小。
[0089]如圖3至4中所示，套管7提供有金屬纖維13，金屬纖維13具有第一纖維端201和相對(duì)的第二纖維端202。金屬纖維的第一纖維端201穩(wěn)固地固定到套管7的第二端10，尤其是套管7的端面上。金屬纖維的部分203從所述端面向外延伸。如所提及的，金屬纖維13可固定至套管7的端面和/或在套管7的外表面11處緊靠套管7的端面。
[0090]如圖4中所示，纖維13以扇形的方式從套管7的第二端10延伸，使得毗鄰的纖維的第二纖維端202之間的距離超過毗鄰的纖維的第一端201之間的距離。金屬纖維13的向外延伸部分203被嵌入根部區(qū)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物基體中。除了金屬纖維13之外，根部區(qū)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包括另外的纖維，該另外的纖維也可為金屬纖維和/或除金屬纖維以外的纖維，例如碳纖維和/或玻璃纖維。優(yōu)選地，金屬纖維為鋼纖維，并且可通過焊接、鑄造、膠合、軟釬焊或硬釬焊穩(wěn)固地固定至套管7，這取決于所考慮的最合適的方法并且還取決于纖維和套管7的材料。然而，金屬纖維還可通過機(jī)械裝置來穩(wěn)固地固定至套管7。作為范例，金屬纖維13的第一纖維端可穩(wěn)固地被夾持在套管7的部分之間，例如被夾持在套管7中的經(jīng)壓縮的開口中。
[0091]圖5示出套管7的第二實(shí)施例，該套管7包括穩(wěn)固地固定至套管7的外周界11的金屬纖維13。套管7的外周界是波狀的以便增加其外表面面積。
[0092]圖6A示出提供有向外延伸的金屬纖維13的套管7的第三實(shí)施例。金屬纖維13被布置成單向纖維束204。各個(gè)束204穩(wěn)固地固定至套管7的第二端10。束204以分開的環(huán)列(circular row)形式固定至第二端10。第一環(huán)列安置在第二端10的周界附近并且第二環(huán)列安置在第一列內(nèi)。套管7和纖維束204被嵌入根部區(qū)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物基體中。另外的纖維諸如鋼纖維或與金屬不同的材料的纖維優(yōu)選地被安置在束204之間的區(qū)域中。如上文解釋的，纖維束204穩(wěn)固地固定至套管7。
[0093]圖6B示出包括金屬纖維13的套管7的第四實(shí)施例。金屬纖維13被布置成單向的并且各纖維分開地穩(wěn)固地固定至套管7。[0094]圖7示出包括金屬纖維13的套管7的第五實(shí)施例。金屬纖維13以束204形式穩(wěn)固地固定至第二端10并且被布置成多向的。如所示的，不同于金屬纖維的第二纖維材料38的層被布置在從套管7的第二端10延伸的纖維束204之間，使得基本形成扇形。然而，如所示的，一些金屬纖維13可橫穿并經(jīng)過不同于金屬纖維的第二纖維材料38的層。如上文提及的，套管7、金屬纖維13以及第二纖維材料38被嵌入根部區(qū)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物基體中。優(yōu)選地，第二纖維材料38的層由玻璃纖維和/或碳纖維制成。
[0095]圖8示出提供有金屬纖維13的延長(zhǎng)的套管7的第六實(shí)施例。金屬纖維13被布置在金屬纖維13的分開的層205中，所述層采用纖維束、纖維墊或纖維條的形式。纖維束、纖維墊或纖維條的第一端穩(wěn)固地固定至套管7的第二端10。不同于金屬的第二纖維材料層206被布置在金屬纖維13的層205之間。金屬纖維層205和第二纖維材料層206被嵌入根部區(qū)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的聚合物基體中。
[0096]金屬纖維、金屬絲或金屬線可具有如下的橫截面尺寸:在0.04mm和1.0mm之間的范圍中，或在0.07和0.75mm之間的范圍中，或在0.1mm和0.5mm之間的范圍中。在諸如套管7的一些縱向緊固構(gòu)件的實(shí)施例中，金屬纖維可形成纖維墊、纖維條或纖維束，該纖維墊、纖維條或纖維束可為單向的墊、條或束，多向的墊、條或束、織造的墊或條，或包括短切纖維的墊或條。此外，金屬纖維、金屬絲或金屬線可被并入包括與金屬纖維不同類型的纖維(例如碳纖維和/或玻璃纖維)的墊、條或束中，即金屬纖維可被并入所謂混合的墊、條或束中。
[0097]在墊、條或束中的金屬纖維按體積的百分比可為20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%，剩余的纖維可為不同類型的纖維，優(yōu)選地為玻璃纖維和/或碳纖維。對(duì)應(yīng)地，在提供有金屬纖維的根部區(qū)中的金屬纖維按體積的百分比可為20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%,90%或100%，剩余的纖維為不同類型的纖維，優(yōu)選地為玻璃纖維和/或碳纖維。[0098]圖10和11中所示的根據(jù)本發(fā)明的嵌入元件I2的實(shí)施例是延長(zhǎng)的并且具有第一端32和相對(duì)的第二端42，第一縱向側(cè)面52和相對(duì)的第二縱向側(cè)面6。并且，嵌入元件具有上部面?2和下部面82，使縱向側(cè)面52、62互相連接。第一縱向側(cè)面52在嵌入元件的橫截面視圖中基本凸形地延伸并且第二縱向側(cè)面62在嵌入元件I2的橫截面視圖中對(duì)應(yīng)地基本凹形地延伸。上部面72和下部面82實(shí)質(zhì)上至少在其長(zhǎng)度的大約一半內(nèi)是平行的。在上部面72的長(zhǎng)度的剩余部分222內(nèi)，上表面向著下部面82而逐步漸細(xì)，以便形成楔形嵌入元件I2。
[0099]嵌入元件I2由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料92形成，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料92包括嵌入聚合物基體中的纖維。該纖維可為玻璃纖維和/或碳纖維和/或金屬纖維，例如優(yōu)選地為鋼纖維或鐵纖維，并且聚合物基體可為樹脂，例如聚酯、環(huán)氧樹脂或乙烯基酯。
[0100]在嵌入元件I2的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料92中，嵌入延長(zhǎng)的緊固元件102。延長(zhǎng)的緊固元件IO2具有外表面II2、第一端122和相對(duì)的第二端132。此外，延長(zhǎng)的緊固元件IO2提供有內(nèi)縱向孔142，該內(nèi)縱向孔142從其第一端122延伸并且提供有內(nèi)螺紋152。
[0101]在圖10和11中所示的實(shí)施例中，延長(zhǎng)的緊固元件IO2具有基本圓柱形的形狀，然而，其外表面Ii2是波狀的。
[0102]延長(zhǎng)的緊固元件IO2提供有金屬纖維162，金屬纖維162優(yōu)選地由鐵或鋼形成。金屬纖維162的第一端172穩(wěn)固地固定至緊固元件I2的第二端132并且一部分182本質(zhì)上從所述第二端軸向地向外延伸并在金屬纖維162的第二端192處終止。
[0103]如下文參考圖12和13描述的，嵌入元件I2可通過在拉擠成型系統(tǒng)402中拉擠成型來制造。如圖13中所示，緊固元件對(duì)202、202’通過將金屬纖維162的相對(duì)端連接至面向彼此的兩個(gè)緊固元件102、102’的第二端132、132’來形成。并且，優(yōu)選地為纖維增強(qiáng)聚合物的桿212可以其相對(duì)端被緊固至面向彼此的緊固元件102、102’的第二端132、132’。由此，緊固元件對(duì)202、202’具有至少一定的剛性。此后，緊固元件對(duì)202、202’憑借優(yōu)選地由塑料制成的螺紋桿302被互相連接，該螺紋桿302螺固至并列的緊固元件ΙΟ2、102’對(duì)的第一端122、122’中的內(nèi)縱向孔142中的內(nèi)螺紋152中，由此形成緊固元件細(xì)條372。
[0104]如圖13中所展示，緊固元件細(xì)條372被引入拉擠成型系統(tǒng)402中，該拉擠成型系統(tǒng)包括連同纖維增強(qiáng)材料的織帶(web)或束(例如玻璃纖維和/或碳纖維和/或金屬纖維的織帶或束)的接納區(qū)段41。纖維的織帶或束用參考標(biāo)記422和432表示。包括緊固元件細(xì)條372和纖維織帶或束422、432的細(xì)條442從接納區(qū)段412被引入樹脂施加器和樹脂加熱和固化設(shè)備452，該設(shè)備452具有樹脂儲(chǔ)存器462以向其供應(yīng)樹脂。在樹脂施加器和樹脂加熱和固化設(shè)備452中用樹脂浸透的細(xì)條442通過管嘴462離開所述設(shè)備，拉擠成型的細(xì)條472從管嘴462延伸，在其非漸細(xì)的部分中具有嵌入元件I2的橫截面。拉擠成型的細(xì)條472憑借牽拉裝置482從管嘴中抽出。在牽拉裝置482的下游側(cè)，布置有切裁裝置492。切裁裝置492切裁在緊固元件IO2之間的拉擠成型的細(xì)條，即，緊固元件ΙΟ2、102’憑借螺紋桿302在第一端IO2靠第一端IO2處連接的區(qū)域。由此，提供包括兩個(gè)嵌入元件102、102’的坯502。 [0105]圖12展示了該坯502是如何沿在其上部面和下部面之間延伸的傾斜切裁線512切裁的。由此，提供兩個(gè)相同的嵌入元件102、102’，沿傾斜切裁線512的切裁提供了嵌入元件上部面72的漸細(xì)部分222。
[0106]如圖14中所示，若干個(gè)嵌入元件I2可被布置成平行的，以允許凸形側(cè)面52與凹形側(cè)面6接合，并且使得嵌入元件I2的第一端32被安置在共同平面中。由于凹形和凸形的側(cè)面，多個(gè)嵌入元件I2可形成曲線形，例如沿垂直于嵌入元件I2的縱軸線的平面中的圓。
[0107]圖15展示了由纖維復(fù)合材料制成的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的根部區(qū)262、過渡區(qū)282和翼型區(qū)272的一部分，并且其中根據(jù)本發(fā)明的嵌入元件I2沿根部圓周嵌入根部中，例如為允許從葉片根部的根部端面292接近嵌入元件I2的螺紋孔142、152。嵌入元件I2已經(jīng)以圖14中公開的方式布置，其中，各嵌入元件的第一側(cè)面與并列的嵌入元件的第二側(cè)面接合。根部區(qū)(嵌入元件I所嵌入其中的)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包括嵌入聚合物基體中的纖維。該纖維優(yōu)選地為玻璃纖維和/或碳纖維和/或優(yōu)選地為鋼纖維的金屬纖維，并且聚合物可為樹脂，例如聚酯、環(huán)氧樹脂和乙烯基酯。
[0108]參考標(biāo)記列表:
1
2風(fēng)力渦輪機(jī)葉片
3根部外表面
4根部?jī)?nèi)表面
5外層
6內(nèi)層
7延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件(套管)
9緊固構(gòu)件的第一端
10緊固構(gòu)件的第二端11緊固構(gòu)件的外周界Ila徑向外表面
Ilb徑向內(nèi)表面
Ilc第一側(cè)面
Ild第二側(cè)面
12中心孔
13金屬纖維
16包括金屬纖維的第一層
17楔形元件
18元件的第一端
19元件的第二端
22緊固裝置(內(nèi)螺紋)
23輪轂
24風(fēng)力渦輪機(jī)
25機(jī)艙
26根部區(qū)
27翼型區(qū)
28過渡區(qū)
29根部端面
31葉片根部
32葉片末梢
33后緣
34前緣
35弦平面
36塔架
37第二層
38第二纖維材料
39插入件
40第一插入件部分
41第二插入件部分
42插入件側(cè)面
43插入件側(cè)面
201第一纖維端
202第二纖維端
203金屬纖維的向外延伸部分
204金屬纖維束
205金屬纖維的分開的層
206第二纖維材料的層I2嵌入元件32嵌入兀件的第一端
42嵌入元件的第二端
52第一縱向側(cè)面
62第二縱向側(cè)面
72上部面
82下部面
92嵌入元件的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料
IO2延長(zhǎng)的緊固元件
Il2延長(zhǎng)的緊固元件的外表面
122、122’緊固元件的第一端
132、132’緊固元件的第二端
142縱向孔
152內(nèi)螺紋
162金屬纖維
172金屬纖維的第一端
182金屬纖維的部分
192金屬纖維的第二端
202、202’緊固元件對(duì)
212桿
222上部面的漸細(xì)部分
302塑料制成的螺紋桿
372緊固元件細(xì)條
402拉擠成型系統(tǒng)
412接納區(qū)段
422纖維織帶
432纖維束
442細(xì)條
452樹脂施加器加熱和固化設(shè)備
462管嘴
472拉擠成型的細(xì)條
482牽拉裝置
492切裁裝置
502坯
512傾斜切裁線
【權(quán)利要求】
1.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，所述風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子包括輪轂，所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片當(dāng)安裝至所述輪轂時(shí)從所述輪轂延伸，所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片包括纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的殼體結(jié)構(gòu)，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包括嵌入聚合物基體的纖維，所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片沿縱向方向延伸并且具有成型輪廓，所述成型輪廓包括壓力側(cè)和吸力側(cè)以及前緣和后緣，所述緣限定所述緣之間的弦平面，當(dāng)沿所述縱向方向看時(shí)，所述成型輪廓包括具有根部端面的根部區(qū)、翼型區(qū)和在所述根部區(qū)和所述翼型區(qū)之間的可選擇的過渡區(qū)， 所述根部區(qū)具有環(huán)形橫截面，所述環(huán)形橫截面具有外表面和內(nèi)表面， 所述根部區(qū)包括多個(gè)延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件，所述延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件提供有緊固裝置并且互相隔開地嵌入所述纖維增強(qiáng)聚合物中，以便基本順應(yīng)所述根部區(qū)的圓周并且允許從外側(cè)接近用以安裝所述葉片至所述輪轂的所述緊固裝置， 所述緊固構(gòu)件包括布置在所述根部端面處的第一端、與其第一端相對(duì)的第二端、外表面、內(nèi)表面、第一側(cè)面和相對(duì)的第二側(cè)面， 其特征在于，至少一個(gè)所述延長(zhǎng)的緊固構(gòu)件包括金屬纖維，所述金屬纖維的第一端穩(wěn)固地固定至所述緊固構(gòu)件，并且其剩余部分從所述緊固構(gòu)件向外延伸并且嵌入所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的所述聚合物基體中。
2.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述金屬纖維從所述緊固構(gòu)件延伸以便布置在所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的至少一個(gè)分開的層中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述金屬纖維的向外延伸的部分在第二纖維端處終止。
4.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述金屬纖維穩(wěn)固地固定至所述緊固構(gòu)件的所述第二端。
5.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述金屬纖維穩(wěn)固地固定至所述緊固構(gòu)件的外周界表面。
6.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述金屬纖維通過鑄造、膠合、軟釬焊或硬釬焊來穩(wěn)固地固定至所述緊固構(gòu)件。
7.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述緊固構(gòu)件的至少50%、60%、70%、80%、90%或100%提供有穩(wěn)固地固定的金屬纖維。
8.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述金屬纖維具有至少兩倍于且優(yōu)選地三倍于玻璃纖維彈性模量的彈性模量，所述金屬纖維優(yōu)選地為鋼纖維。
9.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述金屬纖維具有在0.04mm和1.0mm之間的范圍中、或在0.07和0.75mm之間的范圍中、或在0.1和0.5mm的范圍中的橫截面。
10.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述金屬纖維作為纖維束固定至所述緊固構(gòu)件。
11.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述金屬纖維以互相分叉的方式從所述緊固構(gòu)件向外延伸。
12.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述緊固構(gòu)件為套管，優(yōu)選地，所述套管具有一致的橫截面并且所述緊固裝置為在所述套管中的孔中的螺紋。
13.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述緊固構(gòu)件由優(yōu)選地為鋼的金屬制成。
14.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述根部區(qū)還包括中間固持裝置，所述中間固持裝置包括優(yōu)選地為鋼纖維的金屬纖維，并且所述中間固持裝置布置在所述緊固構(gòu)件的毗鄰的間隔開的側(cè)表面之間的區(qū)中，優(yōu)選地，布置在每個(gè)毗鄰的緊固構(gòu)件之間的區(qū)中，并且優(yōu)選地，當(dāng)沿所述葉片的縱向方向看時(shí)，所述中間固持裝置至少?gòu)乃鼍o固構(gòu)件的所述第一端延伸至所述緊固構(gòu)件的所述第二端。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，其中，所述中間固持裝置包括一定數(shù)目的第一層并且優(yōu)選地還包括一定數(shù)目的中間第二層，所述第一層包括金屬纖維而所述中間第二層包括與金屬纖維 不同類型的纖維，優(yōu)選地所述中間第二層包括玻璃纖維和/或碳纖維。
【文檔編號(hào)】B29C70/86GK103732383SQ201280028606
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月11日
【發(fā)明者】M.達(dá)爾, B.K.莫坦森, B.霍恩布勞 申請(qǐng)人:Lm Wp 專利控股有限公司