制造風力渦輪機葉片的方法

發(fā)明涉及一種制造風力渦輪機葉片的方法。所述方法包括在吸力側(cè)殼體半部件（69）和壓力側(cè)殼體半部件（68）的前緣和后緣處沿相應(yīng)的結(jié)合線（80）粘著地接合吸力側(cè)殼體半部件（69）和壓力側(cè)殼體半部件（68），其中，在接合之前，浸漬載體基底（76）沿所述結(jié)合線（80）的至少部分布置在殼體半部件之間。載體基底（76）浸漬有至少一種具有官能部分的化合物。可以通過將包括一個或多個纖維層的纖維疊層放置在模具表面（66）上，將浸漬載體基底（76）至少沿內(nèi)表面（72）的外圍邊緣（74）布置在內(nèi)表面（72）上，并且向纖維疊層和浸漬載體基底注射或注入樹脂并隨后固化它們來制造殼體半部件。

公開了用于密封在風力渦輪機葉片的第一葉片區(qū)段和第二葉片區(qū)段之間的接頭的方法、密封部件和包括密封部件的風力渦輪機葉片。所述密封部件具有第一表面和第二表面。所述密封部件具有在第一邊緣和第二邊緣之間的寬度。所述密封部件被配置成用于沿著所述第一邊緣到所述第一外殼體的附接，并且用于沿著所述第二邊緣到所述第二外殼體的附接。所述密封部件包括在所述第一邊緣和所述第二邊緣之間的波紋區(qū)段，所述波紋區(qū)段包括沿著所述密封部件的縱長方向延伸的一個或更多個谷部和/或脊部。

風機葉片對材料要求很高，不僅需要具有較輕的重量，還需要具有較高的強度、抗腐蝕、耐疲勞性能，因此現(xiàn)在的風機廠商廣泛采用復合材料制造風機葉片，復合材料占整個風機葉片的比重甚至高達90%。葉片制造材料由最初的亞麻布蒙著木板發(fā)展至鋼材、鋁合金，直至目前的復合材料?，F(xiàn)在的風機廠商在制造風機葉片時，葉片外殼常采用玻璃纖維增強樹脂，葉尖、葉片主梁則采用強度更高的碳纖維，前緣、后緣以及剪切勒部位常采用夾層結(jié)構(gòu)復合材料（即“三明治夾芯”材料）。

葉片按用途可分為動葉片（又稱工作葉片，簡稱葉片）和靜葉片（又稱導葉葉片）兩種。

動葉片安裝在轉(zhuǎn)子葉輪（沖動式汽輪機）或轉(zhuǎn)鼓（反動式汽輪機）上，接受靜葉柵射出的高速汽流。把蒸汽的動能轉(zhuǎn)換成軸旋轉(zhuǎn)的機械能，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

靜葉片安裝在隔板或持環(huán)套上。在靜葉柵中，蒸汽的壓力和溫度降低。流速增加，將熱力勢能轉(zhuǎn)換為動能。

葉片是汽輪機中數(shù)量和種類最多的關(guān)鍵零件，其結(jié)構(gòu)型線、工作狀態(tài)將直接影響能量轉(zhuǎn)換效率，因此其加工精度要求高，它所占加工量約為整個汽輪機加工量的30%，可批量生產(chǎn)。

葉片的工作條件很復雜，除兇高速旋轉(zhuǎn)和汽流作用而承受較高的靜應(yīng)力和動應(yīng)力外，還因其分別處在過熱蒸汽區(qū)、兩相過渡區(qū)（指從過熱蒸汽區(qū)過渡到濕蒸汽區(qū)）和濕蒸汽區(qū)段內(nèi)工作而承受高溫、高壓、腐蝕和沖蝕作用，因此它的結(jié)構(gòu)、材料和加工、裝配質(zhì)量對汽輪機的安全經(jīng)濟運行有極大的影響。所以存設(shè)計、制造葉片時，既要考慮到有足夠的強度和剛度，又要有良好的型線，以提高汽輪機的效率。

對于在高溫區(qū)工作的葉片，應(yīng)考慮材料的蠕變問題；對于在濕蒸汽區(qū)工作的葉片，應(yīng)考慮材料受濕蒸汽沖蝕的問題。任何一只葉片的斷裂都有可能造成嚴重事故。實踐表明，汽輪發(fā)生的事故以葉片部分的為最多，所以必須給予足夠的重視。

葉片一般由葉根、工作部分（或稱葉身、葉型部分）、葉頂連接件（圍帶）或拉筋組成，如圖1所示。

1．葉根部分

葉片是通過葉根與葉輪或轉(zhuǎn)鼓相連接的。葉根的作用是將動葉嵌固在葉輪輪緣或轉(zhuǎn)鼓凸緣的溝槽里，在汽流的作用力和旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，使葉片不至于從溝槽里甩出來；因此要求它與葉輪輪緣或轉(zhuǎn)鼓凸緣的配合部分要有足夠的配合精度和強度，而且應(yīng)力集中要小。所以，葉根與輪緣或葉根與轉(zhuǎn)鼓槽的結(jié)構(gòu)是否適當，對葉片的安全運行起著重要的作用。

工作葉片一般用單支承面或多支承面的葉根固定在溝槽中，隨著葉片高度和重量的增加，葉根所受的作用力增大，應(yīng)當相應(yīng)地增加葉片根部支承而的數(shù)目，即要采用不同型式的葉根結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代汽輪機常用的葉根結(jié)構(gòu)型式有T形、外包T形、雙T形、菌形、叉形、樅樹形等，其適用范圍和裝配要求各不相同。

2．葉型部分

葉型部分是指葉片的工作部分。葉片工作部分的橫截面形狀稱為葉型。葉型的周線稱為型線。相鄰葉片的葉型部分構(gòu)成蒸汽流動的通道，它要求具有良好的空氣動力特性的型線，以減少汽流的能量損失，提高機組的內(nèi)效率。同時還要滿足結(jié)構(gòu)強度、剛度和加工工藝的要求。

按工作原理不同，汽輪機的級分為沖動級和反動級兩大類。沖動級動葉片的進、出口壓差不大，級的反動度較小，蒸汽在動葉柵中的膨脹程度不大，動葉柵流通截面積稍呈漸縮形；反動級動葉片的進、出口壓差較大，級的反動度大，蒸汽在動葉柵中的膨脹程度與導葉柵差不多，動葉柵流通橫截面與導葉葉柵的幾何形狀相似，如圖2所示。

按葉片的截面形狀沿葉高是否變化，可以把葉片分為等截面葉片、變截面葉片和扭曲葉片。等截面葉片的葉型形狀和截面面積沿葉高是不變的，也稱為直葉片；變截面葉片的葉型截面面積沿葉高按一定的規(guī)律變化，各截面面積不相等；若葉片不同高度各橫截面逐漸扭轉(zhuǎn)一定角度，且各截面面積不相等，則稱為扭曲葉片。

3．葉頂部分

為了使動葉片之間組成良好的通道，保證汽流沿外緣周界上的良好流動性，降低漏汽損失，提高級的效率，通常葉片的葉頂上都裝有圍帶（復環(huán)），將動葉片連成葉片組。成組葉片也提高了葉柵的剛度，降低了葉片中的彎曲應(yīng)力，改善其頻率特性；在扭曲葉‘片加裝圍帶后，能限制動葉片外緣部分在蒸汽作用力下發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

隨著成組方式的不同，葉頂結(jié)構(gòu)也各不相同。整體圍帶結(jié)構(gòu)型式，圍帶和葉片實為一個整體部件，葉片裝好后頂板互相靠緊即形成一圈圍帶，圍帶之問可以焊接，這種結(jié)構(gòu)稱為焊接圍帶；也可以不焊接。整體圍帶一般用于短葉片。將3～5mm厚的扁平鋼帶，用鉚接方法固定在葉片頂部，稱為鉚接圍帶。采用鉚接圍帶結(jié)構(gòu)的葉頂必須做出與圍帶上的孔相配合的凸出部分（鉚頭），以備鉚接?？紤]到有熱膨脹，各成組葉片的圍帶間留有約1mm的膨脹間隙。