BRPI1013191B1

BRPI1013191B1 - molde de pá de turbina eólica

Info

Publication number: BRPI1013191B1
Authority: BR
Inventors: Mironov Gabriel
Original assignee: Suzhou Red Maple Wind Blade Mould Co Ltd
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2019-11-12
Also published as: EP2406048A4; BRPI1013191A2; WO2010103493A1; US20120097333A1; ES2600898T3; US9114554B2; EP2406048A1; CN201357528Y; PL2406048T3; EP2406048B1; DK2406048T3

Abstract

molde de pá de turbina eólica é descrito um molde de pá de turbina eólica compreendendo uma carcaça do molde (20) e uma armação do molde metálica é provida com nervuras de reforço que são laminadas ou unidas na carcaça do molde (20). as nervuras de reforço são orientadas na direção longitudinal do molde. as nervuras de reforço compreendem tubos (3) que são ligados na superfície da carcaça com substrato de laminação de fibra de vidro (19), assim uma seção transversal de viga i é formada. o molde é provido com dispositivos de ajuste de forma do centro (1) e dispositivos de ajuste de forma do flange (2). o molde pode ser usado para corrigir deformação facilmente.

Description

Campo Técnico da Invenção [001] A presente invenção diz respeito a um molde de pá de turbina eólica, em particular a um molde de pá de turbina eólica que tem capacidade de ajuste de forma.

Fundamentos da Invenção [002] Antigamente, produtores de pás frequentemente tinham problemas com suas carcaças do molde que apresentavam pequenas deformações que aumentou com o número de pás produzidas, gradualmente tornando-se erros maiores na forma da pá. Essas deformações são causadas por ciclos de aquecimento e resfriamento enquanto o molde está sob uma certa pressão ou carga. Essencialmente, a carcaça do molde lentamente estira-se e foge de sua forma à medida que muitas pás são produzidas. Esta deformação exagerada ocorre na forma da seção transversal do molde da pá, já que as duas bordas longitudinais são normalmente suportadas pela armação de apoio de aço resistente.

[003] Algumas tentativas anteriores de corrigir a forma no sentido da corda transversal do molde falharam, em virtude da importância da adição de elementos orientados longitudinalmente, tais como tubos de reforço laminados, não foi reconhecida. Dessa maneira, a zona de deformação induzida em torno de cada ponto de ajuste foi pequena e de forma aproximadamente circular. Observou-se que era necessário um espaçamento excessivamente pequeno dos pontos de ajuste na direção longitudinal para obter uma correção de forma aplicável, e todo o esforço de ajuste tornou-se caro e complicado, finalmente impraticável.

[004] Outras tentativas anteriores de manter a forma do molde falharam em virtude de os elementos de reforço serem alinhados no plano no sentido da corda transversal, em vez de longitudinal, por exemplo, as anteparas feitas de madeira, aço, etc. Em alguns casos, tais anteparas eram também retidas com

Petição 870190083616, de 27/08/2019, pág. 7/38 / 7 suportes rosqueados, dando uma certa medida da ajustabilidade. Entretanto, tais anteparas somente serviram para manter a forma do molde para uma curta distância na direção longitudinal, e as seções entre cada anteparada eram substancialmente não suportadas. Depois de uso prolongado, o molde com tais sistemas de reforço assumem uma aparência corrugada insatisfatória, por causa do sedimento e deformação irrecuperável que inevitavelmente ocorre entre cada antepara.

Sumário da Invenção [005] A presente invenção visa prover um molde de turbina eólica que pode corrigir as deformações seccionais transversais, aplicando suportes ajustáveis e nervuras de reforço longitudinal especificamente desenhados no molde, cuja construção pode ser ajustada para trazer e levar a carcaça do molde de volta para sua forma.

[006] Dessa maneira, a presente invenção provê um molde de pá de turbina eólica compreendendo uma carcaça do molde e uma armação do molde metálica, em que o molde é provido com nervuras de reforço que são laminadas ou ligadas na carcaça do molde, caracterizado em que as nervuras de reforço são orientadas na direção longitudinal do molde.

[007] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, as nervuras de reforço compreendem tubos que são ligados na superfície da carcaça com laminação de rede de fibra de vidro, formando assim uma seção transversal de viga I.

[008] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o molde é provido com dispositivos de ajuste de forma do centro, que são providos na superfície da carcaça e provê ajustes somente perpendiculares à superfície da carcaça, e dispositivos de ajuste de forma do flange, que são providos nos flanges do molde longitudinais e que provê ajuste tanto perpendicular quanto paralelo à superfície da carcaça, os dispositivos de ajuste de forma do centro e os dispositivos de ajuste de forma do flange

Petição 870190083616, de 27/08/2019, pág. 8/38 / 7 conectando as nervuras de reforço na armação do molde.

[009] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, os dispositivos de ajuste de forma do centro e os dispositivos de ajuste de forma do flange compreendem dispositivos de ajuste rosqueados.

[0010] Dessa maneira, os suportes são arranjados de uma maneira inédita, pela anexação na nervura de reforço, de forma que seus efeitos no ajuste da forma da seção transversal possam ser propagados a uma grande distância na direção longitudinal. Isto é conseguido pelo efeito de reforço não uniforme da construção de tubo laminada, que consegue um efeito de viga I na direção longitudinal, mas que tem muito pouca influência na deformação na direção da seção transversal. Isto possibilita corrigir defeitos na forma da seção transversal do molde com um número relativamente limitado de pontos de ajuste, arranjados no espaçamento de cada qual que é tipicamente 1-4 metros na direção longitudinal.

[0011] Assim, a presente invenção aumenta a precisão dimensional e vida útil, permitindo fácil ajuste da forma da superfície do molde.

Descrição Resumida dos Desenhos [0012] A presente invenção será agora descrita com detalhes a título de exemplo não limitante e com referência aos desenhos anexos, em que:

- a figura 1 é uma vista de extremidade mostrando o molde com dispositivos de ajuste de forma do centro e dispositivo de ajuste de forma do flange de acordo com uma modalidade da presente invenção;

- a figura 2 é uma vista ampliada mostrando o dispositivo de ajuste de forma do flange de acordo com a modalidade da presente invenção;

- a figura 3 é uma vista explodida mostrando o dispositivo de ajuste de forma do flange de acordo com a modalidade da presente invenção;

- a figura 4 é uma vista ampliada e explodida mostrando uma porção do dispositivo de ajuste de forma do centro de acordo com a modalidade da presente invenção;

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- a figura 5 é uma vista ampliada mostrando a carcaça do molde, a nervura de reforço, o dispositivo de ajuste de forma do centro de acordo com a modalidade da presente invenção; e

- a figura 6 é uma vista ampliada mostrando as posições da nervura de reforço na carcaça do molde.

[0013] Partes iguais são designadas com mesmos números de referência em todos os desenhos.

Descrição Detalhada da Modalidade Preferida [0014] O molde de acordo com a modalidade ilustrada da presente invenção compreende uma carcaça do molde 20 e uma armação do molde metálica. A carcaça do molde 20 é primeiramente laminada em uma espessura e resistência adequadas, digamos cerca de 25 mm de material de fibra de vidro/epóxi em camadas. Um material do núcleo tal como espuma, madeira balsa, ou colmeia pode ser adicionado no laminado a fim de aumentar a resistência mecânica e resistência a deformação. Em uma configuração particularmente preferida, a carcaça 20 é laminada como 12 - 15 mm de material de vidro/epóxi na superfície de trabalho, seguida por 25 mm de núcleo de balsa, então seguida por 6 - 8 mm de material de vidro/epóxi no lado de trás.

[0015] De acordo com a modalidade da presente invenção, a carcaça 20 do molde deve ser reforçada com nervuras de reforço dispostas longitudinalmente, e não no sentido da corda. Poucas ou nenhuma nervura no sentido da corda devem ser fixas. Nervuras de reforço são providas como tubos de aço de 40 - 75 mm de diâmetro 3 com 1,5 - 3 mm de espessura de parede, suportados com uma folga de aproximadamente 20 - 60 mm entre o tubo e a superfície do molde. O diâmetro do tubo, espessura de parede e folga ideais dependem da curvatura local do molde, em que o tamanho escolhido tem que permitir formação conveniente do tubo na forma do molde. Esses tubos são então laminados na traseira da superfície do molde com material compósito adicional, tal como laminação de rede de fibra de vidro 19, a fim

Petição 870190083616, de 27/08/2019, pág. 10/38 / 7 de serem seguramente fixos no lugar. Como mais bem visto na figura 5, toda a construção do tubo de aço 3, material de união e carcaça do molde 20 propriamente dita tem o aspecto de uma viga I em vista seccional transversal, conferindo excelente rigidez na direção ao longo do comprimento do tubo (longitudinal), mas muito pouca rigidez adicional na direção transversal ao comprimento do tubo (no sentido da corda). A figura 6 mostra esquematicamente as posições P das nervuras de reforço.

[0016] A figura 1 mostra que o molde é provido com dispositivos de ajuste de forma do centro 1, que são providos na superfície da carcaça e que fornece ajustes somente perpendiculares à superfície da carcaça, e dispositivos de ajuste de forma do flange 2, que são providos nos flanges do molde longitudinais e fornece ajustes tanto perpendicular quanto paralelo com a superfície da carcaça, e assim pode ser usada para alterar a largura do molde na direção no sentido da corda, os dispositivos de ajuste de forma do centro e os dispositivos de ajuste de forma do flange conectando as nervuras de reforço na armação do molde. O número dos dispositivos de ajuste de forma do centro 1 corresponde ao das nervuras de reforço providas na superfície da carcaça do molde. O número dos dispositivos de ajuste de forma do flange 2 corresponde ao das nervuras de reforço providas no flange do molde. As nervuras de reforço são unidas na armação do molde por meio dos dispositivos de ajuste de forma do centro 1 e dos dispositivos de ajuste de forma do flange 2, ambos os quais usam hastes de ajuste rosqueadas de duas extremidades, anexadas de forma que elas possam pivotar livremente em cada extremidade, provendo assim força de extensão-tração na superfície do molde ou do flange do molde, e pouca restrição na direção tangencial. Tais hastes são rosqueadas com rosca à esquerda em uma extremidade, e rosca à direita na outra, tal como em um tensor. Este movimento livre é importante na consolidação da expansão térmica da carcaça do molde durante aquecimento e resfriamento de partes do ciclo de modelagem. Um tamanho preferido da

Petição 870190083616, de 27/08/2019, pág. 11/38 / 7 haste de ajuste é com roscas de M12-M24, e com comprimento de cerca de 75 mm - 200 mm.

[0017] Agora, os dispositivos de ajuste de forma do centro 1 e os dispositivos de ajuste de forma do flange 2 serão descritos com detalhes com referência às figuras 2-4.

[0018] Primeiramente, os dispositivos de ajuste de forma do flange 2 serão descritos. Os dispositivos de ajuste de forma do flange 1 consistem em um dispositivo de ajuste de movimento paralelo e um dispositivo de ajuste de movimento perpendicular. Tanto o dispositivo de ajuste de movimento paralelo quanto o dispositivo de ajuste de movimento perpendicular são conectados a uma chapa de apoio em forma de C 9 que é soldada no tubo 3. O dispositivo de ajuste de movimento perpendicular é montado no flange do molde por meio de uma placa de base 12. O dispositivo de ajuste de movimento paralelo é fixo em uma chapa de montagem 6 que é fixa na armação do molde. O dispositivo de ajuste de movimento paralelo compreende: um par de chapas pivô 14, uma das quais é conectada na chapa de apoio em forma de C 9 por um pino pivô 5, a outra das quais é conectada na chapa de montagem 6 por um outro pino pivô 5; e uma barra rosqueada 4 conectada entre o par de chapas pivô 14. A estrutura do dispositivo de ajuste de movimento perpendicular é similar à do dispositivo de ajuste de movimento paralelo. O dispositivo de ajuste de movimento perpendicular compreende: uma chapa pivô superior 10, que é conectada na chapa de apoio em forma de C 9 por um pino pivô; uma chapa pivô inferior 11, que é conectada na placa de base 12 por um outro pino pivô 13; e uma barra rosqueada 8 conectada entre as chapas pivô superior e inferior 10, 11.

[0019] Em seguida, os dispositivos de ajuste de forma do centro 1 serão descritos. Os dispositivos de ajuste de forma do centro 1 consistem em somente um dispositivo de ajuste de movimento perpendicular. O dispositivo de ajuste de movimento perpendicular compreende: uma chapa pivô superior

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17, que é conectada a uma chapa de reforço superior 16 por um pino pivô superior 15; uma chapa pivô inferior 21 que é fixa em uma chapa de apoio do tubo 3; e uma barra rosqueada 18 que conecta a chapa pivô superior 17 na chapa pivô inferior 21.

[0020] Outras modalidades são concebíveis, com hastes de ajuste rosqueadas de extremidade simples, tubos de ajuste com roscas fêmeas, em vez de macho, ou mesmo cilindros hidráulicos no lugar das hastes de ajuste.

[0021] Dentro do escopo da presente invenção, versados na técnica entendem que várias mudanças e modificações podem ser feitas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Molde de pá de turbina eólica, compreendendo uma carcaça do molde (20), em que o molde é provido com nervuras de reforço que são laminadas ou ligadas na carcaça do molde (20), em que as nervuras de reforço são orientadas na direção longitudinal do molde, caracterizado pelo fato de que o molde compreende ainda uma armação do molde metálica, e em que o molde é provido com dispositivos de ajuste de forma do centro (1), que são providos na superfície da carcaça e proporcionam ajustes somente perpendiculares à superfície da carcaça, e dispositivos de ajuste de forma do flange (2), que são providos nos flanges longitudinais do molde e que fornece ajustes tanto perpendiculares quanto paralelos à superfície da carcaça, os dispositivos de ajuste de forma do centro (1) e os dispositivos de ajuste de forma do flange (2) conectando as nervuras de reforço na armação do molde.
2. Molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as nervuras de reforço compreendem tubos (3) que são ligados na superfície da carcaça com laminação de rede de fibra de vidro (19), formando assim uma seção transversal de viga I.
3. Molde de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os dispositivos de ajuste de forma do centro (1) e os dispositivos de ajuste de forma do flange (2) compreendem dispositivos de ajuste rosqueados.