本公开总体上涉及风力涡轮机，并且更特别地涉及使用可重新闭合的紧固件连结风力涡轮机的转子叶片的叶片部件的方法，所述可重新闭合的紧固件在组装期间将第一和第二叶片部件对准并保持在适当位置。
背景技术
风能被认为是目前可用的最清洁、最环保的能源之一，并且风力涡轮机在这方面得到了越来越多的关注。现代风力涡轮机典型地包括塔筒、发电机、齿轮箱、机舱和转子，该转子具有带有一个或多个转子叶片的可旋转毂。转子叶片使用已知的翼型原理来捕获风的动能。转子叶片以旋转能的形式传递动能，从而转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱，或者在不使用齿轮箱的情况下，直接联接到发电机。发电机然后将机械能转换成电能，该电能可被部署到公用电网。
转子叶片大体上包括典型地使用模制过程成形的吸力侧壳体和压力侧壳体，所述吸力侧壳体和压力侧壳体在沿着叶片的前缘和后缘的结合线处结合在一起。进一步，压力壳体和吸力壳体相对轻质，并且其结构特性(例如，刚度、抗屈曲性和强度)不被构造成承受在操作期间施加在转子叶片上的弯矩和其他载荷。因此，为了增加转子叶片的刚度、抗屈曲性和强度，典型地使用一个或多个结构部件(例如，对置的翼梁帽，在它们之间构造有抗剪腹板)来增强本体壳体，所述一个或多个结构部件接合壳体半部的内部压力侧表面和吸力侧表面。翼梁帽和/或抗剪腹板可由各种材料构成，包括但不限于玻璃纤维层压复合材料和/或碳纤维层压复合材料。许多转子叶片通常还包括在吸力侧壳体和压力侧壳体之间定位在转子叶片的前缘处的前缘结合帽。
叶片的吸力侧壳体和压力侧壳体是大体上柔性的。因此，当利用粘合剂将前缘帽结合到吸力侧壳体和压力侧壳体时，需要在粘合剂凝固时施加恒定的载荷。因此，这种方法的一个问题是壳体之间的结合间隙不一致且难以控制。进一步，对于典型的应用来说，使用高粘性的粘合剂，当啮合部件被并在一起时，其导致显著的液压阻力。此外，大量的粘合剂被用来确保间隙被填充，这增加了转子叶片的成本和重量。
因此，本公开涉及使用可重新闭合的紧固件来连结风力涡轮机的转子叶片的叶片部件的方法，以解决上述问题，所述可重新闭合的紧固件在组装期间将第一和第二叶片部件对准并同时保持在适当位置。
技术实现要素：
本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可从描述中显而易见，或者可通过本发明的实践获知。
在一个方面中，本公开涉及一种连结风力涡轮机的转子叶片的第一和第二叶片部件的方法。该方法包括在第一和第二叶片部件的接合部处提供对应的第一和第二定位元件。该方法还包括将第一叶片部件的第一定位元件与第二叶片部件的第二定位元件对准并固连，以便将第一和第二叶片部件临时固连在一起。进一步，对应的第一和第二定位元件在第一和第二叶片部件之间维持期望的间隔。此外，该方法包括将第一和第二叶片部件永久地固连在一起，使得在第一和第二叶片部件之间维持期望的间隔。
在实施例中，转子叶片的第一和第二叶片部件可包括转子叶片壳体、翼梁帽、前缘、后缘或它们的组合。例如，在实施例中，转子叶片壳体可包括压力侧壳体或吸力侧壳体。
更具体地，在特定实施例中，第一和第二叶片部件可包括压力侧壳体和吸力侧壳体，并且接合部可包括转子叶片的后缘。在这样的实施例中，该方法可包括诸如例如经由放置或经由粘合剂固连、打印等在后缘处提供V形部件。在这样的实施例中，该方法还可包括将对应的第一和第二定位元件放置在V形部件的一个或多个侧部上。例如，在一个实施例中，第一定位元件可固连到吸力侧壳体，并且第二定位元件可固连到压力侧壳体。在备选实施例中，第一和第二定位元件可固连到相同的壳体。
在进一步的实施例中，对应的定位元件可为可重新闭合的紧固件、钩环紧固件、卡扣配合紧固件、双面胶带的相反侧、一个或多个凸块止动件和/或它们的组合。在另一个实施例中，对应的定位元件可由热塑性材料构成。
在附加实施例中，在第一和第二叶片部件的接合部处提供对应的第一和第二定位元件可包括在接合部处打印对应的第一和第二定位元件、在接合部处粘附对应的第一和第二定位元件或者在接合部处插入对应的第一和第二定位元件。
在实施例中，将第一叶片部件的第一定位元件与第二叶片部件的第二定位元件对准并固连以便将第一和第二叶片部件临时固连在一起可包括将第一叶片部件的第一定位元件与第二定位元件手动地对准并固连或者将第一叶片部件的第一定位元件与第二定位元件经由机械对准并固连。
在另一个实施例中，该方法可包括将第一和第二叶片部件经由粘合剂永久地固连在一起。例如，在一个实施例中，将第一和第二叶片部件经由粘合剂永久地固连在一起可包括将对应的第一和第二定位元件对准在一起，以及在对准之后且在不允许经对准的第一和第二定位元件移动的情况下将粘合剂注射到由期望的间隔产生的一个或多个间隙中。
在另一个实施例中，该方法可包括：在注射粘合剂之前，检查在注射粘合剂之前对准的第一和第二定位元件；以及，如果第一和第二定位元件的对准不充分，则通过拆开第一和第二定位元件中的一个或多个以允许重新对准来重新定位第一和第二叶片部件。另外，该方法可包括重新对准第一和第二叶片部件以及临时重新附接第一和第二定位元件并重新检查对准。
此外，在实施例中，经对准的第一和第二定位元件被构造成在第一和第二叶片部件之间提供并维持光滑的外部啮合表面。
在备选实施例中，该方法可包括将第一和第二叶片部件经由焊接永久地固连在一起。例如，在一个实施例中，将第一和第二叶片部件经由焊接永久地固连在一起可包括将对应的第一和第二定位元件焊接在一起以及随后将第一和第二叶片部件焊接在一起。
在另一个实施例中，例如，当该方法完成时，对应的第一和第二定位元件固持转子叶片的部分。在又一个实施例中，对应的第一和第二定位元件位于转子叶片的外部空气动力学表面的内部。
在另一个方面，本公开涉及一种用于风力涡轮机的转子叶片。转子叶片包括第一叶片部件、在接合部处固连到第一叶片部件的第二叶片部件、以及定位在第一和第二叶片部件的接合部处的至少一个定位元件。(多个)定位元件在第一和第二叶片部件的组装期间将第一和第二叶片部件临时固连在一起，并且然后在第一和第二叶片部件的组装完成时固持转子叶片的部分。进一步，在第一和第二叶片部件的组装期间并且在转子叶片中，(多个)定位元件在第一和第二叶片部件之间维持期望的间隔。应当理解，转子叶片可进一步包括如在本文中描述那样的附加特征中的任一者。
参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入并构成本说明书的部分的附图示出本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述了本发明的针对本领域普通技术人员的完整且能够实现的公开内容，包括其最佳模式，在附图中：
图1示出根据本公开的风力涡轮机的一个实施例的透视图；
图2示出根据本公开的风力涡轮机的转子叶片的一个实施例的透视图；
图3示出图2的模块化转子叶片的分解图；
图4示出根据本公开的模块化转子叶片的前缘节段的一个实施例的截面图；
图5示出根据本公开的模块化转子叶片的后缘节段的一个实施例的截面图；
图6示出根据本公开的图2的模块化转子叶片的截面图；
图7示出根据本公开的图2的模块化转子叶片的截面图；
图8A示出根据本公开的转子叶片的一个实施例的截面图，特别地示出了在转子叶片的压力侧壳体和吸力侧壳体上的示例性接合部位置；
图8B示出根据本公开的转子叶片的一个实施例的截面图，特别地示出了在转子叶片的前缘和后缘处的示例性接合部位置；
图8C示出根据本公开的转子叶片的一个实施例的截面图，特别地示出了在转子叶片的翼梁帽和转子叶片壳体之间的示例性接合部位置；
图8D示出根据本公开的转子叶片的一个实施例的截面图，特别地示出了在转子叶片的前缘结合帽处的示例性接合部位置；
图9示出根据本公开的连结风力涡轮机的转子叶片的第一和第二叶片部件的方法的一个实施例的流程图；
图10示出根据本公开的计算机数控(CNC)设备的一个实施例的透视图；
图11示出根据本公开的转子叶片的一个实施例的截面图，特别地示出了将经由粘合剂永久地固连在一起的第一和第二叶片部件；
图12示出根据本公开的转子叶片的一个实施例的示意图，特别地示出了将经由定位元件固连在一起的第一和第二叶片部件，该定位元件随后可经由焊接永久地固连在一起；
图13示出根据本公开的转子叶片的一个实施例的示意图，特别地示出了转子叶片的后缘，其具有经由多个尼龙搭扣条(Velcro strip)固连在适当位置的V形部件；
图14示出图13的转子叶片的后缘的详细截面图；
图15示出根据本公开的转子叶片的一个实施例的局部透视图，特别地示出了放置在前缘结合帽的凹部内的多个尼龙搭扣条；和
图16示出图15的前缘结合帽的部分的截面图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例被示出在附图中。通过解释本发明的方式而不是限制本发明的方式来提供每个示例。事实上，对于本领域技术人员来说将显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中做出各种改型和变型。例如，作为一个实施例的部分被示出或描述的特征可与另一个实施例一起使用，以获得再进一步的实施例。因此，意图是，本发明覆盖诸如归入所附权利要求书的范围内的改型和变型及其等同物。
总体来说，本公开涉及使用尼龙搭扣/钩环紧固件系统来组装转子叶片部件的方法，其中紧固件系统作为叶片部件之间的紧固件和间隔件起作用。因此，紧固件系统提供用于组件装配的准备(preparation for assembly fit-up)、在其他粘合剂凝固时的载荷分布以及用以维持结合间隙的控制的间隔件。
备选方法还可包括将卡扣配合部件焊接或粘附在一起，例如焊接或粘附到对置的部件。这可以手动地、通过专门的机械或通过叶片打印门架(blade printing gantry)来完成。因此，本公开的卡扣配合部件确保部件相对于彼此正确对准，因为只有在两个部件恰当地对准的情况下部件才会卡扣在一起。这可被用作用以在粘合剂固化时保持部件的临时结合、可被用作永久组件的部分，或者通过将两个半部焊接在一起而被用作永久组件。在再进一步的实施例中，作为凸块止动件工作的间隔件也可被插入或打印到叶片中。这些间隔件基于它们的高度在零件之间提供间隙，并通过在特征被水平推靠间隔件时防止移动来迫使零件对准。
现在参考附图，图1示出了根据本公开的风力涡轮机10的一个实施例。如所示出的那样，风力涡轮机10包括塔筒12，其中在该塔筒12上安装有机舱14。多个转子叶片16安装到转子毂18，该转子毂18继而连接到转动主转子轴的主凸缘。风力涡轮机发电和控制部件被容纳在机舱14内。提供图1的视图仅用于说明性的目的，以将本发明置于示例性使用领域中。应当意识到，本发明不限于任何特定类型的风力涡轮机构造。另外，本发明不限于与风力涡轮机一起使用，而是可在使用树脂材料的任何应用中利用。进一步，在本文中所描述的方法还可应用于制造受益于在本文中所描述的树脂配方的任何类似结构。
现在参考图2和图3，示出了根据本公开的转子叶片16的各种视图。如所示出的那样，示出的转子叶片16具有分节段或模块化构造。还应当理解，转子叶片16可包括在本领域中现在已知或以后开发的任何其他合适的构造。如所示出的那样，模块化转子叶片16包括主叶片结构15和固连到主叶片结构15的至少一个叶片节段21。更具体地，如所示出的那样，转子叶片16包括多个叶片节段21。
更具体地，如所示出的那样，主叶片结构15可包括下者中的任何一者或组合：预成形的叶片根部区段20、预成形的叶片末端区段22、一个或多个一个或多个连续翼梁帽48、50、51、53、一个或多个抗剪腹板35(图6至图7)、固连到叶片根部区段20的附加结构部件52，和/或转子叶片16的任何其他合适的结构部件。进一步，叶片根部区段20被构造成安装或以其他方式固连到转子18(图1)。另外，如图2中所示出的那样，转子叶片16限定翼展23，该翼展等于叶片根部区段20和叶片末端区段22之间的总长度。如图2和图6中所示出的那样，转子叶片16还限定弦长25，该弦长等于转子叶片16的前缘24和转子叶片16的后缘26之间的总长度。如通常理解的那样，随着转子叶片16从叶片根部区段20延伸到叶片末端区段22，弦长25通常可相对于翼展23在长度上变化。
特别地参考图2至图4，具有任何合适尺寸和/或形状的任何数量的叶片节段21或面板(在本文中也被称为叶片壳体)可沿着纵向轴线27在大体上的展向方向上被大体上布置在叶片根部区段20和叶片末端区段22之间。因此，叶片节段21大体上用作转子叶片16的外壳/覆盖物，并且可诸如通过限定对称的或弧形的翼型形状截面来限定基本上空气动力学的轮廓。
在附加实施例中，应当理解，叶片16的叶片节段部分可包括在本文中所描述的节段的任何组合，并且不限于如所描绘那样的实施例。更具体地，在某些实施例中，叶片节段21可包括下者中的任何一者或组合：压力侧节段44和/或吸力侧节段46(图2和图3)、前缘节段40和/或后缘节段42(图2至图6)、无连结节段、单连结节段、多连结叶片节段、J形叶片节段或类似物。
更具体地，如在图4中所示出的那样，前缘节段40可具有前压力侧表面28和前吸力侧表面30。类似地，如在图5中所示出的那样，后缘节段42中的每一个可具有后压力侧表面32和后吸力侧表面34。因此，前缘节段40的前压力侧表面28和后缘节段42的后压力侧表面32大体上限定转子叶片16的压力侧表面。类似地，前缘节段40的前吸力侧表面30和后缘节段42的后吸力侧表面34大体上限定转子叶片16的吸力侧表面。另外，特别地如在图6中所示出的那样，(多个)前缘节段40和(多个)后缘节段42可在压力侧接缝36和吸力侧接缝38处接合。例如，叶片节段40、42可被构造成在压力侧接缝36和/或吸力侧接缝38处交叠。进一步，如在图2中所示出的那样，邻近的叶片节段21可被构造成在接缝54处交叠。备选地，在某些实施例中，转子叶片16的各个节段可经由被构造在交叠的前缘节段40和后缘节段42和/或交叠的邻近前缘节段40或后缘节段42之间的粘合剂(或机械紧固件)固连在一起。
在具体实施例中，如在图2至图3和图6至图7中所示出的那样，叶片根部区段20可包括与其浸渍(infuse)在一起的一个或多个纵向延伸的翼梁帽48、50。例如，叶片根部区段20可根据2015年6月29日提交的名称为“Blade Root Section for a Modular Rotor Blade and Method of Manufacturing Same”的美国申请第14/753,155号来构造，该申请的全文以引用方式并入在本文中。
类似地，叶片末端区段22可包括与其浸渍在一起的一个或多个纵向延伸的翼梁帽51、53。更具体地，如所示出的那样，翼梁帽48、50、51、53可被构造成接合而抵靠转子叶片16的叶片节段21的对置的内表面。进一步，叶根翼梁帽48、50可被构造成与叶尖翼梁帽51、53对准。因此，翼梁帽48、50、51、53可大体上被设计成在风力涡轮机10的操作期间控制在大体上的展向方向(平行于转子叶片16的翼展23的方向)上作用在转子叶片16上的弯曲应力和/或其他载荷。另外，翼梁帽48、50、51、53可被设计成承受在风力涡轮机10的操作期间发生的展向压缩。进一步，(多个)翼梁帽48、50、51、53可被构造成从叶片根部区段20延伸至叶片末端区段22或叶片末端区段22的部分。因此，在某些实施例中，叶片根部区段20和叶片末端区段22可经由它们相应的翼梁帽48、50、51、53接合在一起。
参考图6至图7，一个或多个抗剪腹板35可被构造在一个或多个翼梁帽48、50、51、53之间。更特别地，(多个)抗剪腹板35可被构造成增加叶片根部区段20和/或叶片末端区段22中的刚度。进一步，(多个)抗剪腹板35可被构造成封闭叶片根部区段20。
另外，如在图2和图3中所示出的那样，附加的结构部件52可被固连到叶片根部区段20，并在大体上的展向方向上延伸，以便为转子叶片16提供进一步的支撑。例如，结构部件52可根据2015年6月29日提交的名称为“Structural Component for a Modular Rotor Blade”的美国申请第14/753,150号来构造，该申请的全文以引用方式并入在本文中。更具体地，结构部件52可在叶片根部区段20和叶片末端区段22之间延伸任何合适的距离。因此，结构部件52被构造成提供用于转子叶片16的附加结构支撑以及用于如在本文中所描述的各种叶片节段21的可选安装结构。例如，在某些实施例中，结构部件52可固连到叶片根部区段20，并且可延伸预定的展向距离，使得前缘节段40和/或后缘节段42可被安装到其上。
现在参考图8A至图8D和图9，本公开涉及将风力涡轮机10的转子叶片16的第一叶片部件150和第二叶片部件152连结在一起的系统和方法。在某些实施例中，在本文中描述的叶片部件可包括例如转子叶片壳体(压力侧壳体、吸力侧壳体、后缘节段、前缘节段等)、翼梁帽、前缘结合帽或它们的组合，以及任何其他转子叶片部件。更特别地，如在图8A至图8D中所示出的那样，示出了第一叶片部件150和第二叶片部件152之间的接合部位置的多种实施例的弦向视图，以提供叶片部件可连结的示例性位置。例如，图8A示出了在压力侧壳体44和吸力侧壳体46上的接合部位置158。图8B示出了在前缘24和后缘26处的接合部位置158。图8C示出了在翼梁帽50和转子叶片壳体或节段之间的接合部位置158。图8D示出了在前缘结合帽70处的接合部位置158。尽管图8A至图8D提供了示例性位置，其中第一叶片部件150和第二叶片部件152可连结在一起，但提供所述附图仅用于说明目的，而不旨在为限制性的。
现在参考图9，示出了连结转子叶片16的第一叶片部件150和第二叶片部件152的方法100的一个实施例的流程图。总体来说，方法100在本文中被描述为实现用于连结以上所描述的转子叶片部件。然而，应当意识到，所公开的方法100也可用来组装任何其他的转子叶片部件。另外，尽管为了说明和讨论的目的，图9描绘了以特定顺序执行的步骤，但是在本文中所描述的方法不限于任何特定的顺序或布置。使用在本文中提供的公开内容，本领域技术人员将意识到，所述方法的各种步骤能够被以各种方式省略、重新布置、组合和/或修改。
如在(102)处所示出的那样，方法100包括在第一叶片部件150和第二叶片部件152的接合部158处提供对应的第一定位元件154和第二定位元件156。例如，在实施例中，并且如将在本文中更详细地描述的那样，对应的定位元件154、156可为钩环紧固件(诸如尼龙搭扣)、卡扣配合紧固件、双面胶带的相反侧、一个或多个凸块止动件和/或它们的组合。另外，对应的第一定位元件154和第二定位元件156可位于转子叶片16的外部空气动力学表面的内部，以便不破坏或干扰空气动力学表面。
在另一个实施例中，其中对应的定位元件154、156是卡扣配合紧固件，定位元件154、156可由热塑性材料构成。备选地，其中对应的定位元件154、156对应于钩环紧固件，定位元件154、156可为对应的尼龙搭扣条。在实施例中，尼龙搭扣条可容易地固连到叶片部件(例如经由双面胶带)。在又一个实施例中，与将部件锁定在一起相反，对应的定位元件154、156还可作为可插入或打印到转子叶片16中的凸块止动件起作用。
因此，在某些实施例中，对应的第一定位元件154和第二定位元件156可被打印(例如，经由3-D打印或任何合适的增材制造过程)在接合部158处。如在本文中所使用的那样，3D打印大体上被理解为涵盖用于合成三维物体的过程，在该过程中，在计算机控制下形成连续的材料层以产生物体。照此，可从数字模型数据产生几乎任何尺寸和/或形状的物体。应当进一步理解的是，本公开的方法不限于3D打印，而是还可涵盖多于三个自由度，使得打印技术不限于打印堆叠的二维层，而是还能够打印弯曲的形状。照此，可使用任何合适的计算机数控(CNC)设备来打印定位元件154、156，图10中提供了其一个示例。例如，如所示出的那样，示出了根据本公开的CNC设备60的一个实施例的示意图。进一步，如所示出的那样，CNC设备包括安装到门架66或框架结构的一个或多个挤出机64，使得该挤出机64可在多个方向上移动。另外，(多个)挤出机64被构造成将打印材料逐层沉积到设备60的表面68或平台上，以便构建物体。
备选地，对应的第一定位元件154和第二定位元件156可粘附到接合部158(例如，经由粘合剂或双面胶带)。在又一个实施例中，对应的第一定位元件154和第二定位元件156可被插入在接合部158处(例如，经由过盈配合)。
仍然参考图9，如在(104)处所示出的那样，方法100包括将第一叶片部件150的第一定位元件154与第二叶片部件152的第二定位元件156对准并固连，以便将第一叶片部件150和第二叶片部件152临时固连在一起。因此，对应的第一定位元件154和第二定位元件156被构造成在第一叶片部件150和第二叶片部件152之间维持期望的间隔162。应当理解，期望的间隔162在第一叶片部件150和第二叶片部件152之间可为均匀的，或者在第一叶片部件150和第二叶片部件152之间可为不均匀的。
在实施例中，可将第一叶片部件150的第一定位元件154手动地与第二叶片部件152的第二定位元件156对准，例如通过提升叶片部件中的一个并使该部件与另一部件对准，直到第一定位元件154和第二定位元件156被布置并附连在一起。备选地，第一叶片部件150的第一定位元件154可经由机械(诸如经由定制的专用机器或机器人或经由CNC设备60的门架66)与第二叶片部件152的第二定位元件156对准并固连。
返回参考图9，如在(106)处所示出的那样，方法100还可包括将第一叶片部件150和第二叶片部件152永久地固连在一起，使得在第一叶片部件150和第二叶片部件152之间维持期望的间隔162。例如，在一个实施例中，方法100可包括将第一叶片部件150和第二叶片部件152经由粘合剂164永久地固连在一起。
更具体地，在一个实施例中，如在图11中所示出的那样，通过首先将对应的第一定位元件154和第二定位元件156固连在一起，并且然后再利用粘合剂164填充期望的间隔162或间隙，可使第一叶片部件150和第二叶片部件152经由粘合剂164永久地固连在一起。换句话说，可将粘合剂164施加到定位元件154、156的周围区域以及直接施加在定位元件154、156上面，使得在定位元件154、156被临时固连在适当位置之后，一旦粘合剂164固化，定位元件154、156就变为永久性的。因此，第一叶片部件150和第二叶片部件152可在压缩或拉伸下相对于彼此以恒定的偏移量容易地固连在一起。这通过维持两个啮合表面的向下保持压力(hold down pressure)和粘合剂164的剪切来防止粘合剂164产生蜘蛛网纹(spider ebbing)。
在进一步的实施例中，可将定位元件154、156对准在一起，并且在对准之后且在不允许经对准的第一定位元件154和第二定位元件156移动的情况下，可将粘合剂164注射到由期望的间隔162产生的一个或多个间隙中。此外，在实施例中，在注射粘合剂164之前，可检查在注射粘合剂164之前对准的第一定位元件154和第二定位元件156，并且如果定位元件154、156的对准不充分，则可通过拆开定位元件154、156中的一个或多个以允许重新对准来重新定位叶片部件150、152。因此，第一叶片部件150和第二叶片部件152然后可被重新对准，并且可重新定位和重新检查第一定位元件154和第二定位元件156。
在备选实施例中，方法100可包括将第一叶片部件150和第二叶片部件152经由焊接永久地固连在一起。例如，在一个实施例中，通过将对应的第一定位元件154和第二定位元件156焊接在一起，并且然后随后将第一叶片部件150和第二叶片部件152焊接在一起，可将第一叶片部件150和第二叶片部件152永久地固连在一起。
更具体地，在实施例中，如图12中所示出的那样，第一定位元件154和第二定位元件156可由热塑性材料构成，使得定位元件154、156可热塑性地(以热的方式)焊接在一起以形成永久的不可移除的结合。另外，在这样的实施例中，第一定位元件154和第二定位元件156可为配合在一起的对应的卡扣配合部件166、168，所述卡扣配合部件166、168具有任何适合的形状。在图12的所示出实施例中，例如，卡扣配合部件166、168中的一个可具有蘑菇形突起，而另一个可具有凹部，该凹部具有与蘑菇形突起相对应的形状。因此，一旦卡扣配合部件166、168配合在一起，它们随后可被焊接在一起并提供永久的结合。在另一个实施例中，取决于在定位元件154、156中使用的热塑性材料和在蒙皮材料中使用的热塑性材料，可在组装之前将定位元件154、156在接头/接合部158处焊接到蒙皮。
如在本文中所描述那样的热塑性材料大体上涵盖本质上不可逆的塑料材料或聚合物。例如，热塑性材料在被加热到一定温度时典型地变得柔韧或可模制，并在冷却时返回到更坚硬的状态。进一步，热塑性材料可包括非晶体热塑性材料和/或半晶体热塑性材料。例如，一些非晶体热塑性材料可大体上包括但不限于苯乙烯、乙烯树脂(vinyls)、纤维素、聚酯、丙烯酸树脂、聚砜和/或酰亚胺。更具体地，示例性非晶体热塑性材料可包括聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、乙交酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(glycolised polyethylene terephthalate, PET-G)、聚碳酸酯、聚乙酸乙烯酯、非晶体聚酰胺、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯、聚氨酯或任何其他合适的非晶体热塑性材料。另外，示例性半晶体热塑性材料可大体上包括但不限于聚烯烃、聚酰胺、含氟聚合物、甲基丙烯酸乙酯、聚酯、聚碳酸酯和/或缩醛。更具体地，示例性半晶体热塑性材料可包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、聚苯硫醚、聚乙烯、聚酰胺(尼龙)、聚醚酮或任何其他合适的半晶体热塑性材料。
在某些实施例中，例如，当方法100完成时，对应的第一定位元件154和第二定位元件156可固持转子叶片16的部分。例如，在图12的实施例中，热塑性卡扣配合部件166、168被焊接在一起并固持最终转子叶片16的部分。在备选实施例中，在将第一叶片部件150和第二叶片部件152永久地固连在一起之后，可移除对应的第一定位元件154和第二定位元件156。例如，在一个实施例中，对应的第一定位元件154和第二定位元件156可为尼龙搭扣，该尼龙搭扣在粘合剂固化时将第一叶片部件150和第二叶片部件152临时保持在一起。
现在将参考图13至图16来解释本公开的进一步的实施例。具体地参考图13和图14，在特定实施例中，第一叶片部件150和第二叶片部件152可包括压力侧壳体44和吸力侧壳体46，并且接合部158可包括转子叶片16的后缘26。更具体地，如所示出的那样，压力侧壳体44和吸力侧壳体46可由一个或多个外部蒙皮56形成，所述一个或多个外部蒙皮56带有固连到其的内部网格结构62(例如，直接经由3D打印到蒙皮56上或在蒙皮之间添加结构62)。进一步，如在图14中所示出的那样，一个或多个内部蒙皮58可被放置在内部网格结构62(图13)上面以形成全部的壳体44、46。
在这样的实施例中，如所示出的那样，方法100可包括在后缘26处(例如邻近于内部蒙皮58)放置V形部件160。例如，在一个实施例中，V形部件160可由可容易地挤出以形成零件的聚合物材料构成。照此，V形部件160的形状大体上对应于后缘26的内部形状。另外，如所示出的那样，对应的第一定位元件154和第二定位元件156可被放置和/或固连在V形部件160的相反侧上。因此，如所示出的那样，第一定位元件154可固连到吸力侧壳体46，并且第二定位元件156固连到压力侧壳体44。
现在参考图15和图16，提供了本公开的又一个实施例。如所示出的那样，在第一叶片部件150和第二叶片部件152之间的接合部158可在前缘(诸如前缘结合帽70)处。因此，如所示出的那样，第一定位元件174和第二定位元件176可被放置在限定期望的间隔162的凹部178内，使得第一定位元件174和第二定位元件176将部件150、152保持在适当位置，并且也在组装期间维持间隔162。
技术人员将认识到来自不同实施例的各种特征的可互换性。类似地，所描述的各种方法步骤和特征以及每个这样的方法和特征的其他已知等同物可由本领域的普通技术人员混合和匹配，以根据本公开的原理构造额外的系统和技术。当然，应当理解，不一定可根据任何特定实施例实现以上所描述的所有这些目的或优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，在本文中描述的系统和技术可以实现或优化如在本文中所教导那样的一个优点或一组优点的方式来实施或执行，而不必实现如在本文中可能教导或建议那样的其他目的或优点。
虽然在本文中已经示出和描述了本发明的仅某些特征，但是本领域技术人员将会想到许多改型和变化。因此，应当理解，所附权利要求书旨在覆盖诸如落入本发明的真实精神内的所有改型和变化。
本书面描述使用示例来公开了本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何所并入的方法。本发明的可专利性范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果这些其他示例包括与权利要求书的字面语言具有非实质性差异的等效结构元素，则这些其他示例旨在处于权利要求书的范围内。
