CN101704300A - 一种风电叶片整体一次成型工艺 - Google Patents

一种风电叶片整体一次成型工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN101704300A
CN101704300A CN200910178361A CN200910178361A CN101704300A CN 101704300 A CN101704300 A CN 101704300A CN 200910178361 A CN200910178361 A CN 200910178361A CN 200910178361 A CN200910178361 A CN 200910178361A CN 101704300 A CN101704300 A CN 101704300A
Authority
CN
China
Prior art keywords
integral
blade
wind power
molding technique
step molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910178361A
Other languages
English (en)
Inventor
顾清波
姜鹄
崔佰君
储开明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Jiuding New Material Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Jiuding New Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Jiuding New Material Co Ltd filed Critical Jiangsu Jiuding New Material Co Ltd
Priority to CN200910178361A priority Critical patent/CN101704300A/zh
Publication of CN101704300A publication Critical patent/CN101704300A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种风电叶片整体一次成型工艺,其特征在于:该叶片为两步成型,先用下模成型叶片的一部分,再用上模成型剩余的部分合模形成。 本发明的优点在于:整体成型复合材料叶片外壳,上下外壳接合处玻璃纤维连续,大大提高了叶片的整体性能,叶壳成为闭合结构,具备了更高的承载能力,因而可以减轻作为主承力件的主梁的重量,同时彻底排除了因粘接质量引起叶片失效的可能性。

Description

一种风电叶片整体一次成型工艺
技术领域
本发明涉及一种风电叶片整体一次成型工艺,具体涉及一种主体叶片为玻璃纤维增强材料,上下叶片以模具获得外表面结构,以气囊法获得内型腔,通过模具合模形成整体叶片的风电叶片整体一次成型工艺。
技术背景:
风力发电机叶片技术是风力发电系统关键技术之一,传统的复合材料风机叶片通过分体多步成型,即叶片上下外壳和主梁板分别制成后,再粘成一体,由于上下外壳粘接处的强度低,粘接处开裂也成了叶片的重要质量问题之一,影响了复合材料性能的充分发挥,大大降低叶片的实际效率。
目前中小型叶片,国外已开始采用RTM工艺整体成型,但大型叶片仍只有开模手工铺层和闭模真空浸透两种方法,而这两种都是上述分体多步成型后再粘成一体。
发明内容
本发明的主要任务在于提供一种风电叶片整体一次成型工艺,具体是一种叶片整体性能好,承载能力增大,且彻底排除了因粘接质量引起叶片失效的可能性的风电叶片整体一次成型工艺。
为了解决以上技术问题,本发明的一种风电叶片整体一次成型工艺,所述风电叶片整体一次成型工艺为先在下叶壳模内铺放下叶壳成型的增强材料及成型的辅助材料,然后在增强材料层内设两根平行的腹板,将模具型腔分成三个密封腔体,然后分别在三个腔体内设置充气的气囊芯模,再在气囊芯模上铺放上叶壳成型的增强材料及成型的辅助材料,最后合模采用抽真空的方式逼出多余树脂,待叶片固化后形成叶片。
进一步地,所述叶壳成型的增强材料为三层,所述三层增强材料分别为:第一、三层为多层预浸渍有树脂的玻璃纤维多轴向织物或毡,铺设时,该两层在叶片边缘连续;中间层为梁帽及梁帽两侧铺设的PVC泡沫或balsa芯木。
进一步地,所述增强材料及夹芯材料预浸渍的成分为树脂,增强材料层控制树脂重量含量在25%-35%范围内。
进一步地,所述梁帽为一对,由与叶片仿型的主梁两端设卡槽形成。
进一步地,所述辅助材料为导流管、导流网、真空袋;所述导流管由数根纵向主管和众多横向次级管路连接构成,其末端均伸向叶壳的尾端,通向外界;所述导流网为网格状,平铺在导流管上;所述真空袋贴靠在气囊芯模上,包围气囊芯模密封。
进一步地,所述气囊芯模充气后的上下面为上下叶片内型面的仿型结构。
进一步地,所述腹板为直条型板。
本发明的优点在于:整体成型复合材料叶片外壳,上下外壳接合处玻璃纤维连续,大大提高了叶片的整体性能,叶壳成为闭合结构,具备了更高的承载能力,因而可以减轻作为主承力件的主梁的重量,同时彻底排除了因粘接质量引起叶片失效的可能性。
附图说明
图为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
首先准备上外壳模、下外壳模,所述上外壳模与下外壳模接触面形状、结构相同,可以实现合模。然后还要准备芯模、导流管、导流网、腹板、主梁帽、增强材料及夹芯材料。
上述上外壳模、下外壳模的模具内部均匀分布有加热装置,用于对模具加热。
上述材料中,所述芯模为气囊芯模,由密封的气囊上设通气口构成,本发明中用三个,其气囊充气后的形状与所在叶片内型面的形状吻合;气囊充气后能承受半只叶片增强材料的重量而不发生较大的变形,放气后可收缩并在成型后拆除。在气囊的外表面布置真空袋包围气囊并完全密封,真空袋和气囊分别留有通气口,打开后分别与外界相通,以便抽真空和充气。
上述导流管由数根纵向主管上连通众多横向次级管路连接构成,导流管可以采用复合材料,金属材料或非金属材料制成。
上述主梁帽由与叶片仿型的主梁两端设卡槽形成,本发明用两根,分别对应置于上下外壳模的两侧。主梁为浸透树脂的增强材料制得,。卡槽也是增强材料,用手糊法制作四根角件,在上下主梁帽的内表面各粘接两根构成卡槽。
上述主腹板为直条型板,本发明用两根,使用时,两根主腹板平行放置,两端分别置于主梁帽的卡槽内。
将上述制作的相关部件准备好后,进行整体成型,具体步骤如图所示:
1,铺放下叶壳成型材料
选择内腔为与下叶片外表面形状配合的下外壳模,对叶片下外壳模清理并涂上通用的脱模剂后,按常规制作胶衣层,胶衣初步固化后,铺放下叶片成型用增强材料,叶壳共三层,具体铺放为:第一层预浸的玻璃纤维多轴向织物或毡,该层平铺在模腔的内壁上,第二层为梁帽和PVC泡沫或balsa芯木,梁帽为一对,其中一个铺设在模腔的中间位置上,另一个用于上外壳模腔,在梁帽的两侧铺设PVC泡沫或balsa芯木,最后再在其上铺一层与第一层类似的的预浸渍树脂的玻璃纤织物或毡,铺设时注意的是在下叶壳模的全部边缘上预留部分或全部上叶壳边缘成型用的预浸渍树脂的玻璃纤维增强材料,其预留的量要足够平铺上外壳边缘。在该工序中,预浸渍玻璃纤织物或毡与树脂之间的重量比为:100∶25-35。
2,安放腹板,芯模及真空袋压辅助材料布置。
在上述下外壳内安放腹板到主梁帽定位槽内,槽内预先注有充分的胶粘剂以保证腹板与主梁帽的连接,安放腹板后,下模腔被分成三个部分,分别在三部分下部依次铺放导流管,在导流管上平铺导流网,接着在导流网上安放气囊芯模,对气囊芯模充气,使气囊芯模膨胀至其表面与叶壳的内型面形状相同的状态,作用是形成上叶壳成型材料的支撑面。一切布置完毕后,再在气囊芯模上布置导流网,导流管,布置要求与在下外模壳内的布置要求相同。但气囊芯模上的导流管布置完毕后,将其与下外模壳内的导流管相连接,然后将主导流管从模具根部导出至模具的外部,与树脂收集器连接,树脂收集器再与真空泵连接。
3,铺放上叶壳成型材料
在芯模的外表面首先把下叶壳模边缘上预留的部分或全部上外壳成型用预浸渍增强材料铺放到气囊的上边缘,对叶尖等无法通过气囊承压的区域可用弹性材料铺层,接着铺放上叶壳所需的其它增强材料,该材料还是为三层,具体与下叶壳的增强材料层相同。
4,密封合模
在铺放上叶壳增强材料的同时,对叶片上外壳模清理并施加脱模材料后,制作胶衣层,胶衣初步固化后,上下叶壳模合模,仔细检查全部边缘确保完全处于密封状态,必要时可采用密封胶加固密封。
5,真空袋压
开启真空泵,打开真空袋的通气口,通过抽真空对上下叶壳成型材料施加大气压并抽出多余的树脂,直至管路内树脂凝胶固化后停止抽真空。
6,固化成型及整理
打开模具自身的加热装置,按固化工艺要求使叶片充分固化后脱去上下外模,并清理四周边缘,从叶片敞开的尾部取出内部放气后的气囊,必要时可清理内部真空成型辅助材料包括真空袋,导流网,真空管路等,叶片成型完毕。

Claims (7)

1.一种风电叶片整体一次成型工艺,其特征在于:所述风电叶片整体一次成型工艺为先在下叶壳模内铺放下叶壳成型的预浸渍增强材料及真空成型的辅助材料,在全部或部分边缘上预留上叶壳边缘用预浸渍增强材料,然后在增强材料层上设立两根平行的腹板,将模具型腔分成三个密封腔体,再分别在腔体内设置充气的气囊芯模,然后在气囊芯模上铺放真空成型的辅助材料,再铺放下叶壳边缘预留的增强材料至上芯模边缘,并在芯模的其余中间部位铺设预浸渍增强材料,最后合模采用抽真空的方式抽出多余树脂从导流管中流出,待固化后形成叶片。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片整体一次成型工艺,其特征在于:所述叶壳成型的增强材料为三层,所述三层增强材料分别为:第一、三层为多层预浸渍有树脂的玻璃纤维多轴向织物或毡,铺设时,该两层在叶片边缘连续;中间层为梁帽及梁帽两侧铺设的PVC泡沫或balsa芯木。
3.根据权利要求2所述的一种风电叶片整体一次成型工艺,其特征在于:所述增强材料及夹芯材料预浸渍的成分为树脂,增强材料层控制树脂重量含量在25%-35%范围内。
4.根据权利要求1所述的一种风电叶片整体一次成型工艺,其特征在于:所述梁帽为一对,由与叶片仿型的主梁两端设卡槽形成。
5.根据权利要求1所述的一种风电叶片整体一次成型工艺,其特征在于:所述辅助材料为导流管、导流网、真空袋;所述导流管由数根纵向主管和众多横向次级管路连接构成,其末端均伸向叶壳的尾端,通向外界;所述导流网为网格状,平铺在导流管上;所述真空袋贴靠在气囊芯模上,包围气囊芯模密封。
6.根据权利要求1所述的一种风电叶片整体一次成型工艺,其特征在于:所述气囊芯模充气后的上下面为上下叶片内型面的仿型结构。
7.根据权利要求1所述的一种风电叶片整体一次成型工艺,其特征在于:所述腹板为直条型板。
CN200910178361A 2009-11-12 2009-11-12 一种风电叶片整体一次成型工艺 Pending CN101704300A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910178361A CN101704300A (zh) 2009-11-12 2009-11-12 一种风电叶片整体一次成型工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910178361A CN101704300A (zh) 2009-11-12 2009-11-12 一种风电叶片整体一次成型工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101704300A true CN101704300A (zh) 2010-05-12

Family

ID=42374582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910178361A Pending CN101704300A (zh) 2009-11-12 2009-11-12 一种风电叶片整体一次成型工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101704300A (zh)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101865091A (zh) * 2010-06-10 2010-10-20 内蒙古航天亿久科技发展有限责任公司 风力发电机叶片及其成型方法
CN101973124A (zh) * 2010-10-29 2011-02-16 威海光威复合材料有限公司 一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的方法
CN102009481A (zh) * 2010-10-29 2011-04-13 威海光威复合材料有限公司 一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的方法
CN102009451A (zh) * 2010-11-22 2011-04-13 宁波锦浪新能源科技有限公司 真空闭模空心风力发电叶片成型模具及其成型工艺
CN102152482A (zh) * 2011-03-17 2011-08-17 国电联合动力技术(连云港)有限公司 风机叶片模具
CN102226446A (zh) * 2011-06-10 2011-10-26 中复连众(酒泉)复合材料有限公司 一种兆瓦级风机叶片剪腹板及其辅助粘接角的制备方法
CN102416700A (zh) * 2011-08-31 2012-04-18 乔治富 垂直轴风力发电机叶片的生产制造工艺
CN102500815A (zh) * 2011-10-20 2012-06-20 淮海工学院 风力发电机叶片大梁切边装置
CN102661242A (zh) * 2012-05-15 2012-09-12 黄河科技学院 一种垂直轴升力型风轮叶片及其叶片板和对应的制造方法
CN102672976A (zh) * 2012-05-22 2012-09-19 昆山华风风电科技有限公司 风力发电叶片一体化成型工艺
CN102729488A (zh) * 2012-07-05 2012-10-17 中联重科股份有限公司 碳纤维复合材料臂架、其生产方法及包括其的混凝土泵车
CN102765198A (zh) * 2012-07-13 2012-11-07 中国人民解放军国防科学技术大学 复合材料真空辅助模压成型系统及成型方法
CN103042701A (zh) * 2012-12-27 2013-04-17 中国科学院工程热物理研究所 一种风电叶片一体化成型装置及方法
CN103660311A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 北京卫星制造厂 一种变厚度复杂构型复合材料接头的整体成型方法
CN104175572A (zh) * 2014-07-18 2014-12-03 威海光威复合材料有限公司 生产复合材料渔线轮用鼓式摇臂的方法
CN104385623A (zh) * 2014-09-28 2015-03-04 江苏九鼎新材料股份有限公司 一种大型风电叶片整体成型方法
CN105346106A (zh) * 2015-12-01 2016-02-24 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种风电叶片外补强和壳体一体成型的方法及模具
CN106273541A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 铱格斯曼航空科技集团有限公司 一种平流层飞艇用一体化复合材料螺旋桨叶的制备方法
CN107856327A (zh) * 2017-10-10 2018-03-30 上海致远绿色能源股份有限公司 梁帽与叶片壳体一体灌注成型工艺
CN111037946A (zh) * 2019-09-11 2020-04-21 连云港中复连众复合材料集团有限公司 一种兆瓦级风力发电机叶片工字型腹板的制作方法
CN112140594A (zh) * 2020-07-30 2020-12-29 株洲时代新材料科技股份有限公司 碳纤维叶片一体成型方法及产品
CN113263732A (zh) * 2020-07-07 2021-08-17 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种带凹型结构的风电叶片用轻量化主梁及制作、主梁结构组合、风电叶片及其制作方法
CN113370555A (zh) * 2021-06-09 2021-09-10 双一科技盐城有限公司 一种风电叶片整体成型的制备方法
CN114290715A (zh) * 2022-01-05 2022-04-08 河北福莱卡航空科技有限公司 一种涵道螺旋桨生产用快速试制成型工艺

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101865091B (zh) * 2010-06-10 2012-03-21 内蒙古航天亿久科技发展有限责任公司 风力发电机叶片及其成型方法
CN101865091A (zh) * 2010-06-10 2010-10-20 内蒙古航天亿久科技发展有限责任公司 风力发电机叶片及其成型方法
CN101973124A (zh) * 2010-10-29 2011-02-16 威海光威复合材料有限公司 一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的方法
CN102009481A (zh) * 2010-10-29 2011-04-13 威海光威复合材料有限公司 一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的方法
CN102009481B (zh) * 2010-10-29 2015-02-11 威海光威复合材料有限公司 一种制造混凝土泵车用碳纤维臂架的方法
CN102009451B (zh) * 2010-11-22 2014-01-29 宁波锦浪新能源科技有限公司 真空闭模空心风力发电叶片成型模具及其成型工艺
CN102009451A (zh) * 2010-11-22 2011-04-13 宁波锦浪新能源科技有限公司 真空闭模空心风力发电叶片成型模具及其成型工艺
CN102152482A (zh) * 2011-03-17 2011-08-17 国电联合动力技术(连云港)有限公司 风机叶片模具
CN102226446A (zh) * 2011-06-10 2011-10-26 中复连众(酒泉)复合材料有限公司 一种兆瓦级风机叶片剪腹板及其辅助粘接角的制备方法
CN102416700A (zh) * 2011-08-31 2012-04-18 乔治富 垂直轴风力发电机叶片的生产制造工艺
CN102500815A (zh) * 2011-10-20 2012-06-20 淮海工学院 风力发电机叶片大梁切边装置
CN102661242B (zh) * 2012-05-15 2014-04-16 黄河科技学院 一种垂直轴升力型风轮叶片及其叶片板和对应的制造方法
CN102661242A (zh) * 2012-05-15 2012-09-12 黄河科技学院 一种垂直轴升力型风轮叶片及其叶片板和对应的制造方法
CN102672976A (zh) * 2012-05-22 2012-09-19 昆山华风风电科技有限公司 风力发电叶片一体化成型工艺
CN102672976B (zh) * 2012-05-22 2015-01-28 昆山华风风电科技有限公司 风力发电叶片一体化成型工艺
CN102729488A (zh) * 2012-07-05 2012-10-17 中联重科股份有限公司 碳纤维复合材料臂架、其生产方法及包括其的混凝土泵车
CN102765198A (zh) * 2012-07-13 2012-11-07 中国人民解放军国防科学技术大学 复合材料真空辅助模压成型系统及成型方法
CN103042701B (zh) * 2012-12-27 2015-06-24 中国科学院工程热物理研究所 一种风电叶片一体化成型装置及方法
CN103042701A (zh) * 2012-12-27 2013-04-17 中国科学院工程热物理研究所 一种风电叶片一体化成型装置及方法
CN103660311A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 北京卫星制造厂 一种变厚度复杂构型复合材料接头的整体成型方法
CN103660311B (zh) * 2013-11-29 2015-11-04 北京卫星制造厂 一种变厚度复杂构型复合材料接头的整体成型方法
CN104175572A (zh) * 2014-07-18 2014-12-03 威海光威复合材料有限公司 生产复合材料渔线轮用鼓式摇臂的方法
CN104385623A (zh) * 2014-09-28 2015-03-04 江苏九鼎新材料股份有限公司 一种大型风电叶片整体成型方法
CN105346106A (zh) * 2015-12-01 2016-02-24 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种风电叶片外补强和壳体一体成型的方法及模具
CN105346106B (zh) * 2015-12-01 2017-07-18 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种风电叶片外补强和壳体一体成型的方法及模具
CN106273541A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 铱格斯曼航空科技集团有限公司 一种平流层飞艇用一体化复合材料螺旋桨叶的制备方法
CN107856327A (zh) * 2017-10-10 2018-03-30 上海致远绿色能源股份有限公司 梁帽与叶片壳体一体灌注成型工艺
CN111037946A (zh) * 2019-09-11 2020-04-21 连云港中复连众复合材料集团有限公司 一种兆瓦级风力发电机叶片工字型腹板的制作方法
CN113263732A (zh) * 2020-07-07 2021-08-17 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种带凹型结构的风电叶片用轻量化主梁及制作、主梁结构组合、风电叶片及其制作方法
CN112140594A (zh) * 2020-07-30 2020-12-29 株洲时代新材料科技股份有限公司 碳纤维叶片一体成型方法及产品
CN113370555A (zh) * 2021-06-09 2021-09-10 双一科技盐城有限公司 一种风电叶片整体成型的制备方法
CN114290715A (zh) * 2022-01-05 2022-04-08 河北福莱卡航空科技有限公司 一种涵道螺旋桨生产用快速试制成型工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101704300A (zh) 一种风电叶片整体一次成型工艺
CN103042700B (zh) 一种分段叶片一体化成型方法及装置
CN101865091B (zh) 风力发电机叶片及其成型方法
CN101695871A (zh) 一种大型风力叶片及其制作工艺
US9221219B2 (en) Method of producing a composite structure via intermediate products, the related apparatus and a composite structure obtainable by the method
CN103042701A (zh) 一种风电叶片一体化成型装置及方法
CN104401011B (zh) 夹芯结构复合材料及其制备方法
CN106827587B (zh) Hsm工艺在机翼成型中的应用及其机翼的成型方法
CN104995015A (zh) 制造用于风轮机叶片的空气动力外壳部分的方法
CN207647684U (zh) 风力发电机组叶片组成部件、叶片及风力发电机组
CN101758923B (zh) 一种复合材料盒形肋及其制作方法
CN106799851A (zh) 基于铺丝技术的复合材料帽形加筋壁板的成型制造方法
CN104647771A (zh) K-cor泡沫夹层增强复合材料帽型加筋壁板结构及其成型方法
CN108005846B (zh) 大型风电叶片用主承力梁、混杂翼梁复合材料风电叶片及其制备方法
CN104175568A (zh) 制造混凝土泵车用碳纤维臂架的生产方法
CN202088471U (zh) 一种风力发电机叶片rtm模具与其相应形状的叶片
CN104552994B (zh) Z-pin增强复合材料风电叶片及其制造方法
CN102114710A (zh) 一种制备大型复合材料风力发电机叶片的方法
CN111470068A (zh) 一种用于飞行器上的格栅罩体结构及其制备方法
CN108688195A (zh) 一种碳纤维复合材料梯形骨架结构及其成型方法
CN105690799B (zh) 碳纤维增强树脂基复合材料轨道车辆车头罩的制备方法
CN101767469A (zh) 一种大型风力叶片整体成型工艺
CN109203516B (zh) 一种风电叶片的制造方法
CN104847595B (zh) 一种Z‑pin增强复合材料风电叶片结构及其制造方法
CN107160709A (zh) 一种复合材料液体成型超轻型飞机舵面的方法及舵面

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20100512