CN102092134B - 风力发电叶片前后缘翻边与壳体一体灌注成型方法 - Google Patents

风力发电叶片前后缘翻边与壳体一体灌注成型方法 Download PDF

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Abstract

一种风力发电叶片前后缘翻边与壳体一体灌注成型方法，其具体步骤有：材料、模具准备，材料铺放，模具摆放，铺放第二层真空袋，灌注部件，部件修整工序。通过技术创新，将原来分开制作的部件，通过真空灌注技术融合成一个整体，既可以提高效率，又节能环保，还保证了结构质量的稳定。新技术解决了质量不稳定的潜在隐患。尺寸稳定，为后续粘接提供保证。受外界环境影响少，能够连续稳定产出。能够更高的提高材料利用率，可节约成本840万元。提高了生产效率，采用灌注方式，杜绝人员与树脂、粘接剂的接触，节能环保，确保员工队伍的长期稳定发展。操作简易，模具试用寿命加长，模具损耗几乎为零，减少模具投入费用成本。

Description

风力发电叶片前后缘翻边与壳体一体灌注成型方法
技术领域
本发明属于风力发电叶片制作方法，特别涉及一种风力发电叶片前后缘翻边与壳体一体灌注成型方法。
背景技术
风力发电叶片前后缘翻边传统生产方法主要以手糊预成型后续粘接法、直接手糊至壳体及湿法袋压辅助成型三种方法为主。
手糊预成型后续粘接法，操作简便，所需工具、设备简单，入门容易，但由于受到制作方式的限制，所以容易破坏叶片前后缘翻边原有设计结构，产品质量受外在因素影响很大，使得叶片存在质量隐患；另外，该方法材料浪费较大，制作现场环境较差，对长期从事该工作的人身健康有害。
直接手糊至壳体法，操作对操作者有一定技术要求，成型时间受材料及环境湿度影响较大，且质量不稳定，生产效率低、速度慢，生产周期长。
湿法袋压辅助成型，质量比前两者好控制，操作方面较直接手糊至壳体繁琐，但生产效率低、速度慢，生产周期长。
风力发电叶片前后缘翻边在叶片结构中主要起连接叶片前后缘壳体的作用，所以其整体拉伸、抗弯都有很高的强度要求。传统的生产方法对操作者的操作水平有很高的要求，质量稳定受外在环境影响波动很大。生产周期长，效率低下，不能满足叶片整体生产的要求，且操作者长期直接或间接接触化学材料，对人身健康也有一定危害。
参见《最新玻璃钢与玻璃钢制品创新配方设计与生产加工新工艺、新技术、新材料应用及质量检测技术新标准实用手册》----银声音像出版社
《玻璃钢手糊工艺的优缺点及各行业应用》
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种风力发电叶片前后缘翻边与壳体一体灌注成型方法。
本发明的技术方案是：
一种风力发电叶片前后缘翻边与壳体一体灌注成型方法，其特征在于：
其具体步骤：
1)材料、模具准备
●将前后缘翻边纤维布按照设计结构逐层叠加，并使用少量喷胶，纱线捆绑固定；
●使用软材质辅材将前后缘翻边模具进行包裹，并进行序号标记；要求表面无尖刺可以扎破真空袋的硬物；
●将脱模布、导流网、隔离膜裁剪成合适尺寸备用；
2)材料铺放
●壳体纤维布铺放完毕后，将前后缘翻边纤维布，按照叶片设计铺放到正确位置，使用少量喷胶固定；
●将尺寸合适的脱模布、导流网、隔离膜铺放到正确的位置，在前缘壳体，沿主梁帽边缘铺放导流管，连接于前缘Ω管，并进行固定
●铺放第一层真空袋，将前后缘翻边内外侧进行包裹；要求这步操作人员，小心处理，防止真空袋被吸入夹缝中；
●真空抽气后进行检查确认，确保前后缘翻边纤维布无滑落，真空袋、导流网、隔离膜、脱模布无被吸入夹缝中现象；确保前后缘该区域抽气管路摆放在灌注区域以外，不影响后续工序；
3)模具摆放
●在第一层真空袋抽紧的基础上，将前后缘翻边模具按照顺序，利用凹槽定位工装，准确地放置在正确的位置；
●使用条形导流网，均匀地布置在第一层真空袋和前后缘翻边模具上，供第二层真空袋抽气；
4)铺放第二层真空袋
●粘贴第二层真空袋，真空抽气前检查第一层真空袋，防止前后缘纤维布褶皱；
●利用第二层真空抽气，来控制第一层真空袋包裹的前后缘翻边的平整度，并且固定前后缘翻边模具位置
5)灌注部件
●按照叶片灌注要求，对含有前后缘翻边的壳体进行真空度检测，真空度合格后，进行灌注；
●根据环境温度，调整模具预加热系统，确保纤维布温度在25℃左右；
●根据环境温度，树脂温度，确保树脂温度在25℃左右；
●按照正常叶片灌注顺序，开启树脂注胶管，灌注叶片壳体整体；
●整体灌注后，按照正常固化程序，完成固化；
6)部件修整；
●待部件树脂完全固化后，移除耗材辅助材料；
●按照设计要求，确定不同部位前后缘翻边尺寸宽度，标记切割辅助线，然后按照辅助线对废边进行切割；
●将少数残留在夹缝、拐角处的耗材辅材，清理干净；
整体清理完粉尘后，就可进行下道工序。
本发明效果是：
本风力发电叶片前后缘翻边与壳体一体灌注成型方法，是通过技术创新，将原来分开制作的部件，通过真空灌注技术融合成一个整体，既可以提高效率，又节能环保，还保证了结构质量的稳定。
具有的优点和效果：
●新技术解决了质量不稳定的潜在隐患。
●且尺寸稳定，为后续粘接提供保证。
●受外界环境影响少，能够连续稳定产出。
●能够更高的提高材料利用率，与原有技术相比，单只叶片节省60kg树脂、20L粘接剂，约合人民币3500元，对于年产800套的年总产量可节约成本840万元。
●提高了生产效率，单只叶片生产总时间缩短3-4小时，平均生产效率提高约12％。
●采用灌注方式，杜绝人员与树脂、粘接剂的接触，节能环保，确保员工队伍的长期稳定发展。
●操作简易，经过培训后，人员可很快上手，DF82与DF93已经实现全面推广。
模具试用寿命加长，模具损耗几乎为零，减少模具投入费用成本(单套小件模具成本约5万元)。
附图说明
图1是风力发电叶片前后缘翻边与壳体结构示意图
图中：1壳体模具、2壳体纤维布、3壳体纤维布、泡沫、4前缘翻边纤维布(按照设计，依次铺放)
具体实施方式
风力发电叶片前后缘翻边与壳体一体灌注成型方法
1)材料、模具准备
●将前后缘翻边纤维布按照设计结构逐层叠加，并使用少量喷胶，纱线捆绑固定。
●使用软材质辅材将前后缘翻边模具进行包裹，并进行序号标记。要求表面无尖刺可以扎破真空袋的硬物。
●将脱模布、导流网、隔离膜裁剪成合适尺寸备用。
2)材料铺放
●壳体纤维布铺放完毕后，将前后缘翻边纤维布，按照叶片设计铺放到正确位置，使用少量喷胶固定。
●将尺寸合适的脱模布、导流网、隔离膜铺放到正确位置，在前缘壳体，沿主梁帽边缘铺放导流管，连接于前缘Ω管，并进行固定
●铺放第一层真空袋，将前后缘翻边内外侧进行包裹。要求这步操作人员，小心处理，防止真空袋被吸入夹缝中。
●真空抽气后进行检查确认，确保前后缘翻边纤维布无滑落，真空袋、导流网、隔离膜、脱模布无被吸入夹缝中现象。确保前后缘该区域抽气管路摆放在灌注区域以外，不影响后续工序。
3)模具摆放
●在第一层真空袋抽紧的基础上，将前后缘翻边模具按照顺序，利用凹槽定位工装，准确地放置在正确的位置。
●使用条形导流网，均匀地布置在第一层真空袋和前后缘翻边模具上，供第二层真空袋抽气。
4)铺放第二层真空袋
●粘贴第二层真空袋，真空抽气前检查第一层真空袋，防止前后缘纤维布褶皱。
●利用第二层真空抽气，来控制第一层真空袋包裹的前后缘翻边的平整度，并且固定前后缘翻边模具位置
5)灌注部件
●按照叶片灌注要求，对含有前后缘翻边的壳体进行真空度检测，真空度合格后，进行灌注。
●根据环境温度，调整模具预加热系统，确保纤维布温度在25℃左右。
●根据环境温度，树脂温度，确保树脂温度在25℃左右。
●按照正常时片灌注顺序，开启树脂注胶管，灌注叶片壳体整体。
●整体灌注后，按照正常固化程序，完成固化。
6)部件修整。
●待部件树脂完全固化后，移除耗材辅助材料。
●按照设计要求，确定不同部位前后缘翻边尺寸宽度，标记切割辅助线，然后按照辅助线对废边进行切割。
●将少数残留在夹缝、拐角处的耗材辅材，清理干净。
整体清理完粉尘后，就可进行下道工序。
天津东汽风电叶片工程有限公司生产的DF82、DF93前后缘翻边制作技术，均已全面改为与壳体一体灌注成型。应用该技术创新，已生产DF82型叶片700多支，DF93叶片50多支。

Claims (1)

1.一种风力发电叶片前后缘翻边与壳体一体灌注成型方法，其特征在于：
其具体步骤：
1)材料、模具准备：
●将前后缘翻边纤维布按照设计结构逐层叠加，并使用少量喷胶，纱线捆绑固定；
●使用软材质辅材将前后缘翻边模具进行包裹，并进行序号标记；要求表面无可以扎破真空袋的硬物；
●将脱模布、导流网、隔离膜裁剪成合适尺寸备用；
2)材料铺放：
●壳体纤维布铺放完毕后，将前后缘翻边纤维布，按照叶片设计铺放到正确位置，使用少量喷胶固定；
●将尺寸合适的脱模布、导流网、隔离膜铺放到正确的位置，在前缘壳体，沿主梁帽边缘铺放导流管，连接于前缘Ω管，并进行固定；
●铺放第一层真空袋，将前后缘翻边内外侧进行包裹；要求这步操作人员，小心处理，防止真空袋被吸入夹缝中；
●真空抽气后进行检查确认，确保前后缘翻边纤维布无滑落，真空袋、导流网、隔离膜、脱模布无被吸入夹缝中现象；确保前后缘该区域抽气管路摆放在灌注区域以外，不影响后续工序；
3)模具摆放：
●在第一层真空袋抽紧的基础上，将前后缘翻边模具按照顺序，利用定位工装，准确地放置在正确的位置；
●使用条形导流网，均匀地布置在第一层真空袋和前后缘翻边模具上，供第二层真空袋抽气；
4)铺放第二层真空袋：
●粘贴第二层真空袋，真空抽气前检查第一层真空袋，防止前后缘纤维布褶皱；
●利用第二层真空抽气，来控制第一层真空袋包裹的前后缘翻边的平整度，并且固定前后缘翻边模具位置；
5)灌注部件：
●按照叶片灌注要求，对含有前后缘翻边的壳体进行真空度检测，真空度合格后，进行灌注；
●根据环境温度，调整模具预加热系统，确保纤维布温度在25℃左右；
●根据环境温度，树脂温度，确保树脂温度在25℃左右；
●按照正常叶片灌注顺序，开启树脂注胶管，灌注叶片壳体整体；●整体灌注后，按照正常固化程序，完成固化；
6)部件修整：
●待部件树脂完全固化后，移除耗材；
●按照设计要求，确定不同部位前后缘翻边尺寸宽度，标记切割辅助线，然后按照辅助线对废边进行切割；
●将少数残留在夹缝、拐角处的耗材，清理干净；整体清理完粉尘后，就可进行下道工序。
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