CN102135182B - 一种应用于分段式模芯或模具的低压密封系统及密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于模芯或模具的低压密封系统及密封方法，尤其涉及一种风电叶片的分段式模芯或模具的连接处的密封系统及密封方法。该低压密封系统由内层密封系统（1）和外层低压密封系统两部分组成，外层密封系统包括导气系统（2）、大密封空间（4）、气压测量系统（5）、密封橡胶圈（3）和抽气系统（6），所述导气系统（2）包括至少一个导气沟槽；所述大密封空间（4）包括至少一个密封容器；所述气压测量系统（5）包括至少一个真空表或气压表构成；密封橡胶圈（3）隔离所述导沟槽与外界大气压，通过密封橡胶圈（3）内外压差，使其变形紧贴槽壁，达到密封作用；所述抽气系统（6）包括真空泵、抽气管道和调节阀门。本发明的低压密封系统及密封方法可用于大型风电叶片模芯或模具（7）连接处的密封，保证模芯或模具在制造模具或叶片的真空吸注过程中，模芯或模具设备的连接处不漏气，从而保证吸注质量，同时在使用过程中容易监控，方便维修。

Description

一种应用于分段式模芯或模具的低压密封系统及密封方法

技术领域

本发明涉及一种应用于分段式模芯或模具的低压密封系统及密封方法，尤其涉及一种风电叶片的分段式模芯或模具的连接处的密封系统及密封方法。

背景技术

风力机是一种将风能转化为机械能的动力机械，风力机是利用风力带动叶片旋转、再通过增速机将旋转的速度提升来促使发动机发电。

我国风电行业虽然起步较晚，但发展很快，最近几年装机容量均是翻倍的增长，机型也由原来的850kW升级为1.5MW、2.0MW、3.0MW等大机组，而叶片单只长度也由原来的20多米增长为现在60多米。

目前风电叶片主要采用真空吸注工艺成型，这就需要生产叶片的模具要有非常好的气密性，以保证叶片吸注过程中不漏气，保证叶片质量。模具利用模芯（工程中也称为阴模）制成，为了保证模具的气密性，在制造模具的过程中也是采用真空吸注方式成型，这样也需要模芯表面有非常好的气密性。

由于加工条件的限制，目前模芯加工还采用分段加工的手段，所以模芯各段之间的连接以及如何保证连接处不漏气是非常关键的环节。另外，随着叶片尺寸日益增长，模具的尺寸更加巨大，为方便运输，模具也采用分段制造的方法，这也涉及到连接处密封的问题，而且，模具使用过程中需要翻转，一般系统的气密性很难保持，而且难于发现漏气点，不可监控，不好维修。

发明内容

针对现有技术的缺点和不足，本发明的目的是提供一种应用于模芯或模具的低压密封系统及密封方法，用于大型风电叶片模芯或模具连接处的密封，保证模芯或模具在制造模具或叶片的真空灌注过程中，设备的连接处不漏气，从而保证模具或叶片的质量，同时在使用过程中容易监控，方便维修。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于模芯或模具的低压密封系统，包括内层密封系统和外层低压密封系统，所述内层密封系统隔离工作空间和外层低压密封系统，起到第一层密封作用；所述外层低压密封系统保持内层密封系统的外部气压为低压，使工作空间与大气隔离。

优选的，所述内层密封系统采用密封胶条构成或弹性充气式密封圈构成，由于内层密封系统两侧压差小，不适合O型圈类型的密封材料。

优选的，所述外层低压密封系统包括导气系统、密封空间、气压测量系统、抽气系统和密封橡胶圈，四个系统相连，气压相同，并与大气压隔绝。

优选的，所述导气系统一般为一个导气沟槽，空间占用小，随型性好。

优选的，所述密封空间一般为一个大密封容器（例如钢桶），增加空间体积，降低漏气影响率。

优选的，所述气压测量系统一般为一到两个真空表（或气压表）构成，与整个低压系统相连，直接测量低压系统气压。

优选的，所述抽气系统主要由抽气管道、阀门、真空泵构成。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种低压密封方法，应用于分段式模芯或模具，所述模芯或模具之间具有连接处，该方法包括以下步骤：

1）在所述连接处设置内层密封系统，以隔离工作空间和外层低压密封系统的导气系统，起到第一层密封作用；

2）在内层密封系统外侧设置外层低压密封系统，以保持内层密封系统的外部气压为低压，使工作空间与大气隔离；

3）工作空间的压力开始降低时，外侧低压密封系统的的抽气系统也随着进行抽气，使外层低压密封系统维持在低压状态，使内层密封系统两侧的压力差较小，抽气速度通过调节抽气管道上的阀门来控制；

4）如果外层低压密封系统的真空表显示真空度不足，表明内层低压系统存在漏气部分，此时，开大所述阀门增加抽气量来维持真空度或进行检修；

5）工作空间的真空吸注完成后，结束外层低压密封系统的低压状态。

本发明提供的低压密封系统和密封方法，同现有技术相比，具有以下显著的特点：

1，通过内层密封系统将工作空间与外层低压密封系统隔离，外层低压密封系统将工作空间与外层大气压隔离，达到工作空间外压力梯度低，减少漏气量，保持密封性。

2，系统运行时，工作空间降压至接近真空状态，外层低压密封系统也同时降低到接近真空状态，这里抽气系统的抽气速度通过阀门控制，可以基本保证外层低压密封系统的降压速度与工作空间保持一致。待工作空间低压状态稳定后，外层低压密封系统的气压也保持低压稳定。待工作空间工作完成后，结束外层低压密封系统低压状态。

3，这种双层低压密封系统可以高效率的完成密封工作，只要保持外层低压密封系统的低压状态即可，比简单的一层密封效率更高（检测此密封是否漏气很难），而且维护成本更低。

附图说明

图1为本发明所提供的低压密封系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容进行描述，以下的描述仅是示范性和解释性的，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

图1为本发明所提供的低压密封系统的剖面结构示意图。

如图1所示，本发明提供的低压密封系统包括内层密封系统1和外层低压密封系统，外层低压密封系统包括导气沟槽2、O形橡胶圈3、大容器4、真空表5、抽气导管6、阀门（图中未示出）和抽气机（图中未示出）。

内层密封系统1（由密封胶条构成）将工作空间8与外层低压密封系统的导气沟槽2部分隔离，起到第一层的密封作用。

导气沟槽2与大容器4联通，整个外层低压密封系统通过抽气机或真空泵由抽气导管6抽气，保持整个外层低压密封系统的低压状态，使得内层密封系统1的两侧压差很小。真空表5用于显示外层低压密封系统的压力状态。

O形橡胶圈3隔离导气沟槽2与外界大气压，通过O型橡胶圈内外压差，使其变形紧贴槽壁，达到密封作用。

工作空间8压力开始降低时，外侧低压密封系统的压力也随着抽气而降低，此过程可以通过工作区间8的真空表和大容器4上的真空表5的显示来控制。由于大容器4总体积比工作空间小许多，所以控制方法比较简单，基本上通过调节抽气管道6上的阀门（途中未表示）来控制抽气速度即可。

当工作空间8的真空度达到要求后，真空表5显示的真空度也同时保持较高的水平，目标是维持内层密封系统1两侧较低的压力差。这样就可以保持工作空间8在此连接处，不漏气。

本发明的低压密封系统只要保证外侧低压密封系统在一定的真空度（根据工作空间真空度要求不同而不同），就可以保证内层密封系统1不漏气。

如果真空表5显示真空度不足，气压不够低，说明内层低压系统存在漏气部分，要么开大阀门增加抽气量来维持真空度，要么进行检修。

由于有大容器4存在，容器大小可以调节，因此，可以根据真空度的要求和设备气密性属性，来确定容器的大小，达到这样的一个目的：当关紧容器4抽气阀门后一定时间内，容器4内压力缓慢上升，或者稳定进行抽气后，容器4内压力能够保持足够低，低到与工作空间8内的压力差较小。

 以上所述仅是本发明实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种低压密封系统，应用于风电叶片的分段式模芯或模具，所述分段式模芯或模具之间具有连接处，其特征在于：所述低压密封系统包括内层密封系统和外层低压密封系统，所述内层密封系统设置在所述连接处，用以隔离工作空间和外层低压密封系统，起到第一层密封作用；所述外层低压密封系统保持内层密封系统的外部气压为低压，使工作空间与大气隔离；

所述外层低压密封系统包括导气系统、大密封空间、气压测量系统、密封橡胶圈和抽气系统，所述导气系统包括至少一个导气沟槽；所述大密封空间包括至少一个密封容器；所述气压测量系统包括至少一个真空表或气压表，用以测量大密封空间的气压；密封橡胶圈隔离所述导气沟槽与外界大气压，通过密封橡胶圈内外压差，使其变形紧贴槽壁，达到密封作用；所述抽气系统包括真空泵、抽气管道和调节阀门；

所述导气系统和大密封空间相连，工作时一直保持低压，所述外层低压密封系统由抽气系统抽气，保持所述导气系统和大密封空间低压，降低所述内层密封系统两侧的压差，减少漏气；

所述导气系统通过简单沟槽的方式将所述内层密封系统与外界大气压完全隔离；所述低压密封系统运行时，工作空间降压至接近真空状态，外层低压密封系统也同时降低到接近真空状态，抽气系统的抽气速度通过调节阀门控制，基本保证外层低压密封系统的降压速度与工作空间保持一致；待工作空间低压状态稳定后，外层低压密封系统的气压也保持低压稳定，如果外层低压密封系统的真空表显示真空度不足，表明内层密封系统存在漏气部分，此时开大所述调节阀门增加抽气量来维持真空度或进行检修；待工作空间工作完成后，结束外层低压密封系统低压状态。

2.根据权利要求1所述的低压密封系统，其特征在于，所述内层密封系统采用密封胶条或弹性充气式密封圈构成。

3.一种低压密封方法，应用于风电叶片的分段式模芯或模具，所述分段式模芯或模具之间具有连接处，该方法包括以下步骤：

1）在所述连接处设置内层密封系统，以隔离工作空间和外层低压密封系统的导气系统，起到第一层密封作用；

2）在内层密封系统外侧设置外层低压密封系统，以保持内层密封系统的外部气压为低压，使工作空间与大气隔离；所述外层低压密封系统包括导气系统、大密封空间、气压测量系统、密封橡胶圈和抽气系统，所述导气系统包括至少一个导气沟槽；所述大密封空间包括至少一个密封容器；所述气压测量系统包括至少一个真空表或气压表；密封橡胶圈隔离所述导气沟槽与外界大气压，通过密封橡胶圈内外压差，使其变形紧贴槽壁，达到密封作用；所述抽气系统包括真空泵、抽气管道和调节阀门；

3）工作空间的压力开始降低时，外层低压密封系统的抽气系统也随着进行抽气，使外层低压密封系统维持在低压状态，使内层密封系统两侧的压力差较小，抽气速度通过抽气管道上的调节阀门来控制；

4）如果外层低压密封系统的真空表显示真空度不足，表明内层密封系统存在漏气部分，此时，开大所述调节阀门增加抽气量来维持真空度或进行检修；

5）工作空间的真空吸注完成后，结束外层低压密封系统的低压状态。

4.根据权利要求3所述的低压密封方法，其特征在于，所述内层密封系统采用密封胶条或弹性充气式密封圈构成。

5.根据权利要求3所述的低压密封方法，其特征在于，所述导气系统和大密封空间相连，工作时一直保持低压，所述外层低压密封系统由抽气系统抽气，保持所述导气系统和大密封空间低压，降低所述内层密封系统两侧的压差，减少漏气。

6.根据权利要求3所述的低压密封方法，其特征在于，所述导气系统通过简单沟槽的方式将所述内层密封系统与外界大气压完全隔离。