CN102529109A - 一种风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法 - Google Patents
一种风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，方法如下首先，完成叶片一个表面的材料铺层，然后，在模具前缘平台上精确放置前缘粘贴角模具；利用磁条将前缘粘贴角织物材料固定在前缘粘贴角模具和叶片壳体材料上；叶片结构铺层全部结束后铺放真空辅材，铺放脱模布、带孔薄膜、导流网、导流槽、导流带、螺旋管、导流桥，在模具平台两侧粘贴密封胶条，最后把真空膜粘贴在密封胶条上，将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时密封；最后，安装剪力腹板，叶片合模粘接。本发明的优点：本发明所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，有效缩减了叶片生产的步骤和时间，提高生产效率，提高叶片的产品质量。
Description
技术领域
[0001] 本发明涉及风力发电机叶片制作的方法，特别提供了一种风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法。
背景技术
在风力发电机叶片生产中，通常采用预浸料工艺或真空灌注工艺进行生产，通常的技术路线是首先生产叶片的上表面壳体和下表面壳体；然后将剪力腹板和前缘粘贴角分别安装（或制作）在叶片的一面壳体上；最后将叶片的两个壳体及中间结构一起粘接起来，完成叶片的成型工序过程。
在真空灌注工艺中，所有材料铺放在真空膜下，真空膜下铺放有导流材料，通过抽气泵抽气在真空膜下形成真空，树脂在真空负压的作用下通过导流材料流入叶片型腔填充所有空隙，并完成材料的充分浸润，树脂在加热或放置的情况下固化后，完成部件的成形。
在预浸料工艺中，生产中所用的纤维增强材料在使用前已经实现了树脂的充分浸润，叶片成形的所有材料也均铺放在真空膜下，真空膜下通常铺放有导气材料，在真空负压或热压罐正压的作用下，已经被树脂浸润的材料被充分压实，气体也被有效排出，树脂在加热或放置的情况下固化后，完成部件的成形。
预浸料工艺的主要缺点是树脂混合效果、树脂含量、铺层质量很大程度上依靠工人的操作技术，如果不提高空隙率，很难控制层合板的树脂含量。
真空灌注工艺的主要缺点是需要树脂的粘度非常低，这时往往要牺牲部件的力学性能，一旦产生未浸润区域，可能会造成部件报废的重大损失，要求灌注时间在树脂反应时间范围内，防止灌注时间过长，树脂提前固化，造成叶片报废。
发明内容
本发明的目的是为了提高叶片质量，提高生产效率，特提供了一种风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法。
本发明提供了一种风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，其特征在于：所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法如下
首先，完成叶片一个表面的材料铺层，具体过程：
1）、在模具表面铺设一层表面毡，并且紧贴模具表面；
2）、铺设外蒙皮，第一层铺一定面密度的三轴纤维布，第二层铺一定面密度的双轴纤维布；
3）、在叶片长度范围内铺设外蒙皮根部增强层，使用一定面密度的三轴纤维布；
4）、在叶片下面即SS、上面即PS面相应位置铺放两根大梁，并在大梁两侧铺放轻木及PVC轮廓板，确保轻木跟大梁紧密铺放，缝隙不能大于3mm；
5）、铺设后缘辅梁，在下面即SS面、上面即PS面后缘一定范围内铺设后缘辅梁，增强叶片强度；
6）、在叶片一定范围内铺设内蒙皮根部增强层，使用一定面密度的三轴纤维布；
7）、铺设根部增厚层，增加叶片根部刚度，使用材料是一定面密度的三轴纤维布；
8）、最后铺设内蒙皮，在下面即SS面、上面即PS面表面覆盖两层内蒙皮，第一层铺一定面密度的双轴纤维布，第二层铺一定面密度的三轴布；
然后，在模具前缘平台上精确放置前缘粘贴角模具3；利用磁条1将前缘粘贴角织物材料2固定在前缘粘贴角模具3和叶片壳体材料上；叶片结构铺层全部结束后铺放真空辅材，铺放脱模布、带孔薄膜、导流网、导流槽、导流带、螺旋管、导流桥，在模具平台两侧粘贴密封胶条，最后把真空膜粘贴在密封胶条上，将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时密封，密封过程为利用真空泵将真空薄膜内的空气抽净，真空压力达到-0.1MPa时灌注树脂，灌注结束后，开启模具加热系统，开始预固化处理；最后，安装剪力腹板，叶片合模粘接。
所述的前缘粘贴角织物材料2，对于树脂灌注工艺，该材料是未被树脂浸润的；对于预浸料工艺，该材料是被树脂浸润的。
所述的前缘粘贴角模具3包括玻璃钢模具外壳301，含铁或磁性材料件302，含铁或磁性材料件302被包覆在玻璃钢模具外壳301内。
所述的将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时固化成型的工艺为为采用树脂灌注工艺。
所述的树脂为环氧树脂、聚酯树脂、酚醛树脂和高温树脂。
所述的树脂为聚酰亚胺，氰酸酯、双马来酰亚胺。
本发明的优点：
本发明所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，有效缩减了叶片生产的步骤和时间，提高生产效率，提高叶片的产品质量。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为 风力发电机叶片成型示意图；
图2为 叶片前缘粘接示意图；
图3为 前缘粘贴角模具示意图；
图4为 前缘粘贴角模具局部放大示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，其特征在于：所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法如下
首先，完成叶片一个表面的材料铺层，具体过程：
1）、在模具表面铺设一层表面毡，并且紧贴模具表面；
2）、铺设外蒙皮，第一层铺1215g/m2 [±45/0]三轴纤维布，第二层铺808g/m2 [±45]双轴纤维布；
3）、在叶片长度方向-0.1m到11.0m范围内铺设外蒙皮根部增强15层，使用[±45/0]，1215g/m2三轴纤维布；
4）、在叶片下面即SS、上面即PS面相应位置铺放两根大梁，并在大梁两侧铺放轻木及PVC轮廓板，确保轻木跟大梁紧密铺放，缝隙不能大于3mm；
5）、铺设后缘辅梁，在下面即SS面、上面即PS面后缘R1.30～R37.75米范围内铺设后缘辅梁，一共30层；
6）、在叶片-0.1m到11.0m范围内铺设内蒙皮根部增强15层，使用[±45/0]，1215g/m2三轴纤维布；
7）、铺设根部增厚层，一共是74层，材料是[±45/90]，1215g/m2三轴纤维布；
8）、最后铺设内蒙皮，在下面即SS面、上面即PS面表面覆盖两层内蒙皮，第一层铺808g/m2 [±45]双轴纤维布，第二层铺1215g/m2 [±45/0]三轴布；
然后，在模具前缘平台上精确放置前缘粘贴角模具3；利用磁条1将前缘粘贴角织物材料2固定在前缘粘贴角模具3和叶片壳体材料上；叶片结构铺层全部结束后铺放真空辅材，铺放脱模布、带孔薄膜、导流网、导流槽、导流带、螺旋管、导流桥，在模具平台两侧粘贴密封胶条，最后把真空膜粘贴在密封胶条上，将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时密封，密封过程为利用真空泵将真空薄膜内的空气抽净，真空压力达到-0.1MPa时灌注树脂，灌注结束后，开启模具加热系统65℃温度下，5个小时预固化处理；最后，安装剪力腹板，叶片合模粘接。
所述的前缘粘贴角织物材料2，对于树脂灌注工艺，该材料是未被树脂浸润的；对于预浸料工艺，该材料是被树脂浸润的。
所述的前缘粘贴角模具3包括玻璃钢模具外壳301，含铁或磁性材料件302，含铁或磁性材料件302被包覆在玻璃钢模具外壳301内。
所述的将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时固化成型的工艺为为采用树脂灌注工艺。
所述的树脂为环氧树脂。
实施例2
本实施例提供了一种风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，其特征在于：所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法如下
首先，完成叶片一个表面的材料铺层，具体过程：
1）、在模具表面铺设一层表面毡，并且紧贴模具表面；
2）、铺设外蒙皮，第一层铺1215g/m2 [±45/0]三轴纤维布，第二层铺808g/m2 [±45]双轴纤维布；
3）、在叶片长度方向-0.1m到11.0m范围内铺设外蒙皮根部增强15层，使用[±45/0]，1215g/m2三轴纤维布；
4）、在叶片下面即SS、上面即PS面相应位置铺放两根大梁，并在大梁两侧铺放轻木及PVC轮廓板，确保轻木跟大梁紧密铺放，缝隙不能大于3mm；
5）、铺设后缘辅梁，在下面即SS面、上面即PS面后缘R1.30～R37.75米范围内铺设后缘辅梁，一共30层；
6）、在叶片-0.1m到11.0m范围内铺设内蒙皮根部增强15层，使用[±45/0]，1215g/m2三轴纤维布；
7）、铺设根部增厚层，一共是74层，材料是[±45/90]，1215g/m2三轴纤维布；
8）、最后铺设内蒙皮，在下面即SS面、上面即PS面表面覆盖两层内蒙皮，第一层铺808g/m2 [±45]双轴纤维布，第二层铺1215g/m2 [±45/0]三轴布；
然后，在模具前缘平台上精确放置前缘粘贴角模具3；利用磁条1将前缘粘贴角织物材料2固定在前缘粘贴角模具3和叶片壳体材料上；叶片结构铺层全部结束后铺放真空辅材，铺放脱模布、带孔薄膜、导流网、导流槽、导流带、螺旋管、导流桥，在模具平台两侧粘贴密封胶条，最后把真空膜粘贴在密封胶条上，将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时密封，密封过程为利用真空泵将真空薄膜内的空气抽净，真空压力达到-0.1MPa时灌注树脂，灌注结束后，开启模具加热系统65℃温度下，5个小时预固化处理；最后，安装剪力腹板，叶片合模粘接。
所述的前缘粘贴角织物材料2，对于树脂灌注工艺，该材料是未被树脂浸润的；对于预浸料工艺，该材料是被树脂浸润的。
所述的前缘粘贴角模具3包括玻璃钢模具外壳301，含铁或磁性材料件302，含铁或磁性材料件302被包覆在玻璃钢模具外壳301内。
所述的将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时固化成型的工艺为为采用树脂灌注工艺。
所述的树脂为聚酯树脂。
实施例3
本实施例提供了一种风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，其特征在于：所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法如下
首先，完成叶片一个表面的材料铺层，具体过程：
1）、在模具表面铺设一层表面毡，并且紧贴模具表面；
2）、铺设外蒙皮，第一层铺1215g/m2 [±45/0]三轴纤维布，第二层铺808g/m2 [±45]双轴纤维布；
3）、在叶片长度方向-0.1m到11.0m范围内铺设外蒙皮根部增强15层，使用[±45/0]，1215g/m2三轴纤维布；
4）、在叶片下面即SS、上面即PS面相应位置铺放两根大梁，并在大梁两侧铺放轻木及PVC轮廓板，确保轻木跟大梁紧密铺放，缝隙不能大于3mm；
5）、铺设后缘辅梁，在下面即SS面、上面即PS面后缘R1.30～R37.75米范围内铺设后缘辅梁，一共30层；
6）、在叶片-0.1m到11.0m范围内铺设内蒙皮根部增强15层，使用[±45/0]，1215g/m2三轴纤维布；
7）、铺设根部增厚层，一共是74层，材料是[±45/90]，1215g/m2三轴纤维布；
8）、最后铺设内蒙皮，在下面即SS面、上面即PS面表面覆盖两层内蒙皮，第一层铺808g/m2 [±45]双轴纤维布，第二层铺1215g/m2 [±45/0]三轴布；
然后，在模具前缘平台上精确放置前缘粘贴角模具3；利用磁条1将前缘粘贴角织物材料2固定在前缘粘贴角模具3和叶片壳体材料上；叶片结构铺层全部结束后铺放真空辅材，铺放脱模布、带孔薄膜、导流网、导流槽、导流带、螺旋管、导流桥，在模具平台两侧粘贴密封胶条，最后把真空膜粘贴在密封胶条上，将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时密封，密封过程为利用真空泵将真空薄膜内的空气抽净，真空压力达到-0.1MPa时灌注树脂，灌注结束后，开启模具加热系统65℃温度下，5个小时预固化处理；最后，安装剪力腹板，叶片合模粘接。
所述的前缘粘贴角织物材料2，对于树脂灌注工艺，该材料是未被树脂浸润的；对于预浸料工艺，该材料是被树脂浸润的。
所述的前缘粘贴角模具3包括玻璃钢模具外壳301，含铁或磁性材料件302，含铁或磁性材料件302被包覆在玻璃钢模具外壳301内。
所述的将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时固化成型的工艺为为采用树脂灌注工艺。
所述的树脂为聚酰亚胺。
Claims (6)
1.一种风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，其特征在于：所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法如下
首先，完成叶片一个表面的材料铺层，具体过程：
1）、在模具表面铺设一层表面毡，并且紧贴模具表面；
2）、铺设外蒙皮，第一层铺一定面密度的三轴纤维布，第二层铺一定面密度的双轴纤维布；
3）、在叶片长度方向铺设外蒙皮根部增强层，使用一定面密度的三轴纤维布；
4）、在叶片下面即SS、上面即PS面相应位置铺放两根大梁，并在大梁两侧铺放轻木及PVC轮廓板，确保轻木跟大梁紧密铺放，缝隙不能大于3mm；
5）、铺设后缘辅梁，在下面即SS面、上面即PS面后缘一定范围内铺设后缘辅梁，增强叶片强度；
6）、在叶片一定范围内铺设内蒙皮根部增强层，使用一定面密度的三轴纤维布；
7）、铺设根部增厚层，增加叶片根部刚度，使用材料是一定面密度的三轴纤维布；
8）、最后铺设内蒙皮，在下面即SS面、上面即PS面表面覆盖两层内蒙皮，第一层铺一定面密度的双轴纤维布，第二层铺一定面密度的三轴布；
然后，在模具前缘平台上精确放置前缘粘贴角模具（3）；利用磁条(1)将前缘粘贴角织物材料(2)固定在前缘粘贴角模具（3）和叶片壳体材料上；叶片结构铺层全部结束后铺放真空辅材，铺放脱模布、带孔薄膜、导流网、导流槽、导流带、螺旋管、导流桥，在模具平台两侧粘贴密封胶条，最后把真空膜粘贴在密封胶条上，将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时密封，密封过程为利用真空泵将真空薄膜内的空气抽净，真空压力达到-0.1MPa时灌注树脂，灌注结束后，开启模具加热系统，开始预固化处理；最后，安装剪力腹板，叶片合模粘接。
2.按照权利要求1所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，其特征在于：所述的前缘粘贴角织物材料(2)，对于树脂灌注工艺，该材料是未被树脂浸润的；对于预浸料工艺，该材料是被树脂浸润的。
3. 按照权利要求1所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，其特征在于：所述的前缘粘贴角模具（3）包括玻璃钢模具外壳（301），含铁或磁性材料件（302），含铁或磁性材料件（302）被包覆在玻璃钢模具外壳（301）内。
4.按照权利要求1所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，其特征在于：所述的将前缘粘贴角与叶片半面壳体同时固化成型的工艺为为采用树脂灌注工艺。
5.按照权利要求2所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，其特征在于：所述的树脂为环氧树脂、聚酯树脂、酚醛树脂和高温树脂。
6.按照权利要求2所述的风力发电机叶片壳体和前缘粘贴角整体成型的方法，其特征在于：所述的树脂为聚酰亚胺，氰酸酯、双马来酰亚胺。
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