CN102797644B - 叶根挡板、其制作方法及隔板专用模具和人孔板专用模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种叶根挡板，包括隔板和人孔板；隔板包括圆环状胶合板和圆环状钢板，圆环状胶合板的底端面与圆环状钢板的顶端面之间设有一层圆环状玻璃钢板，圆环状钢板的端面上设有不少于2个通孔，每个通孔均匹配有一螺栓，圆环状钢板与螺栓固接，圆环状胶合板的上端面和圆周面均包裹有至少一层纤维布，圆环状钢板的底端面与圆周面包裹有至少一层纤维布；人孔板包括一个圆盘状胶合板，圆盘状胶合板的上、下端面和圆周面均包裹有至少一层纤维布，人孔板的上端面上设有把手，下端面设有一层环形防水密封胶条；人孔板套装在隔板上。本发明具有的优点和积极效果是：成本低、承重力好、对接性能好、产品质量高。

Description

叶根挡板、其制作方法及隔板专用模具和人孔板专用模具

技术领域

本发明属于风电叶片领域，尤其涉及一种新型风电叶片用的叶根挡板及其制作方法。

背景技术

现有技术中，叶根挡板主要以PU泡沫为夹心材料铺层制作成型，存在成本高、易破损分层、使用不方便，耗时间、工艺落后，外观容易存在缺陷等问题，主要有以下几点：

（1）产品普遍采用PU泡沫，成本较高；

（2）产品夹心材料使用PU泡沫与纤维织物预浸成型后，强度低于新型产品并且自身承重力低，在外力挤压作用下容易分层；

（3）隔板、人孔板单独加工成型，无对接性，安装、使用过程中容易出现密封不严，错位等现象；

（4）隔板、人孔板为预浸铺方式，产品容易变形，尺寸容易发生变化造成安装困难，甚至安装不上的结果；

（5）采用预浸铺制隔板、人孔板时，其外观容易出现缺胶或富树脂、大面积气泡等问题，影响了产品的强度。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种成本低、承重力好、对接性能好的新型风电叶片的叶根挡板、其制作方法及隔板专用模具和人孔板专用模具。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种叶根挡板，包括隔板和人孔板；所述隔板包括圆环状胶合板和圆环状钢板，所述圆环状胶合板与圆环状钢板同轴线，所述圆环状胶合板的底端面与圆环状钢板的顶端面之间设有一圆环状玻璃钢板，所述圆环状胶合板的内径大于圆环状钢板的内径，圆环状胶合板的外径大于圆环状钢板的外径，圆环状玻璃钢板的内径不大于圆环状钢板的内径，圆环状玻璃钢板的外径与圆环状胶合板的外径一致；所述圆环状钢板的端面上设有不少于2个通孔，每个所述通孔均匹配有一螺栓，所述圆环状钢板与螺栓固接，所述圆环状胶合板的上端面和圆周面均包裹有至少一层纤维布，所述圆环状钢板的底端面与圆周面包裹有至少一层纤维布；所述人孔板包括一个圆盘状胶合板，所述圆盘状胶合板的上、下端面和圆周面均包裹有至少一层纤维布，人孔板端面上设有与隔板上的螺栓相对应的通孔，所述人孔板的上端面上设有把手，下端面设有一层环形防水密封胶条；所述人孔板的通孔穿过隔板上的螺栓套装在隔板上。

进一步的，所述圆环状胶合板由分离的两部分连接而成，分离面平行于圆环状胶合板的中心轴线，所述分离面与圆环状胶合板上端面的交线处设有合页。

进一步的，所述圆环状钢板端面上的通孔相对于圆环状钢板的中心轴线均匀分布，且所述螺栓的中心轴线与圆环状玻璃钢板的上端面相垂直；所述圆环状钢板与螺栓的固接方式为焊接；所述螺栓强度不低于8.8级。

进一步的，所述圆环状玻璃板至少由两层纤维布通过树脂粘结而成，纤维布层之间以纹理的45°方向交错布置。

进一步的，所述圆环状胶合板和圆盘状胶合板均为烘干后的胶合板，圆环状胶合板和圆盘状胶合板的厚度范围均为2mm-20mm。

进一步的，所述合页要镀锌处理。

一种叶根挡板的制作方法如下所述：

步骤一，隔板的制作

首先将准备好的圆环状钢板与螺栓焊接在一起，然后在模具平台上平铺至少一层纤维布，将圆环状钢板放在纤维布上的相应位置处，再用圆环状玻璃钢板穿过螺栓平铺在圆环状钢板的上端面上，然后将烘干后的圆环状胶合板放在圆环状玻璃钢板上的相应位置处，再用至少一层纤维布平铺在圆环状胶合板与圆环状玻璃钢板上，最后用隔板专用模具对圆环状胶合板、圆环状钢板、圆环状玻璃钢板和纤维布一起进行整体压制成型；

步骤二，人孔板的制作

首先准备一块烘干后的圆盘状胶合板，在圆盘状胶合板的上、下端面和圆周面上均包裹至少一层纤维布，然后用人孔板专用模具将圆盘状胶合板与纤维布一起进行整体压制成型，生成人孔板，再在人孔板的上端面上安装把手，在人孔板的下端面上粘结防水密封胶条；

步骤三，叶根挡板成型

先将加工好的人孔板套装在隔板上，再利用螺母、垫片与隔板上的螺栓配合连接，将隔板与人孔板固接在一起。

一种叶根挡板的制作方法如下所述：

步骤一，人孔板的制作

首先准备一块烘干后的圆盘状胶合板，在圆盘状胶合板的上、下端面和圆周面上均包裹至少一层纤维布，然后用人孔板专用模具将圆盘状胶合板与纤维布一起进行整体压制成型，生成人孔板，再在人孔板的上端面上安装把手，在人孔板的下端面上粘结防水密封胶条；

步骤二，隔板的制作

首先将准备好的圆环状钢板与螺栓焊接在一起，然后在模具平台上平铺至少一层纤维布，将圆环状钢板放在纤维布上的相应位置处，再用圆环状玻璃钢板穿过螺栓平铺在圆环状钢板的上端面上，然后将烘干后的圆环状胶合板放在圆环状玻璃钢板上的相应位置处，再用至少一层纤维布平铺在圆环状胶合板与圆环状玻璃钢板上，最后用隔板专用模具对圆环状胶合板、圆环状钢板、圆环状玻璃钢板和纤维布一起进行整体压制成型；

步骤三，叶根挡板成型

先将加工好的人孔板套装在隔板上，再利用螺母、垫片与隔板上的螺栓配合连接，将隔板与人孔板固接在一起。

进一步的，所述隔板与人孔板的制作过程中所用的树脂中加入填充材料，以腻子形式制作。

进一步的，所述隔板专用模具包括隔板上模体和隔板下模体；所述隔板上模体包括一圆盘，圆盘下端面中心处设有一圆柱形凸台，所述圆柱形凸台与圆盘共轴线，圆柱形凸台的端平面上开有与所述隔板上的螺栓相对应的通孔；所述隔板下模体是一个圆盘结构，隔板下模体的上端面上开有与圆环状钢板相对应的圆环状凹槽，所述圆环状凹槽内开有与所述隔板上的螺栓相对应的盲孔，所述隔板下模体的上端面上还设有一块矩形钢板，所述矩形钢板平面垂直于隔板下模体的上端面，矩形钢板厚度范围为0.5-5mm。

进一步的，所述人孔板专用模具包括人孔板上模体和人孔板下模体；所述人孔板上模体为一圆盘结构，人孔板上模体的端面上开有与所述隔板上的螺栓相对应的通孔；所述人孔板下模体为一个带有圆柱形凹槽的圆盘结构，所述圆柱形凹槽与圆盘同轴线，所述圆柱形凹槽内设有与人孔板上模体上的通孔相匹配的立柱。

本发明具有的优点和积极效果是：采用本方案，降低了成本、增加自身承重能力、提高了坚固度、尺寸精确、提高了装配效率、极大地减少了外观及内部缺陷、提高了产品的质量。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1中本发明的A-A剖视图；

图3是隔板结构示意图；

图4是图3中隔板的B-B剖视图；

图5是图3中隔板的C-C剖视图；

图6是人孔板正面示意图；

图7是人孔板反面示意图；

图8是隔板上模体结构示意图；

图9是图8中隔板上模体的D-D剖视图；

图10是隔板下模体结构示意图；

图11是图10中隔板下模体的E-E剖视图；

图12是人孔板上模体结构示意图；

图13是图12中人孔板上模体的F-F剖视图；

图14是人孔板下模体结构示意图；

图15是图14中人孔板下模体的G-G剖视图。

图中：

1.隔板                 2.人孔板         11.圆环状胶合板

12.纤维布              13.螺栓          14.圆环状钢板

15.圆环状玻璃钢板      16.合页          21.圆盘状胶合板

22.纤维布              23.把手          24.防水密封胶条

具体实施方式

下面结合附图列举一具体实施例对本发明进行进一步阐释。

如图1、图2所示，本发明提供一种叶根挡板，包括隔板1和人孔板2；本实施例中，隔板1包括圆环状胶合板11和圆环状钢板14，圆环状胶合板11与圆环状钢板14同轴线，圆环状胶合板11与圆环状钢板14之间设有一圆环状玻璃钢板15，圆环状胶合板11的内径大于圆环状钢板14的外径，圆环状玻璃钢板15的内径小于圆环状钢板14的内径，圆环状玻璃钢板15的外径与圆环状胶合板11的外径一致；圆环状钢板14的端面上设有8个通孔，每个通孔均匹配有一螺栓，圆环状钢板14与螺栓焊接在一起，圆环状胶合板11的上端面和圆周面均包裹有两层纤维布，圆环状钢板14的底端面与圆周面包裹有两层纤维布12；人孔板2包括一个圆盘状胶合板21，圆盘状胶合板21的上、下端面和圆周面均包裹有两层纤维布22，人孔板端面上设有8个与隔板1上螺栓相对应的通孔，人孔板的上端面上设有把手23，下端面设有一层环形防水密封胶条24；人孔板的通孔穿过隔板1上的螺栓套装在隔板1上。

本实施例中，为了便于压模成型后的隔板1顺利出模，在圆环状胶合板11的上、下端面的纤维布12上均设有环形脱模布；为了使本叶根挡板能够顺利安装到整套风电叶片装置中，圆环状胶合板11由分离的两部分连接而成，其中分离面平行于隔板1的中心轴线，分离面与圆环状胶合板11上端面的交线处设有合页16，本实施例中设有3个规格为3寸的合页，3个合页安装在所在弦线的四等分点处；本实施例中的圆环状玻璃钢板15由两层纤维布12通过树脂粘结而成，纤维布层之间以纹理的45°方向交错布置，保证了圆环状玻璃钢板15的强度与韧性；合页16、螺栓13、及与螺栓配合连接的其它紧固件均要镀锌处理，螺栓13的强度不低于8.8级；圆环状胶合板11和圆盘状胶合板21均为烘干后的胶合板，圆环状胶合板11和圆盘状胶合板21的厚度范围均为2mm-20mm，本实施例中胶合板厚度选为12mm。

人孔板2的上、下端面和圆周面均由一层纤维布22包裹，不得有缝隙，本实施例中，包覆宽度为150mm，包覆的位置处须平整、无气泡；人孔板的上端面设有两个把手23，把手23相对于人孔板的中心对称，把手23的设置便于人孔板2与隔板1间的安装与拆卸；人孔板2下端面上防水密封胶条24的设置，使得隔板1与人孔板2间结合紧密，加强了两者间的固接效果。

本实施例中，隔板1与人孔板2采用胶合板，降低了成本；同时，胶合板的强度高，与纤维布压模成型后，连接性好，即使表面纤维层局部出现破损，因上、下两层均由树脂连接，纤维层的其它部分也不会受到影响。

本实施例中，叶根挡板的制作方法如下所述：

步骤一，隔板1的制作：首先将准备好的圆环状钢板14与螺栓13焊接在一起，然后在模具平台上平铺两层纤维布12，将圆环状钢板14放在纤维布12上的相应位置处，再用圆环状玻璃钢板15穿过螺栓平铺在圆环状钢板14的上端面上，然后将烘干后的圆环状胶合板11放在最上面的圆环状玻璃钢板15上端面的相应位置处，再用两层纤维布平铺在圆环状胶合板11与圆环状玻璃钢板15上，最后用隔板专用模具对圆环状胶合板11、圆环状钢板14、圆环状玻璃钢板15和纤维布12一起进行整体压制成型。

步骤二，人孔板2的制作：首先准备一块烘干后的圆盘状胶合板21，在圆盘状胶合板21的上、下端面和圆周面上均包裹一层纤维布22，然后用模具将圆盘状胶合板21与纤维布一起进行整体压制成型，生成人孔板，再在人孔板的上端面上安装把手23，最后在人孔板的下端面上粘结防水密封胶条24。

步骤三，叶根挡板成型：先将加工好的人孔板2套装在隔板1上，再用螺母、垫片与隔板1上的螺栓13配合连接，将隔板1与人孔板2固接在一起。

本实施例中，隔板1、人孔板2的制作过程中树脂加入填充材料，以腻子形式制作而成，提高了连接性能，不易分层；隔板1、人孔板2均采用整体压制成型，使得产品尺寸精度高、一致性好，且隔板1与人孔板2间设有对接区域，并由高强度的螺栓连接，使得两者间密封紧密；同时，用专用模具压制成型保证了纤维层间、连接面间不会缺胶，也不会产生多余富树脂，模具压制方法还可以起到排泡的作用，使隔板、人孔板内部的气泡大面积减少，且减少了自重，从根本上减少了外观及质量缺陷，整体压制成型使得成型的隔板1、人孔板2的结构更加稳定；隔板1与人孔板2之间安装方便，装配时无需再对隔板1或人孔2板进行切割、修型等工艺，隔板1通过合页将其分成大、小两部分，使得拼装及装配更加方便，节省了装配时间，提高了装配效率。

本实施例中，隔板的压制成型过程中所使用的隔板专用模具包括隔板上模体和隔板下模体；如图8、图9所示，隔板上模体为一个带有圆柱形凸台的圆盘结构，圆柱形凸台与圆盘共轴线，圆柱形凸台端平面上开有8个与隔板上螺栓相对应的通孔；如图10、图11所示，隔板下模体为圆盘结构，隔板下模体的上端面上开有与圆环状钢板相对应的圆环状凹槽，圆环状凹槽内开有8个与隔板上螺栓相对应的盲孔，隔板下模体的上端面上还设有一块矩形钢板，矩形钢板平面垂直于隔板下模体的上端面，矩形钢板厚度为1mm；本实施例中，隔板上模体的小轴端的轴长正好为隔板中圆环状胶合板的高度。

本实施例中，人孔板的压制成型过程中所使用的人孔板专用模具包括人孔板上模体和人孔板下模体；如图12、图13所示，人孔板上模体为一圆盘状结构，人孔板上模体的端面上开有8个与所述隔板上螺栓相对应的通孔；如图14、图15所示，人孔板下模体是一个带有圆柱形凹槽的圆盘结构，圆柱形凹槽与圆盘同轴线，圆柱形凹槽内设有8个与人孔板上模体上的通孔一一对应的立柱，所有立柱的中心轴线均垂直于人孔板下模体内圆柱形凹槽底面，保证了人孔板上模体体与下模体间配合紧密，确保了人孔板的压制质量。

综上所述，本发明成本低、自身承重能力强、尺寸精确度高、装配效率高，且产品质量高。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种叶根挡板，其特征在于：包括隔板和人孔板；所述隔板包括圆环状胶合板和圆环状钢板，所述圆环状胶合板与圆环状钢板同轴线，所述圆环状胶合板的底端面与圆环状钢板的顶端面之间设有一圆环状玻璃钢板，所述圆环状胶合板的内径大于圆环状钢板的内径，圆环状胶合板的外径大于圆环状钢板的外径，圆环状玻璃钢板的内径不大于圆环状钢板的内径，圆环状玻璃钢板的外径与圆环状胶合板的外径一致；所述圆环状钢板的端面上设有不少于2个通孔，每个所述通孔均匹配有一螺栓，所述圆环状钢板与螺栓固接，所述圆环状胶合板的上端面和圆周面均包裹有至少一层纤维布，所述圆环状钢板的底端面与圆周面包裹有至少一层纤维布；所述人孔板包括一个圆盘状胶合板，所述圆盘状胶合板的上、下端面和圆周面均包裹有至少一层纤维布，人孔板端面上设有与隔板上的螺栓相对应的通孔，所述人孔板的上端面上设有把手，下端面设有一层环形防水密封胶条；所述人孔板的通孔穿过隔板上的螺栓套装在隔板上。

2.根据权利要求1所述的叶根挡板，其特征在于：所述圆环状胶合板由分离的两部分连接而成，分离面平行于圆环状胶合板的中心轴线，所述分离面与圆环状胶合板上端面的交线处设有合页。

3.根据权利要求1所述的叶根挡板，其特征在于：所述圆环状钢板端面上的通孔相对于圆环状钢板的中心轴线均匀分布，且所述螺栓的中心轴线与圆环状玻璃钢板的上端面相垂直；所述圆环状钢板与螺栓的固接方式为焊接；所述螺栓强度不低于8.8级。

4.根据权利要求1所述的叶根挡板，其特征在于：所述圆环状玻璃板至少由两层纤维布通过树脂粘结而成，纤维布层之间以纹理的45°方向交错布置。

5.根据权利要求4所述的叶根挡板，其特征在于：所述树脂中加入填充材料，以腻子形式制作。

6.根据权利要求1所述的叶根挡板，其特征在于：所述圆环状胶合板和圆盘状胶合板均为烘干后的胶合板，圆环状胶合板和圆盘状胶合板的厚度范围均为2mm-20mm。

7.根据权利要求2所述的叶根挡板，其特征在于：所述合页要镀锌处理。

8.一种制作如权利要求1所述的叶根挡板的方法，包括下列步骤：

步骤一，隔板的制作

首先将准备好的圆环状钢板与螺栓焊接在一起，然后在模具平台上平铺至少一层纤维布，将圆环状钢板放在纤维布上的相应位置处，再用圆环状玻璃钢板穿过螺栓平铺在圆环状钢板的上端面上，然后将烘干后的圆环状胶合板放在圆环状玻璃钢板上的相应位置处，再用至少一层纤维布平铺在圆环状胶合板与圆环状玻璃钢板上，最后用隔板专用模具对圆环状胶合板、圆环状钢板、圆环状玻璃钢板和纤维布一起进行整体压制成型；

步骤二，人孔板的制作

首先准备一块烘干后的圆盘状胶合板，在圆盘状胶合板的上、下端面和圆周面上均包裹至少一层纤维布，然后用人孔板专用模具将圆盘状胶合板与纤维布一起进行整体压制成型，生成人孔板，再在人孔板的上端面上安装把手，在人孔板的下端面上粘结防水密封胶条；

步骤三，叶根挡板成型

先将加工好的人孔板套装在隔板上，再利用螺母、垫片与隔板上的螺栓配合连接，将隔板与人孔板固接在一起；

所述隔板专用模具，包括隔板上模体和隔板下模体；所述隔板上模体包括一圆盘，圆盘下端面中心处设有一圆柱形凸台，所述圆柱形凸台与圆盘共轴线，圆柱形凸台的端平面上开有与所述隔板上的螺栓相对应的通孔；所述隔板下模体是一个圆盘结构，隔板下模体的上端面上开有与圆环状钢板相对应的圆环状凹槽，所述圆环状凹槽内开有与所述隔板上的螺栓相对应的盲孔，所述隔板下模体的上端面上还设有一块矩形钢板，所述矩形钢板平面垂直于隔板下模体的上端面，矩形钢板厚度范围为0.5-5mm；

所述人孔板专用模具，包括人孔板上模体和人孔板下模体；所述人孔板上模体为一圆盘结构，人孔板上模体的端面上开有与所述隔板上的螺栓相对应的通孔；所述人孔板下模体为一个带有圆柱形凹槽的圆盘结构，所述圆柱形凹槽与圆盘同轴线，所述圆柱形凹槽内设有与人孔板上模体上的通孔相匹配的立柱。

9.一种制作如权利要求1所述的叶根挡板的方法，包括下列步骤：

步骤一，人孔板的制作

首先准备一块烘干后的圆盘状胶合板，在圆盘状胶合板的上、下端面和圆周面上均包裹至少一层纤维布，然后用人孔板专用模具将圆盘状胶合板与纤维布一起进行整体压制成型，生成人孔板，再在人孔板的上端面上安装把手，在人孔板的下端面上粘结防水密封胶条；

步骤二，隔板的制作

首先将准备好的圆环状钢板与螺栓焊接在一起，然后在模具平台上平铺至少一层纤维布，将圆环状钢板放在纤维布上的相应位置处，再用圆环状玻璃钢板穿过螺栓平铺在圆环状钢板的上端面上，然后将烘干后的圆环状胶合板放在圆环状玻璃钢板上的相应位置处，再用至少一层纤维布平铺在圆环状胶合板与圆环状玻璃钢板上，最后用隔板专用模具对圆环状胶合板、圆环状钢板、圆环状玻璃钢板和纤维布一起进行整体压制成型；

步骤三，叶根挡板成型

先将加工好的人孔板套装在隔板上，再利用螺母、垫片与隔板上的螺栓配合连接，将隔板与人孔板固接在一起；

所述隔板专用模具，包括隔板上模体和隔板下模体；所述隔板上模体包括一圆盘，圆盘下端面中心处设有一圆柱形凸台，所述圆柱形凸台与圆盘共轴线，圆柱形凸台的端平面上开有与所述隔板上的螺栓相对应的通孔；所述隔板下模体是一个圆盘结构，隔板下模体的上端面上开有与圆环状钢板相对应的圆环状凹槽，所述圆环状凹槽内开有与所述隔板上的螺栓相对应的盲孔，所述隔板下模体的上端面上还设有一块矩形钢板，所述矩形钢板平面垂直于隔板下模体的上端面，矩形钢板厚度范围为0.5-5mm；

所述人孔板专用模具，包括人孔板上模体和人孔板下模体；所述人孔板上模体为一圆盘结构，人孔板上模体的端面上开有与所述隔板上的螺栓相对应的通孔；所述人孔板下模体为一个带有圆柱形凹槽的圆盘结构，所述圆柱形凹槽与圆盘同轴线，所述圆柱形凹槽内设有与人孔板上模体上的通孔相匹配的立柱。