CN102848493A - 一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置 - Google Patents

Abstract

一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，主要是由软质内衬（2）、内侧玻璃钢弧形板（3）、绝缘陶瓷管（4）、电加热丝（5）、导热树脂（6）、外侧玻璃钢弧形板（7）、保温棉（8）、温控开关（9）、导线（10）构成。通过在成型后的风电叶片的前缘、后缘上制作可以和叶片严密贴合的内侧玻璃钢弧形板（3）和布局电加热丝（5），用温控开关（9）控制加热电路和加热温度，使加强成型的加热过程是在保温环境条件下自动控制进行，可以解决靠人工监测效果不稳定、加热过程热量散失过多和加热区域温度过低导致固化时间延长以及温度过高发生的风电叶片被烤糊等质量问题。提高了产品质量，减少了能源浪费，降低了生产成本。

Description

一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置

技术领域

    本发明属于复合材料加工成型技术领域，主要涉及一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置。

背景技术

大型风电叶片压力面和吸力面通过胶黏剂粘接后，需要在叶片外部的前缘、后缘合模缝的位置进行加强成型。加强材料是树脂和玻璃纤维布，采用灌注和手糊的方法成型。为使加强成型的位置达到规定强度要求，要求在对风电叶片前缘和后缘加强灌注和手糊完毕后，对加强部分进行加热。现有技术中的加强成型过程主要采用红外线烤灯加热，通过调整烤灯支架的高低和烤灯与风电叶片前缘、后缘的远近距离控制加热。这种加热方法由于受条件限制，无法在风电叶片表面覆盖保温层而导致加热时热量散失过多，至使需加热的区域温度上升过慢，耗费时间，耗费能源，增加成本。而且，由于这种加热方法还没有温度控制装置。为避免出现因加热温度不够所导致的固化时间延长及加热时间过长的问题和由于因加热温度太高烤糊风电叶片而产生的质量问题，所以加热过程全靠人工监测。但人工监测效果很不稳定，不但影响产品质量，而且增加了人工成本。为解决风电叶片前缘、后缘加强成型的加热问题，发明人查阅了很多文献资料，从已公开的专利申请号为200810240470.X“一种兆瓦级风电叶片模具的加热层及加热方法“和申请号为201120077146.8“一种风电叶片阴模加热保温结构”二篇专利文献中，前者的专利文献中记载的技术方案是：通过在模具母模表面的内结构层和外结构层之间至少设置三段导热层，每段导热层均由若干根弯曲成蛇形状的导流铜管以并排方式等间距平铺于所需位置。后者设计的技术方案是：加热保温结构设在风电叶片阴模的钢结构架外部，其由内到外依次设置有环氧树脂层、纤维内加强层、加热结构层、纤维外加强层、保温层和保温外层。这两项专利文献的技术方案都是针对大型风电叶片模具的加热和保温使用的，其管线布控系统复杂，且需要较多的辅助设施和专门的控制软件，不适合在大型风电叶片前缘、后缘加强区域的加热成型中使用。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明设计并公开了一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置。通过在成型后的风电叶片的前缘、后缘上制作可以和叶片严密贴合的弧形板，并在弧形板的外侧布局电加热丝，用温控开关控制加热电路开关和加热温度上下限，使加强成型的加热过程是在保温环境的条件下自动控制进行，这样就可以解决靠人工监测效果不稳定、加热过程热量散失过多和加热区域温度过低导致固化时间延长以及加热区域温度过高发生的风电叶片被烤糊等质量问题。

为了实现上述发明目的，本发明公开的具体技术方案是：一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，主要是由软质内衬、内侧玻璃钢弧形板、绝缘陶瓷管、电加热丝、导热树脂、外侧玻璃钢弧形板、保温棉、温控开关、导线构成，风电叶片前缘和风电叶片后缘上设置有与风电叶片前缘和风电叶片后缘需加热区域随形紧密贴合的，用玻璃纤维和树脂材料制成的内侧玻璃钢弧形板；所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其中：内侧玻璃钢弧形板是与叶片的前缘、后缘随形紧密贴合的；所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其中：在内侧玻璃钢弧形板内粘接有软质内衬，防止内侧玻璃钢弧形板刮伤叶片或加强所需的铺层；所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其中：在内侧玻璃钢弧形板上铺设有电加热丝，为加热区域加热、提供热源；电加热丝放置在绝缘陶瓷管内，在防止漏电的同时也便于检修和更换；所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其中：绝缘陶瓷管周围用导热树脂灌装密封，使热量均匀传递到整个内侧玻璃弧形板，防止局部过热；所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其中：用玻璃纤维和树脂材料制成的外侧玻璃钢弧形板贴合在装有电加热丝的绝缘陶瓷管和固化后的导热树脂上，外层包裹有保温棉，以防止热量散失；所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其中：温控开关自动控制加热电路的开或关，控制加热温度的上下限，以防止加热温度过高或过低。

本发明所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，在风电叶片前缘和后缘加强灌注或手糊完毕后，采用随形贴合的内侧玻璃钢弧形板与需加热区域贴合，减小加热装置与需加热区域之间的间隙；并在外侧玻璃钢弧形板的外层包裹有保温棉，起到在覆盖保温层的条件下对需加热区域进行加热的作用，达到了防止热量大量散失，提高能源利用率的目的。采用温控开关对加热电路开关的控制和加热温度上下限的控制，克服了人工监测效果不稳定的问题，避免出现热量散失过多、加热区域温度过低而导致固化时间延长或加热区域温度过高导致的风电叶片被烤糊的质量问题，提高了产品质量，减少了能源浪费，降低了产品的成本，大大提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明所述加热装置的结构示意图；

图2是本发明所述加热装置结构示意图中A处的局部放大图；

图3是本发明所述加热装置使用状态示意图。

图中：1、风电叶片；2、软质内衬；3、内侧玻璃钢弧形板；4、绝缘陶瓷管；5、电加热丝；6、导热树脂；7、外侧玻璃钢弧形板；8、保温棉；9、温控开关；10、导线；11、风电叶片后缘；12、风电叶片前缘；13、加热装置。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明的具体实施方式如下：

如图1、图2所示，本发明所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，主要是由软质内衬2、内侧玻璃钢弧形板3、绝缘陶瓷管4、电加热丝5、导热树脂6、外侧玻璃钢弧形板7、保温棉8、温控开关9、导线10构成；风电叶片前缘12和风电叶片后缘11上设置有与风电叶片前缘12和风电叶片后缘11需加热区域随形紧密贴合的用玻璃纤维和树脂材料制成的内侧玻璃钢弧形板3。在内侧玻璃钢弧形板3内粘接有软质内衬2，以防止内侧玻璃钢弧形板3刮伤风电叶片，并起到加强铺层的作用。电加热丝5铺设在内侧玻璃钢弧形板3上，为加热区域加热和提供热源。电加热丝5放置在绝缘陶瓷管4内，以防止漏电和便于检修和更换。绝缘陶瓷管4周围用导热树脂6灌装密封，使热量能均匀传递到整个内侧玻璃钢弧形板3上，防止局部过热。采用玻璃纤维和树脂材料制成的外侧玻璃钢弧形板7贴合在绝缘陶瓷管4和固化后的导热树脂6上，外层包裹有保温棉8以防止热量散失。导线10一端连接电加热丝5，另一端与温控开关9连接，温控开关9自动控制加热电路的开或关，控制加热温度的上下限，以防止加热温度过高或过低。为了便于移动，可在外侧玻璃钢弧形板上安装可移动支架。加热的具体操作过程是：大型风电叶片经半片灌注成型、合模粘接、胶粘剂固化后，形成叶片粗坯，将粗坯的风电叶片后缘11、风电叶片前缘12的飞边切除并打磨光滑，对形成叶片壳体风电叶片后缘11和风电叶片前缘12外表面需要加强成型的区域用树脂材料和玻璃纤维布进行加强处理。将加热装置13放置到叶片加热区域，并进行调整，使加热装置13上的软质内衬2与风电叶片1紧密贴合。连接加热电路与供电电路，调整温控开关9，设置加热温度上下限，启动自动控制。达到规定的加热时间后，关闭温控开关9，将加热装置13从风电叶片1上移除。

Claims (5)

1.一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其特征是：所述的加热装置主要是由软质内衬（2）、内侧玻璃钢弧形板（3）、绝缘陶瓷管（4）、电加热丝（5）、导热树脂（6）、外侧玻璃钢弧形板（7）、保温棉（8）、温控开关（9）、导线（10）构成；其中风电叶片前缘（12）和风电叶片后缘（11）上设置有与风电叶片前缘（12）和风电叶片后缘（11）需加热区域随形紧密贴合的、用玻璃纤维和树脂材料制成的内侧玻璃钢弧形板（3），内侧玻璃钢弧形板（3）内粘接有软质内衬（2）。

2.根据权利要求1所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其特征是：在内侧玻璃钢弧形板（3）上铺设有电加热丝（5），电加热丝（5）放置在绝缘陶瓷管（4）内。

3.根据权利要求1所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其特征是：绝缘陶瓷管（4）周围采和导热树脂（6）灌装密封。

4.根据权利要求1所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其特征是：用玻璃纤维和树脂材料制成的外侧玻璃钢弧形板（7）贴合在内装电加热丝（5）的绝缘陶瓷管（4）和固化后的导热树脂（6）上，外侧玻璃钢弧形板（7）的外层包裹有保温棉（8）。

5.根据权利要求1所述的一种用于大型风电叶片前缘、后缘加强成型的加热装置，其特征是：温控开关（9）自动控制加热电路的开或关，控制加热温度的上下限。

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