CN103273593B - 风机叶片粘接角模具制造方法及风机叶片粘接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了风机叶片粘接角模具制造方法及风机叶片粘接方法，所述粘接角模具制造方法包括：将第一叶片壳体安装在第一模具中；在第一模具的法兰凸台外侧铺设上下对称的第一支撑件，其中，第一支撑件的上侧的形状与法兰凸台外侧的形状对应；在第一叶片壳体的靠近端部的内侧贴设模拟涂胶层，模拟涂胶层的上边缘与第一模具的边缘平齐；在支撑件、模拟涂胶层和法兰凸台上成型过渡模的主体部分；将过渡模的主体部分在竖直方向上翻转180度，并以过渡模的主体部分的与第一支撑件接合的一侧的表面作为工作面；在过渡模的主体部分的工作面上翻制粘接角模具。通过设置模拟涂胶层可在合模时产生理想的粘接胶间隙，不仅确保了粘接的强度，而且避免了浪费。

Description

风机叶片粘接角模具制造方法及风机叶片粘接方法

技术领域

本发明涉及风机叶片成型工艺领域，更具体地讲，涉及一种利用过渡模技术来制作风机叶片的粘接角模具的方法以及利用该粘接角模具粘接风机叶片边缘的方法。

背景技术

大型风力发电机的每个叶片包括SS面(即吸力面，参见附图10中的)壳体和PS面(即，压力面)。在制造叶片时，每个叶片通常分别成型两个彼此相对的叶片壳体，然后再将两个叶片壳体粘接在一起，从而组合形成一个完整的叶片。在叶片成型过程中，需要在叶片的前后缘位置安装粘接角模具，在其上手糊(或真空灌注)前后缘的粘接角，然后在粘接角上刮粘接胶，在合模的过程中将两片壳体的前后缘分别粘接在一起。这里提到的粘接角也称为阻胶法兰，这里提到的粘接角模具也称为阻胶法兰模具。

中国专利CN 102350801 A公开了一种制备前缘粘接角模具及部件的方法，其主要方案是：分别在SS面壳体和PS面壳体及模具法兰前缘手糊玻璃纤维布，待其固化后再进行合模，用粘接胶结合在一起，制作成粘接角模具。存在的问题是粘接胶的合模间隙没有体现在粘接角模具上，每次制作粘接角都要在PS面上打脱模剂，手糊玻璃纤维(作为合模胶的间隙)，然后再进行手糊，每只叶片均需耗费大量的脱模剂、玻璃纤维和树脂，浪费材料及人工，延长了风机叶片的生产周期。另外，粘接角模具在凸台处一共只有4层玻璃纤维，强度较差，对于靠近叶尖的地方，上下模具间隙较小，即使只用4层玻璃纤维布也会太厚，从而而影响合模；而且，该方式制作出的粘接角模具厚度有限，刚度较小，容易变形。

中国专利CN 102320142 A公开了一种制备后缘粘接角模具及部件的方法，其主要方案是：分别在SS面和PS面壳体及模具法兰后缘手糊玻璃纤维布，待其固化后再进行合模，用粘接角结合在一起，制作成粘接角模具。用粘接角模具的凸面制作出粘接角，然后将粘接角使用合模胶固定在SS面上。存在的问题是：需要先从粘接角模具上手糊出粘接角，再用合模胶将粘接角固定在SS面上，浪费合模胶材料，成本高，且操作繁琐。

从上面的两种方案可以看出，现有的技术存在诸多问题：前缘粘接角模具上未体现合模胶间隙，每次制作粘接角都要在PS面上手糊与合模间隙等厚的玻璃纤维布；粘接角模具凸台处厚度受上下模空合模间隙控制，粘接角模具玻璃纤维层数较少，刚性不好；后缘粘接角需要使用合模胶固定在SS面上，浪费材料和人工。

因此，有必要需要解决上述现有技术中所存在的问题，并且以容易成型的方式制造出的尺寸精确的粘接角模具和粘接角部件，并且在风机叶片前后缘粘接过程中减少材料和人工成本上的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种尺寸精确且容易成型的粘接角模具制造方法。

本发明的另一目的在于提供一种粘结角部件形状合适的风机叶片前后缘粘接方法。

本发明的再一个目的在于提供一种不浪费材料和人工成本的风机叶片粘接方法。

为了实现上述目的，提供了一种风机叶片粘接角模具制造方法，其中，每个风机叶片包括第一叶片壳体和第二叶片壳体，所述方法包括如下步骤：将第一叶片壳体安装在第一模具中；在第一模具的法兰凸台外侧铺设上下对称的第一支撑件，其中，第一支撑件的上侧的形状与法兰凸台外侧的形状对应；在第一叶片壳体的靠近端部的内侧贴设模拟涂胶层，模拟涂胶层的上边缘与第一模具的边缘平齐；在支撑件、模拟涂胶层和法兰凸台上成型过渡模的主体部分；将过渡模的主体部分在竖直方向上翻转180度，并以过渡模的主体部分的与第一支撑件接合的一侧的表面作为工作面；在过渡模的主体部分的工作面上翻制粘接角模具。

所述第一支撑件可由两层木板制成。

所述方法还可包括在过渡模的主体部分的工作面的相反侧上安装第二支撑件，以使翻转后的过渡模的主体部分能够被水平地支撑。

所述模拟涂胶层可由蜂蜡片形成。

所述模拟涂胶层可由石膏、黄泥、橡皮泥或手糊布形成。

所述第二支撑件可由木板制成。

所述制造方法还可包括在第一支撑件和叶片壳体与第一模具的接缝处用铝箔胶带密封。

所述方法还可包括在成型过渡模的主体部分之前在第一支撑件和铝箔胶带上打脱模剂。

所述方法可适用于粘接风机叶片的前缘和后缘。

所述过渡模的主体部分可通过手糊成型。

所述过渡模的主体部分的厚度可为0.8cm至1.2cm。

所述木板之间的接缝可用铝箔胶带密封。

所述模拟涂胶层的宽度可等于粘接角模具的宽度或者比粘接角模具的宽度宽0至3cm。

根据本发明的另一方面，还提供了一种风机叶片制造方法，包括如下步骤：制备风机叶片的第一叶片壳体和第二叶片壳体；将第二叶片壳体安装在第二模具中；利用上述的方法制造粘接角模具；将粘接角模具安装在第二模具上，并使粘接角模具的工作面朝向第二模具的内侧；在粘接角模具的工作面以及第二叶片壳体的靠近端部的内侧成型粘接角；在粘接角固化后去除粘接角模具；在粘接角上涂胶并合模。

所述粘接角模具可通过F夹安装在第二模具上。

在安装粘接角模具之后可在粘接角模具的工作面上贴免打磨布。

粘接角可通过手糊成型。

所述风机叶片制造方法还可包括在粘接角固化之后撕掉免打磨布，并对粘接角上存在的气泡亮点进行修理。

所述第一叶片壳体和第二叶片壳体可通过真空灌注成型。

附图说明

通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1至图3是示出根据本发明的实施例的制造过渡模的主体部分的过程的侧视图；

图4是示出了根据本发明的实施例的过渡模的主体部分和支撑部分的侧视图；

图5是示出了根据本发明的实施例的方法中利用过渡模翻制粘接角模具的侧视图；

图6示出了根据本发明的实施例的粘接角模具的侧视图，图7示出了根据本发明的实施例的过渡模的立体图；

图8至图9示出了根据本发明的实施例的方法中利用粘接角模具制造粘接角的侧视图；

图10示出了根据本发明的实施例的方法中涂胶合模操作的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。

在下文中，将以粘接叶片前缘为例进行描述，然而，本发明同样适用于粘接叶片后缘。此外，为了清楚起见，附图未必按照比例绘制。可夸大或最小化一些特征，以示出具体部件的细节。在本申请中公开的具体结构和功能性细节不被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域的技术人员如何实施本发明的代表性基础。

附图中可能会夸大或缩小相关部位的尺寸，而且可能会省略或修改某些细节部分，以免使得本发明的主旨不清楚。例如，在附图中为了便于理解，将手糊制品的拐角处绘制为直角，但是在实际制造中手糊制品在拐角处可以为圆角。

首先，分别成型每个叶片的两个叶片壳体(也可称为半叶片壳体)。例如，可通过真空灌注方法分别形成吸力面壳体2(即，第一叶片壳体)和压力面壳体13(即，第二叶片壳体)(参见图10)。吸力面壳体2可以包括由纤维增强树脂材料形成的外壳以及位于外壳内侧的芯材部分3，压力面壳体13也可以包括由纤维增强树脂材料形成的外壳以及位于外壳内侧的芯材部分12。为了方便粘接，在吸力面壳体2和压力面壳体13彼此结合的区域不具有芯材部分，以为粘接预留足够的空间。

接着，如图1至图3所示制造用于翻制粘接角模具8的过渡模7。

如图1所示，首先将一个叶片壳体(例如，吸力面壳体2)安装在上模具1中。然后，如图2所示，在上模具1的模具的法兰凸台的外侧安装第一支撑件，以方便制造过渡模7。在一个实施例中，可以在上模具1的模具的法兰凸台的外侧安装木板作为第一支撑件。例如，可安装两层木板，第一层木板4的厚度等于模具的法兰凸台的厚度，宽度可以比法兰的宽度小，这层木板主要起支撑作用；第二层木板5放置在第一层木板4的上面，并且与第一层木板4厚度相同。如图2所示，第二层木板5在靠近模具的法兰凸台的台阶处形成与模具的法兰凸台相同且对称的角度，以为后续制造粘接角模具8做准备。木板在长度方向可以使用多张木板拼装，但是要错开两层木板4和5的接缝，并用铝箔胶带将接缝密封。

第一层木板4可用快速胶粘接在模具法兰上，第二层木板5可用自攻钉固定在第一层木板上。安装自动钉之前要打沉头孔，并在自攻钉安装完后用铝箔胶带密封。第二层木板5的上表面应当为光滑的涂层表面。虽然这里以木板为示例进行了描述，然而也可以其它类似合适的材料替代木板，只要第一支撑件的尺寸有一定的硬度并且保证第一支撑件的形状要求即可。

在安装好木板4和5之后，在吸力面壳体2的内侧贴可塑形的材料片，以作为涂胶模拟层6。优选地，这里可选用蜂蜡片作为涂胶模拟层6，因为蜂蜡片不仅具有可塑性，而且厚度均匀、具有很好的随形性和柔韧性，所以能够精确模拟涂胶层的厚度。然而本发明不限于此，例如，也可选择石膏、橡皮泥、黄泥等其它合适的材料，或者用手糊布的方式来模拟粘接胶的厚度。手糊布的方式虽然其厚度的一致性不如使用蜂蜡片，但是其成本低，也同样具有良好的使用价值。在贴覆过程中，蜂蜡片的一边与上模具1上边缘平齐，蜂蜡片的宽度等于粘接角模具的宽度或者比粘接角模具的宽度略大，例如大0cm至3cm也是可以的。在贴完蜂蜡片之后，在木板5的倒角与叶片壳体2的接缝处用铝箔胶带密封，并在第二层木板5及铝箔胶带上打脱模剂。

显然，贴设蜂蜡片的步骤与设置第一支撑件的步骤既可以同时进行，也可以先后进行，即，这两个工艺步骤的先后顺序可以颠倒。

然后，如图3所示，在木板5、上模具1的法兰凸台和蜂蜡片上手糊成型过渡模7的主体部分7-1，优选地，过渡模7的主体部分的厚度为0.8cm至1.2cm，最好为1cm左右。在完成主体部分7-1的成型以后，在主体部分7-1的与接触木板5的一侧相对的另一侧(即外侧)的表面上安装木板等材料的支撑件7-2和7-3(也可被称为第二支撑件，以与第一支撑件进行区分)。支撑件7-2和7-3可以分别形成，例如，可使用木板做肋板加固，然后在肋板上再安装一层木板的方式形成，或者，支撑件7-2和7-3也可以一体地形成，只要支撑件7-2和7-3能够平稳地支撑主体部分7-1即可。这样，在由主体部分7-1和支撑件7-2和7-3构成的过渡模7在竖直方向上被翻转180度之后，可使得过渡模7的主体部分7-1的所述另一侧放置为朝下并能够被平稳地放置于地面上或其它平台上，以方便制作粘接角模具，如图4和图7所示。虽然这里描述了在过渡模的主体部分的外侧安装支撑件7-2和7-3，但是也可省略该工艺步骤，只要翻制粘接角模具能够顺利进行即可。

这样，由于木板5在靠近模具的法兰凸台的台阶处形成与模具法兰凸台相同且对称的角度，主体部分7-1的与木板5接触的一侧可用作过渡模7的工作面，以用于精确地制造粘接角模具的工作面。既，通过在过渡模7的工作面上手糊玻璃纤维布层即可实现翻制粘接角模具8，如图5所示。此外，在形成过渡模7的工作面的过程中，如在前面的工艺步骤中所描述的，由于贴设了涂胶模拟层6并且完全模拟了模具的法兰凸台外侧的形状，因此通过过渡模7的工作面翻制的粘接角模具8的尺寸更为精确。图6中示出了制作完成的粘接角模具8。

由于粘接角模具8的通过过渡模7的工作面翻制的表面为工作面，因此粘接角模具8的厚度可以大一些，以提高其刚度。

随后，如图8所示，将粘接角模具8安装在下模9上并用F夹夹住，然后在其上贴免打磨布，并在粘接角模具8的工作面和压力面壳体13的内侧手糊粘接角10，如图9所示。

在粘接角10固化之后，去掉粘接角模具8并撕掉免打磨布，由此可在粘接角10上形成粗糙的粘接面，并对上面存在的气泡亮点进行修理。

如图10所示，在叶片合模过程中，在粘接角10上涂胶11，并合模。由于粘接角10与叶片壳体之间的间隙均匀且随形，间隙厚度基本上等于前面贴设的蜂蜡片的厚度。

虽然附图1至10中的所有图示均以叶片前缘为例，但是后缘的粘接角也是或可以采用同样的方式和原理，SS面(即，吸力面)后缘由于有拐角，尤其要注意将蜂蜡片贴在叶片壳体上时要压实，使蜂蜡片产生塑性变形，不反弹。

通过上面的描述清楚的是，使用蜂蜡片等模拟出合模用的粘接胶的厚度(通常为4-10mm)，考虑了叶片壳体的玻璃钢层的厚度，并且使用过渡模来翻制粘接角模具，从而使得利用这种工艺方法翻制出来的粘接角在合模时产生了非常理想的粘接胶间隙，确保了粘接的强度，避免了合模胶的浪费，减少了繁琐的人工操作。

本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。

Claims (19)

1.一种风机叶片粘接角模具制造方法，其中，每个风机叶片包括第一叶片壳体和第二叶片壳体，所述方法包括如下步骤：

将第一叶片壳体安装在第一模具中；

在第一模具的法兰凸台外侧铺设上下对称的第一支撑件，其中，第一支撑件的上侧的形状与法兰凸台外侧的形状对应；

在第一叶片壳体的靠近端部的内侧贴设模拟涂胶层，模拟涂胶层的上边缘与第一模具的边缘平齐；

在支撑件、模拟涂胶层和法兰凸台上成型过渡模的主体部分；

将过渡模的主体部分在竖直方向上翻转180度，并以过渡模的主体部分的与第一支撑件接合的一侧的表面作为工作面；

在过渡模的主体部分的工作面上翻制粘接角模具。

2.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述第一支撑件由两层木板制成。

3.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述方法还包括在过渡模的主体部分的工作面的相反侧上安装第二支撑件，以使翻转后的过渡模的主体部分能够被水平地支撑。

4.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述模拟涂胶层由蜂蜡片形成。

5.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述模拟涂胶层由石膏、黄泥、橡皮泥或手糊布形成。

6.如权利要求3所述的制造方法，其中，所述第二支撑件由木板制成。

7.如权利要求1所述的制造方法，还包括在第一支撑件和叶片壳体与第一模具的接缝处用铝箔胶带密封。

8.如权利要求7所述的制造方法，其中，所述方法还包括在成型过渡模的主体部分之前在第一支撑件和铝箔胶带上打脱模剂。

9.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述方法适用于粘接风机叶片的前缘和后缘。

10.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述过渡模的主体部分通过手糊成型。

11.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述过渡模的主体部分的厚度为0.8cm至1.2cm。

12.如权利要求2所述的制造方法，其中，所述木板之间的接缝用铝箔胶带密封。

13.如权利要求1所述的制造方法，其中，所述模拟涂胶层的宽度等于粘接角模具的宽度或者比粘接角模具的宽度宽0至3cm。

14.一种风机叶片制造方法，包括如下步骤：

制备风机叶片的第一叶片壳体和第二叶片壳体；

将第二叶片壳体安装在第二模具中；

利用如权利要求1至12中所述的方法制造粘接角模具；

将粘接角模具安装在第二模具上，并使粘接角模具的工作面朝向第二模具的内侧；

在粘接角模具的工作面以及第二叶片壳体的靠近端部的内侧成型粘接角；

在粘接角固化后去除粘接角模具；

在粘接角上涂胶并合模。

15.如权利要求14所述的风机叶片制造方法，其中，所述粘接角模具通过F夹安装在第二模具上。

16.如权利要求14所述的风机叶片制造方法，其中，在安装粘接角模具之后在粘接角模具的工作面上贴免打磨布。

17.如权利要求14所述的风机叶片制造方法，其中，粘接角通过手糊成型。

18.如权利要求16所述的风机叶片制造方法，还包括在粘接角固化之后撕掉免打磨布，并对粘接角上存在的气泡亮点进行修理。

19.如权利要求14所述的风机叶片制造方法，其中，所述第一叶片壳体和第二叶片壳体通过真空灌注成型。