CN103334886A - 一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法 - Google Patents

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一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法，主要用于风电叶片根部与风机轮毂连接在一起后对螺母孔（2）的封堵，以解决螺母孔（2）内的螺母（4）及连接螺栓（3）长期暴露在大气环境下极易被腐蚀的问题。本发明的风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法采用有自粘性的软质橡胶带（5）对螺母孔（2）进行预封堵，再用硬质复合材料带（7）进行螺母孔（2）的保护封堵，内层软质橡胶带（5）起缓冲螺母冲击力的作用，外部硬质复合材料带（7）起防止外力冲击和密封作用。两层封堵带将螺母孔（2）所有的孔隙密封，避免了因螺母（4）冲击造成的复合材料带或胶粘剂破坏开裂，及螺母（4）、连接螺栓（3）因裸露在外的腐蚀问题。

Description

一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法
 
技术领域
本发明属于风力发电叶片根部连接系统螺母孔封堵技术领域，主要涉及一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法。
背景技术
近几年来，我国的风力发电机组装机进度迅猛，自2005年以来每年的装机量都在不断的快速增长，到2012年新增装机量的统计数字为0.１亿千瓦。在大量已投入使用的风力发电机组中，采用“Ｔ”型螺母螺栓连接方式将风力发电机叶片根部与风机轮毂连接在一起的占总量的80%以上。此种连接方式需要在风电叶片根部先钻出螺母孔和连接螺栓孔，再将螺母、连接螺栓按要求装入叶根，螺母孔贯穿风电叶片根部壳体，所以安装在螺母孔内的螺母端面会裸露在外，暴露在大气环境下，长期接触大气环境中的湿气、油污，螺母及连接螺栓有极易被腐蚀的危险，为了保护螺母及连接螺栓，需要对螺母孔进行封堵。目前，普遍使用的风电叶片螺母孔封堵方式多采用胶粘剂与复合材料封堵带的方式进行，其方法如下：首先将风电叶片根部的螺母端面用胶粘剂刮涂到与叶片壳体过渡平滑；之后通过手糊成型方式在螺母孔端面区域手糊玻璃纤维织物，其宽度大于螺母孔横截面直径；待胶粘剂和复合材料固化后，将边缘毛边等去除修整，并进行表面涂装，最终达到螺母孔封堵的目的。在实践中采用上述方法进行螺母孔封堵的风电叶片，在叶片装机或在叶片服役过程中，会因安装不当或维护不当导致封堵粘接层胶粘剂开裂。开裂的裂纹扩展导致螺母不能完全密封，进而接触到空气中水分或环境中的油污等，使螺母、连接螺栓遭受腐蚀而威胁到风电叶片与风机轮毂的连接，诱发安全事故。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的问题，为解决目前“T”型螺母螺栓连接的风电叶片方法中存在的螺母孔封堵开裂所带来的潜在风险，发明人提出了一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法，本发明所述的风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法的构思是：采用有自粘性的软质橡胶带对螺母孔进行预封堵，再用硬质的复合材料带进行螺母孔保护封堵，硬质的复合材料带通过胶粘剂粘接在软质橡胶带外侧，内层的软质橡胶带起缓冲螺母冲击力的作用，外层硬质复合材料带有保护外力冲击和密封作用。为实现上述发明目的，本发明所述的一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法及步骤如下：
1、风电叶片经半片灌注成型、各附件灌注成型、合模粘接、胶粘剂固化后形成叶片粗坯；
2、将叶片粗坯根部的飞边切割掉，并将切割端面铣磨平整；
3、用高精度切割钻孔机在叶片根部钻出连接螺栓孔和螺母孔；
4、在叶片的连接螺栓孔和螺母孔内安装叶片连接用的连接螺栓和螺母；
5、连接螺栓和螺母安装完毕后，进行螺母孔的预封堵处理，先用宽度大于螺母端面直径的软质橡胶带粘接封堵并完全覆盖螺母端面，软质橡胶带的中心线与螺母端面圆心连线重合；
6、对螺母孔完成预封堵后，在软质橡胶带两侧刮涂与硬质复合材料带宽度对应的胶粘剂，胶粘剂厚度大于软质橡胶带的厚度；
7、将硬质复合材料带粘接在螺母孔并完全覆盖软质橡胶带，硬质复合材料带的中心线要与螺母端面圆心连线相重合；
8、给粘接好的硬质复合材料带施加压力，使硬质复合材料带与叶片根部壳体完全粘接、密封；
9、消除并修整被硬质复合材料带挤出的多余胶粘剂。
所述的一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法，其中螺母孔封堵用的软质橡胶带具有自粘性，为橡胶质地较软、耐老化性能好的异戊橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶中的任何一种；所述的一种风电叶片根部连接螺母孔的封堵方法，其中外层硬质复合材料带为耐老化性能好和抗冲击性能好的玻璃纤维增强不饱和树脂复合材料、玻璃纤维增强聚酯树脂复合材料、玻璃纤维增强聚氨酯树脂复合材料、玻璃纤维增强环氧树脂复合材料中的任何一种。
    本发明所述的一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法，其叶片根部螺母孔采用软质橡胶带预封堵和硬质复合材料带外封堵的双重封堵方式，能很好的保护风电叶片“T”型螺母螺栓连接系统长期不受外界湿气、水分、油污等侵蚀。外层硬质复合材料带能起到螺母免受外界的硬性冲击或碰撞的保护作用，内层的软质橡胶带可以起到缓冲并吸收掉螺母对两端硬质复合材料带的冲击功，两层封堵带将螺母孔所有的孔隙密封，避免了因螺母冲击造成的复合材料带或胶粘剂的破坏开裂，以及螺母、螺栓因裸露在外的腐蚀问题。
附图说明
图1为风电叶片根部连接示意图；
图2为风电叶片根部螺母孔软质橡胶带预封堵及胶粘剂刮涂示意图；
图3为风电叶片根部螺母孔硬质复合材料带封堵示意图；
图4为风电叶片根部螺母孔封堵横截面示意图；
图5为风电叶片根部螺母孔封堵横截面的局部放大示意图。
图中：1、叶片根部壳体；2、螺母孔；3、连接螺栓；4、螺母；5、软质橡胶带；6、胶粘剂；7、硬质复合材料带。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明如下：
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明所述的一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法，主要是解决螺母孔2的封堵开裂问题，采用有自粘性软质橡胶带5对螺母孔2进行预封堵，再用硬质复合材料带7进行螺母孔2保护封堵。硬质复合材料带7通过胶粘剂6粘接在软质橡胶带5的外侧。内层的软质橡胶带5起缓冲螺母4冲力的作用，避免了因螺母4冲击造成的硬质复合材料带7或胶粘剂6的破坏开裂。外层的硬质复合材料带7能保护螺母4免受外界的硬性冲击或碰撞的作用。胶粘剂6将硬质复合材料带7牢固粘接到叶片根部壳体1上，并密封所有的孔隙，防止水分、油污的侵入。预封堵用的软质橡胶带5可选用有自粘性、质地软、耐老化性能好的异戊橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶中的任何一种；硬质复合材料带7可选用耐老化性能好、抗冲击性能好的玻璃纤维增强不饱和树脂复合材料、玻璃纤维增强聚酯树脂复合材料或玻璃纤维增强环氧树脂复合材料中的任何一种；粘接用的胶粘剂6可选用粘接性好的环氧类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂中的任何一种。封堵方法和步骤是：
1、风电叶片经半片灌注成型、各附件灌注成型、合模粘接、胶粘剂固化后形成叶片粗坯；
2、将叶片粗坯根部的飞边切割掉，并将切割端面铣磨平整；
3、用高精度切割钻孔机在叶片根部壳体1上钻出螺栓孔和螺母孔2；
4、在叶片根部壳体1上的连接螺栓孔3和螺母孔2内安装连接螺栓3和螺母4；
5、连接螺栓3和螺母4安装完毕后，进行螺母孔2的预封堵处理，先用宽度大于螺母4端面直径的软质橡胶带5粘接封堵并完全覆盖螺母4端面，软质橡胶带5具有自粘性，其中心线与螺母4端面圆心连线重合；
6、对螺母孔2完成预封堵后，在软质橡胶带5的两侧刮涂与硬质复合材料带7宽度对应的胶粘剂6，胶粘剂6的厚度大于软质橡胶带5的厚度；
7、将硬质复合材料带7粘接在螺母孔2处并完全覆盖软质橡胶带5，硬质复合材料带7的中心线要与螺母4端面圆心连线相重合；
8、给粘接好的硬质复合材料带7施加压力，使硬质复合材料带7与叶片根部壳体1完全粘接、密封；
9、消除并修整被硬质复合材料带7压挤出的多余胶粘剂6。

Claims (3)

1.一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法，其特征是：所述的风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法和步骤是：
① 风电叶片经半片灌注成型、各附件灌注成型、合模粘接、胶粘剂固化后形成叶片粗坯；
② 将叶片粗坯根部的飞边切割掉，并将切割端面铣磨平整；
③ 用高精度切割钻孔机在叶片根部壳体（1）上钻出连接螺栓孔和螺母孔（2）；
④ 在叶片根部壳体（1）上的连接螺栓孔和螺母孔（2）内安装叶片连接用的连接螺栓（3）和螺母（4）；
⑤ 连接螺栓（3）和螺母（4）安装完毕后，进行螺母孔（2）的预封堵处理，先用宽度大于螺母（4）端面直径的软质橡胶带（5）粘接封堵并完全覆盖螺母（4）端面，软质橡胶带（5）的中心线与螺母（4）端面圆心连线重合；
⑥ 对螺母孔（2）完成预封堵后，在软质橡胶带（5）两侧刮涂与硬质复合材料带（7）宽度对应的胶粘剂，胶粘剂厚度大于软质橡胶带（5）的厚度；
⑦ 将硬质复合材料带（7）粘接在螺母孔（2）处并完全覆盖软质橡胶带（5），硬质复合材料带（7）的中心线要与螺母（4）端面圆心连线相重合；
⑧ 给粘接好的硬质复合材料带（7）施加压力，使硬质复合材料带（7）与叶片根部壳体（1）完全粘接、密封；
⑨ 消除并修整被硬质复合材料带（7）挤出的多余胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法，其特征是：软质橡胶带（5）选用具有自粘性、质地较软、耐老化性能好的异戊橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶中的任何一种。
3.根据权利要求1所述的一种风电叶片根部连接系统螺母孔的封堵方法，其特征是：外层硬质复合材料带（7）选用耐老化性能好和抗冲击性能好的玻璃纤维增强不饱和树脂复合材料、玻璃纤维增强聚酯树脂复合材料、玻璃纤维增强聚氨酯树脂复合材料、玻璃纤维增强环氧树脂复合材料中的任何一种。
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