CN104416919A - 风力发电叶片主模主梁一体成型方法 - Google Patents

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    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
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Abstract

本发明提供风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其包括如下步骤：将主梁布层铺设在叶片壳体布层中间区域，并在其下方设置一连续毡，用于导流树脂；在叶片壳体布层上以及主梁布层两侧边缘上铺设导流网，主梁布层中间区域上不铺导流网；在主梁布层中间区域上铺设透气膜；在主梁布层两侧边缘上分别设置一第一导流管和一第二导流管；导流管同时开启进行真空灌注，树脂渗透到连续毡上，在连续毡中流动，并在主梁布层内由下往上渗透，最后在主梁布层中间交汇将主梁布层灌满。该方法通过灌注体系，让主梁自下而上的灌满，树脂液面最后在透气膜下汇集，具有主梁灌注过程可控、可观察、灌注时间短、主梁没有包络风险等特点，显著降低一体成型的质量隐患。

Description

风力发电叶片主模主梁一体成型方法
技术领域
本发明特别涉及一种风力发电叶片主模主梁一体成型方法。
背景技术
复合材料风力发电叶片（简称风电叶片）的生产方法的简化涉及到叶片成本和工人的劳动强度，是叶片生产方法首先要注意到的事情。目前大部分风力发电叶片，尤其是大型叶片仍然采用多步法成型方法（两次或两次以上复合材料成型方法），即先分别制备叶片的上、下外壳（叶片壳体）和抗剪腹板及主梁，然后采用胶结、手糊等方法使之组合成一个整体。主梁单独成型时可采用手糊、挤压或真空灌注等方法，可控性较强，容易操作，但增加了主梁模具和工序，使叶片成本上升，耗费工时较多，而且可能使主梁与其他铺层的界面结合强度降低，不利于风电叶片生产效率和质量的控制。如果采用开放式手糊成型的方法制作主梁预制件，污染指数高，工人劳动强度更大。现有技术中也有风电叶片一体成型的方法，其通常是在主梁上铺设导流网，并在主梁两侧设置树脂阻流区域，使得树脂能更好地浸润较难渗透的主梁布层。其渗透方式是从上往下渗透的，然而其主梁的灌注情况是无法控制的，灌注的质量不稳定，容易发生在树脂阻流区域由于下方的主梁的布层没有得到树脂的浸润而包络。在发生这种情况时，也只有在加热固化、脱模后才能发现，严重的话会造成叶片报废。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中无法控制主梁的灌注情况、导致灌注质量不稳定、容易在树脂阻流区域包络、甚至使整个叶片报废等缺陷，提供一种风力发电叶片主模主梁一体成型方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其特点在于，其包括如下步骤：
S1：将主梁布层铺设在叶片壳体布层中间区域，并在所述主梁布层下方设置一连续毡，用于导流树脂；
S2：在叶片壳体布层上以及主梁布层两侧边缘上铺设导流网，主梁布层中间区域上不铺导流网；
S3：在主梁布层中间区域上铺设透气膜；
S4：在主梁布层两侧边缘上分别设置一第一导流管和一第二导流管；
S5：导流管同时开启进行真空灌注，树脂渗透到连续毡上，在连续毡中流动，并在主梁布层内由下往上渗透，最后在主梁布层中间交汇将主梁布层灌满。
较佳地，在步骤S1中，所述连续毡在主梁布层的长度方向上均比主梁布层长出5厘米。
较佳地，在步骤S1中，所述连续毡在主梁布层的宽度方向上均比主梁布层宽出3-5厘米。
较佳地，在步骤S2中，导流网在靠近叶片前缘一侧覆盖主梁布层4厘米。
较佳地，在步骤S2中，导流网在靠近叶片后缘一侧覆盖主梁布层6厘米。
较佳地，在步骤S4中，在靠近叶片后缘的叶片壳体布层上还设有若干第三导流管。
较佳地，在步骤S4中，在靠近叶片根部的叶片壳体布层上还设有若干第四导流管。
较佳地，所述若干第三导流管随树脂向叶片后缘逐渐渗透时依次开启。
较佳地，所述若干第四导流管随树脂向叶片根端逐渐渗透时依次开启。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的风力发电叶片主模主梁一体成型方法通过灌注体系，让主梁自下而上的灌满，树脂液面最后在透气膜下汇集，具有主梁灌注过程可控、可观察、灌注时间短、主梁没有包络风险、对现有主模灌注体系不做改动等特点，显著降低一体成型的质量隐患，在叶片行业起到积极作用。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的风力发电叶片的局部示意图。
图2为本发明较佳实施例的风力发电叶片主模主梁一体成型方法的一工艺示意图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
如图1、2所示，本发明提供一种风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其主要涉及到连续毡1、主梁布层2、叶片壳体布层3、导流网4、透气膜5和带有进料口6的导流管7。具体地，该方法包括如下步骤：
S1：将主梁布层2铺设在叶片壳体布层3中间区域，并在其下方设置一连续毡1，用于导流树脂；连续毡1在主梁布层2的长度方向上均比主梁布层2长出5厘米；连续毡1在主梁布层2的宽度方向上均比主梁布层2宽出3-5厘米。当然本领域技术人员应当理解，此处连续毡1在主梁布层2长度和宽度方向上比主梁布层2宽出的距离是根据多次反复实验确定的较佳的数据，也可以采用其他数值。设置连续毡1是因为连续毡1可以加快树脂的渗透速率，从而将从主梁布层2边缘渗透下来的树脂导流到主梁布层2的底部，以实现从主梁布层2底部由下往上渗透。连续毡1在主梁布层2的四周都富余一定的距离，也就使得连续毡1可以接触叶片壳体布层3，也就更有利于将树脂导流过来。
S2：在叶片壳体布层3上以及主梁布层2两侧边缘上铺设导流网4，主梁布层2中间区域上不铺导流网4；导流网4在靠近叶片前缘一侧覆盖主梁布层4厘米；导流网4在靠近叶片后缘一侧覆盖主梁布层6厘米。在叶片壳体布层3上铺设导流网4是为了使得让树脂更快更好地浸润整个叶片壳体布层3。而将导流网4的前缘和后缘覆盖主梁布层2的一定距离也是经过多次反复实验确定的较佳的数据，使得整个叶片壳体布层3与主梁布层2最终几乎可以同时灌注完成，当然根据实际操作情况，也可以采用其他数值。
S3：在主梁布层2中间区域上铺设透气膜5。在透气膜5上可以实现吸气操作，气体会通过透气膜5，而树脂则不会。在步骤S2中，主梁布层2中间区域上不铺导流网4，而此处则代替铺设透气膜5，就是为了实现主梁布层2由下往上灌注，以及由主梁布层2两侧往中间灌注。这样做的好处是，可以很容易地确定较难渗透的主梁布层2完全被树脂浸润，而不像现有技术中那样，树脂在主梁布层中由上往下、从中间往两侧渗透，容易导致的渗透不完全等后果。
S4：在主梁布层2两侧边缘上分别设置一第一导流管71和一第二导流管72；在靠近叶片后缘的叶片壳体布层上设有若干第三导流管73，第三导流管随树脂向叶片后缘逐渐渗透时依次开启；在靠近叶片根部的叶片壳体布层上设有若干第四导流管74，第四导流管随树脂向叶片根端逐渐渗透时依次开启。第一导流管71和第二导流管72设置在主梁布层两侧边缘，也正是为了从主梁布层2两侧往中间灌注，而对于叶片壳体布层3则是往其前缘和后缘渗透。对于靠近叶片后缘的叶片壳体布层上设置的若干第三导流管和靠近叶片根部的叶片壳体布层上设置的若干第四导流管，是由于叶片较宽，叶片壳体布层3的一些区域的渗透需要一些时间，所以就通过设置这些导流管进行补给，一定程度上加快了灌注的速度。具体设置的导流管数目和设置的位置可以针对需要灌注的叶片而设定。
S5：第一导流管和第二导流管同时开启进行真空灌注，树脂渗透到连续毡1上，在连续毡1中流动，并在主梁布层2内由下往上渗透，最后在主梁布层2中间交汇将主梁布层2灌满。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1：将主梁布层铺设在叶片壳体布层中间区域，并在所述主梁布层下方设置一连续毡，用于导流树脂；
S2：在叶片壳体布层上以及主梁布层两侧边缘上铺设导流网，主梁布层中间区域上不铺导流网；
S3：在主梁布层中间区域上铺设透气膜；
S4：在主梁布层两侧边缘上分别设置一第一导流管和一第二导流管；
S5：导流管同时开启进行真空灌注，树脂渗透到连续毡上，在连续毡中流动，并在主梁布层内由下往上渗透，最后在主梁布层中间交汇将主梁布层灌满。
2.如权利要求1所述的风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其特征在于，在步骤S1中，所述连续毡在主梁布层的长度方向上均比主梁布层长出5厘米。
3.如权利要求1所述的风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其特征在于，在步骤S1中，所述连续毡在主梁布层的宽度方向上均比主梁布层宽出3-5厘米。
4.如权利要求1所述的风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其特征在于，在步骤S2中，导流网在靠近叶片前缘一侧覆盖主梁布层4厘米。
5.如权利要求1所述的风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其特征在于，在步骤S2中，导流网在靠近叶片后缘一侧覆盖主梁布层6厘米。
6.如权利要求1所述的风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其特征在于，在步骤S4中，在靠近叶片后缘的叶片壳体布层上还设有若干第三导流管。
7.如权利要求1所述的风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其特征在于，在步骤S4中，在靠近叶片根部的叶片壳体布层上还设有若干第四导流管。
8.如权利要求6所述的风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其特征在于，所述若干第三导流管随树脂向叶片后缘逐渐渗透时依次开启。
9.如权利要求7所述的风力发电叶片主模主梁一体成型方法，其特征在于，所述若干第四导流管随树脂向叶片根端逐渐渗透时依次开启。
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