CN105128358A - 一种风电叶片的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于非金属复合材料加工成型技术领域，提出一种风电叶片的制备方法。提出的一种风电叶片的制备方法包括有叶片下壳体（3）与前缘腹板（6）的同时整体成型和叶片上壳体（12）与后缘腹板（7）的同时整体成型；成型后的一体结构的叶片上壳体和前缘腹板翻转180°后与成型后一体结构的叶片下壳体和后缘腹板通过结构胶粘接为一体形成整体结构的风电叶片。本发明减少了叶片制造中过程的粘接环节，提高了叶片的质量和生产效率，同时降低了过程中的材料使用等成本。

Description

一种风电叶片的制备方法

技术领域

本发明属于非金属复合材料加工成型技术领域，主要涉及一种风电叶片的制备方法。

背景技术

风电叶片按照部件的功能和特点一般分为壳体、大梁以及腹板，在传统的兆瓦级风电叶片制作时，一般是先预成型腹板以及叶片上、下壳体，然后使用结构胶分别将腹板、叶片上壳体及叶片下壳体粘接在一起，通过粘接的方式来完成叶片的制造；腹板、叶片上壳体、叶片下壳体均由玻璃纤维增强环氧树脂复合材料制备而成；叶片制造的工艺步骤如下：①在大梁模具上铺放单轴向玻纤或碳纤布，并铺放脱模布、导流网、注胶管等材料，使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型；②在腹板模具铺放玻璃纤维布和芯材以及其他辅助材料，同样采用真空灌注工艺成型前缘腹板、后缘腹板，前缘腹板、后缘腹板的两端分别带有法兰，用于与叶片上壳体和叶片下壳体粘接；③分别在叶片上模及下模模具上铺放玻璃纤维布，已经成型好的大梁和芯材，铺层结束后，在表面铺放导流网、注胶管等材料，使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型；④使用结构胶将前缘腹板、后缘腹板的法兰粘在叶片下壳体的表面上，并在前缘腹板、后缘腹板的另外一个法兰和叶片壳体的前后缘粘接区域涂抹结构胶，通过机械翻转，使叶片上壳体与叶片下壳体粘接为一体完成叶片的粘接成型。

叶片粘接所用的结构胶是由环氧树脂添加填料制成的，其性能与玻璃纤维增强环氧树脂复合材料本身的性能存在数量级上的差别，而且每一次粘接都会因为气泡、粘接厚度不均匀等情况，对叶片造成粘接质量的隐患。

发明内容

为解决风电叶片制造过程中的问题，本发明的目的是提出一种风电叶片的制备方法，减少叶片制造中过程的粘接环节，提高叶片的质量，同时达到提高生产效率和降低生产成本的目的。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种风电叶片的制备方法，风电叶片包括有叶片上壳体、叶片下壳体和腹板和按一定顺序铺放的玻璃纤维布；所述腹板分为两部分：前缘腹板和后缘腹板；所述风电叶片的制备方法包括有叶片下壳体与前缘腹板的同时整体成型和叶片上壳体与后缘腹板的同时整体成型；所述风电叶片制备方法的具体步骤如下：

1）叶片下壳体与前缘腹板的同时整体成型：

a、在叶片下壳体模具内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设前缘腹板铺层；所述的前缘腹板铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和粘接用法兰的铺设；将玻璃纤维布和芯材垂直于壳体铺层铺设，并在玻璃纤维布远离壳体铺层的一端铺设粘接用法兰，使所述的前缘腹板铺层相对壳体铺层固定；所述芯材的表面具有导流通道；

c、在所述壳体铺层的上方近前缘腹板铺层的一端铺设玻璃纤维布，玻璃纤维布的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的前缘腹板铺层紧密贴合，将壳体铺层、前缘腹板铺层柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和灌注辅助材料；

e、将前缘腹板铺层和下壳体所述壳体铺层共同建立同一个真空系统，即利用密封胶条和柔性薄膜将前缘腹板铺层和叶片下壳体铺层密封，利用真空泵形成真空系统；

f、由前缘腹板铺层为中心从上而下，再向两侧进行真空辅助灌注，依靠腹板芯材表面所具有的导流通道以及壳体其他辅助材料将叶片下壳体与前缘腹板浇注为一体；

2）叶片上壳体与后缘腹板的同时整体成型：

a、在叶片上壳体模具内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设后缘腹板铺层；所述的后缘腹板铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和粘接用法兰的铺设；将玻璃纤维布和芯材垂直于壳体铺层铺设，并在玻璃纤维布远离壳体铺层的一端铺设粘接用法兰，使所述的后缘腹板铺层相对壳体铺层固定；所述芯材的表面具有导流通道；

c、在所述壳体铺层的上方近后缘腹板铺层的一端铺设玻璃纤维布，玻璃纤维布的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的后缘腹板铺层紧密贴合，将壳体铺层、后缘腹板铺层柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和灌注辅助材料；

e、将后缘腹板铺层和上壳体所述壳体铺层共同建立同一个真空系统，即利用密封胶条和柔性薄膜将后缘腹板铺层和叶片上壳体铺层密封，利用真空泵形成真空系统；

f、由后缘腹板铺层为中心从上而下，再向两侧进行真空辅助灌注，依靠腹板芯材表面所具有的导流通道以及壳体其他辅助材料将叶片上壳体与后缘腹板浇注为一体；

3）将步骤1）中成型后叶片下壳体的前缘粘接部分、后缘粘接部分以及前缘腹板的法兰上分别涂抹结构胶，将步骤2）中成型后叶片上壳体的后缘腹板的法兰上涂抹结构胶；

4）将叶片上壳体模具与步骤2）中成型后一体结构的叶片上壳体和后缘腹板通过机械翻转180°后与步骤1）中成型后一体结构的叶片下壳体和前缘腹板通过结构胶粘接为一体形成整体结构的风电叶片；

或，

1）先成型前缘腹板、后缘腹板，所述前缘腹板、后缘腹板的结构相同，均为一端具有法兰的结构；

2）叶片下壳体与预成型的前缘腹板的同时整体成型：

a、在叶片下壳体模具内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设步骤1）中成型好的前缘腹板；所述的前缘腹板垂直于壳体铺层放置，并使前缘腹板的非法兰端与壳体铺层紧密贴合；所述的前缘腹板相对壳体铺层固定；

c、在所述壳体铺层的上方近前缘腹板的一端铺设玻璃纤维布，玻璃纤维布的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的前缘腹板紧密贴合，将壳体铺层、前缘腹板柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和辅助材料；

e、在前缘腹板的两侧分别铺设真空薄膜，位于前缘腹板一侧真空薄膜的一端通过密封胶带与预成型的前缘腹板密封连接，另一端通过密封胶带与下壳体模具的前缘或后缘密封连接，建立以前缘腹板为中心的真空系统；

f、由前缘腹板为中心向两侧进行真空辅助灌注，依靠壳体铺层的上表面铺设导流网将叶片下壳体与前缘腹板浇注为一体；

3）叶片上壳体与预成型的后缘腹板的同时整体成型：

a、在叶片上壳体模具内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设步骤1）中成型好的后缘腹板；所述的后缘腹板垂直于壳体铺层铺设，并使后缘腹板的非法兰端与壳体铺层紧密贴合；所述的后缘腹板相对壳体铺层固定；

c、在所述壳体铺层的上方近后缘腹板的一端铺设玻璃纤维布，玻璃纤维布的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的后缘腹板紧密贴合，将壳体铺层、后缘腹板柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和辅助材料；

e、在后缘腹板的两侧分别铺设真空薄膜，位于后缘腹板一侧真空薄膜的一端通过密封胶带与预成型的后缘腹板密封连接，另一端通过密封胶带与上壳体模具的前缘或后缘密封连接；建立以后缘腹板为中心的真空系统；

f、由后缘腹板为中心向两侧进行真空辅助灌注，依靠壳体铺层的上表面铺设导流网将叶片下壳体与后缘腹板浇注为一体；

4）将步骤2）中成型后叶片下壳体的前缘粘接部分、后缘粘接部分以及前缘腹板的法兰上分别涂抹结构胶，将步骤3）中成型后叶片上壳体的后缘腹板的法兰上涂抹结构胶；

5）将叶片上壳体模具与步骤3）中成型后一体结构的叶片上壳体和后缘腹板通过机械翻转180°后与步骤2）中成型后一体结构的叶片下壳体和前缘腹板通过结构胶粘接为一体形成整体结构的风电叶片。

本发明提出的一种风电叶片的制备方法，将风电叶片的制备分为叶片上壳体与后缘腹板的同时整体成型和叶片下壳体与前缘腹板的同时整体成型，减少了后缘腹板与叶片上壳体的粘接、前缘腹板与叶片下壳体的粘接，减少了由于粘接质量问题所带来的质量隐患，提高了叶片的质量；叶片上壳体与后缘腹板同时整体成型，叶片下壳体与前缘腹板的同时整体成型时采用玻璃纤维布进行柔性连接，利用玻璃纤维布本身的可铺覆性使叶片上壳体与后腹板、叶片下壳体与后缘腹板连接为一体，有效的传递了载荷，避免了富树脂的产生；上壳体与后缘腹板、叶片下壳体与前缘腹板一体成型后，无需叶片合模前先进行腹板粘接及等待腹板粘接固化后再进行下一步操作，提高了生产效率，同时降低了过程中的材料使用等成本。

附图说明

图1、图2为现有技术中风电叶片腹板与壳体粘接成型的示意图。

图3为本发明中风电叶片下壳体与前缘腹板铺层的一体成型示意图。

图4为本发明中风电叶片上壳体与后缘腹板铺层的一体成型示意图。

图5为本发明中风电叶片下壳体与预成型的前缘腹板一体成型的示意图。

图6为本发明中风电叶片上壳体与预成型的后缘腹板一体成型的示意图。

图中：1、叶片下壳体模具，2、结构胶，3、叶片下壳体，4、成套腹板，5、法兰，6、预成型的前缘腹板，7、预成型的后缘腹板，8、腹板定位固定工装，9、玻璃纤维布，10、真空薄膜，11、密封胶带，12、叶片上壳体，13、叶片上壳体模具，14、腹板铺层模具底板，15、前缘腹板铺层，16、后缘腹板铺层。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

如图3、4所示，一种风电叶片的制备方法，风电叶片包括有叶片下壳体3、叶片上壳体12和由腹板铺层15、16成型的腹板6、7，所述的叶片下壳体3、叶片上壳体12均包括有大梁、芯材和玻璃纤维布；所述腹板为两个：前缘腹板6和后缘腹板7；所述风电叶片的制备方法包括有叶片下壳体3与前缘腹板铺层15的同时整体成型和叶片上壳体12与后缘腹板16的同时整体成型；所述风电叶片制备方法的具体步骤如下：

1）叶片下壳体3与前缘腹板铺层15的同时整体成型：

a、在叶片下壳体模具1内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；壳体铺层采用现有技术中已有的铺设方法，即先铺放玻璃纤维布，芯材和已经成型好的大梁，铺层结束后，在表面铺放导流网、注胶管材料，使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型；大梁的成型采用现有技术中已有的成型方法，即在大梁模具上铺放单轴向玻纤或碳纤布，并铺放脱模布、导流网、注胶管材料，使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设前缘腹板铺层15；所述的前缘腹板铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和法兰的铺设；所述芯材的表面具有导流通道；所述前缘腹板铺层采用现有技术中已有的铺层方法，即将腹板铺层模具底板14固定在叶片下壳体模具上，首先倾斜一定角度，使玻璃纤维布及芯材能够固定在腹板铺层模具底板14上，然后小角度旋转使其竖直并固定；所述的腹板铺层模具底板14包含一个刚性平板以及一个拐角法兰，固定在叶片下壳体模具上，所述腹板铺层模具底板14的结构采用专利号为201420818932.2公开的一种风电叶片腹板垂直度调整工装的结构，在此不作的过多说明；将玻璃纤维布和芯材垂直于壳体铺层铺设，并在玻璃纤维布远离壳体铺层的一端铺设粘接用法兰，使所述的前缘腹板铺层相对壳体铺层固定；所述芯材的表面具有导流通道；

c、在所述壳体铺层的上方近前缘腹板铺层15的一端铺设玻璃纤维布9，玻璃纤维布9的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的前缘腹板铺层15紧密贴合，将壳体铺层、前缘腹板铺层15柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和辅助材料；

e、前缘腹板铺层15和下壳体3所述壳体铺层共同建立同一个真空系统，在腹板铺层模具底板14所述模具底板的两侧分别铺设真空薄膜10，位于腹板铺层一侧真空薄膜10的一端通过密封胶带11与前缘腹板铺层模具底板14连接，另一端通过密封胶带11与叶片上模具的前缘或后缘密封连接；建立以前缘腹板铺层为中心的叶片真空系统;

f、由前缘腹板铺层15为从上而下，再向两侧进行真空辅助灌注，依靠腹板芯材表面所具有的导流通道将叶片下壳体3与前缘腹板浇注为一体；

2）叶片上壳体12与后缘腹板铺层16的同时整体成型：

a、在叶片上壳体模具13内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；壳体铺层采用现有技术中已有的铺设方法，即先铺放玻璃纤维布，芯材和已经成型好的大梁，铺层结束后，在表面铺放导流网、注胶管材料，使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型；大梁的成型采用现有技术中已有的成型方法，即在大梁模具上铺放单轴向玻纤或碳纤布，并铺放脱模布、导流网、注胶管材料，使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设后缘腹板铺层16；所述的腹板铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和法兰的铺设；所述芯材的表面具有导流通道；所述腹板铺层采用现有技术中已有的铺层方法，即腹板铺层模具底板14固定在叶片下壳体模具1上，首先倾斜一定角度，使玻璃纤维布及芯材能够固定在腹板铺层模具底板14上，然后小角度旋转腹板定位固定工装使其竖直并固定；所述的腹板铺层模具底板14包含一个刚性平板以及一个拐角法兰，固定在叶片下壳体模具上，所述腹板铺层模具底板14的结构采用专利号为201420818932.2公开的一种风电叶片腹板垂直度调整工装的结构，在此不作的过多说明；将玻璃纤维布和芯材垂直于壳体铺层铺设，并在玻璃纤维布远离壳体铺层的一端铺设粘接用法兰，使所述的前缘腹板铺层相对壳体铺层固定；所述芯材的表面具有导流通道；

c、在所述壳体铺层的上方近腹板铺层的一端铺设玻璃纤维布9，玻璃纤维布9的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的后缘腹板铺层16紧密贴合，将壳体铺层、后缘腹板铺层16柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和辅助材料；

e、后缘腹板铺层16和上壳体12所述壳体铺层共同建立同一个真空系统，即在腹板铺层模具底板14所述模具底板的两侧分别铺设真空薄膜10，位于腹板铺层一侧真空薄膜10的一端通过密封胶带11与后缘腹板铺层模具底板14连接，另一端通过密封胶带11与叶片上模具的前缘或后缘密封连接；建立以后缘腹板铺层为中心的叶片真空系统;

f、由后缘腹板铺层16为从上而下，再向两侧进行真空辅助灌注，依靠腹板芯材表面所具有的导流通道将叶片下壳体3与后缘腹板浇注为一体；

3）将步骤1）中成型后叶片下壳体的前缘粘接部分、后缘粘接部分以及前缘腹板的法兰上分别涂抹结构胶，将步骤2）中成型后叶片上壳体的后缘腹板的法兰上涂抹结构胶；

4）将叶片上壳体模具与步骤2）中成型后一体结构的叶片上壳体和后缘腹板通过机械翻转180°后与步骤1）中成型后一体结构的叶片下壳体和前缘腹板通过结构胶粘接为一体形成整体结构的风电叶片。

如图5、图6所示，一种风电叶片的制备方法的具体步骤还可为：

先成型前缘腹板6、后缘腹板7，所述前缘腹板6、后缘腹板7的结构相同，均为一端具有法兰5的结构；前缘腹板6、后缘腹板7的成型采用现有技术中已有的成型方法，即在腹板模具铺放玻璃纤维布和芯材，然后铺放脱模布、导流网和注胶管；使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型得到一端具有法兰5的前缘腹板6、后缘腹板7；

1）叶片下壳体3与前缘腹板6的同时整体成型：

a、在叶片下壳体模具1内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；壳体铺层采用现有技术中已有的铺设方法，即先铺放玻璃纤维布，芯材和已经成型好的大梁，铺层结束后，在表面铺放导流网、注胶管材料，使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型；大梁的成型采用现有技术中已有的成型方法，即在大梁模具上铺放单轴向玻纤或碳纤布，并铺放脱模布、导流网、注胶管材料，使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设步骤1）中成型好的前缘腹板6；由腹板定位固定工装8将后缘腹板7固定在壳体铺层上；所述的腹板定位固定工装8固定在叶片上壳体模具上，所述腹板定位固定工装8的结构采用专利号为201420818932.2公开的一种风电叶片腹板垂直度调整工装的结构，在此不作的过多说明；所述的前缘腹板6垂直于壳体铺层铺设，并使前缘腹板6的非法兰端与壳体铺层紧密贴合；所述的前缘腹板相对壳体铺层固定；

c、在所述壳体铺层的上方近前缘腹板6的一端铺设玻璃纤维布9，玻璃纤维布9的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的前缘腹板6紧密贴合，将壳体铺层、前缘腹板6柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和辅助材料；

e、在前缘腹板6的两侧分别铺设真空薄膜10，位于前缘腹板6一侧真空薄膜的一端通过密封胶带11与前缘腹板6密封连接，另一端通过密封胶带11与下壳体模具1的前缘或后缘密封连接，建立以腹板为中心的真空系统；

f、以前缘腹板6为中心向两侧进行真空辅助灌注，依靠壳体铺层的上表面铺设的导流网将叶片下壳体3与前缘腹板6浇注为一体；

2）叶片上壳体12与后缘腹板7的同时整体成型：

a、在叶片上壳体模具13内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；壳体铺层采用现有技术中已有的铺设方法，即先铺放玻璃纤维布，芯材和已经成型好的大梁，铺层结束后，在表面铺放导流网、注胶管材料，使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型；大梁的成型采用现有技术中已有的成型方法，即在大梁模具上铺放单轴向玻纤或碳纤布，并铺放脱模布、导流网、注胶管材料，使用柔性薄膜和密封胶带建立封闭系统，使用真空泵达到真空状态，导入树脂，树脂通过注胶管和导流网分散，完成对制品的灌注，加热固化成型；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设步骤1）中成型好的后缘腹板7；所述的后缘腹板7垂直于壳体铺层铺设，并使后缘腹板7的非法兰端与壳体铺层紧密贴合；由腹板定位固定工装8将后缘腹板7固定在壳体铺层上；所述的腹板定位固定工装8固定在叶片上壳体模具13上，所述腹板定位固定工装8的结构采用专利号为201420818932.2公开的一种风电叶片腹板垂直度调整工装的结构，在此不作的过多说明；

c、在所述壳体铺层的上方近后缘腹板7的一端铺设玻璃纤维布9，玻璃纤维布9的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的后缘腹板紧密贴合，将壳体铺层、后缘腹板9柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和辅助材料；

e、在后缘腹板7的两侧分别铺设真空薄膜10，位于后缘腹板7一侧真空薄膜的一端通过密封胶带11与后缘腹板7密封连接，另一端通过密封胶带11与上壳体模具13的前缘或后缘密封连接，建立以腹板铺层为中心的真空系统；

f、由后缘腹板7为中心向两侧进行真空辅助灌注，依靠壳体铺层的上表面铺设导流网将叶片上壳体12与后缘腹板7浇注为一体；

3）将步骤1）中成型后叶片下壳体3的前缘粘接部分、后缘粘接部分以及前缘腹板6的法兰上分别涂抹结构胶，将步骤2）中成型后叶片上壳体12的后缘腹板7的法兰上涂抹结构胶；

将叶片上壳体模具与步骤2）中成型后一体结构的叶片上壳体12和后缘腹板7通过机械翻转180°后与步骤1）中成型后一体结构的叶片下壳体3和前缘腹板6通过结构胶粘接为一体形成整体结构的风电叶片。

Claims (1)

1.一种风电叶片的制备方法，风电叶片包括有叶片下壳体（3）、叶片上壳体（12）和腹板；所述的叶片下壳体（3）、叶片上壳体（12）均包括有大梁、芯材和玻璃纤维布；所述腹板为两个：前缘腹板（6）和后缘腹板（7）；其特征在于：所述风电叶片的制备方法包括有叶片下壳体（3）与前缘腹板（6）的同时整体成型和叶片上壳体（12）与后缘腹板（7）的同时整体成型；所述风电叶片制备方法的具体步骤如下：

1）叶片下壳体（3）与前缘腹板铺层（15）的同时整体成型：

a、在叶片下壳体模具（1）内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设前缘腹板铺层（15）；所述的前缘腹板铺层（15）包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和粘接用法兰的铺设；将玻璃纤维布和芯材垂直于壳体铺层铺设，并在玻璃纤维布远离壳体铺层的一端铺设粘接用法兰（5），使所述的前缘腹板铺层（15）相对壳体铺层固定；所述芯材的表面具有导流通道；

c、在所述壳体铺层的上方近前缘腹板铺层（15）的一端铺设玻璃纤维布（9），玻璃纤维布（9）的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的前缘腹板铺层（15）紧密贴合，将壳体铺层、前缘腹板铺层（15）柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和灌注辅助材料；

e、将前缘腹板铺层（15）和下壳体（3）所述壳体铺层共同建立同一个真空系统，即利用密封胶条和柔性薄膜将前缘腹板铺层和叶片下壳体铺层密封，利用真空泵形成真空系统；

由前缘腹板铺层（15）为中心从上而下，再向两侧进行真空辅助灌注，依靠腹板芯材表面所具有的导流通道以及壳体其他辅助材料将叶片下壳体（3）与前缘腹板铺层（15）浇注为一体；

2）叶片上壳体（12）与后缘腹板铺层（16）的同时整体成型：

a、在叶片上壳体模具（13）内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设后缘腹板铺层（16）；所述的后缘腹板铺层（16）包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和粘接用法兰的铺设；将玻璃纤维布和芯材垂直于壳体铺层铺设，并在玻璃纤维布远离壳体铺层的一端铺设粘接用法兰，使所述的后缘腹板铺层相对壳体铺层固定；所述芯材的表面具有导流通道；

c、在所述壳体铺层的上方近后缘腹板铺层（16）的一端铺设玻璃纤维布（9），玻璃纤维布（9）的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的后缘腹板铺层（16）紧密贴合，将壳体铺层、后缘腹板铺层柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和灌注辅助材料；

e、将后缘腹板铺层（16）和叶片上壳体（12）所述壳体铺层共同建立同一个真空系统即利用密封胶条和柔性薄膜将后缘腹板铺层和叶片上壳体铺层密封，利用真空泵形成真空系统；

f、由后缘腹板铺层（16）为中心从上而下，再向两侧进行真空辅助灌注，依靠腹板芯材表面所具有的导流通道以及壳体其他辅助材料将叶片上壳体与后缘腹板浇注为一体；

将步骤1）中成型后叶片下壳体（3）的前缘粘接部分、后缘粘接部分以及前缘腹板的法兰上分别涂抹结构胶，将步骤2）中成型后叶片上壳体的后缘腹板的法兰上涂抹结构胶；

将叶片上壳体模具与步骤2）中成型后一体结构的叶片上壳体和后缘腹板通过机械翻转180°后与步骤1）中成型后一体结构的叶片下壳体和前缘腹板通过结构胶粘接为一体形成整体结构的风电叶片；

或，

1）先成型前缘腹板（6）、后缘腹板（7），所述前缘腹板（6）、后缘腹板（7）的结构相同，均为一端具有法兰（5）的结构；

2）叶片下壳体（3）与前缘腹板（6）的同时整体成型：

a、在叶片下壳体模具（1）内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设步骤1）中成型好的前缘腹板（6）；所述的前缘腹板（6）垂直于壳体铺层放置，并使前缘腹板（6）的非法兰端与壳体铺层紧密贴合；所述的前缘腹板（6）相对壳体铺层固定；

c、在所述壳体铺层的上方近前缘腹板（6）的一端铺设玻璃纤维布（9），玻璃纤维布（9）的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的前缘腹板（6）紧密贴合，将壳体铺层、前缘腹板柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和辅助材料；

e、在前缘腹板（6）的两侧分别铺设真空薄膜（10），位于前缘腹板一侧真空薄膜的一端通过密封胶带与前缘腹板密封连接，另一端通过密封胶带与叶片下壳体模具（1）的前缘或后缘密封连接，建立以前缘腹板（6）为中心的真空系统；

f、由前缘腹板（6）为中心向两侧进行真空辅助灌注，依靠壳体铺层的上表面铺设导流网将叶片下壳体（3）与前缘腹板（6）浇注为一体；

3）叶片上壳体（12）与后缘腹板（7）的同时整体成型：

a、在叶片上壳体模具（13）内进行壳体铺层；所述的壳体铺层包括有玻璃纤维布的铺设、芯材的铺设和大梁的铺设；

b、壳体铺层结束后在壳体铺层的上方铺设步骤1）中成型好的后缘腹板（7）；所述的后缘腹板（7）垂直于壳体铺层铺设，并使后缘腹板（7）的非法兰端与壳体铺层紧密贴合；所述的后缘腹板（7）相对壳体铺层固定；

c、在所述壳体铺层的上方近后缘腹板（7）的一端铺设玻璃纤维布，玻璃纤维布的一端与所述的壳体铺层紧密贴合，另一端与所述的后缘腹板（7）紧密贴合，将壳体铺层、后缘腹板（7）柔性的连接为一体，有效的传递载荷，避免富树脂的产生；

d、在壳体铺层的上表面铺设导流网和辅助材料；

e、在后缘腹板（7）的两侧分别铺设真空薄膜（10），位于后缘腹板（7）一侧真空薄膜的一端通过密封胶带与后缘腹板（7）密封连接，另一端通过密封胶带与叶片上壳体模具（13）的前缘或后缘密封连接；建立以后缘腹板（7）为中心的真空系统；

f、由后缘腹板（7）为中心向两侧进行真空辅助灌注，依靠壳体铺层的上表面铺设导流网将叶片下壳体与后缘腹板浇注为一体；

4）将步骤2）中成型后叶片下壳体（3）的前缘粘接部分、后缘粘接部分以及前缘腹板（6）的法兰上分别涂抹结构胶，将步骤3）中成型后叶片上壳体（12）的后缘腹板（7）的法兰上涂抹结构胶；

5）将叶片上壳体模具与步骤3）中成型后一体结构的叶片上壳体和后缘腹板通过机械翻转180°后与步骤2）中成型后一体结构的叶片下壳体和前缘腹板通过结构胶粘接为一体形成整体结构的风电叶片。