CN105459417B - 叶片根端预埋装置和根端预埋叶片的生产方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种叶片根端预埋装置，包括：工装支架；设置在所述工装支架上的法兰盘，所述法兰盘上具有若干个定位孔，各定位孔内设置有预埋螺栓，各预埋螺栓上套有预埋螺套，使预埋螺套与法兰盘相连接；各预埋螺套另一端内部设置有堵头；每个所述预埋螺套与法兰盘之间套有第一密封部，所述第一密封部包括两个或两个以上的密封件，使法兰盘、预埋螺套和第一密封部围成封闭空间，所述封闭空间内填充有第一树脂固化催化剂或第一树脂固化延缓剂。本申请提供了一种根端预埋叶片的生产方法，采用包括上述叶片根端预埋装置的模具生产叶片，由于上述叶片根端预埋装置对于预埋螺套前端密封好，无固化的树脂侵入螺纹连接部分，预埋螺套密封失效频率低。

Description

叶片根端预埋装置和根端预埋叶片的生产方法

技术领域

本发明涉及风电叶片制造技术领域，尤其涉及一种叶片根端预埋装置和根端预埋叶片的生产方法。

背景技术

目前，根端预埋式叶片逐渐成为市场上主流的风电叶片。根端预埋式叶片的特点在于，叶片根端均匀分布若干个预埋螺套，此螺套是在生产过程中随叶片生产制作而预先埋设于其内的。相对于传统根端打孔的叶片而言，根端预埋式叶片具备叶片根端强度高，以及可接入螺栓数量多等优势。在叶片生产过程中，与生产此类叶片相匹配的模具则称为根端预埋式模具，由模具中的一套根端预埋装置来固定预埋螺套，具体是通过预埋螺栓连接预埋螺套与预埋装置中的法兰盘部件，达到固定预埋螺套位置的效果。参见图1，图1为现有技术常用的根端预埋装置的外观示意图，其中，1为法兰盘，2为预埋螺栓，3为预埋螺套。图1中共有92个预埋螺栓2；预埋螺套3相应的也有92个，但在图1中未全部示出。

在复合材料叶片生产过程中，由于采用树脂和固化剂组成的液态的树脂胶液进行叶片灌注，液态的树脂胶液会侵入预埋螺套和法兰盘之间的空隙，进而侵入预埋螺栓与预埋螺套的缝隙中。参见图2，图2为现有技术中法兰盘、预埋螺套和预埋螺栓连接剖面图，其中，1为法兰盘，2为预埋螺栓，3为预埋螺套，31为预埋螺套前端面，32为预埋螺套后端面，4为后端面堵头，5为叶片生产时树脂胶液包裹区域，6为前端面树脂胶液侵入部位，7为后端面树脂胶液侵入部位。树脂胶液在叶片生产过程中会逐渐固化成型，若侵入过多的固化后的树脂固体，则会使预埋螺套和预埋螺栓之间粘黏，导致无法互相分离；或者会使预埋螺栓在试图拧出预埋螺套时断裂在预埋螺套内，导致预埋螺套的作用失效。通常一支叶片会安装90个以上的预埋螺套，其中若是有3％以上的预埋螺套作用失效，将会导致生产的整支叶片报废。因此，在根端预埋叶片的生产中，开发、设计预埋螺套的密封方法显得尤为重要。

针对预埋螺套的密封，现阶段普通而常见的方法包括：在预埋螺套的前端面和法兰板之间，设置一个橡胶等软性材料的O型圈，O型圈经过法兰盘和预埋螺套相互挤压后，填充于两者之间的缝隙，从而达到密封的效果。参见图3和图4，图3为图2中前部根部螺栓放大图，图4为图3的局部放大图。图3和图4中，1为法兰盘，2为预埋螺栓，3为预埋螺套，6为前端面树脂胶液侵入部位，7为安装在法兰盘1所开槽内的橡胶O型圈。但是这种方法存在一定的弊端：O型圈所采用的橡胶等软性材料是固体材料，如果法兰板和预埋螺套的相对面发生径向的条状凹痕且此凹痕足够深，以至于无法被挤压过后的O型圈所填充，那么，树脂胶液则会沿着这条缝隙侵入螺纹内，造成密封失效，进而影响根端预埋叶片的生产。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种叶片根端预埋装置和根端预埋叶片的生产方法，采用本发明提供的叶片根端预埋装置生产叶片，无固化的树脂侵入前端螺纹连接部分，预埋螺套密封失效频率低，叶片生产合格率高。

本申请提供一种叶片根端预埋装置，包括：

工装支架；

设置在所述工装支架上的法兰盘，所述法兰盘上具有若干个定位孔，各定位孔内设置有预埋螺栓，各预埋螺栓上套有预埋螺套，使预埋螺套的一端与法兰盘相连接；各预埋螺套另一端内部设置有堵头；

每个所述预埋螺套与法兰盘之间套有第一密封部，所述第一密封部包括两个以上的密封件，使法兰盘、预埋螺套和第一密封部围成封闭空间，所述封闭空间内填充有第一树脂固化催化剂或第一树脂固化延缓剂。

优选地，与每个所述预埋螺套连接的，所述法兰盘端面上设置有第一凹槽，用于固定第一密封部。

优选地，与法兰盘连接的，每个所述预埋螺套端面上设置有第一凹槽，用于固定第一密封部。

优选地，每个所述堵头包括螺纹段和光滑段，所述堵头通过螺纹段与预埋螺栓相连接；

在所述光滑段与预埋螺套接触面之间还套有第二密封部，所述第二密封部包括两个以上的密封件，使所述光滑段、预埋螺套和第二密封部围成封闭空间，所述封闭空间内填充有第二树脂固化催化剂或第二树脂固化延缓剂。

优选地，所述预埋螺套上设置有第二凹槽，用于固定第二密封部。

优选地，每个所述堵头为螺柱；

所述螺柱的光滑段上设置有第二凹槽，用于固定第二密封部。

优选地，所述第一密封部包括两个直径不同的O型圈，所述两个直径不同的O型圈同轴叠套，所述预埋螺套和法兰盘将这两个O型圈之间的缝隙围成封闭空间；

所述第二密封部包括两个直径相同的O型圈，所述两个直径相同的O型圈同轴套设，所述预埋螺套和光滑段将这两个O型圈之间的缝隙围成封闭空间。

优选地，所述第一树脂固化催化剂和第二树脂固化催化剂选自包括环氧树脂促进剂或聚酯树脂促进剂的物质。

优选地，所述第一树脂固化延缓剂和第二树脂固化延缓剂选自包括聚酯树脂阻聚剂的物质。

与现有技术相比，本申请提供的叶片根端预埋装置主要包括“多个密封件叠套+树脂固化催化剂/树脂固化延缓剂填充”的结构。本申请在根端采用多个密封件叠套的方式，不但起到了“多保险”的密封作用，而且叠套的多个密封件能与法兰盘、预埋螺套之间围成若干个封闭的小空间，其中还填充有树脂固化催化剂或树脂固化延缓剂，主要通过填充的这些与树脂胶液会发生明显化学反应的物质，如树脂固化催化剂使侵入部分的树脂胶液迅速地固化，也就是使侵入的树脂胶液在双密封件所在部分迅速形成固体，从而进一步抵挡树脂胶液侵入，避免螺纹粘结；或者，填充的树脂固化延缓剂使侵入部分的树脂胶液缓慢地固化，也就是使侵入的树脂胶液通过双密封件所在部分后，在一定时间内不会固化，就不会造成螺纹粘结，解决了因螺纹粘结而无法顺利取出螺栓的问题。因此，本申请很大程度上解决了预埋螺套的密封失效的问题，达到了降低预埋螺套由树脂侵入引起的失效发生频率的技术效果，进而提高叶片生产合格率，利于叶片生产。

本申请提供一种根端预埋叶片的生产方法，包括以下步骤：

在工装支架上设置具有若干个定位孔的法兰盘，然后在各定位孔内设置预埋螺栓，再将若干个第一密封部套在所述法兰盘上，各第一密封部与法兰盘的定位孔相对应；所述第一密封部包括两个以上的密封件，使所述法兰盘和第一密封部围成空间；

在所述法兰盘和每个第一密封部所围成的空间内填充第一树脂固化催化剂或第一树脂固化延缓剂，然后将若干个预埋螺套通过相对应的预埋螺栓固定连接在法兰盘上，所述法兰盘、预埋螺套和第一密封部围成封闭空间，再在每个所述预埋螺套另一端内部设置堵头，得到安装好的叶片根端预埋装置；

将树脂胶液通过包括所述叶片根端预埋装置的模具进行叶片灌注，经固化成型，得到根端预埋叶片。

与现有技术相比，本申请采用包括上述叶片根端预埋装置的模具，生产复合材料根端预埋叶片。生产叶片时，由于本申请上述叶片根端预埋装置对于预埋螺套前端密封具备极其可观的积极效果，无固化的树脂侵入前端螺纹连接部分，预埋螺套密封失效频率低，从而能提高叶片生产合格率。经过试验认证，本申请实施例共试验920处，螺套的树脂侵入率为0％。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术常用的根端预埋装置的外观示意图；

图2为现有技术中法兰盘、预埋螺套和预埋螺栓连接剖面图；

图3为图2中前部根部螺栓放大图；

图4为图3的局部放大图；

图5为本申请实施例装置中螺套根部的结构示意图；

图6为现有技术中预埋螺套后端面的结构示意图；

图7为图6的局部放大图；

图8为本申请实施例装置中螺套后端的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提供了一种叶片根端预埋装置，包括：

工装支架；

设置在工装支架上的法兰盘，法兰盘上具有若干个定位孔，各定位孔内设置有预埋螺栓，各预埋螺栓上套有预埋螺套，使预埋螺套的一端与法兰盘相连接；各预埋螺套另一端内部设置有堵头；

每个预埋螺套与法兰盘之间套有第一密封部，第一密封部包括两个以上的密封件，使法兰盘、预埋螺套和第一密封部围成封闭空间，封闭空间内填充有第一树脂固化催化剂或第一树脂固化延缓剂。

本申请提供的叶片根端预埋装置很大程度上能解决预埋螺套的密封失效的问题，从而降低预埋螺套由树脂侵入引起的失效发生频率，利于叶片生产。

参见图5，图5为本申请实施例装置中螺套根部的结构示意图。图5中，1为法兰盘，2为预埋螺栓，3为预埋螺套，6为前端面树脂胶液侵入部位，8为第一密封部中的一个密封件，9为第一密封部中的另一个密封件，10为填充在第一密封部(包括8和9)、法兰盘1和预埋螺套3所围成的封闭空间内的反应助剂。

本申请提供的叶片根端预埋装置包括工装支架(未在图5中示出)，起到固定、支撑装置的作用。本发明对工装支架的结构、尺寸和材质等没有特殊限制，采用本领域常用的工装支架即可。

本申请提供的叶片根端预埋装置包括法兰盘1，设置在工装支架上。法兰盘1具有若干个定位孔，用于预埋螺套的定位。本发明对法兰盘的尺寸和材质等，以及对定位孔的具体位置、数量和尺寸等没有特殊限制。在本发明的一个实施例中，法兰盘1的外圆直径为2610mm，内圆直径为1500mm；法兰盘1具有92个定位孔，均匀分布在外圆周附近；每个定位孔为Φ38mm的通孔，距离外圆周310mm。

本申请提供的叶片根端预埋装置包括若干个预埋螺套3，每个预埋螺套通过相对应的定位孔内的预埋螺栓2与法兰盘1连接。即，本申请法兰盘1上各定位孔内设置有预埋螺栓2，各预埋螺栓2上套有预埋螺套3，使预埋螺套3与法兰盘1相连接。在本发明中，预埋螺套3与预埋螺栓2和定位孔一一对应，且尺寸相互匹配。

在本发明中，每个预埋螺套3与法兰盘1之间套有第一密封部，第一密封部包括两个以上的密封件；每个预埋螺套3与法兰盘1连接的一端为前端，其另一端内部设置有堵头。本发明第一密封部包括两个以上的密封件，可起到“多保险”的密封作用。本发明密封件的材料为本领域常用的密封件材料，如橡胶等等软性材料。在本发明中，第一密封部优选包括两个直径不同的O型圈，可称为双O型圈；本发明实施例中第一密封部包括一个O型圈8，以及另一个O型圈9，其中O型圈8的直径大于O型圈9的直径。本发明实施例也可以不使用双O型圈而使用其他物品，来代替双O型圈作为第一密封部，起到多重密封作用即可。在本发明实施例中，叠套的第一密封部可以使用2个O型圈或其他替代物品，也可以为使用更多数量的层叠套的方案。

对于本申请前端固定第一密封部的位置，可以在法兰盘1上，也可以在预埋螺套3的前端面上，还可以是其他的改变零部件形状以容纳第一密封部的设计手段。在本发明的一个实施例中，与每个预埋螺套3连接的，法兰盘1的端面上设置有第一凹槽，用于固定第一密封部。在本发明的另一个实施例中，与法兰盘1连接的，每个预埋螺套3的端面上设置有第一凹槽，用于固定第一密封部。

在本发明中，第一密封部包括两个以上的密封件，法兰盘1、每个预埋螺套3和第一密封部围成封闭空间，封闭空间内填充有第一树脂固化催化剂或第一树脂固化延缓剂。本发明通过法兰盘、每个预埋螺套和第一密封部包围制造若干个很小的密闭空间，容纳反应助剂10，与树脂胶液会发生明显化学反应，从而达到有效防止树脂胶液侵入的密封效果，降低螺套失效频率。此外，本发明可以在较小地改变法兰盘或预埋螺套原本形状的情况下达到较好的密封效果，不会影响预埋式叶片按照原有技术进行正常生产，具有方便、易于实施的特点。

在本发明的一个实施例中，第一密封部包括两个直径不同的O型圈，两个直径不同的O型圈同轴叠套，预埋螺套和法兰盘将这两个O型圈之间的缝隙围成封闭空间。参见图5中的O型圈8和9，这两个O型圈同轴叠套，均与法兰盘1相接触；O型圈8的直径大于O型圈9的直径，在与预埋螺套垂直的方向上，这两个O型圈之间存在缝隙，预埋螺套和法兰盘将这两个O型圈之间的缝隙围成封闭空间。

在本发明中，法兰盘1、每个预埋螺套3和第一密封部所围成的封闭空间内填充有反应助剂10。反应助剂10可以为第一树脂固化催化剂，也可以为第一树脂固化延缓剂。本发明树脂固化催化剂是能加速树脂胶液固化的物质；在本发明实施例中，第一树脂固化催化剂可为包括环氧树脂促进剂或聚酯树脂促进剂的物质。第一树脂固化催化剂可以是单一的油脂状溶剂，也可以是化学性能稳定的黄油与液态的反应助剂的混合物。

其中，环氧树脂促进剂和聚酯树脂促进剂包括但不限于酸、叔胺及其衍生物、羟基化合物、三氟化硼胺络合物或复合纳米TiO₂。酸如盐酸；叔胺及其衍生物包括三乙胺、DMP-30促进剂、三(2-乙基己酸)盐或含环氧基的叔胺(如N-二缩水甘油苯胺)；羟基化合物包括酚类化合物(如苯酚、邻甲酚、间苯二酚、双酚A)、水杨酸或醇类化合物如苯甲醇等(但促进效果不如酚类)；三氟化硼胺络合物如三氟化硼单乙胺。由于三氟化硼单乙胺这类物质在常温下通常是以液态形式存在，本发明优选采用三氟化硼单乙胺与黄油等化学性能稳定的油脂混合形成的脂状混合物，便于涂抹操作、填充于密闭空间内。

以下是环氧树脂加速固化的机理的举例说明：树脂材料为不同分子量、不同化学结构的环氧树脂，再加入固化剂(如胺类、酸酐或其它高分子化合物)，使之固化转变为不溶不熔的体型交联结构。环氧树脂、固化剂和环氧树脂促进剂接触时，即可加速环氧树脂的固化。环氧树脂的结构可如下式所示：

环氧树脂与胺类固化剂R-NH₂的反应机理如式1～3所示：

特别地，改性胺类固化剂如曼尼斯加成多元胺，其可按照式4所示的反应式制得：

当环氧树脂促进剂为酸HX，固化剂为R’-NH-R”，环氧树脂加速固化的反应机理如式5～7所示：

对于聚酯树脂，聚酯树脂促进剂能加速其固化。通常不饱和聚酯是由饱和或不饱和的二元醇与饱和的二元酸(或酸酐)及不饱和的二元酸(或酸酐)缩聚而成的线型高分子化合物。典型的不饱和聚酯具有以下结构(其中G、R为残基)：

在本发明实施例中，上述树脂固化催化剂的主要作用是：使侵入的树脂胶液在多个密封件所在部分迅速形成固体，进一步抵挡树脂胶液侵入。当本发明反应助剂10为第一树脂固化延缓剂，树脂固化延缓剂是能延缓树脂胶液固化的物质。在本发明的一个实施例中，第一树脂固化延缓剂优选为包括聚酯树脂阻聚剂的物质。第一树脂固化延缓剂可以是单一的油脂状溶剂，也可以是化学性能稳定的黄油与液态的反应助剂的混合物。

其中，聚酯树脂阻聚剂可以是以下两类：一是活性行为固定的阻聚剂，如对苯二酚等；二是热敏性阻聚剂，如叔丁基邻苯二酚等。热敏性阻聚剂仅在正常温度(低温～35℃)情况下有阻聚作用，其加热后，成分分解，阻聚效果失效，故而在实际实施时，须注意使用其的工作温度。基于此二类物质常温下通常是以液态形式存在，本发明优选采用聚酯树脂阻聚剂与黄油等化学性能稳定的油脂混合形成的脂状混合物，便于涂抹操作。

根据反应机理不同，本申请实施例中的聚酯树脂阻聚剂可分为以下4种：

(1)酚类阻聚剂。多元酚及取代酚是一类应用广泛、效果较好的阻聚剂，但必须在树脂单体中溶解有氧时才显示阻聚效果。其阻聚机理是酚类被氧化成相应的醌，与链的自由基结合而起阻聚作用。在酚类阻聚剂存在下，使过氧化自由基很快终止，确保在单体中有足够量氧，可以延长阻聚期。

(2)醌类阻聚剂。醌类阻聚剂是常用的分子型阻聚剂，当其用量为0.01wt％～0.1wt％，便能达到预期的阻聚效果。如将四氯苯醌或l,4-萘醌等加入到含苯乙烯的不饱和聚酯树脂中，能起到良好的阻聚作用。

(3)芳烃硝基化合物阻聚剂。芳烃硝基化合物的阻聚效果不如酚类，通常只用于醋酸乙烯、异戊二烯、丁二烯和苯乙烯的树脂单体阻聚。其机理可为：硝基苯通过与自由基生成稳定的氮氧自由基而起阻聚作用。

(4)无机化合物阻聚剂。无机盐是通过电荷转移而起阻聚作用，如氯化铁阻聚效率高，并能按化学剂量1：1消灭自由基；而硫酸钠、硫化钠、硫氰酸铵可用作水相阻聚剂。

在本发明实施例中，上述树脂固化延缓剂的主要作用是：使侵入的树脂胶液在通过多个密封件所在部分后，在一定时间如48小时或更长时间内不固化，由于液态的树脂胶液并不会造成螺纹粘结，只要在其固化时间内及时将螺栓取出，即可解决螺纹粘黏的问题。

本申请上述反应助剂10填充于第一密封部之间、法兰盘1、预埋螺套3这几者围成的封闭空间内，须保证第一密封部空间内填充充分，并且可适量多填充些，例如多填充20％的量。本申请实施例适量多涂抹反应助剂10，在橡胶双O型圈被挤压过程中，反应助剂10会自动填充入原法兰盘1或预埋螺套3端面产生的凹痕内，这样可以解决仅采用橡胶O型圈密封难以解决的问题。另外，本申请填充上述反应助剂10可以采用涂抹的方式，也可以用注射器在相应位置注射填充。

除了在每个预埋螺套与法兰盘之间(包括预埋螺套前端面)，本发明套有第一密封部，在每个预埋螺套另一端内部，也就是后端内部设置有堵头，可称为后端面堵头。在本发明实施例中，堵头可为螺柱。

在本发明中，作为优选，每个堵头包括螺纹段和光滑段，堵头通过螺纹段与预埋螺栓相连接，即光滑段与预埋螺套另一端面相邻；在光滑段与预埋螺套接触面之间还套有第二密封部，第二密封部包括两个以上的密封件，使光滑段、预埋螺套和第二密封部围成封闭空间，封闭空间内填充有第二树脂固化催化剂或第二树脂固化延缓剂。

参见图6～8，图6为现有技术中预埋螺套后端面的结构示意图，图7为图6的局部放大图，图8为本申请实施例装置中螺套后端的结构示意图。图6和图7中，3为预埋螺套，32为预埋螺套后端面，4为后端面堵头，5为叶片生产时树脂胶液包裹区域，7为后端面树脂胶液侵入部位。

图8中，3为预埋螺套，32为预埋螺套后端面，4为后端面堵头，a段为光滑段，10为第二密封部中的一个密封件，11为第二密封部中的另一个密封件，12为填充在第二密封部(包括10和11)、光滑段a段和预埋螺套3所围成的封闭空间内的反应助剂。

本申请提供的叶片根端预埋装置包括堵头，如图8中后端面堵头4，其设置在每个预埋螺套后端面32处。本发明优选将原本全是螺纹的堵头改变成包括螺纹段和光滑段a段的堵头，且光滑段a段与预埋螺套后端面32相邻。本发明优选采用这样改变后的根端堵头，利于有效实施密封作用。此外，为了匹配后端面堵头4，预埋螺套3的螺纹在a段也发生相应的变化。

在本发明实施例中，在光滑段a段与预埋螺套3的接触面之间优选还套有第二密封部。本发明第二密封部包括两个以上的密封件，可起到“多保险”的密封作用。本发明密封件的材料为本领域常用的密封件材料，如橡胶等等软性材料。在本发明中，第二密封部优选包括两个直径相同的O型圈，可称为双O型圈；本发明实施例中第二密封部包括一个O型圈10，以及另一个O型圈11。一般情况下，O型圈10的直径等于O型圈11的直径，即O型圈10和11是同一种密封圈，但也不排除为了某些目的故意将这两个密封圈的直径设计成不一致的可能。本发明实施例也可以不使用双O型圈而使用其他物品，来代替双O型圈作为第二密封部，起到多重密封作用即可。在本发明实施例中，叠套的第二密封部可以使用2个O型圈或其他替代物品，也可以为使用更多数量的层叠套的方案。

对于本申请后端容纳或固定第二密封部的位置，可以在预埋螺套3上，也可以在拧入的螺柱上，还可以是其他的改变零部件形状以容纳第二密封部的设计手段。在本发明的一个实施例中，与每个堵头的光滑段a段接触的，预埋螺套3接触面上设置有第二凹槽，用于固定第二密封部。在本发明的另一个实施例中，与每个预埋螺套3接触的，螺柱的光滑段a段接触面上设置有第二凹槽，用于固定第二密封部。

在本发明实施例中，第二密封部包括两个以上的密封件，使光滑段a段、预埋螺套3和第二密封部围成封闭空间，封闭空间内填充有第二树脂固化催化剂或第二树脂固化延缓剂。进一步地，本发明通过堵头的光滑段、预埋螺套和第二密封部包围制造若干个很小的密闭空间，容纳反应助剂12，与树脂胶液会发生明显化学反应，从而达到有效防止树脂胶液侵入的密封效果，降低螺套失效频率。此外，本发明仍可以在较小地改变法兰盘或预埋螺套原本形状的情况下达到较好的密封效果，不会影响预埋式叶片按照原有技术进行正常生产。

在本发明的一个实施例中，每个预埋螺套与法兰盘之间套有第一密封部，第一密封部包括两个以上的密封件，使法兰盘、预埋螺套和第一密封部围成封闭空间；在堵头的光滑段与预埋螺套接触面之间还套有第二密封部，第二密封部包括两个以上的密封件，使光滑段、预埋螺套和第二密封部围成封闭空间。在本发明的一个具体实施例中，第一密封部包括两个直径不同的O型圈，两个直径不同的O型圈同轴叠套，预埋螺套和法兰盘将这两个O型圈之间的缝隙围成封闭空间；而在堵头的光滑段与预埋螺套接触面之间还套有第二密封部，第二密封部包括两个以上的密封件，使光滑段、预埋螺套和第二密封部围成封闭空间。在本发明的一个更具体实施例中，除了第一密封部具有上述设置，第二密封部包括两个直径相同的O型圈，两个直径相同的O型圈同轴套设，预埋螺套和光滑段将这两个O型圈之间的缝隙围成封闭空间。参见图8中的O型圈10和11，这两个O型圈同轴套设，均与预埋螺套3相接触；O型圈10的直径等于O型圈11的直径，在与预埋螺套平行的方向上，这两个O型圈之间存在缝隙，预埋螺套和光滑段将这两个O型圈之间的缝隙围成封闭空间。

在本发明实施例中，光滑段a段、预埋螺套3和第二密封部所围成的封闭空间内填充有反应助剂12。反应助剂12可以为第二树脂固化催化剂，也可以为第二树脂固化延缓剂。第二树脂固化催化剂优选为包括环氧树脂促进剂或聚酯树脂促进剂的物质；在本发明实施例中，当第一和第二树脂固化催化剂为包括环氧树脂促进剂的物质，环氧树脂促进剂的种类可以相同，也可以不同。其中，环氧树脂促进剂和聚酯树脂促进剂的具体内容与前文内容一致，在此不再赘述。

当本发明反应助剂12为第二树脂固化延缓剂，其优选为包括聚酯树脂阻聚剂的物质。第二树脂固化催化剂或第二树脂固化延缓剂可以是单一的油脂状溶剂，也可以是化学性能稳定的黄油与液态的反应助剂的混合物。在本发明实施例中，当第一和第二树脂固化延缓剂为包括聚酯树脂阻聚剂的物质，聚酯树脂阻聚剂的种类可以相同，也可以不同。其中，聚酯树脂阻聚剂的具体内容与前文内容一致，在此不再赘述。

本申请优选在预埋螺套的前端和后端均实施上述密封方式，其中，后端实施时反应助剂的填充量和填充方式，与前文前端实施时内容一致，在此不再赘述。

本申请还提供了一种根端预埋叶片的生产方法，包括以下步骤：

在工装支架上设置具有若干个定位孔的法兰盘，然后在各定位孔内设置预埋螺栓，再将若干个第一密封部套在法兰盘上，各第一密封部与法兰盘的定位孔相对应；第一密封部包括两个以上的密封件，使法兰盘和第一密封部围成空间；

在法兰盘和每个第一密封部所围成的空间内填充第一树脂固化催化剂或第一树脂固化延缓剂，然后将若干个预埋螺套通过相对应的预埋螺栓固定连接在法兰盘上，法兰盘、预埋螺套和第一密封部围成封闭空间，再在每个预埋螺套另一端内部设置堵头，得到安装好的叶片根端预埋装置；

将树脂胶液通过包括叶片根端预埋装置的模具进行叶片灌注，经固化成型，得到根端预埋叶片。

本发明采用包括上述叶片根端预埋装置的模具生产叶片，无固化的树脂侵入前端螺纹连接部分，预埋螺套密封失效频率低，叶片生产合格率高。

本发明实施例首先安装根端预埋装置，包括：在工装支架上设置具有若干个定位孔的法兰盘。工装支架和法兰盘的内容与上文内容一致，在此不再赘述。

然后，在各定位孔内设置预埋螺栓，再将若干个第一密封部套在法兰盘上，各第一密封部与法兰盘的定位孔相对应，第一密封部包括两个以上的密封件，法兰盘和每个第一密封部围成空间。本发明可以改变法兰盘的加工形状，使之适合装入若干个第一密封部，如适合装入双O型圈(两个直径大小不同的O型圈)。此处，第一密封部的具体内容如前文。

本申请实施例将双O型圈这个第一密封部装入法兰盘内后，在法兰盘和每个第一密封部所围成的空间内填充第一树脂固化催化剂或第一树脂固化延缓剂。在本发明中，须保证第一密封部空间内填充充分，并且可适量多填充些上述反应助剂，例如多填充20％的量。填充可以采用涂抹的方式，也可以用注射器在相应位置注射填充。此处，第一树脂固化催化剂或第一树脂固化延缓剂的具体内容如前文，均可以采用市售产品。

接着，本申请实施例按照常规程序，安装预埋螺套。即，将若干个预埋螺套通过相对应的定位孔内的预埋螺栓固定连接在法兰盘上；法兰盘、预埋螺套和第一密封部围成封闭空间，再在每个预埋螺套另一端内部设置堵头，进而完成叶片根端预埋装置的安装。

在本发明的优选实施例中，每个堵头包括螺纹段和光滑段，堵头通过螺纹段与预埋螺栓相连接，即光滑段与预埋螺套另一端面相邻；在光滑段与预埋螺套接触面之间还套有第二密封部，第二密封部包括两个以上的密封件，使光滑段、预埋螺套和第二密封部围成封闭空间，封闭空间内填充有第二树脂固化催化剂或第二树脂固化延缓剂。

在本发明中，堵头和第二密封部，以及第二树脂固化催化剂或第二树脂固化延缓剂等具体内容与前文内容一致，在此不再赘述。比如，第二密封部优选包括两个直径相同的O型圈，即双O型圈；本发明可以改变预埋螺套的加工形状，设置第二凹槽，使之适合装入双O型圈(两个直径相同的O型圈)。第二树脂固化催化剂或第二树脂固化延缓剂可以为市售产品；涂抹这样的反应助剂后，本发明可以按照常规程序，安装相应的螺柱，进行后端封堵。

安装好叶片根端预埋装置后，本发明实施例进行后续的叶片制造工艺流程。即，将树脂胶液通过包括叶片根端预埋装置的模具进行叶片灌注，经固化成型，得到根端预埋叶片。

在本发明中，树脂胶液包括树脂和固化剂。本发明对树脂胶液的组成、用量和来源等没有特殊限制，其中，树脂通常为环氧树脂或聚酯树脂如不饱和聚酯树脂；固化剂为本领域常用的树脂固化剂即可。在本发明中，根端预埋模具包括上文叶片根端预埋装置；本发明模具中灌注的树脂胶液能包裹叶片根端预埋装置中的预埋螺套，叶片根端预埋装置与模具及所需的根端预埋叶片的尺寸等要求是相匹配的。在本发明的实施例中，固化成型的温度可在45℃～120℃的范围；固化成型的时间可为6小时～7小时。

生产叶片时，由于本申请上述叶片根端预埋装置对于预埋螺套前端密封具备极其可观的积极效果，无固化的树脂侵入前端螺纹连接部分，预埋螺套密封失效频率低，从而能提高叶片生产合格率。经过试验认证，本申请实施例共试验920处，螺套的树脂侵入率为0％，叶片生产合格率为100％。

为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的叶片根端预埋装置和根端预埋叶片的生产方法进行具体地描述。

实施例1

在工装支架上设置具有92个定位孔的法兰盘，然后将92个橡胶双O型圈叠套在法兰盘上的第一凹槽内；每个橡胶双O型圈与法兰盘的定位孔相对应，法兰盘和每个橡胶双O型圈围成空间；其中，法兰盘的外圆直径为2610mm，内圆直径为1500mm；92个定位孔均匀分布在外圆周附近，每个定位孔为Φ38mm的通孔，距离外圆周310mm；橡胶双O型圈包括直径分别为Φ76mm、Φ56mm的O型圈；

在法兰盘和每个橡胶双O型圈所围成的空间内，涂抹树脂固化催化剂(由DMP-30型号环氧树脂促进剂与YBL005-15W型号黄油混合而成的油脂状混合物)，然后将92个预埋螺套通过相对应的定位孔中的预埋螺栓固定连接在法兰盘上；其中，每个预埋螺套的外径Φ59mm、螺纹为M36；

再在每个预埋螺套另一端面处拧入螺纹为M36的螺柱，得到安装好的叶片根端预埋装置；其中，每个螺柱包括螺纹段和光滑段(总长度为90mm，螺纹段48mm，光滑段42mm)，光滑段与预埋螺套后端面相邻；在光滑段与预埋螺套接触面之间套有一个橡胶双O型圈(直径均为36mm)，其被容纳在光滑段的第二凹槽内；光滑段、预埋螺套和橡胶双O型圈围成封闭空间，且封闭空间内填充有树脂固化催化剂(由DMP-30型号环氧树脂促进剂与YBL005-15W型号黄油混合而成的油脂状混合物)。

将1676kg树脂胶液(包括1289kg 511-1A型号环氧树脂和387kg 2511-1BS型号固化剂)通过包括叶片根端预埋装置的模具，进行叶片灌注，经固化成型，得到根端预埋叶片。

经过试验认证，本申请实施例共试验920处，螺套的树脂侵入率为0％，叶片生产合格率为100％。

由以上实施例可知，本申请提供的叶片根端预埋装置主要包括“多个密封件叠套+树脂固化催化剂/树脂固化延缓剂填充”的结构。本申请在根端采用多个密封件叠套的方式，起到了“多保险”的密封作用。并且，本申请通过制造若干个封闭的小空间，容纳树脂固化催化剂或树脂固化延缓剂，针对树脂胶液中含有固化剂的特点，采用加速固化或延缓固化的密封方式，达到了防止树脂胶液侵入的密封效果。因此，本申请很大程度上解决了预埋螺套的密封失效的问题，达到了降低预埋螺套由树脂侵入引起的失效发生频率的技术效果，进而提高叶片生产合格率，利于叶片生产。

Claims (10)

1.叶片根端预埋装置，包括：

工装支架；

设置在所述工装支架上的法兰盘，所述法兰盘上具有若干个定位孔，各定位孔内设置有预埋螺栓，各所述预埋螺栓上套有预埋螺套，使所述预埋螺套的一端与所述法兰盘相连接；各所述预埋螺套另一端内部设置有堵头；

其特征在于，每个所述预埋螺套与所述法兰盘之间套有第一密封部，所述第一密封部包括两个以上的密封件，使所述法兰盘、所述预埋螺套和所述第一密封部围成封闭空间，所述封闭空间内填充有第一树脂固化催化剂或第一树脂固化延缓剂。

2.根据权利要求1所述的叶片根端预埋装置，其特征在于，与每个所述预埋螺套连接的所述法兰盘端面上设置有第一凹槽，用于固定所述第一密封部。

3.根据权利要求1所述的叶片根端预埋装置，其特征在于，与所述法兰盘连接的每个所述预埋螺套端面上设置有第一凹槽，用于固定所述第一密封部。

4.根据权利要求1～3任一项所述的叶片根端预埋装置，其特征在于，每个所述堵头包括螺纹段和光滑段，所述堵头通过螺纹段与预埋螺栓相连接；

在所述光滑段与预埋螺套接触面之间还套有第二密封部，所述第二密封部包括两个以上的密封件，使所述光滑段、所述预埋螺套和所述第二密封部围成封闭空间，所述封闭空间内填充有第二树脂固化催化剂或第二树脂固化延缓剂。

5.根据权利要求4所述的叶片根端预埋装置，其特征在于，所述预埋螺套上设置有第二凹槽，用于固定所述第二密封部。

6.根据权利要求4所述的叶片根端预埋装置，其特征在于，每个所述堵头为螺柱；

所述螺柱的光滑段上设置有第二凹槽，用于固定第二密封部。

7.根据权利要求4所述的叶片根端预埋装置，其特征在于，所述第一密封部包括两个直径不同的O型圈，所述两个直径不同的O型圈同轴叠套，所述预埋螺套和法兰盘将这两个O型圈之间的缝隙围成封闭空间；

所述第二密封部包括两个直径相同的O型圈，所述两个直径相同的O型圈同轴套设，所述预埋螺套和光滑段将这两个O型圈之间的缝隙围成封闭空间。

8.根据权利要求4所述的叶片根端预埋装置，其特征在于，所述第一树脂固化催化剂和第二树脂固化催化剂选自包括环氧树脂促进剂或聚酯树脂促进剂的物质。

9.根据权利要求4所述的叶片根端预埋装置，其特征在于，所述第一树脂固化延缓剂和第二树脂固化延缓剂选自包括聚酯树脂阻聚剂的物质。

10.根端预埋叶片的生产方法，包括以下步骤：

在工装支架上设置具有若干个定位孔的法兰盘，然后在各定位孔内设置预埋螺栓，再将若干个第一密封部套在所述法兰盘上，各第一密封部与法兰盘的定位孔相对应；所述第一密封部包括两个以上的密封件，使所述法兰盘和第一密封部围成空间；

在所述法兰盘和每个第一密封部所围成的空间内填充第一树脂固化催化剂或第一树脂固化延缓剂，然后将若干个预埋螺套通过相对应的预埋螺栓固定连接在法兰盘上，所述法兰盘、所述预埋螺套和所述第一密封部围成封闭空间，再在每个所述预埋螺套另一端内部设置堵头，得到安装好的叶片根端预埋装置；

将树脂胶液通过包括所述叶片根端预埋装置的模具进行叶片灌注，经固化成型，得到根端预埋叶片。