CN107160711A - 用于叶片的真空灌注方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于叶片的真空灌注方法。该真空灌注方法包括步骤：在叶片模具上依次铺设增强材料、脱模布和导流网，在铺设所述导流网后，该真空灌注方法还包括以下步骤：在叶片的根端设置抵接于叶片主梁的后缘的第一导流管；在叶片的根端设置抵接于叶片主梁的前缘的第二导流管；在第一导流管靠近叶片的后缘的一侧间隔设置多根第三导流管；在第二导流管靠近叶片的前缘的一侧间隔设置多根第四导流管。第一导流管、第二导流管、第三导流管和第四导流管的轴线方向均垂直于叶片的弦长方向。该真空灌注方法缩短了灌注时间，提高了灌注效率；避免了根端环向发白现象的发生，提高了叶片的质量。

Description

用于叶片的真空灌注方法
技术领域
本发明涉及一种真空灌注方法，特别涉及一种用于叶片的真空灌注方法。
背景技术
叶片作为风力发电装置最关键和最核心的部件之一，其设计与选材决定着风力发电装置的性能与功率，是保证机组正常稳定运行的重要因素。因此，提高叶片的综合性能、降低发电成本，对叶片的设计、选材及成型工艺提出了更高的要求。
目前叶片主要成型工艺为真空灌注成型。真空灌注成型中，有机挥发物非常少，改善了劳动条件，减少了操作者与有害物质的直接接触，满足人们对环境的要求。而且真空灌注制品表观质量好，质量稳定性高。
叶片的真空灌注方法主要包括以下步骤：在叶片模具上依次铺设增强材料、脱模布和导流网；铺设导流网后，再在导流网上设置导流管；将导流管与真空装置、注胶管路连接；密封叶片模具；进行真空灌注。
但是，现有技术中，导流管是按照叶片根端(一般在根端0～1.5m)环向进行铺设。在灌注过程中，先打开根端环向导流管，让灌注树脂从0m逐渐渗透到1.5m的位置，之后再灌注叶片其余区域。由于根端的增强材料布层较厚，这一灌注需要耗费较长的时间，灌注效率较低。
另外，在这一灌注过程中，如果加快根端灌注速度，并提前打开其余区域的导流管，根端较厚增强材料布层内的树脂在向前流动时，被前方向下渗透的树脂的向后流动影响，其内部的空气不易排出，则较容易引起根端出现环向发白的现象，真空灌注成型后的叶片质量较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术灌注效率较低、叶片质量较差的缺陷，提供一种用于叶片的真空灌注方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种用于叶片的真空灌注方法，包括步骤：在叶片模具上依次铺设增强材料、脱模布和导流网，其特点在于，在铺设所述导流网后，所述真空灌注方法还包括以下步骤：
在所述叶片的根端设置抵接于叶片主梁的后缘的一第一导流管，其中，所述第一导流管的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向；
在所述叶片的根端设置抵接于所述叶片主梁的前缘的一第二导流管，其中，所述第二导流管的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向；
在所述第一导流管靠近所述叶片的后缘的一侧间隔设置多根第三导流管，其中，每一所述第三导流管的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向；
在所述第二导流管靠近所述叶片的前缘的一侧间隔设置多根第四导流管，其中，每一所述第四导流管的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向。
较佳地，所述第一导流管的首端面的中心、所述第二导流管的首端面的中心、多根所述第三导流管的首端面的中心和多根所述第四导流管的首端面的中心位于所述叶片的同一弦长方向上。
所述第一导流管、所述第二导流管、所述第三导流管和所述第四导流管的中心位于所述叶片的同一弦长方向上，即所述第一导流管、所述第二导流管、所述第三导流管和所述第四导流管的起点相同，主要是为了便于控制。
较佳地，所述真空灌注方法还包括步骤：在所述第一导流管靠近所述叶片的后缘的一侧间隔设置多根第五导流管；其中，
多根所述第五导流管的轴线方向分别与多根所述第三导流管的轴线方向位于同一直线上，且位于同一直线上的所述第三导流管的末端面与所述第五导流管的首端面之间具有一断开间隙。
较佳地，所述断开间隙为100mm。
由于所述叶片的后缘的宽度大于所述叶片的前缘的宽度，在靠近所述叶片的后缘位置处设置多根所述第五导流管，主要为了加快靠近所述叶片的后缘位置处树脂的流动速度。
当打开所述第五导流管而关闭所述第三导流管时，为了防止从所述第五导流管流出的树脂渗透到所述第三导流管而影响所述第三导流管下方所述增强材料布层内的气泡排出，需要在所述第三导流管的末端面与所述第五导流管的首端面之间留有所述断开间隙。
将所述断开间隙设置为100mm，一方面，如果所述断开间隙过大，所述第三导流管和所述第五导流管之间可能会有部分区域不能被树脂渗透到；另一方面，如果所述断开间隙过小，所述断开间隙基本不起作用，依然会有树脂从所述第五导流管渗透到所述第三导流管。
较佳地，所述第一导流管、所述第二导流管、每一所述第三导流管、每一所述第四导流管和每一所述第五导流管上均设有一进料口；
所述第一导流管的长度大于所述叶片主梁的长度，所述第一导流管上间隔设置有多个所述进料口。
所述第一导流管的长度较长，为了加快其内树脂的流动速度，需要将所述第一导流管上的所述进料口设置为多个。且其上所述进料口的个数以及各所述进料口之间的间距需要综合考虑树脂流动速度、成本等因素进行设置。
较佳地，在设置所述第一导流管、所述第二导流管、所述第三导流管、所述第四导流管和所述第五导流管后，所述真空灌注方法还包括步骤：铺设用于密封所述叶片模具的一密封膜；所述密封膜为真空袋膜或真空覆膜。
所述真空袋膜比较薄，而所述真空覆膜相对较厚，可以根据实际需要，选择使用所述真空袋膜或所述真空覆膜。
较佳地，所述真空灌注方法还包括以下步骤：
S1、分别将所述第一导流管、所述第二导流管、所述第三导流管、所述第四导流管、所述第五导流管与抽真空装置、注胶管路相连接；
S2、进行真空灌注；其中，
步骤S1位于铺设所述密封膜之前，步骤S2位于铺设所述密封膜之后。
较佳地，所述增强材料为玻璃纤维；所述叶片的根端的导流网和所述叶片的前缘的导流网均为双层导流网。
所述导流网设置为双层，一方面，能够加快所述叶片的根端、所述叶片的前缘内树脂的流动速度；另一方面，便于迅速地排出所述叶片的根端、所述叶片的前缘内的气泡。
较佳地，在铺设所述脱模布后且在铺设所述导流网之前，所述真空灌注方法还包括步骤：在所述脱模布上铺设带孔隔离膜。
铺设所述带孔隔离膜主要是为了在所述叶片真空灌注成型后，便于把所述导流网和所述脱模布分开。另外，如果所述脱模布已经过特殊处理，如经过具有不粘附性的特氟龙(聚四氟乙烯)处理，可以较为容易地与所述导流网分开，则该步骤可以省略。
较佳地，相邻两所述第三导流管之间的间隙为450～500mm，相邻两所述第四导流管之间的间隙为450～500mm，所述第一导流管与紧邻其的所述第三导流管之间的间隙为450～500mm，所述第二导流管与紧邻其的所述第四导流管之间的间隙为450～500mm。
以相邻两所述第三导流管之间的间隙为例，若所述间隙过大，则可能会出现两所述第三导流管之间的部分区域不会被树脂渗透到；若所述间隙过小，则可能会出现两所述第三导流管之间的部分区域树脂过多，导致与该部分区域相对应的所述增强材料布层内的气泡的排出，从而影响真空灌注成型完成后所述叶片的质量。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明中的用于叶片的真空灌注方法改变了现有技术中叶片的根端的导流管的布置方式，减少了所述叶片真空灌注的时间，提高了灌注效率；避免了所述叶片的根端环向发白现象的发生，提高了所述叶片的质量。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的用于真空灌注方法的流程图。
图2为本发明一较佳实施例的第一导流管、第二导流管、第三导流管、第四导流管和第五导流管的铺设结构示意图。
图3为本发明一较佳实施例的第一导流管、第二导流管与叶片主梁相对位置的结构示意图。
附图标记说明：
1：第一导流管
2：第二导流管
3：第三导流管
4：第四导流管
5：第五导流管
6：弦长方向
7：断开间隙
8：进料口
9：叶片主梁
100-108：步骤
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示，一种用于叶片的真空灌注方法包括以下步骤：
步骤100，在叶片模具上依次铺设玻璃纤维、脱模布和导流网；
步骤101，在所述叶片的根端设置抵接于叶片主梁的后缘的一第一导流管1；
步骤102，在所述叶片的根端设置抵接于所述叶片主梁的后缘的一第二导流管2；
步骤103，在第一导流管1靠近所述叶片的后缘的一侧间隔设置多根第三导流管3；
步骤104，在第二导流管2靠近所述叶片的前缘的一侧间隔设置多根第四导流管4；
步骤105，在第一导流管1靠近所述叶片的后缘的一侧间隔设置多根第五导流管5；
步骤106，分别将第一导流管1、第二导流管2、第三导流管3、第四导流管4、第五导流管5与抽真空装置、注胶管路相连接；
步骤107，铺设用于密封所述叶片模具的一密封膜；
步骤108，进行真空灌注。
本实施方式以一种2.0MW/56.5m的风力发电机叶片的真空灌注方法为例。如图2所示，第一导流管1为1根，第二导流管为1根，第三导流管为3根，第四导流管为2根，第五导流管为3根；第一导流管1的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向6；第二导流管2的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向6；每一根第三导流管3的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向6；每一根第四导流管4的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向6；每一根第五导流管5的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向6。
在本实施方式中，如图2所示，第一导流管1的首端面的中心、第二导流管2的首端面的中心、3根第三导流管3的首端面的中心和2根第四导流管的首端面的中心位于所述叶片的同一弦长方向6上。
第一导流管1、第二导流管2、第三导流管3和第四导流管4的中心位于所述叶片的同一弦长方向6上，即第一导流管1、第二导流管2、第三导流管3和第四导流管4的起点相同，主要是为了便于控制。
在本实施方式中，如图2所示，3根第五导流管5的轴线方向分别与3根第三导流管3的轴线方向位于同一直线上，且位于同一直线上的第三导流管3的末端面与第五导流管5的首端面之间具有一断开间隙7。
在本实施方式中，断开间隙7为100mm。
由于所述叶片的后缘的宽度大于所述叶片的前缘的宽度，在靠近所述叶片的后缘位置处设置3根第五导流管5，主要为了加快靠近所述叶片的后缘位置处树脂的流动速度。
当打开第五导流管5而关闭第三导流管3时，为了防止从第五导流管5流出的树脂渗透到第三导流管3而影响第三导流管3下方所述增强材料布层内的气泡排出，需要在第三导流管3的末端面与第五导流管5的首端面之间留有断开间隙7。
将断开间隙7设置为100mm，一方面，如果断开间隙7过大，第三导流管3和第五导流管5之间可能会有部分区域不能被树脂渗透到；另一方面，如果断开间隙7过小，断开间隙7基本不起作用，依然会有树脂从第五导流管5渗透到第三导流管3。
在本实施方式中，如图2所示，第二导流管2、每一根第三导流管3、每一根第四导流管4和每一根第五导流管5上均设有一进料口8；如图2和图3所示，第一导流管1的长度大于叶片主梁9的长度，第一导流管1上间隔设置有3个进料口8。
第一导流管1的长度较长，将第一导流管1上的进料口8设置为3个，主要是为了加快其内树脂的流动速度。
第一导流管1上进料口8的个数以及各进料口8之间的间距需要综合考虑树脂流动速度、成本等因素进行设置，在其他实施方式中，第一导流管1上进料口8的个数可以根据实际需要设置为不同的个数。
在本实施方式中，所述密封膜为真空袋膜；所述增强材料为玻璃纤维；所述叶片的根端的导流网和所述叶片的前缘的导流网均为双层导流网。
所述导流网设置为双层，一方面，能够加快所述叶片的根端、所述叶片的前缘内树脂的流动速度；另一方面，便于迅速地排出所述叶片的根端、所述叶片的前缘内的气泡。
在本实施方式中，步骤100中，在铺设所述脱模布后且在铺设所述导流网之前，所述真空灌注方法还包括步骤：在所述脱模布上铺设带孔隔离膜。
铺设所述带孔隔离膜主要是为了在所述叶片真空灌注成型后，便于把所述导流网和所述脱模布分开。另外，如果所述脱模布已经过特殊处理，如经过具有不粘附性的特氟龙(聚四氟乙烯)处理，可以较为容易地与所述导流网分开，则该步骤可以省略。
在本实施方式中，为便于区分，将3根第三导流管3分为外侧第三导流管、中间第三导流管、内侧第三导流管，将2根第四导流管4分为外侧第四导流管和内侧第三导流管。其中，所述外侧第三导流管靠近所述叶片的后缘、所述内侧第三导流管紧邻第一导流管1；所述外侧第四导流管靠近所述叶片的前缘、所述内侧第四导流管紧邻第二导流管2。
图2中，所述外侧第三导流管与所述中间第三导流管之间的间隙为450mm、所述中间第三导流管与所述内侧第三导流管之间的间隙为500mm、所述内侧第三导流管和第一导流管之间的间隙为500mm；所述外侧第四导流管与所述内侧第四导流管之间的间隙为450mm、所述内侧第四导流管和第二导流管之间的间隙为500mm。另外，第一导流管1与第二导流管2之间的间隙为630mm，与所述叶片主梁的宽度相同。
本实施方式中所述叶片的真空灌注方法能够减少所述叶片真空灌注的时间，提高了灌注效率；另外，能够避免所述叶片的根端环向发白现象的发生，提高了所述叶片的质量。
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，这些仅是举例说明，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 (10)

1.一种用于叶片的真空灌注方法，包括步骤：在叶片模具上依次铺设增强材料、脱模布和导流网，其特征在于，在铺设所述导流网后，所述真空灌注方法还包括以下步骤：
在所述叶片的根端设置抵接于叶片主梁的后缘的一第一导流管，其中，所述第一导流管的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向；
在所述叶片的根端设置抵接于所述叶片主梁的前缘的一第二导流管，其中，所述第二导流管的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向；
在所述第一导流管靠近所述叶片的后缘的一侧间隔设置多根第三导流管，其中，每一所述第三导流管的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向；
在所述第二导流管靠近所述叶片的前缘的一侧间隔设置多根第四导流管，其中，每一所述第四导流管的轴线方向垂直于所述叶片的弦长方向。
2.如权利要求1所述的用于叶片的真空灌注方法，其特征在于，所述第一导流管的首端面的中心、所述第二导流管的首端面的中心、多根所述第三导流管的首端面的中心和多根所述第四导流管的首端面的中心位于所述叶片的同一弦长方向上。
3.如权利要求2所述的用于叶片的真空灌注方法，其特征在于，所述真空灌注方法还包括步骤：在所述第一导流管靠近所述叶片的后缘的一侧间隔设置多根第五导流管；其中，
多根所述第五导流管的轴线方向分别与多根所述第三导流管的轴线方向位于同一直线上，且位于同一直线上的所述第三导流管的末端面与所述第五导流管的首端面之间具有一断开间隙。
4.如权利要求3所述的用于叶片的真空灌注方法，其特征在于，所述断开间隙为100mm。
5.如权利要求3所述的用于叶片的真空灌注方法，其特征在于，所述第一导流管、所述第二导流管、每一所述第三导流管、每一所述第四导流管和每一所述第五导流管上均设有一进料口；
所述第一导流管的长度大于所述叶片主梁的长度，所述第一导流管上间隔设置有多个所述进料口。
6.如权利要求3所述的用于叶片的真空灌注方法，其特征在于，在设置所述第一导流管、所述第二导流管、所述第三导流管、所述第四导流管和所述第五导流管后，所述真空灌注方法还包括步骤：铺设用于密封所述叶片模具的一密封膜；所述密封膜为真空袋膜或真空覆膜。
7.如权利要求6所述的用于叶片的真空灌注方法，其特征在于，所述真空灌注方法还包括以下步骤：
S1、分别将所述第一导流管、所述第二导流管、所述第三导流管、所述第四导流管、所述第五导流管与抽真空装置、注胶管路相连接；
S2、进行真空灌注；其中，
步骤S1位于铺设所述密封膜之前，步骤S2位于铺设所述密封膜之后。
8.如权利要求1所述的用于叶片的真空灌注方法，其特征在于，所述增强材料为玻璃纤维；所述叶片的根端的导流网和所述叶片的前缘的导流网均为双层导流网。
9.如权利要求1所述的用于叶片的真空灌注方法，其特征在于，在铺设所述脱模布后且在铺设所述导流网之前，所述真空灌注方法还包括步骤：在所述脱模布上铺设带孔隔离膜。
10.如权利要求1-9任意一项所述的用于叶片的真空灌注方法，其特征在于，相邻两所述第三导流管之间的间隙为450～500mm，相邻两所述第四导流管之间的间隙为450～500mm，所述第一导流管与紧邻其的所述第三导流管之间的间隙为450～500mm，所述第二导流管与紧邻其的所述第四导流管之间的间隙为450～500mm。
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