CN107364155A - 一种风电叶片模具用抽气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电叶片模具用抽气装置，包括两个相互独立的真空箱，两真空箱同向相邻设置，两真空箱之间设有电磁阀，电磁阀控制两真空箱之间的连通与切断，两真空箱分别对应风电叶片模具的两面，其中，模具为PS模具或SS模具；两真空箱设置有多个真空泵，多个真空泵集中设置于两真空箱的上板，多个真空泵与两真空箱之间通过气管连接；每个真空箱均设有一负压传感器，负压传感器设置于每个真空箱的上板，负压传感器连接至控制箱并将两真空箱的内部压力数据传输到控制箱；控制箱包括失电报警模块、相序保护模块、漏气报警模块，用于集中控制抽气装置并提供反馈信息。

Description

一种风电叶片模具用抽气装置

技术领域

本发明涉及风力发电设备，特别地，涉及一种风电叶片模具用抽气装置。

背景技术

现在的复合材料叶片大多采用组装方式制造，一般是先在特有的模具上分别成型叶片主梁、腹板及其他部件，然后在主模具上把两个壳体、腹板及其它部件通过结构胶粘剂胶接组装在一起，合模加压固化后制成整体叶片。叶片的成型以真空辅助灌注工艺为主，其方法是将纤维增强材料和泡沫材料等直接铺放在模具上,然后用真空袋包覆、密封模具，接着用真空泵抽气至负压状态，最后树脂通过进胶管进行灌注，直到浸透整个玻纤布铺层，然后加热固化成型。

在整个叶片成型的过程中，真空灌注属于最关键工艺，灌注质量的好坏直接影响叶片的性能。而真空抽气系统又是影响真空灌注的关键因素，因此，好的真空抽气系统不仅能降低生产成本，对叶片质量的提升也能起到关键作用。现在行业内真空抽气工序大部分采用多台真空泵并联运行的方式，该方式具有多种缺陷：真空泵分布分散，分别位于模具的叶尖、叶根，且分列为两个面(PS/SS模具)，其控制方式为手动独立控制，使用时需要单独控制每台真空泵，操作复杂；同时，真空泵在抽气过程中缺乏闭环控制，电机持续运行，造成系统能耗增加、泵磨损较大，需要定期维护检修，维护、使用成本高；另外，真空抽气无异常反馈、告警能力，无信号采集能力，在抽气过程中发生泄漏或者其他异常往往没法得到及时响应，容易造成质量事故。

现有生产工艺中真空泵操作复杂、维护使用成本高、容易造成质量事故等的缺陷目前尚无有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种风电叶片模具用抽气装置，该装置抽气操作简便、自动化程度高、易于使用与维护、且保证安全。

基于上述目的，本发明提供的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种风电叶片模具用抽气装置。

根据本发明提供的风电叶片模具用抽气装置包括两个相互独立的真空箱，两真空箱同向相邻设置，两真空箱之间设有电磁阀，电磁阀控制两真空箱之间的连通与切断，两真空箱分别对应风电叶片模具的两面，其中，模具为PS模具或SS模具；

两真空箱设置有多个真空泵，多个真空泵集中设置于两真空箱的上板，多个真空泵与两真空箱之间通过气管连接；

每个真空箱均设有一负压传感器，负压传感器设置于每个真空箱的上板，负压传感器连接至控制箱并将两真空箱的内部压力数据传输到控制箱；

控制箱包括失电报警模块、相序保护模块、漏气报警模块，用于集中控制抽气装置并提供反馈信息。

其中，每个真空箱均设有一机械负压表，机械负压表设置于每个真空箱的上板靠近负压传感器的位置，机械负压表示出能为维护巡检提供依据的压力数值。

其中，每个真空箱上设有检修法兰，检修法兰设置于每个真空箱前板，检修法兰用于在维护巡检时开启真空箱。

其中，气管上设有电磁阀与手动阀，电磁阀与手动阀在真空泵停机后切断该支回路，防止真空泵漏气。

并且，每个真空箱还设有抽气接头，抽气接头用于在维护巡检后或漏气后抽取每个真空箱内的气体，抽气接头用于连接模具主管道进行真空抽气，该接头的布置位置可以根据实际情况灵活布置。

其中，控制箱还包括PLC控制系统，负压传感器连接至控制箱的PLC控制系统，PLC控制系统获取负压传感器检测的压力数值，并根据压力数值与预先设定的工艺曲线控制抽气装置。

并且，控制箱还包括MES接口，MES接口连接至MES信息化系统并接受信息化系统的自动控制。

上述每个真空箱的体积为0.6立方米，模具增大时真空箱体积可以增加。

从上面所述可以看出，本发明提供的技术方案通过在相邻设置的真空箱上集中设置真空泵并使用控制箱控制真空泵的技术手段，使得抽气装置的抽气操作简便、易于使用与维护、且保证安全。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例的风电叶片模具用抽气装置的主视图；

图2为根据本发明实施例的风电叶片模具用抽气装置的右视图；

图3为根据本发明实施例的风电叶片模具用抽气装置的后视图；

图4为根据本发明实施例的风电叶片模具用抽气装置在多泵非变频运行模式下控制系统的连接关系图；

图5为根据本发明实施例的风电叶片模具用抽气装置在双泵变频运行模式下控制系统的连接关系图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，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一步进行清楚、完整、详细地描述，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的一个实施例，提供了一种风电叶片模具用抽气装置。

如图1、图2与图3所示，根据本发明的实施例提供的风电叶片模具用抽气装置包括两个相互独立的真空箱7，两真空箱7同向相邻设置，两真空箱7之间设有电磁阀4，电磁阀4控制两真空箱7之间的连通与切断，两真空箱7分别对应风电叶片模具的两面，其中，模具为PS模具或SS模具；

两真空箱7设置有多个真空泵1，多个真空泵1集中设置于两真空箱7的上板，多个真空泵1与两真空箱7之间通过气管3连接；

每个真空箱7均设有一负压传感器10，负压传感器10设置于每个真空箱7的上板，负压传感器10连接至控制箱2并将两真空箱7的内部压力数据传输到控制箱2；

控制箱2包括失电报警模块、相序保护模块、漏气报警模块，用于集中控制抽气装置并提供反馈信息。

其中，每个真空箱7均设有一机械负压表11，机械负压表11设置于每个真空箱7的上板靠近负压传感器10的位置，机械负压表11示出能为维护巡检提供依据的压力数值。

其中，每个真空箱7上设有检修法兰8，检修法兰8设置于每个真空箱7前板，检修法兰8用于在维护巡检时开启真空箱7。

其中，气管3上设有电磁阀4与手动阀5，电磁阀4与手动阀5在真空泵1停机后切断该支回路，防止真空泵1漏气。

并且，每个真空箱7还设有抽气接头9，抽气接头9用于连接模具主管道进行真空抽气。

其中，控制箱2还包括PLC控制系统，负压传感器10连接至控制箱2的PLC控制系统，PLC控制系统获取负压传感器10检测的压力数值，并根据压力数值与预先设定的工艺曲线控制抽气装置。

并且，控制箱2还包括MES接口，MES接口连接至MES信息化系统并接受信息化系统的自动控制。

上述每个真空箱7的体积为0.6立方米。

本发明实施例的抽气装置有两种运行模式进行恒压控制：多泵非变频运行模式与双泵变频运行模式。

对于多泵非变频运行模式，其控制系统连接关系如图4所示，采用大真空泵与小真空泵组合、或多个小真空泵组合的运行方式，真空系统启动时运行所有真空泵，直到真空箱内压力达到设定的压力即启动分级切除方式分别切断运行的真空泵，直到最后保持单台泵运行，且箱内压力稳定后每个面的真空泵将按照设定的轮换时间进行轮流运行；当PS和SS面真空箱的抽气系统均已启动且真空箱内压力均衡时，联通两真空箱，整个系统只保留单台泵运行并按照设定时间轮换；系统运行中如果出现漏气或者其他异常将恢复多台运行模式。

对于双泵变频运行模式，其控制系统连接关系如图5所示，双泵均可在变频、工频模式工作，由接触器切换工作模式，变频器完成真空泵的启动和恒压控制；当两个真空箱压力接近并联通时，系统切换到单泵变频运行。

本方案中真空箱的结构、大小、管道布设方式在适用于不同模具时可以适当进行调整，比如真空箱可以采用圆柱形、分立安装设计。真空泵的容量、数量也可以发生变化，如采用功率更大的真空泵、增加真空泵数量等。本方案还能扩展为一个大系统，将多个模具的抽气系统进行合并，搭建车间或者工厂级别的集中抽气站，通过电磁阀控制单台模具的抽气同样能够实现模具真空抽气的集中控制。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，系统所采用的电气控制部件均属于成熟的工业级产品，稳定性高、故障率低，能使用风电行业恶劣的工业生产环境，且该类器件通用性强，技术成熟，维护方便、成本低；采用本加热系统后，因采用了真空箱恒压控制方法和真空泵轮换运行方式，真空泵的维护周期、成本均大大降低，整个抽气系统的能耗也会降低；采用变频系统时减少了真空泵尤其是大功率真空泵启动时对电网的冲击，增加了控制精度，提高了运行的可靠性；本发明将原来的分散控制改为集中控制，简化了控制流程，利于系统维护检修，降低了故障风险，同时也减少了设备的空间占用；本发明采用的控制系统可以很方便的和MES系统等信息化平台进行信息交互，利于实现工厂的自动化运行。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风电叶片模具用抽气装置，其特征在于，包括：

两个相互独立的真空箱(7)，所述两真空箱(7)同向相邻设置，所述两真空箱(7)之间设有电磁阀(4)，所述电磁阀(4)控制所述两真空箱(7)之间的连通与切断，所述两真空箱(7)分别对应风电叶片模具的两面，其中，所述模具为PS模具或SS模具；

所述两真空箱(7)设置有多个真空泵(1)，所述多个真空泵(1)集中设置于所述两真空箱(7)的上板，所述多个真空泵(1)与所述两真空箱(7)之间通过气管(3)连接；

所述每个真空箱(7)均设有一负压传感器(10)，所述负压传感器(10)设置于所述每个真空箱(7)的上板，所述负压传感器(10)连接至控制箱(2)并将所述两真空箱(7)的内部压力数据传输到所述控制箱(2)；

所述控制箱(2)包括失电报警模块、相序保护模块、漏气报警模块，用于集中控制抽气装置并提供反馈信息。

2.根据权利要求1所述的一种风电叶片模具用抽气装置，其特征在于，所述每个真空箱(7)均设有一机械负压表(11)，所述机械负压表(11)设置于所述每个真空箱(7)的上板靠近所述负压传感器(10)的位置，所述机械负压表(11)示出能为维护巡检提供依据的压力数值。

3.根据权利要求1所述的一种风电叶片模具用抽气装置，其特征在于，所述每个真空箱(7)上设有检修法兰(8)，所述检修法兰(8)设置于每个真空箱(7)前板，所述检修法兰(8)用于在维护巡检时开启所述真空箱(7)。

4.根据权利要求1所述的一种风电叶片模具用抽气装置，其特征在于，所述气管(3)上设有电磁阀(4)与手动阀(5)，所述电磁阀(4)与手动阀(5)在所述真空泵(1)停机后切断该支回路，防止所述真空泵(1)漏气。

5.根据权利要求4所述的一种风电叶片模具用抽气装置，其特征在于，所述每个真空箱(7)还设有抽气接头(9)，所述抽气接头(9)用于连接模具主管道进行真空抽气。

6.根据权利要求1所述的一种风电叶片模具用抽气装置，其特征在于，所述控制箱(2)还包括PLC控制系统，所述负压传感器(10)连接至所述控制箱(2)的所述PLC控制系统，所述PLC控制系统获取所述负压传感器(10)检测的压力数值，并根据所述压力数值与预先设定的工艺曲线控制抽气装置。

7.根据权利要求6所述的一种风电叶片模具用抽气装置，其特征在于，所述控制箱(2)还包括MES接口，所述MES接口连接至MES信息化系统并接受信息化系统的自动控制。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种风电叶片模具用抽气装置，其特征在于，所述每个真空箱(7)的体积为0.6立方米。