CN107415283A - 一种风电叶片成型缺陷控制工装及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风电叶片成型缺陷控制工装，包括直角三角条和延长边；所述延长边上等间距开设有导流槽。本发明还涉及一种风电叶片成型缺陷控制方法。本发明提高了合模缝位置的玻纤布层拐点，提高了应力集中点，分层的玻纤布层最终被切除，彻底解决了叶根分层的问题，有效提高了叶根质量；工装制作简便，在叶片常规制作工艺过程中使用工装控制缺陷，控制方法简单、实用，操作容易。
Description
技术领域
本发明涉及风电叶片制造技术领域，具体涉及一种风电叶片成型缺陷控制工装及控制方法。
背景技术
现有风电叶片采用分体粘接成型的工艺技术，上、下壳体分别采用真空灌注工艺成型后，再合模粘接在一起。壳体制作时，由于叶根位置铺层较多及其他因素，常引起叶根合模缝出现分层现象。
目前，通过使用叶根加高、加热工装，硅胶垫等工具进行叶根合模缝分层控制，但存在以下缺点：（1）叶根加高工装因制作成本较高，需要重复使用，增加了工装拆除工作；叶根加高工装需要通过分模面定位块进行定位，并且存在玻纤布层翻出工装而合模期间工装无法拆除的风险；叶根加高工装容易控制预埋型号叶片的玻纤布层下滑，而不能控制钻孔型号叶片的玻纤布层下滑，且用于钻孔型号叶片不可拆除，叶根加高工装只能用于预埋型号叶片使用；（2）在叶根位置增加硅胶垫对叶根分层有控制效果，但未能彻底解决分层问题；硅胶垫在叶根位置无法固定，存在偏移风险，在灌注过程中存在包气干纱风险；（3）增加电热毯工艺，需要根据温度进行电热毯温度控制，需要温度控制工艺，增加了操作难度。
发明内容
针对上述不足，本发明提供一种能有效控制叶根分层的风电叶片成型缺陷控制工装及控制方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种风电叶片成型缺陷控制工装，包括直角三角条和延长边；所述直角三角条的直角面a上设有与其位于同一平面且一体式连接的延长边，该延长边设在位于所述直角面b的一侧；所述延长边上等间距开设有导流槽。
所述直角面a的宽度设为30-50mm。
所述直角面b的宽度设为25-30mm。
所述延长边的宽度设为30mm。
所述导流槽的间距设为30mm，该导流槽的槽宽设为1-2mm。
一种风电叶片成型缺陷控制方法，包括以下步骤：
1）制作叶根增高条工装:
①取一根PVC三角倒角条裁剪成一个直角三角条，使得该直角三角条的一个直角面宽度在30-50mm范围内、另一直角面宽度在25-30mm范围内；
②在所述直角三角条的宽度为25-30mm的直角面上手糊2-3层与该直角面尺寸相同的玻纤布，形成直角面b；
③在所述直角三角条的宽度为30-50mm的直角面上手糊1层玻纤布，并使玻纤布伸出该直角面的直角侧30mm,形成直角面a和延长边；
④待所述直角面a和所述直角面b完全固化后，沿所述延长边的边缘以30mm的等间距开设多个导流槽，保证所述导流槽宽度为1-2mm；
2）铺放双轴布：在叶片模具上，沿叶根轴向2000mm范围内铺放1层808g/㎡的双轴布，使得该双轴布在模具型腔内宽度为10mm、翻出模具棱边宽度大于100mm，作为叶根垫布，主要用作合模期间包真空使用；
3）铺放脱模布及玻纤布层：按照叶片常规铺层工艺，依次在叶片模具上铺放脱模布及玻纤布层结构，并在蒙皮所有玻纤布层铺放完成后，按照叶片常规剪裁工艺进行叶根布层裁剪，使得叶根布层超出模具棱边20-40mm；
4）放置增高条：玻纤布层裁剪完成后，翻起叶根位置的所有产品玻纤布层，再用脱模布包裹制作好的所述叶根增高条工装后，在叶根垫布上放置该叶根增高条工装，使得该叶根增高条工装的所述直角面b位于叶片模具分模面上、所述直角面a与叶片模具内棱缘齐平且所述延长边紧贴叶片模具棱边；
5）调整增高条：所述叶根增高条工装放置好后，将叶片模具型腔内玻纤布层沿所述叶根增高条工装的增高面（即直角面a）调整平整，将多余玻纤布层翻出所述叶根增高条工装，期间始终保持所述延长边贴实叶片模具棱边；
6）铺放辅材：先将导流网按照距离叶片模具合模缝10-20mm的位置铺放在铺层好的玻纤布层上（不以玻纤布层最高点为基准铺放），然后在叶根分模面轴向2000mm范围内的玻纤布层上放置VAP模抽气袋，要确保该VAP模抽气袋以叶片模具内棱为中心铺放，且与所述导流网不接触；
7）包真空：包真空期间，在叶根棱边位置预留真空膜，真空预抽紧过程中调整所述叶根增高条工装的位置，确保所述叶根增高条工装与叶片模具棱边贴实、无偏移；
8）真空灌注：按照常规工艺进行真空灌注，灌注期间，结构胶沿着所述叶根增高条工装的导流槽和导流网渗透；
9)蒙皮固化及裁剪：真空灌注完成后，待蒙皮固化，蒙皮完全固化后，沿叶片模具分模面将多余玻纤布层连同所述叶根增高条工装一起裁剪下来，完成叶片制作。
所述直角三角条采用PVC泡沫芯材裁剪成一边宽为25-30mm、另一边宽为30-50mm的直角三角条。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）该风电叶片成型缺陷控制工装使用时，以叶片模具的内棱为基准放置，延长边始终贴实棱边位置，有放置基准和定位基准，不存在偏移分险，无需用其他工装定位；
（2）该风电叶片成型缺陷控制工装作为一个消耗工装件提前制作，PVC材料和玻纤布取材容易、成本低，叶片脱模后进入非产品区域的叶根增高条工装部分同多余的玻纤布层一起切除被清除，不存在工装重复利用以及拆除、清理难的问题；
（3）该风电叶片成型缺陷控制工装使用时玻纤布层翻出增高面不易下滑，且容易清除，可以在预埋型号叶片和钻孔型号叶片之间通用，满足预埋型号叶片和钻孔型号叶片共同的使用需求；
（4）该风电叶片成型缺陷控制工装及其控制方法，提高了合模缝位置的玻纤布层拐点（最高点），提高了应力集中点，分层的玻纤布层最终被切除，而合模缝位置未出现分层现象，彻底解决了叶根分层的问题，有效提高了叶根质量；
（5）本发明因放置叶根增高条工装之后，为保证叶根灌注效果在合模缝玻纤布层上方增加了VAP模抽气袋，规避了包气风险；
（6）本发明工装制作简便，在叶片常规制作工艺过程中使用工装控制缺陷，控制方法简单实用，操作容易。
附图说明
图1是本发明风电叶片成型缺陷控制工装的结构示意图。
图2是本发明风电叶片成型缺陷控制工装使用状态图。
图中，1、直角三角条，2、直角面a，3、直角面b，4、延长边，5、导流槽，6、叶片模具。
具体实施方式
如图1，一种风电叶片成型缺陷控制工装，包括直角三角条1和延长边4；直角三角条1的直角面a2宽度设为30-50mm，该直角三角条1的直角面b3宽度设为25-30mm；直角三角条1的直角面a2上设有与其位于同一平面且一体式连接的延长边4，延长边4的宽度设为30mm，该延长边4设在位于直角面b3的一侧（即直角面a2的直角侧）；延长边4上以30mm的等间距开设有槽宽为1-2mm的导流槽5。
实施例1：
如图1-2，一种风电叶片成型缺陷控制方法，包括以下步骤：
1）制作叶根增高条工装:
①取一根2000mm的PVC三角倒角条裁剪成一个直角三角条1，使得该直角三角条1的一个直角面宽度在30-50mm范围内、另一直角面宽度在25-30mm范围内；
②在直角三角条1的宽度为25-30mm的直角面上手糊2-3层与该直角面尺寸相同的玻纤布，形成直角面b3；
③在直角三角条1的宽度为30-50mm的直角面上手糊1层玻纤布，并使玻纤布伸出该直角面的直角侧30mm,形成直角面a2和延长边4；
④待直角面a2和直角面b3完全固化后，沿延长边4的边缘以30mm的等间距开设多个导流槽5，保证导流槽5宽度为1-2mm；
2）铺放双轴布：在叶片模具6上，沿叶根轴向2000mm范围内铺放1层808g/㎡的双轴布，使得该双轴布在叶片模具6型腔内宽度为10mm、翻出叶片模具6棱边宽度大于100mm，作为叶根垫布，主要用作合模期间包真空使用；
3）铺放脱模布及玻纤布层：按照叶片常规铺层工艺，依次在叶片模具6上铺放脱模布及玻纤布层结构，并在蒙皮所有玻纤布层铺放完成后，按照叶片常规剪裁工艺进行叶根布层裁剪，使得叶根布层超出叶片模具6棱边20-40mm；
4）放置增高条工装：玻纤布层裁剪完成后，翻起叶根位置的所有产品玻纤布层，再用脱模布包裹制作好的叶根增高条工装后，在叶根垫布上放置该叶根增高条工装，使得该叶根增高条工装的直角面b3位于叶片模具6分模面上、直角面a2与叶片模具6内棱缘齐平且延长边4紧贴叶片模具6棱边；
5）调整增高条工装：叶根增高条工装放置好后，将叶片模具6型腔内玻纤布层沿叶根增高条工装的增高面（即直角面a2）调整平整，将多余布层翻出叶根增高条工装，期间始终保持延长边4贴实叶片模具6棱边；
6）铺放辅材：先将导流网按照距离叶片模具6合模缝10-20mm的位置铺放在铺层好的玻纤布层上（不以玻纤布层最高点为基准铺放），然后在叶根分模面轴向2000mm范围内（叶根垫布上）的玻纤布层上放置VAP模抽气袋，要确保该VAP模抽气袋以叶片模具6内棱为中心铺放，且与导流网不接触；
7）包真空：包真空期间，在叶根棱边位置预留真空膜，真空预抽紧过程中调整叶根增高条工装的位置，确保叶根增高条工装与叶片模具6棱边贴实、无偏移；
8）真空灌注：按照常规工艺进行真空灌注，灌注期间，结构胶沿着叶根增高条工装的导流槽5和导流网渗透；
9)蒙皮固化及裁剪：真空灌注完成后，待蒙皮固化，蒙皮完全固化后，沿叶片模具6分模面将多余玻纤布层连同叶根增高条工装一起裁剪下来，完成叶片制作。
实施例2：
与实施例1不同的是，该实施例中，步骤1）制作叶根增高条工装时，直角三角条1采用PVC泡沫芯材裁剪成一边宽为25-30mm、另一边宽为30-50mm的直角三角条。
上述实施例1-2中，叶根增高条工装作为一个风电叶片成型缺陷控制消耗工装提前制作，且在蒙皮成型过程中，在叶根玻纤布层铺加完成后，在叶片模具6的棱边位置，已内棱为基准放置风电叶片成型缺陷控制工装，并将该叶根增高条工装包裹脱模布，保证了叶片脱模后进入非产品区域的叶根增高条工装部分同多余的玻纤布层一起清除；辅材布置灌注阶段，仍然以内棱为基准进行导流网裁剪铺设，延长边间断30mm开设导流槽有利于灌注，包真空阶段，真空预抽紧时，对叶根玻纤布层及叶根增高条工装位置进行调整，保证增高条不因抽真空发生偏移；因放置风电叶片成型缺陷控制工装之后，合模缝位置玻纤布层拐点（最高点）提高，而灌注辅材未发生变化，为保证叶根灌注效果，在合模缝玻纤布层上方增加VAP模抽气袋，规避了包气风险。
使用叶根增高条工装工艺后，脱模叶片叶根合模缝位置未发现分层现象；有效提高了叶根质量，减少了维修时间；消除了使用叶根加高工装，在合模期间拆除工装、清理工装的工作内容；减少了叶片流转时间。
Claims (7)
1.一种风电叶片成型缺陷控制工装，其特征在于：包括直角三角条（1）和延长边（4）；所述直角三角条（1）的直角面a（2）上设有与其位于同一平面且一体式连接的延长边（4），该延长边（4）设在位于所述直角面b（3）的一侧；所述延长边（4）上等间距开设有导流槽（5）。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片成型缺陷控制工装，其特征在于：所述直角面a（2）的宽度设为30-50mm。
3.根据权利要求1所述的一种风电叶片成型缺陷控制工装，其特征在于：所述直角面b（3）的宽度设为25-30mm。
4.根据权利要求1所述的一种风电叶片成型缺陷控制工装，其特征在于：所述延长边（4）的宽度设为30mm。
5.根据权利要求1所述的一种风电叶片成型缺陷控制工装，其特征在于：所述导流槽（5）的间距设为30mm，该导流槽（5）的槽宽设为1-2mm。
6.一种风电叶片成型缺陷控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）制作叶根增高条工装:
①取一根PVC三角倒角条裁剪成一个直角三角条（1），使得该直角三角条（1）的一个直角面宽度在30-50mm范围内、另一直角面宽度在25-30mm范围内；
②在所述直角三角条（1）的宽度为25-30mm的直角面上手糊2-3层与该直角面尺寸相同的玻纤布，形成直角面b（3）；
③在所述直角三角条（1）的宽度为30-50mm的直角面上手糊1层玻纤布，并使玻纤布伸出该直角面的直角侧30mm,形成直角面a（2）和延长边（4）；
④待所述直角面a（2）和所述直角面b（3）完全固化后，沿所述延长边（4）的边缘以30mm的等间距开设多个导流槽（5），保证所述导流槽（5）宽度为1-2mm；
2）铺放双轴布：在叶片模具（6）上，沿叶根轴向2000mm范围内铺放1层双轴布，使得该双轴布在所述叶片模具（6）型腔内宽度为10mm、翻出所述叶片模具（6）棱边宽度大于100mm，作为叶根垫布；
3）铺放脱模布及玻纤布层：按照叶片常规铺层工艺，依次在所述叶片模具（6）上铺放脱模布及玻纤布层结构，并在蒙皮所有玻纤布层铺放完成后，按照叶片常规剪裁工艺进行叶根布层裁剪，使得叶根布层超出所述叶片模具（6）的棱边20-40mm；
4) 放置增高条工装：玻纤布层裁剪完成后，翻起叶根位置的所有产品玻纤布层，再用脱模布包裹制作好的所述叶根增高条工装后，在叶根垫布上放置该叶根增高条工装，使得该叶根增高条工装的所述直角面b（3）位于所述叶片模具（6）分模面上、所述直角面a（2）与叶片模具（6）内棱缘齐平且所述延长边（4）紧贴所述叶片模具（6）棱边；
5)调整增高条工装：所述叶根增高条工装放置好后，将所述叶片模具（6）型腔内玻纤布层沿所述叶根增高条工装的增高面[即直角面a（2）]调整平整，将多余玻纤布层翻出所述叶根增高条工装，期间始终保持所述延长边（4）贴实所述叶片模具（6）棱边；
6）铺放辅材：先将导流网按照距离所述叶片模具（6）合模缝10-20mm的位置铺放在铺层好的玻纤布层上（不以玻纤布层最高点为基准铺放），然后在叶根分模面轴向2000mm范围内的玻纤布层上放置VAP模抽气袋，要确保该VAP模抽气袋以所述叶片模具（6）内棱为中心铺放，且与所述导流网不接触；
7)包真空：包真空期间，在叶根棱边位置预留真空膜，真空预抽紧过程中调整所述叶根增高条工装的位置，确保所述叶根增高条工装与所述叶片模具（6）棱边贴实、无偏移；
8)真空灌注：按照常规工艺进行真空灌注，灌注期间，结构胶沿着所述叶根增高条工装的导流槽（5）和导流网渗透；
9)蒙皮固化及裁剪：真空灌注完成后，待蒙皮固化，蒙皮完全固化后，沿所述叶片模具（6）分模面将多余玻纤布层连同所述叶根增高条工装一起裁剪下来，完成叶片制作。
7.根据权利要求6所述的一种风电叶片成型缺陷控制方法，其特征在于：所述直角三角条（1）可采用PVC泡沫芯材裁剪成一边宽为25-30mm、另一边宽为30-50mm的直角三角条。
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