CN107718593B - 风力发电机组叶片粘接角的灌注方法及风力发电机组叶片 - Google Patents

风力发电机组叶片粘接角的灌注方法及风力发电机组叶片 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种风力发电机组叶片粘接角的灌注方法及风力发电机组叶片。所述灌注方法包括以下步骤：在风力发电机组叶片的压力面或吸力面的壳体模具上铺放主壳体布层；在主壳体布层上铺放多层粘接角布层，且在多层粘接角布层的远离所述主壳体布层的表面上铺放引流层；将粘接角模具与多层粘接角布层贴实地放置在壳体模具的分模面上；铺设第一层真空袋膜，以将多层粘接角布层和粘接角模具密封在内，然后对第一层真空袋膜抽真空；铺设第二层真空袋膜，以将所述第一层真空袋膜包裹在内，然后对第二层真空袋膜抽真空；通过注塑口灌注树脂，加热固化，脱模制备得到风力发电机组叶片粘接角。本发明可优化粘接角的形貌并消除粘接角嵌缝、富树脂现象。

Description

风力发电机组叶片粘接角的灌注方法及风力发电机组叶片
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，更具体地，涉及一种风力发电机组叶片粘接角的灌注方法及风力发电机组叶片。
背景技术
现有风力发电机组叶片通过压力面(PS面)和吸力面(SS面)用结构胶粘接在一起形成一个完整形状的风力发电机组叶片。风力发电机组叶片粘接角在灌注成型过程中，粘接角布层放置在第一层真空袋膜内，粘接角模具放置在第一层真空袋膜和第二真空袋膜之间，通过真空负压将粘接角布层压实在粘接角模具后灌注成型。这样，粘接角布层放置在第一层真空袋膜内，粘接角模具放置在第一层真空袋膜和第二真空袋膜之间，导致风力发电机组叶片粘接角成型后形状不好，风力发电机组叶片粘接角与壳体模具的分模面过渡区域容易产生风力发电机组叶片粘接角嵌缝、富树脂；并且，在调整粘接角布层与粘接角模具贴实时，需要对第一层真空袋膜泄压，如此导致粘接角布层易变形形成褶皱且叶根布层下塌形成褶皱。
此外，现有的风力发电机组叶片粘接角成型后，由于风力发电机组叶片粘接角的侧边外形较差，为了保证风力发电机组叶片粘接角与风力发电机组叶片粘接有合适的形状和合适的粘接胶厚且保证粘接效果，需要切割风力发电机组叶片粘接角的侧边，从而导致叶片粘接过程中玻璃钢粉尘较多以严重损害生产环境。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种风力发电机组叶片粘接角的灌注方法及包括利用该灌注方法制备的风力发电机组叶片粘接角的风力发电机组叶片，所述灌注方法可使粘接角布层与粘接角模具位于同一真空袋膜内而进行灌注。
根据本发明的一方面，提供一种风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，所述风力发电机组叶片粘接角的灌注方法包括以下步骤：在风力发电机组叶片的压力面或吸力面的壳体模具上铺放主壳体布层；在所述主壳体布层上铺放多层粘接角布层，并且在所述多层粘接角布层的远离所述主壳体布层的表面上铺放引流层；将粘接角模具与所述多层粘接角布层贴实地放置在所述壳体模具的分模面上；铺设第一层真空袋膜，以将所述多层粘接角布层和所述粘接角模具密封在内，然后对所述第一层真空袋膜抽真空；铺设第二层真空袋膜，以将所述第一层真空袋膜包裹在内，然后对所述第二层真空袋膜抽真空；以及真空灌注树脂，加热固化，脱模制备得到风力发电机组叶片粘接角。
根据本发明的示例性实施例，在铺设第一层真空袋膜之前，可对所述多层粘接角布层进行裁剪，以与所述粘接角模具的端面齐平。
根据本发明的示例性实施例，所述粘接角模具可设置有挡胶凸块，所述挡胶凸块在所述粘接角模具的端部朝着面对所述多层粘接角布层的一侧凸出，以在所述风力发电机组叶片粘接角中形成与所述挡胶凸块的形状相对应的挡胶槽。
根据本发明的示例性实施例，所述挡胶凸块呈半球形，在铺设第一层真空袋膜之前，可将所述多层粘接角布层沿着经过所述挡胶凸块的半圆弧端点的切线裁剪齐平。
根据本发明的示例性实施例，在所述主壳体布层上铺放粘接角布层之前，可在所述主壳体布层上靠近所述壳体模具的前缘处或后缘处铺放多层粘接角垫布。
根据本发明的示例性实施例，所述粘接角模具可具有尖角，在将粘接角模具与所述多层粘接角布层贴实地放置在所述壳体模具的分模面上时，所述尖角位于所述主壳体布层上靠近所述壳体模具的前缘处或后缘处。
根据本发明的示例性实施例，在将粘接角模具与所述多层粘接角布层贴实地放置在所述壳体模具的分模面上之前，利用粘接角模具保护膜将所述粘接角模具包裹起来。
优选地，所述粘接角模具保护膜包括第一粘接角模具保护膜和第二粘接角模具保护膜，用所述第一粘接角模具保护膜在所述粘接角模具上贴实，并将所述粘接角模具包裹起来；然后用所述第二粘接角模具保护膜将所述第一粘接角模具保护膜包裹起来。
优选地，第一粘接角模具保护膜为聚四氟乙烯膜，第二粘接角模具保护膜为无孔隔离膜。
根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机组叶片，所述风力发电机组叶片包括利用如上所述的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法制备的风力发电机组叶片粘接角。
采用根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，可使粘接角布层与粘接角模具位于同一真空袋膜内，以进行灌注，可优化风力发电机组叶片粘接角的形貌并可消除壳体模具法兰边风力发电机组叶片粘接角嵌缝和富树脂现象，从而提升粘接质量。
采用根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，可降低因通过第一层真空袋膜泄压来调整粘接角布层而导致的粘接角布层褶皱的风险以及叶根布层下塌形成褶皱的风险。
采用根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的整体方法，粘接角模具保护膜可防止树脂与粘接角模具粘接在一起，便于粘接角模具脱模，从而可节省脱模时间并延长粘接角模具的寿命。
采用根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，还可实现在风力发电机组叶片合模过程中风力发电机组叶片粘接角免切割，以提高生产效率，同时可减少风力发电机组叶片粘接角切割粉尘，以改善生产环境。
采用根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，使得所述风力发电机组叶片粘接角形成有挡胶槽，以收集结构胶，从而防止结构胶掉落到叶片内腔中。
附图说明
下面结合附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的以上和其它特点及优点将变得更加清楚，附图中：
图1是示出采用根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法的示意图。
图2是根据本发明的示例性实施例的粘接角模具的结构示意图。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法的流程图。
图4是示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角形成在SS面的前缘区域的示意图。
图5是示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角形成在PS面的前缘区域的示意图。
图6是示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角应用于叶片合模过程中的示意图。
附图标记说明：
1：风力发电机组叶片粘接角；2：粘接角布层；3：粘接角模具；4：粘接角模具保护膜；5：挡胶槽；5’：挡胶槽；6：第一层真空袋膜；7：第二层真空袋膜；8：主壳体布层；9：壳体模具；10：连续毡；11：SS面；12：PS面；13：后缘区域；13’：后缘区域；14：前缘区域；14’：前缘区域；16：结构胶；17：壳体模具法兰；18：叶片壳体；31：尖角；32：挡胶凸块。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述本发明的实施例，在附图中示出了本发明的示例性实施例。
下面将结合图1至图6详细描述根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法。图1是示出采用根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角1的灌注方法的示意图。图2是根据本发明的示例性实施例的粘接角模具3的结构示意图。图3是示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角1的灌注方法的流程图。图4是示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角1形成在SS面11的前缘区域14的示意图。图5是示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角1形成在PS面12的前缘区域14’的示意图。图6是示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组叶片粘接角1应用于叶片合模过程中的示意图。
参照图1和图2，根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法包括以下步骤：在风力发电机组叶片的压力面或吸力面的壳体模具9上铺放主壳体布层8(步骤S10)；在主壳体布层8上铺放多层粘接角布层2，并且在多层粘接角布层2的远离主壳体布层8的表面上铺放引流层10(步骤S20)；将粘接角模具3与多层粘接角布层2贴实地放置在壳体模具9的分模面(步骤S30)；铺设第一层真空袋膜6，以将多层粘接角布层2和粘接角模具3密封在内，然后对第一层真空袋膜6抽真空(步骤S40)；铺设第二层真空袋膜7，以将第一层真空袋膜6包裹在内，然后对第二层真空袋膜7抽真空(步骤S50)；以及真空灌注树脂，加热固化，脱模制备得到风力发电机组叶片粘接角1(步骤S60)。可选地，多层粘接角布层2可以设置为四层，当然也可以根据需要设置层数。
可选地，第一层真空袋膜6可包括导流管、导流网、透气毡、真空膜、注胶口、注胶管、密封胶条、隔离膜、脱模布等辅材。第二层真空袋膜7与第一层真空袋膜6同用注胶口、注胶管，除此之外，第二层真空袋膜7也可包括导流网、真空膜、密封胶条等辅材。其中，引流层10在真空灌注成型过程中起到引流的作用，在本发明的示例性实施例中，引流层10可以是连续毡，但本发明不限于此，也可采用诸如导流网的其他部件来用作引流层10，只要该部件可在真空灌注成型中起引流作用即可。
在步骤S40中，第一层真空袋膜6被铺设为将多层粘接角布层2和粘接角模具3密封在内以进行灌注，可优化风力发电机组叶片粘接角1的形貌并可消除壳体模具法兰17(参照图6)边出现的风力发电机组叶片粘接角1嵌缝和富树脂现象，从而提升粘接质量，同时降低粘接角布层褶皱的风险以及叶根布层下塌形成褶皱的风险。
根据本发明的示例性实施例，在铺设第一层真空袋膜6之前，步骤S30还可包括在将粘接角模具3与多层粘接角布层2贴实地放置在壳体模具9的分模面上之后，对多层粘接角布层2进行裁剪，以使其与粘接角模具3的端面齐平，以消除粘接角布层2在灌注固化后边缘不平、有毛刺的现象，因而在叶片合模时不需要切割风力发电机组叶片粘接角，以提升生产效率，并且可减少风力发电机组叶片粘接角切割粉尘以改善生产环境。
参照图2，优选地，粘接角模具3可设置有挡胶凸块32，挡胶凸块32在粘接角模具3的端部朝着面对多层粘接角布层2的一侧凸出，以在所述风力发电机组叶片粘接角中形成与挡胶凸块32的形状相对应的挡胶槽5。挡胶槽5可用于在叶片合模过程中收集多余的结构胶16，以防止结构胶16掉落在叶片内腔(参照图6)中。当然，挡胶槽5不是必需的，根据本发明的其他实施例，粘接角模具3上可以不设置挡胶槽5，可通过不添加过多的结构胶16来尽量减少结构胶16掉落在叶片内腔中的风险。
可选地，如图2所示，挡胶凸块32可呈半球形。当挡胶凸块32被设置为呈半球形时，在铺设第一层真空袋膜6之前，将粘接角布层2沿着经过挡胶凸块32的半圆弧端点的切线裁剪齐平。换句话说，在多层粘接角布层2的理论宽度外，在挡胶凸块32的位于粘接角模具3的上端的端表面上的半圆弧端点处画切线，将所述切线画在多层粘接角布层2上以用于裁剪多层粘接角布层2(多层粘接角布层2可超出经过挡胶凸块32的半圆弧端点的切线，但不能低于经过挡胶凸块32的半圆弧端点的切线)，然后对粘接角布层2沿所画的切线进行裁剪。
然而，本发明不限于此，挡胶凸块32可以设置为诸如菱形、梯形或矩形等的其他形状，挡胶凸块32的形状不受限制，只要其可从粘接角模具3的端部朝着面对多层粘接角布层2的一侧凸出以在所述风力发电机组叶片粘接角中形成用于收纳多余的结构胶16的挡胶槽5即可。例如，参照图6所示的挡胶槽5’呈梯形，在将叶片壳体18合模过程中，收集多余的结构胶16，以防止结构胶16掉落在叶片内腔中。
如图2所示，粘接角模具3可具有尖角31，在将粘接角模具3与多层粘接角布层2贴实地放置在壳体模具9的分模面上时，尖角31位于主壳体布层8上靠近壳体模具9的前缘处，以便于壳体模具9脱模。
可选地，粘接角模具3上也可不设置尖角31。可选地，可通过在主壳体布层8上靠近壳体模具9的前缘处铺放多层粘接角垫布来进行替换，即，可利用多层粘接角垫布来替换尖角31。优选地，可铺放五层粘接角垫布，然而，粘接角垫布的数量不受限制，可以设置为其他层，例如，三层、四层、六层、七层等。
粘接角模具3可以由诸如玻璃钢的复合材料、铝合金等金属材料、木质材料或者加热90℃不变形的塑料材料制作而成。
在将粘接角模具3与多层粘接角布层2贴实地放置在壳体模具9的分模面上之前，可以利用粘接角模具保护膜4将粘接角模具3包裹起来，以保护粘接角模具3。
根据实施例，粘接角模具保护膜4可包括一层或更多层膜。优选地，粘接角模具保护膜4可包括两层膜。例如，粘接角模具保护膜4可包括第一粘接角模具保护膜和第二粘接角模具保护膜。首先，用第一粘接角模具保护膜在粘接角模具3上贴实，并将粘接角模具3包裹起来；然后用第二粘接角模具保护膜将第一粘接角模具保护膜包裹起来。
第一粘接角模具保护膜和第二粘接角模具保护膜可以为不同的膜。优选地，第一粘接角模具保护膜可以为聚四氟乙烯膜，第二粘接角模具保护膜可以为无孔隔离膜。根据本发明的其他示例性实施例，第一粘接角模具保护膜和第二粘接角模具保护膜也可以为相同的膜，例如，均为聚四氟乙烯膜。
然而，所述膜的材料不受限制，只要所述膜不与树脂粘接以便于粘接角模具3容易地脱模即可，例如，可以为聚四氟乙烯膜、隔离膜、脱模剂等。根据本发明的其他示例性实施例，粘接角模具保护膜4可包括两种或两种以上的膜。
以上参照图1至图6示出了在风力发电机组叶片的SS面11或者PS面12的前缘区域14或14’形成风力发电机组叶片粘接角(即，前缘粘接角)的灌注方法，然而，本发明不限于此，也可以采用该灌注方法在风力发电机组叶片的SS面11或者PS面12的后缘区域13或13’形成风力发电机组叶片粘接角(即，后缘粘接角)。
根据本发明的另一示例性实施例，一种风力发电机组叶片包括利用如上所述的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法制备的风力发电机组叶片粘接角。
采用根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，可使粘接角布层与粘接角模具位于同一真空袋膜内，以进行灌注，可优化风力发电机组叶片粘接角的形貌并可消除风力发电机组叶片粘接角嵌缝和富树脂现象，从而提升粘接质量。
采用根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，可降低因通过第一层真空袋膜泄压来调整粘接角布层而导致的粘接角布层褶皱的风险以及叶根布层下塌形成褶皱的风险。
采用根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的整体方法，粘接角模具保护膜可防止树脂与粘接角模具粘接在一起，便于粘接角模具脱模，从而可节省脱模时间并延长粘接角模具的寿命。
采用根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，还可实现在风力发电机组叶片合模过程中风力发电机组叶片粘接角免切割，以提高生产效率，同时可减少风力发电机组叶片粘接角切割粉尘，以改善生产环境。
采用根据本发明的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，使得所述风力发电机组叶片粘接角形成有挡胶槽，以收集结构胶，从而防止结构胶掉落到叶片内腔中。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (9)

1.一种风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，其特征在于，所述灌注方法包括以下步骤：
在所述风力发电机组叶片的压力面或吸力面的壳体模具(9)上铺放主壳体布层(8)；
在所述主壳体布层(8)上铺放多层粘接角布层(2)，并且在所述多层粘接角布层(2)的远离所述主壳体布层(8)的表面上铺放引流层(10)；
将粘接角模具(3)与所述多层粘接角布层(2)贴实地放置在所述壳体模具(9)的分模面上；
铺设第一层真空袋膜(6)，以将所述多层粘接角布层(2)和所述粘接角模具(3)密封在内，然后对所述第一层真空袋膜(6)抽真空；
铺设第二层真空袋膜(7)，以将所述第一层真空袋膜(6)包裹在内，然后对所述第二层真空袋膜(7)抽真空；以及
真空灌注树脂，加热固化，脱模制备得到所述风力发电机组叶片粘接角(1)，
其中，所述粘接角模具(3)设置有挡胶凸块(32)，所述挡胶凸块(32)在所述粘接角模具(3)的端部朝着面对所述多层粘接角布层(2)的一侧凸出，以在所述风力发电机组叶片粘接角中形成与所述挡胶凸块(32)的形状相对应的挡胶槽(5)。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，其特征在于，在铺设第一层真空袋膜(6)之前，对所述多层粘接角布层(2)进行裁剪，以与所述粘接角模具(3)的端面齐平。
3.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，其特征在于，所述挡胶凸块(32)呈半球形，在铺设第一层真空袋膜(6)之前，将所述多层粘接角布层(2)沿着经过所述挡胶凸块(32)的半圆弧端点的切线裁剪齐平。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，其特征在于，在所述主壳体布层(8)上铺放粘接角布层(2)之前，在所述主壳体布层(8)上靠近所述壳体模具(9)的前缘处或后缘处铺放多层粘接角垫布。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，其特征在于，所述粘接角模具(3)具有尖角(31)，在将粘接角模具(3)与所述多层粘接角布层(2)贴实地放置在所述壳体模具(9)的分模面上时，所述尖角(31)位于所述主壳体布层(8)上靠近所述壳体模具(9)的前缘或后缘处。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，其特征在于，在将粘接角模具(3)与所述多层粘接角布层(2)贴实地放置在所述壳体模具(9)的分模面上之前，利用粘接角模具保护膜(4)将所述粘接角模具(3)包裹起来。
7.根据权利要求6所述的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，其特征在于，所述粘接角模具保护膜(4)包括第一粘接角模具保护膜和第二粘接角模具保护膜，用所述第一粘接角模具保护膜在所述粘接角模具(3)上贴实，并将所述粘接角模具(3)包裹起来；然后用所述第二粘接角模具保护膜将所述第一粘接角模具保护膜包裹起来。
8.根据权利要求7所述的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法，其特征在于，第一粘接角模具保护膜为聚四氟乙烯膜，第二粘接角模具保护膜为无孔隔离膜。
9.一种风力发电机组叶片，其特征在于，所述风力发电机组叶片包括利用根据权利要求1至8中任一项所述的风力发电机组叶片粘接角的灌注方法制备的风力发电机组叶片粘接角(1)。
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