CN107856316A - 叶片腹板粘接方法以及叶片腹板调整模具方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种叶片腹板粘接方法以及叶片腹板调整模具方法，涉及风电叶片制造技术领域，该叶片腹板粘接方法是先制造根据制造工艺制造腹板，在制造好的腹板的上下两端分别粘接压力面和吸力面，并将压力面和吸力面分别进行安装定位，在压力面与腹板的粘接区设置芯材，并通过粘接剂固定粘接，将粘接好的腹板进行合模加热，待粘接剂固化后取出腹板，解决了现有技术进行叶片腹板粘接时制作周期长、粘接调整尺寸较困难，且制造成本较高等技术问题。

Description

叶片腹板粘接方法以及叶片腹板调整模具方法

技术领域

本发明涉及风电叶片制造技术领域，尤其涉及一种叶片腹板粘接方法以及叶片腹板调整模具方法。

背景技术

风电叶片是风电发电机组的核心部件，因此风电叶片的制造技术也是风电发电系统的核心技术之一，风电叶片性能的好坏直接影响着风能的转换效率，进而影响风力发电机组的年发电量，因而对风电叶片的要求颇高，其叶片的设计、质量和性能是保证风力发电机组正常稳定运行的决定因素，所制成的叶片必须保证其能够在恶劣的环境中能够长期不停的运转。

其中腹板主要由吸力面壳体、压力面壳体和腹板通过胶粘剂粘接而成，腹板粘接是叶片粘接的第一步，腹板粘接间隙的大小直接影响腹板粘接的质量以及叶片生产制造的成本、在现有技术中，腹板粘接间隙的调整方法是根据腹板设计尺寸只做腹板生产模具，通过一次次的腹板模具尺寸调整，优化腹板粘接间隙，而这种制造方法往往需要较长的工作时间，而且在调整过程中对调整尺寸难以控制，导致腹板粘接法兰时的角度不能很好的掌控，粘接时所用粘接胶的使用量较多，造成粘接胶的浪费，进而最终导致生产出的叶片质量较低，且生产成本又较高。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种叶片腹板粘接方法，以缓解现有技术进行叶片腹板粘接时制作周期长、粘接调整尺寸较困难，且制造成本较高等技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种叶片腹板粘接方法，依次包括如下步骤：

S1：根据设计尺寸制造腹板，并根据安装工艺进行安装；

S2：将所述腹板放置在模具中，在腹板的上下两端分别粘接压力面和吸力面，在所述压力面和所述吸力面上分别相对于所述腹板进行轴向和弦向的压紧定位，在所述压力面与所述腹板的粘接区固定设置芯材；

S3：合上模具，将粘接好的所述腹板进行加热固化，待粘接剂固化后，打开模具，取出模具内的所述腹板。

进一步的，在S2步骤之中，在进行定位保护压紧定位时，在所述压力面相对所述腹板安装的一侧设置定位块，在所述吸力面相对所述腹板安装一侧设置定位块。

进一步的，在S2步骤之中，在设置所述定位块时，先在所述压力面和所述吸力面上分别作出安装所述定位块的位置标记。

进一步的，在S2步骤之中，将所述吸力面清理干净，在所述压力面与所述腹板的粘接区设置第一隔离膜和第一脱模布；

在所述芯材的上方设置第二脱模布和第二隔离膜。

进一步的，在S2步骤之中，确认所述吸力面清理干净后，在所述吸力面与所述腹板粘接的粘接区设置所述粘接剂。

进一步的，在S2步骤之中，用吊具吊装所述腹板，并移动至所述吸力面的上方，缓慢下降至所述定位块之间，与所述吸力面固定安装。

进一步的，在S2步骤之中，待所述腹板与所述吸力面固定粘接后，将所述压力面与所述腹板的另一侧固定粘接。

进一步的，在S3步骤之前，将模具完全扣合之前，确定所述腹板垂直度符合规定。

进一步的，在S3步骤之后，将所述第一脱模布、所述第二脱模布、所述第一隔离膜以及所述第二隔离膜撕除，并使用角磨机打磨所述腹板上多余的粘接剂。

本发明的第二目的在于提供一种叶片腹板调整模具方法，以缓解现有技术中进行叶片腹板粘接调整模具时时制作周期长、粘接调整尺寸较困难，且制造成本较高等技术问题。

本发明还提供一种叶片腹板调整模具方法，包括上述的叶片腹板粘接方法制成的腹板和模具，还包括如下步骤：

S4：将所述模具相对于所述压力面的初始挡边拆除，并将所述模具上设置所述挡边的焊接区打磨干净；

S5：将阳模与所述腹板对齐，且使得所述阳模与所述模具相对于所述吸力面的初始挡边靠近，进而对所述阳模形成定位；

S6：完成所述阳模的定位后，开始所述挡边的焊接，进而形成新的模具。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种叶片腹板粘接方法，根据具体尺寸结合相应的腹板生产工艺进行制造，将制造出的腹板根据生产工艺组装完成，待组装完成后，在腹板的上下两端分别粘接压力面和吸力面，并通过粘接剂固定连接；在压力面上粘接定位块，定位块用以测试腹板上下橡皮泥间隙，上下腹板之间的间隙应当在其计算所得尺寸的左右10cm范围内，如果遇到间隙不合格的地方还需要进行修复，以使其满足要求；当完成定位后，在压力面的梁帽区和叶片的根部腹板的粘接区平整的设置个与梁帽尺寸相同的芯材，即芯材与梁帽等长等宽，芯材通过粘接剂固定粘接在压力面上，所使用的粘接剂形成的粘接层厚度大约控制在1mm左右，然后通过橡皮锤敲击芯材，以保证芯材与梁帽之间固定随型，在安装定位块的区域应当使用美工刀在芯材上掏空，便于观测定位块从而实现定位；当完成上述的操作后，再次确认腹板与水平面的垂直度后，落下压力面的模具，将模具完全扣合；在通过50摄氏度的恒温加热是用于粘接的粘接剂固化，在固化的过程中还需要留工作人员时刻观测模具真空度以及型腔内固化的情况，以便能够及时的处理某些突发的应急情况；等待粘接剂达到固化要求后，打开模具，用行车吊出腹板，其中腹板的阳模放置在压型腹板转运工装上以备用；通过上述步骤生产制造的腹板明显减少的制造周期，在保证腹板间隙满足工艺生产要求的同时，又提高腹板的随型性，实现了粘接间隙一次调整成型、到位，减少了粘接剂的使用量，提高了产品的质量同时又降低了生产制造成本。

本发明还提供一种叶片腹板模具调整方法，包括使用上述叶片腹板粘接方法制造的腹板，先将腹板模具上与压力面同侧的挡边拆卸去除，而吸力面同侧的挡边可根据实际情况判断是否去除；挡边去除后，利用打磨机将腹板模具挡边的焊接区打磨清理干净，然后使用行车将清理干净的腹板的阳模调运到腹板模具上，阳模的轴向起点与腹板的轴向起点对齐，同时使得阳模的吸力面的法兰与原始吸力面的腹板挡边逐渐靠近；腹板尖部易变性的区域可拉近固定，确保随型；当腹板的阳模准确定位后，将挡边与阳模紧贴并依次焊接挡边，前后边缘能够同时进行焊接；完成焊接操作后，对模具进行保养验收，符合要求的可以投入使用；缓解了进行叶片腹板粘接调整模具时时制作周期长、粘接调整尺寸较困难，且制造成本较高等技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例一提供的腹板粘接前吸力面主梁的示意图；

图2为本发明实施例一提供的腹板粘接前压力面主梁的示意图；

图3为本发明实施例一提供的腹板的吸力面的粘接面与吸力面的主梁粘接的示意图；

图4为本发明实施例一提供的合模后腹板在主梁区域粘接的示意图；

图5位本发明实施例一提供的腹板的示意图。

图标：10-腹板；20-吸力面；30-压力面；40-芯材；50-第一隔离膜；60-第二隔离膜；70-第一脱模布；80-第二脱模布；101-阳模。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1-5所示，本实施例提供的叶片腹板粘接方法，包括如下步骤：

S1：根据设计的尺寸制造出腹板10，并通过生产工艺将腹板10进行组装；

S2：安装后的叶片还包括吸力面20和压力面30，在吸力面20区域和压力面30区域均需要进行轴向和径向的定位，以确保吸力面20壳体和压力面30壳体不发生错位，并且在压力面30与腹板10的粘接区设置有芯材40，并用粘接剂固定连接；

S3：将粘接好的腹板10进行合模加热，等到粘接剂固化后，取出腹板10。

具体的，根据所需安装风电叶片的风力发电机计算设计得出腹板10的尺寸，并根据具体尺寸结合相应的腹板10生产工艺进行制造，将制造出的腹板10根据生产工艺组装完成，腹板10的叶根前后两端的边缘均需要进行打磨，使其光滑符合制造规定，然后预先进行一次试合模，即将腹板10先尝试放在合模工具中，以确定腹板10前后两端边缘处是否符合规定，并排除前后两端边缘因尺寸不符合要求而存在的障碍，例如腹板10的尺寸过大而形成腹板10抗磨等隐患。

待上述确认无疑后，打开试合模的模具，在腹板10的上下两端分别粘接压力面30和吸力面20，并通过粘接剂固定连接；在压力面30上粘接定位块，在吸力面20上也粘接定位块，定位块用以测试腹板10上下橡皮泥间隙，上下腹板10之间的间隙应当在其计算所得尺寸的左右10cm范围内，如果遇到间隙不合格的地方还需要进行修复，以使其满足要求；当完成定位后，在压力面30的梁帽区和叶片的根部腹板的粘接区平整的设置个与梁帽尺寸相同的芯材40，即芯材40与梁帽等长等宽，芯材40通过粘接剂固定粘接在压力面30上，所使用的粘接剂形成的粘接层厚度大约控制在1mm左右，然后通过橡皮锤敲击芯材40，以保证芯材40与梁帽之间固定随型，在安装定位块的区域应当使用美工刀在芯材40上掏空，便于观测定位块从而实现定位。

其中，可以先使用橡皮泥作为假想的粘接剂，以确定试合模时腹板10的尺寸。

其中，也可以使用胶黏剂进行粘接固定。

当完成上述的操作后，再次确认腹板10与水平面的垂直度后，落下压力面30的模具，将模具完全扣合；在通过50摄氏度的恒温加热是用于粘接的粘接剂固化，在固化的过程中还需要留工作人员时刻观测模具真空度以及型腔内固化的情况，以便能够及时的处理某些突发的应急情况；等待粘接剂达到固化要求后，打开模具，用行车吊出腹板10，其中腹板10的阳模101放置在压型腹板转运工装上以备用。

通过上述步骤生产制造的腹板10明显减少的制造周期，在保证腹板10间隙满足工艺生产要求的同时，又提高腹板10的随型性，实现了粘接间隙一次调整成型、到位，减少了粘接剂的使用量，提高了产品的质量同时又降低了生产制造成本。

在本实施例可选的方案中，如图1-5所示，在进行压紧定位是，在压力面30相对腹板10安装的一侧设置定位块，在吸力面20相对腹板10安装的一侧设置定位块。

进一步的，在设置定位块时，现在压力面30和吸力面20上分别作出安装定位块的位置标记。

具体的，在进行试合模时，应当保证腹板10的垂直度在-0.4度-+的0.4上下浮动；确认腹板10的角度符合要求后，可以用记号笔在压力面30上标记出安装定位块的粘接位置，以作为标记便于安装。

其中，标记可以设置在4m、10m、12m处，也可以设置在其他距离处，其只要便于安装定位块，并使定位块发挥定位作用即可，对标记的位置在此不做具体限定。

在本实施例可选的方案中，如图1-5所示，将吸力面20的壳体型腔清理干净后，在压力面30与腹板10的粘接区设置第一隔离膜50和第一脱模布70，在芯材40的上方设置第二脱模布80和第二隔离膜60。

具体的，因为吸力面20是具有一定弯曲弧度的曲面，弯曲弧度形成吸力面20壳体的型腔，为了保证制造出的质量更好的腹板10，避免杂质干扰，破坏使用性能，故而先将吸力面20的壳体型腔清理干净，在腹板10粘接区平整的铺放一层第一隔离膜50和第一脱模布70，且第一隔离膜50和第一脱模布70径向超出梁帽区前后两侧一定距离，第一隔离膜50和第一脱模布70具有防粘防脱模的特性。

其中，第一隔离膜50和第一脱模布70均使用粘接剂与吸力面20固定连接。

在本实施例可选的方案中，如图1-5所示，确认吸力面20清理干净后，在吸力面20与腹板10粘接的粘接区设置粘接剂。

进一步的，确认吸力面20清理干净后，在吸力面20上用于腹板10粘接的位置处设置刮胶线。

具体的，在吸力面20的壳体型腔内设置第一隔离膜50和第一脱模布70，以保护吸力面20的壳体型腔，保证型腔内清洁干净，改善了当进行刮胶操作时，粘接剂意外掉落在吸力面20的壳体型腔内，不易进行清理；按照合模的工艺要求，在吸力面20与腹板10粘接的区域应当刮涂一层粘接剂，胶粘剂的厚度大约10mm左右。

其中，刮胶线通过墨斗线设置。

其中，当吸力面20水平放置时，压力面30设置在吸力面20的上方，腹板10粘接设置在吸力面20和压力面30之间。

其中，在不随型的区域应当根据测试间隙的尺寸适当的增加粘接剂的用量，但必须保证胶层厚度大于间隙厚度的5mm。

在本实施例可选的方案中，如图1-5所示，用吊具吊装腹板10，并移动至吸力面20的上方，缓慢下降至定位块之间，与吸力面20固定安装。

进一步的，待腹板10与吸力面20固定粘接后，将压力面30与腹板10的另一侧固定粘接。

具体的，将腹板10利用行车平稳的吊至吸力面20的壳体的粘接区域内设置刮胶线的位置上方，等待腹板10稳定后，低速缓慢的下降，使得腹板10的根部先接触粘接区，再次待腹板10稳定后，逐一的去掉用于吊装的吊具；在腹板10下降的过程中，应当不断的调整位置，以使腹板10能够放置在定位块之间，并且一次放置到位，确保腹板10在轴向与径向均无错位；待腹板10放置后进行再次移动、或摇晃，在叶片的叶尖段施加外力以挤出多余的粘接剂，当粘接区的粘接剂的厚度达到所需要求后，利用刮板刮去多余的粘接剂，完成收胶。

其中，在进行试合模时，可以先使用橡皮泥代替粘接剂，以判断腹板10的尺寸，进而进行腹板10的修正。在吸力面20与腹板10的粘接区涂上粘接剂时，胶层的厚度应当大于合模的间隙大约5-10mm，这部分多出来的厚度是为了保证合模后挤出多余的粘接剂，以达到胶层的厚度要求。

在本实施例可选的方案中，如图1-5所示，将模具完全扣合之前，确定腹板10的垂直度符合规定。

具体的，吸力面20与腹板10以及压力面30与腹板10均粘接好后，开始进行合模；开始合模时应先启动液压翻转系统，将压力面30的壳体通过翻转系统进行翻转，即，压力面30和吸力面20的弯曲度相向设置；在模具完全扣合之前，需要操作人员进入模具内部，利用水平尺调节腹板10的垂直度，确保腹板10的垂直度在90度左右范围内，大约波动-0.4度-+0.4度之间，确定无误后，才能够完全落下压力面30的模具；在模具扣合后，操作人员进入模具内腔进行收胶操作，改善因收胶不完全而造成后续打磨量过大的问题。

在本实施例可选的方案中，如图1-5所示，将第一脱模布70、第二脱模布80、第一隔离膜50以及第二隔离膜60撕除，并使用角磨机打磨腹板10上多余的粘接剂。

具体的，等待粘接剂完全固化后，打开模具，用行车吊出腹板10，其中，阳模101放置在腹板10的转运工装上备用；取出腹板10后，将第一脱模布70、第二脱模布80、第一隔离膜50以及第二隔离膜60撕除，然后用角磨机对腹板10上多余的粘接剂进行打磨，在打磨操作过程中，要确保腹板法兰上粘接剂以及腹板10上的玻纤安全、不被损坏，已改善因腹板法兰上粘接剂以及腹板10上的玻纤损坏而无法调整腹板模具以及腹板10的正常使用。

其中，固化时，使用50摄氏度恒温加热至粘接剂的玻璃化转变温度大于65摄氏度即可。

实施例二：

本发明还提供了一种叶片腹板调整模具方法，包括上述叶片腹板粘接方法制造的腹板10和模具，还包括如下步骤：

S4：将模具相对于压力面30的初始挡边拆除，并将模具上设置挡边的焊接区打磨干净；

S5：将阳模101与腹板10对齐，且使得阳模101与模具相对于吸力面20的初始挡边靠近，进而对阳模101形成定位；

S6：完成阳模101的定位后，开始挡边的焊接，进而形成新的模具。

具体地，先将腹板模具上与压力面30同侧的挡边拆卸去除，而吸力面20同侧的挡边可根据实际情况判断是否去除；挡边去除后，利用打磨机将腹板模具挡边的焊接区打磨清理干净，然后使用行车将清理干净的腹板10的阳模101调运到腹板模具上，阳模101的轴向起点与腹板10的轴向起点对齐，同时使得阳模101的吸力面20的法兰与原始吸力面20的腹板10挡边逐渐靠近；腹板10尖部易变性的区域可拉近固定，确保随型；当腹板10的阳模101准确定位后，将挡边与阳模101紧贴并依次焊接挡边，前后边缘能够同时进行焊接；完成焊接操作后，对模具进行保养验收，符合要求的可以投入使用。

其中，针对于吸力面20，当阳模101与腹板10挡边的间隙小于等于2mm时，保留原始挡边。

其中，挡边的要求尺寸为一块1m，但是当局部腹板模具的翼型变化较大的位置处应当根据实际的情况确定挡边的尺寸，以保证挡边的随型性。

其中，使用塞尺进行测量，挡边与阳模101之间的间隙应当在其尺寸的-1mm-+1mm波动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种叶片腹板粘接方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

S1：根据设计尺寸制造腹板，并根据安装工艺进行安装；

S2：将所述腹板放置在模具中，在腹板的上下两端分别粘接压力面和吸力面，在所述压力面和所述吸力面上分别相对于所述腹板进行轴向和弦向的压紧定位，在所述压力面与所述腹板的粘接区固定设置芯材；

S3：合上模具，将粘接好的所述腹板进行加热固化，待粘接剂固化后，打开模具，取出模具内的所述腹板。

2.根据权利要求1所述的叶片腹板粘接方法,其特征在于，在S2步骤之中，在进行压紧定位时，在所述压力面相对所述腹板安装的一侧设置定位块，在所述吸力面相对所述腹板安装的一侧设置定位块。

3.根据权利要求2所述的叶片腹板粘接方法,其特征在于，在S2步骤之中，在设置所述定位块时，先在所述压力面和所述吸力面上分别作出安装所述定位块的位置标记。

4.根据权利要求1所述的叶片腹板粘接方法,其特征在于，在S2步骤之中，将所述吸力面清理干净，在所述压力面与所述腹板的粘接区设置第一隔离膜和第一脱模布；

在所述芯材的上方设置第二脱模布和第二隔离膜。

5.根据权利要求4所述的叶片腹板粘接方法,其特征在于，在S2步骤之中，确认所述吸力面清理干净后，在所述吸力面与所述腹板粘接的粘接区设置所述粘接剂。

6.根据权利要求5所述的叶片腹板粘接方法,其特征在于，在S2步骤之中，用吊具吊装所述腹板，并移动至所述吸力面的上方，缓慢下降至所述定位块之间，与所述吸力面固定安装。

7.根据权利要求6所述的叶片腹板粘接方法,其特征在于，在S2步骤之中，待所述腹板与所述吸力面固定粘接后，将所述压力面与所述腹板的另一侧固定粘接。

8.根据权利要求1所述的叶片腹板粘接方法,其特征在于，在S3步骤之前，将模具完全扣合之前，确定所述腹板垂直度符合规定。

9.根据权利要求4所述的叶片腹板粘接方法,其特征在于，在S3步骤之后，将所述第一脱模布、所述第二脱模布、所述第一隔离膜以及所述第二隔离膜撕除，并使用角磨机打磨所述腹板上多余的粘接剂。

10.一种叶片腹板调整模具方法，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的叶片腹板粘接方法制造的所述腹板和模具，还包括如下步骤：

S4：将所述模具相对于所述压力面的初始挡边拆除，并将所述模具上设置所述挡边的焊接区打磨干净；

S5：将阳模与所述腹板对齐，且使得所述阳模与所述模具相对于所述吸力面的初始挡边靠近，进而对所述阳模形成定位；

S6：完成所述阳模的定位后，开始所述挡边的焊接，进而形成新的模具。