CN108162433B - 真空灌注辅助装置及真空灌注工艺 - Google Patents

Abstract

公开了一种真空灌注辅助装置及真空灌注工艺。所述真空灌注辅助装置包括：柔性主体，能够覆盖模具上的材料铺放区域，所述柔性主体的外周边缘被固定到所述模具上；其中，在所述柔性主体内开设有多个空腔，在所述多个空腔内能够充入流体介质。通过本发明所提供的真空灌注辅助装置及真空灌注工艺可显著提高真空灌注树脂时的灌注速度和树脂渗透速度，缩短灌注时间，并且能够确保树脂固化后各处的纤维含量一致。

Description

真空灌注辅助装置及真空灌注工艺

技术领域

本发明涉及叶片制造领域，更具体地，涉及真空灌注辅助装置及真空灌注工艺。

背景技术

风机叶片通常由复合材料制成，主要包括壳体、主梁、腹板等主要结构，上述主要结构基本上由玻纤织物与灌注树脂制成玻璃钢构成。玻纤织物的铺设工艺要求因结构不同而不同。以叶片主梁为例，长度方向上中间层数最多，越往两侧玻纤织物层数越少，最边缘甚至只有单层玻纤织物，从而中间部分厚度较厚，边缘层较薄，横截面近似为梯形。随之带来层数效应问题，中间层数较多，产生的压力较大，而边缘层层数较薄，产生的压力较小，最终灌注树脂固化得到的风机叶片其纤维含量分布不均。中间层数较多，厚度较大的区域玻璃钢纤维含量高，而边缘层数较少，厚度较低的区域玻璃钢纤维含量较低。这就在风机叶片的实际运用中带来了风险，由于叶片主梁纤维含量均匀性不同，在运转过程中导致叶片上载荷分配不均，使得叶片相较于纤维含量稳定均一的理想状态其疲劳寿命有所下降。此外，由于整个主梁纤维含量的不一致性，在后期还需要为叶片进行配重等操作。

此外，由于风机叶片灌注成型过程所使用的原材料较多、价格较为昂贵，为了避免风机叶片在灌注过程中由于真空系统漏气而产生质量发白等缺陷甚至报废的风险，往往在打上一层真空袋膜密封后，为了防止第一层真空袋由于种种风险带来的漏气问题，再继续打上一层真空袋膜来双重保证气密性。实际生产中发生漏气的可能性较小，第二层真空袋只是为了以防万一。另外，为保证密封，还需要使用大量密封胶条，为了防止漏气，需要使用长达800-1000米的密封胶条，这都带来的大量的浪费。为了提高叶片的捕风面积，目前风机叶片也越来越大、越来越长，现在风机叶片每年新装机量都是以万记的，由于真空袋膜以及密封胶条等不能重复利用，从而带来辅材材料的严重浪费。

此外，温度对于风机叶片的灌注效果影响很大。温度过高，容易导致灌注树脂凝胶时间，即可操作时间缩短，灌注树脂提前固化，树脂不能充分浸润玻纤布。温度过低，则造成灌注树脂粘度较大，灌注时间延长，导致叶片整体质量偏大，树脂粘度较大，后期灌注灌不透，造成质量缺陷的风险。随着一年四季的变化，温度的变化也较大，在环境温度较低时，需要利用辅助加热装置，以升高模具温度。在温度较高时，又需要打开空调降温处理；而在目前风机叶片供不应求的情形下，使用空调降温，以及打开模具加热速度都较慢，造成人工效率上的浪费。

发明内容

为了解决上述至少一个问题以及下面概述的其他问题，根据本发明的一方面，提供了一种真空灌注辅助装置，所述真空灌注辅助装置包括：柔性主体，能够覆盖模具上的材料铺放区域，所述柔性主体的外周边缘被固定到所述模具上；其中，在所述柔性主体内开设有多个空腔，在所述多个空腔内能够充入流体介质。

可选地，所述柔性主体的材料具有随形性，包括硅胶或改性聚四氟乙烯。

可选地，所述多个空腔彼此平行地设置，且所述多个空腔彼此独立或者彼此连通。

可选地，所述真空灌注辅助装置还包括夹持装置，以将所述柔性主体封闭性地压紧在所述模具上。

可选地，所述夹持装置呈U型，在所述夹持装置上设置有紧固螺栓，在旋拧所述紧固螺栓时能够将所述柔性主体压实在所述模具上。

根据本发明的另一方面，还提供了一种真空灌注工艺，包括：在模具上铺放完玻纤布层之后，将上述真空灌注辅助装置对材料铺放区域进行密封，使得柔性主体上的多个空腔分别与不同层数的玻纤布层对应；利用真空系统对材料铺放区域进行抽真空；在进行灌注树脂之前、灌注树脂期间或者在灌注树脂之后朝向所述多个空腔中的至少一部分空腔填充流体介质。

可选地，所述流体介质在被增压和/或加热之后填充到所述多个空腔内。

可选地，在灌注树脂的后期朝向所述多个空腔填充增压后的流体介质，以使得各处的纤维含量一致。

可选地，在对所述多个空腔进行加压时，从铺布层数少的区域向着铺布层数多的区域，依次向相应的空腔中充入流体介质，以对相应的铺布区域进行分时加压。

可选地，所述多个空腔内的压力随着对应的玻纤布层的层数增多而减小。

可选地，在灌注树脂的后期对所述多个空腔填充被加热后的流体介质，以对玻纤布层加热。

可选地，在利用所述多个空腔对玻纤布层加热时，从铺布层数少的区域向着铺布层数多的区域，温度依次递增地向相应的空腔中充入流体介质，以对相应的铺布区域进行分段加热。

可选地，在铺放所述真空灌注辅助装置进行密封之前，在所述模具上铺放一层真空袋膜。

可选地，所述流体介质包括空气或水。

通过在真空灌注树脂时辅以加压工艺，通过对不同层数的玻纤布层施加不同的压力，消除真空灌注树脂时的厚度效应影响，使得最后固化成型的玻璃钢各区域处的玻纤布层的平均厚度大体一致，从而使得各不同厚度处的纤维含量大体一致，并可明显改善叶片在运转期间承受的载荷分布，延长叶片的使用寿命。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的真空灌注辅助装置的结构示意图；

图2是根据本发明的另一实施例的真空灌注辅助装置的结构示意图；

图3是图2所示的柔性主体的俯视结构图；

图4是图2所示的柔性主体的另一结构图。

附图标记说明：

1：模具，11：边缘，2：固定装置，21：刚性部，22：柔性部，23：第一组齿槽，24：装配槽，3：柔性主体，31：外周边缘，32：第二组齿槽，33：空腔，4：夹持装置，41：紧固螺栓，5：铺布层，6：真空袋膜，7：密封胶条，8：外接加压设备。

具体实施方式

相同的标号始终表示相同部件。

根据本发明的实施例，提供了一种真空灌注辅助装置，用于在制造叶片时进行铺设铺布层(例如，玻纤布层)之后且在抽真空之前对材料铺放区域进行密封，以形成封闭环境，便于后续的抽真空和树脂灌注作业。

该真空灌注辅助装置可在模具1上铺放完铺布层或玻纤布层5之后铺放到模具1上，并且能够完全覆盖材料铺放区域。本发明所提供的真空灌注辅助装置可适用于任何的叶片部件成型，例如，叶片壳体的成型、主梁的成型或者腹板或其他部件的成型等。

图1是根据本发明的实施例的真空灌注辅助装置的结构示意图。如图1所示，真空灌注辅助装置可大体上包括柔性主体3和固定装置2。柔性主体3可由具有一定柔性的材料形成，可具有弯曲性、随形性和延展性，不能刮擦或割伤已经铺放好的玻纤布层或者其他辅材，并且柔性主体3可具有一定的导热性能。例如，可由硅胶、改性聚四氟乙烯等材料制成。或者，柔性主体3可包括多层材料，最内层可采用柔软度较高的材料，最外层可采用柔软度相对较低的材料制成。

柔性主体3能够完全覆盖住模具1上的材料铺放区域，即，能够完全覆盖住已经铺设好的玻纤布层。另外，柔性主体3的结构和尺寸可根据需要成型的具体部件而变化，例如，对于叶片壳体、主梁和腹板而言，需要的柔性主体3的尺寸便各不相同。在具体使用时，可根据实际情况适应性地调整柔性主体3的尺寸以便实现可靠地密封，避免在后续抽真空时出现漏气等现象。为了确保柔性主体3的柔软程度和随形性，柔性主体3的厚度可适当地确定，既不要太厚也不能太薄，以在保证其结构强度和随形性的情况下实现可靠地密封和循环使用，从而能够省去一层或两层真空袋膜和相应的密封胶条的使用，显著降低叶片制造成本。

固定装置2可设置在模具1的整个边缘11，并且与模具1之间可封闭性地连接。柔性主体3的整个外周边缘31可被固定到或卡合到固定装置2上，并且柔性主体3与固定装置2之间同样可采用封闭性或密闭性连接，从而柔性主体3能够完全封闭模具1上的材料铺放区域。

固定装置2可卡在模具1的整个边缘11上或包裹住模具1的整个边缘11。在固定装置2和柔性主体3相接触的区域上可分别设置有相互配合的第一连接结构和第二连接结构，以将这两者封闭性地连接在一起，从而可靠地形成密闭环境，以进行后续的抽真空作业。

第一连接结构可包括形成在固定装置2的上表面上的第一组齿槽23，第二连接结构可包括形成在柔性主体3的外周边缘31的下表面上的第二组齿槽32，这两组齿槽能够相互过盈配合，从而紧密地卡合在一起。

在一个具体的实施例中，固定装置2可包括刚性部21和固定在刚性部21上方的柔性部22，例如，柔性部22可被粘接在刚性部21上。刚性部21可包括呈U形的装配槽24，模具1的边缘11可被无缝地卡在装配槽24中，或者说模具1的边缘11被包覆在装配槽24中，使得模具1与固定装置2之间能够实现封闭性连接。刚性部21可以由具有一定的刚度和结构强度的材料制成，例如，可采用与模具1相同的材料制成或者其他合适的材料制成。

柔性部22可采用与柔性主体3类似的材料制成，以便具有一定的压缩性和良好的气密性，例如，硅胶或橡胶等材料。第一组齿槽23可设置在柔性部22的上表面上，第一组齿槽23可包括多个凸出的齿，在相邻的齿之间形成有槽。类似地，第二组齿槽32同样可包括多个凸出的齿，且在相邻的齿之间形成有槽。在位置关系上，柔性主体3上的齿与柔性部22上的槽对应，并且柔性主体3上的齿的尺寸可大于柔性部22上的槽的尺寸，使得在将柔性主体3上的各个齿分别被装配到柔性部22上的各个槽内时两组齿槽能够过盈配合而彼此压紧在一起，进而将柔性主体3封闭性地连接到固定装置2并封闭模具1上的材料铺放区域。

具体地说，柔性主体3上的向下凸出的齿可被嵌装到柔性部22上的槽内，由于如上所述柔性主体3的齿的尺寸大于柔性部22的槽的尺寸，因此，齿与槽之间形成可靠地压装或者过盈配合，使得齿与槽之间不可能存在缝隙，从而在柔性主体3与固定装置2之间实现封闭连接。

柔性部22上的第一组齿槽23和柔性主体3上的第二组齿槽32的齿和槽的数量可设置多个，例如，三个以上，以进一步提高封闭连接的可靠性。

另外，为了进一步地确保柔性主体3的密封性，根据本发明的实施例的真空灌注辅助装置还可进一步包括夹持装置4。该夹持装置4可安装在固定装置2和柔性主体3的外周边缘31的外围，从外侧包裹固定装置2和柔性主体3的外周边缘31，并且可垂直于柔性主体3对其外周边缘31部位施压，使其与固定装置2之间压实，从外侧加强柔性主体3与固定装置2之间的连接强度，进一步消除柔性主体3与固定装置2之间可能存在的缝隙，从而显著提高柔性主体3的密封性能。

该夹持装置4可由刚性材料制成，例如，可采用与固定装置2类似的材料或者其他合适的材料制成。夹持装置4可呈U形，如图1所示，并且可包括安装在其上部和下部的紧固螺栓41，上部的紧固螺栓41可从上方对柔性主体3的外周边缘31进行挤压，从而将其与柔性部22压实。下部的紧固螺栓41可从下方对刚性部21施压，使其与模具1之间压实。这样，能够有效可靠地保证在固定装置2、模具1和柔性主体3之间不存在缝隙，从而进一步确保完全地封闭模具1上的材料铺放区域，保证柔性主体3内的气密性避免漏气。

另外，在具体应用时，为了避免在后续灌注树脂时对柔性主体3造成微量的腐蚀并且进一步确保材料铺放区域的气密性，在铺放柔性主体3之前，可先铺放一层真空袋膜6，并用密封胶条7固定在模具1上。或者，可事先在柔性主体3的内侧贴附一层真空袋膜，然后整体铺放到模具1上，避免柔性主体3与树脂直接接触，从而可保护柔性主体3免受腐蚀，可延长柔性主体3的使用寿命，增加可循环使用的次数，有助于进一步降低制造成本。

参照图2至图4，图2是根据本发明的另一实施例的真空灌注辅助装置的结构示意图，图3是图2所示的柔性主体的俯视结构图，图4是图2所示的柔性主体的另一结构图。根据本发明的另一实施例，还提供了一种真空灌注辅助装置，在下面的描述中，采用相同的标号来标记相同或类似的部件，并且出于简洁的目的，将省略与上述描述相同的部分描述。

该真空灌注辅助装置除了上述参照图1所描述的结构以外，在柔性主体3内还可进一步开设有多个空腔33，在这些空腔33内可填充流体介质。为此，柔性主体3可优选地采用多层材料制成，如上所述，从而易于在其内部成形多个封闭的空腔33。

空腔33可彼此平行地设置，如图2和图4所示。多个空腔33可以是彼此独立的空腔，从而可向每个空腔单独地供应流体介质，以单独地控制和调节每个空腔内的压力和温度，实现对不同的区域进行分段加压或者分段加热，例如，每个空腔可连接到各自的管路和阀门。每个空腔可均设置有各自的端口，并可与各自的加压设备或流体供应装置连接，以相互独立地接收流体介质。或者，多个空腔33可以是彼此连通的，可同时对这些空腔33填充流体介质，从而对玻纤布层施加相同的压力或者执行同等程度的加热。

空腔33的形状可根据具体应用而适当地设置，例如，在一个实施例中，各个空腔33可均呈长方体形状，从而每个空腔可对玻纤布层施加均匀的压力，或者也可以呈其他合适的形状，例如，圆形、菱形等。

每个空腔33的尺寸可根据具体应用而不同地设置，例如，对于玻纤布层的层数较多的区域，空腔33的尺寸可相对大些，而对于较薄的玻纤布层的区域，所对应的空腔33的尺寸可相对小些。

相邻的空腔33之间的间隔也可根据具体应用和区域而不同地设置。

可以填充到空腔33内的流体介质可包括诸如水的液体、空气或压缩气体等各种介质，并且在填充时，流体介质可先被增压到一定的压力或者被加热到一定的温度之后再被填充到各个空腔33内，从而在对空腔四周或玻纤布层施加压力或者进行加热。

另外，根据本发明的另一实施例，还提供了一种真空灌注辅助装置，该装置可以不设置固定装置2和夹持装置4，仅在模具1上铺放上述的柔性主体3，并且柔性主体3的外周边缘31可以利用密封胶条而被粘贴到模具1的表面上，从而也可封闭材料铺放区域，以进行后续的抽真空和灌注树脂操作。

在该柔性主体3的内部，也可以开设有如上所述的多个空腔33，在这些空腔33内可填充流体介质，该流体介质可以是增压后和/或加热后的流体介质，例如水或空气等。

除了采用密封胶条以外，在本实施例中，真空灌注辅助装置还可包括夹持装置，该夹持装置的结构可类似于上述夹持装置4，都可呈U型，可同时包裹住模具1的整个边缘以及柔性主体3的整个外周边缘31，并且可将柔性主体3和模具1挤压在一起，从而实现两者之间的封闭性连接。例如，该夹持装置可类似地包括多个紧固螺栓，在拧紧这些紧固螺栓时，可对柔性主体3和模具1施加压力从而将两者彼此压实，消除两者之间的缝隙。

进一步，可在柔性主体3的与模具1压实的边缘部分处加工出一定的粗糙度或者形成图案或凹凸不平的表面特征，以提高柔性主体3与模具1之间的摩擦系数，并进一步提高两者之间的气密性。

根据本发明的另一实施例，还提供了一种真空灌注工艺，在该工艺中辅助压力和/或加热进行树脂的灌注。下面，针对压力辅助的真空灌注工艺进行具体描述。

在模具1上铺放完玻纤布层以及其他需要的辅材(例如导流网、有孔隔离膜、欧姆管等)之后，可先在模具1上铺放上一层真空袋膜，并用密封胶条固定住，实现对材料铺放区域的第一层密封。

然后，可利用如上所述的真空灌注辅助装置对材料铺放区域进行密封。具体地说，可先将固定装置2固定到模具1的整个边缘11上，然后将柔性主体3封闭性地连接到固定装置2上，使得两组齿槽彼此过盈配合，消除两者之间的缝隙。最后，可进一步装配夹持装置4，并拧紧紧固螺栓41，将柔性主体3与固定装置2压实，确保两者之间实现有效的封闭连接。

由于之前在模具1上铺放玻纤布层时，玻纤布层是相互错开地铺放的。以叶片的主梁成型为例，最边缘部位的玻纤布层数可能仅有一层，厚度也最薄，而越朝中心玻纤布层数越多，厚度也越厚，甚至在中间部位，玻纤布层数可达到数十层，因此边缘部位和中间部位的厚度差异非常明显。在自然铺放情况下，由于厚度效应，层数越多的玻纤布层区域处的每层玻纤布的平均厚度越小，这是由于重力影响而导致的。也就是说，最边缘部位的每层玻纤布的平均厚度要大于中间部位的玻纤布层的平均厚度，例如，对于最末端处的单层玻纤布厚度可能为0.9mm，而中间部位或者最厚位置的玻纤布层处的单层玻纤布层的平均厚度可能为0.8mm。结果，在灌注树脂时，不同厚度的玻纤布层的树脂渗透速率不同，越厚的区域处树脂渗透速率越慢，并且最终树脂固化之后，不同厚度处的纤维含量也不同，使得各层级玻纤布层之间存在一定的纤维含量梯度差，这可能导致在叶片运行时不同的部位或区域承受的载荷不均，加速叶片的老化，甚至在某些区域容易形成裂纹或开裂而导致叶片报废。

为此，根据本发明的实施例的真空灌注工艺可在铺放完上述真空灌注辅助装置并对材料铺放区域进行抽真空之后，对玻纤布层进行加压操作。

可通过向柔性主体3内的各个空腔33内填充增压后的流体介质，利用具有一定的压力的空腔33内的流体介质对玻纤布层施加压力，使整个玻纤布层的平均玻纤布层厚度一致且最后固化成型的玻璃钢的各处纤维含量也一致，消除厚度效应对纤维含量的影响，进而在后期风力发电机组运行且叶片旋转时，使得叶片上承受的载荷能够均匀分布，而不会出现某处载荷过大或者过小甚至出现应力集中这些不期望出现的现象，优化叶片的受力和载荷分布，提高叶片的整体结构强度，延长使用寿命，延缓老化。

具体地说，在铺放柔性主体3时，可以使各个空腔各自对应于不同层数的玻纤布层，也即，最外侧的空腔与末端最薄的玻纤布层在位置上相对应，且中间的空腔与中间最厚的玻纤布层在位置上相对应，而其他的空腔可逐层地对应于各个不同层数的玻纤布层。

在对材料铺放区域抽真空至一定的真空度之后，可在灌注树脂之前、灌注树脂期间或者灌注树脂之后利用与空腔33连接的外接加压设备8朝向空腔33内供应增压后的流体介质。为了便于控制各个空腔33内的压力，每个空腔33可各自连接着一个外接加压设备8。

优选地，由于各区域处的玻纤布层的厚度不同，导致灌透树脂所需的时间也不相同，因此，在发明的实施例中，可以在灌注树脂的末期或后期进行加压。例如，在除了最厚的玻纤布层区域之外的其他区域大体上灌透树脂之后便可开启外接加压设备8，对空腔33输送增压后的流体介质。同时，在朝向与不同层数的玻纤布层对应的不同空腔33进行加压时，可施加不同的压力，即，对玻纤布层进行分段加压。可随着玻纤布层的层数或厚度增大，逐渐减小所对应的空腔33内的压力，也就是说，对处于边缘处最薄的玻纤布层，施加最大的压力，而对最厚的玻纤布层，施加最小的压力甚至可以不施加压力，而对于处于最薄与最厚的玻纤布层之间的玻纤布层，可按照一定的变化梯度来施加不同的压力。

在实际灌注中由于人工操作会出现各种特殊情况，例如，在20层玻纤布层区域处树脂灌注较慢，而对于相邻的19层和21层树脂灌注已经完成，那么在进行加压时，可以仅对第19层和21层进行加压，而第20层不加压，以提高树脂灌注速度。

另外，除了利用空腔33内的压力对不同区域处的玻纤布层施加不同的压力之外，还可以采用分时加压的方式进行施压。具体地，可首先对与最薄的玻纤布层对应的空腔33进行加压，然后在对最薄的玻纤布层施压持续了一定时间(例如，1分钟)或者在隔开一定时间之后，对相邻的玻纤布层对应的空腔33进行加压，依次每隔开一定时间，便对相邻的较厚的玻纤布层施压，直到最后对最厚的玻纤布层进行施压。

这样，在最先对最薄处的玻纤布层施加最大的压力，然后预定时间之后对相邻的厚一些的玻纤布层施加相对小些的压力，依次每隔预定的时间之后对邻近的厚些的玻纤布层施加逐级减小的压力，直到最后对最厚的玻纤布层施加最小的压力。从而，在薄层玻纤布层已经完成树脂灌透而最厚层区域尚未完成树脂灌透的情况下开始对各层级的区域施加不同的压力时，相对薄些且已灌透的玻纤布层处的一些树脂被排挤出来，在各层级区域处的施加的不同的压力作用下，这些被排挤出来的树脂最终会汇聚渗透到相对较厚些的玻纤布层区域处，这在一定程度上有利于增加较厚区域处的树脂灌注速度，并且有利于树脂的回收利用，减少灌注树脂的总用量，降低制造成本。

通过在真空灌注树脂时辅以分段加压和分时加压工艺，最后固化成型的玻璃钢各区域处的玻纤布层的平均厚度大体一致，从而使得各处的纤维含量大体一致。

另外，在本发明的其他实施例中，若是无需考虑工作效率、耗时及电能浪费，可以在灌注树脂之前开启各个外接加压设备8，从而从一开始就保证主梁结构纤维含量的一致性。若是不考虑材料浪费，可以在灌注结束时开启各个外接加压设备8，此时树脂已经完成灌透，不会因为加压造成玻纤织物间缝隙变小而影响灌注速度，但在这种情况下，由于此时已经完成树脂灌透且此时各区域的纤维含量不同，在利用真空灌注辅助装置施加额外的压力时虽然能达到主梁纤维含量一致性的要求，但是树脂用量相对来说有所偏高。

下面，针对加热辅助的真空灌注工艺进行具体描述。

在真空灌注树脂时，除了上述的压力因素会影响树脂渗透速度以外，温度也会影响树脂的渗透速度。通常，在叶片部件制造期间都要求控制在一定的温度下，当温度过低时，需要开启模具加热设备，从下表面对模具进行加热。当温度较高时，需要开启车间内的空调设备，以达到降温的目的。

在本发明的实施例中，如上所述，在柔性主体3的内部开设有多个空腔33，在上述执行加压操作时，空腔33可以是彼此相互独立的，以便于独立控制空腔33内压力。类似地，在加热辅助的真空灌注工艺中，这些空腔33也可以是彼此独立的，以便于单独地控制各个空腔33内的温度，当然，这些空腔33还可以彼此连通，甚至可以在柔性主体3内仅开设一个大体积的封闭空腔，以对整个玻纤布层同时进行同等程度的加热操作。

在进行加热时，通过外部的供应源朝向空腔33内供应被加热至一定温度的流体介质，例如，热水或热空气等。在向空腔33内充满热的流体介质时，可从模具上方直接对玻纤布层进行接触加热。

空腔33可具有进口和出口，进口可连接外接加热设备，出口连接到外部的流体介质供应装置以实现流体介质的回收利用，从而形成闭环加热循环。

可以在灌注树脂之前、灌注树脂期间和灌注树脂之后对玻纤布层进行加热，优选地，在灌注树脂期间辅以加热操作。类似地，在进行加热时，也可以分段加热和分时加热。具体地，对于灌注速度较慢的区域可施加较高的温度，而对灌注较快的区域可施加较小的温度或者不再额外施加温度。例如，对于叶片的主梁来说，在模具1上铺设从末端的一层玻纤布到中间最厚的64层玻纤布，灌注树脂的速度大体上符合从末端最薄层先灌透，中间最厚层最后灌透，中间区域其次。在这种情况下，在不对主梁造成质量缺陷的情况下(即，加热条件下树脂可操作时间要大于主梁实际灌注时间)可对最厚层玻纤布区域施加最高的温度，而对最薄的玻纤布层施加最小的额外温度。在一个示例中，可在树脂灌注末期树脂浸透速度减慢时，对最厚的玻纤布层施加大约高5摄氏度的温度(例如，在玻纤布层温度为26度时，向与最厚区域对应的空腔内供应大约31度的流体介质)，然后随着玻纤布层的厚度减小，每隔5米便递减1摄氏度，直至末端最薄处。

通过在灌注树脂时辅以加热操作，可显著提高树脂灌透速度，缩短灌注工艺时间，并且通过对树脂进行预热，还可有助于稍后进行的树脂固化操作，加快树脂的固化，缩短叶片部件制造耗时，提高制造效率。另外，需要说明的是，除了执行加热操作以外，在室内温度相对较高的情况下，还可以通过真空灌注辅助装置进行降温操作，即，朝向各个空腔33内供应温度相对较低的流体介质，而不仅限于上述加热操作。

另外，上述加压操作和加热操作还可以联合或协同地进行。例如，可以在灌注输注期间，朝向各个空腔33内填充被增压至一定压力且被加热至一定温度的流体介质，例如水或空气，并且如上所述地先对末端最薄区域施加压力，且施加最大的压力，然后每隔一段时间之后沿着玻纤布层数增多的方向依次递减压力，直到最后在最厚区域处施加最小的压力。与此同时，使得末端最薄处的空腔内的温度最小，最厚处的空腔内的温度最高，中间依次逐渐变化。通过联合执行加热和加压操作，可显著提高真空灌注树脂时的灌注速度和树脂渗透速度，缩短灌注时间，并且能够确保树脂固化后各处的纤维含量一致，从而明显改善叶片在运转期间承受的载荷分布，延长叶片的使用寿命。

虽然已示出和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变。

Claims (14)

1.一种真空灌注辅助装置，其特征在于，包括：

柔性主体(3)，能够覆盖模具(1)上的材料铺放区域，所述柔性主体(3)的外周边缘被固定到所述模具上；

其中，在所述柔性主体(3)内开设有多个空腔(33)，在所述多个空腔(33)内能够充入流体介质，以对所述材料铺放区域的不同区域进行加压和/或加热。

2.根据权利要求1所述的真空灌注辅助装置，其特征在于，所述柔性主体(3)的材料具有随形性，包括硅胶或改性聚四氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的真空灌注辅助装置，其特征在于，所述多个空腔(33)彼此平行地设置，且所述多个空腔(33)彼此独立或者彼此连通。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的真空灌注辅助装置，其特征在于，所述真空灌注辅助装置还包括夹持装置(4)，以将所述柔性主体(3)封闭性地压紧在所述模具(1)上。

5.根据权利要求4所述的真空灌注辅助装置，其特征在于，所述夹持装置(4)呈U型，在所述夹持装置(4)上设置有紧固螺栓(41)，在旋拧所述紧固螺栓(41)时能够将所述柔性主体(3)压实在所述模具(1)上。

6.一种真空灌注工艺，包括：

在模具(1)上铺放完玻纤布层之后，将如权利要求1至5中任一项所述的真空灌注辅助装置对材料铺放区域进行密封，使得柔性主体(3)上的多个空腔(33)分别与不同层数的玻纤布层对应；

利用真空系统对材料铺放区域进行抽真空；

在进行灌注树脂之前、灌注树脂期间或者在灌注树脂之后朝向所述多个空腔(33)中的至少一部分空腔填充流体介质。

7.根据权利要求6所述的真空灌注工艺，其特征在于，所述流体介质在被增压和/或加热之后填充到所述多个空腔(33)内。

8.根据权利要求6所述的真空灌注工艺，其特征在于，在灌注树脂的后期朝向所述多个空腔(33)填充增压后的流体介质，以使得各处的纤维含量一致。

9.根据权利要求8所述的真空灌注工艺，其特征在于，在对所述多个空腔(33)进行加压时，从铺布层数少的区域向着铺布层数多的区域，依次向相应的空腔(33)中充入流体介质，以对相应的铺布区域进行分时加压。

10.根据权利要求8所述的真空灌注工艺，其特征在于，所述多个空腔(33)内的压力随着对应的玻纤布层的层数增多而减小。

11.根据权利要求6所述的真空灌注工艺，其特征在于，在灌注树脂的后期对所述多个空腔(33)填充被加热后的流体介质，以对玻纤布层加热。

12.根据权利要求11所述的真空灌注工艺，其特征在于，在利用所述多个空腔(33)对玻纤布层加热时，从铺布层数少的区域向着铺布层数多的区域，温度依次递增地向相应的空腔(33)中充入流体介质，以对相应的铺布区域进行分段加热。

13.根据权利要求6所述的真空灌注工艺，其特征在于，在铺放所述真空灌注辅助装置进行密封之前，在所述模具(1)上铺放一层真空袋膜。

14.根据权利要求6所述的真空灌注工艺，其特征在于，所述流体介质包括空气或水。

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