CN108621449A - 风电叶片粘接角模具及其制作方法 - Google Patents

风电叶片粘接角模具及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风电叶片粘接角模具及其制作方法。所述风电叶片粘接角模具为片状结构；所述风电叶片粘接角模具包括：随形部分、粘连部分和放置部分；所述随形部分的一侧表面的形状与风电叶片的迎风面的内表面的形状相同，所述随形部分的根端连接于所述粘连部分的一端，所述粘连部分的另一端连接于所述放置部分，所述放置部分的形状与风电叶片的背风面法兰台的形状相同；所述放置部分的厚度大于所述随形部分的厚度。粘接角模具在多次使用时容易与法兰台部分产生磨损，该粘接角模具加厚了放置部分，从而提高了模具的使用寿命。该制作方法可以根据实际制作的风电叶片的型腔自制粘接角模具，从而使得模具的成本降低，随形度提高。

Description

风电叶片粘接角模具及其制作方法
技术领域
本发明涉及风电叶片制造领域，特别涉及一种风电叶片粘接角模具及其制作方法。
背景技术
风力发电机叶片是风力发电系统中最基础也是最核心的部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。
风力发电机叶片一般是分块制作，然后组合。制作过程为：先制作叶片的迎风面、背风面、腹板，然后将迎风面、背风面合腹板通过粘接等手段拼接成一个完整的风电叶片。
在迎风面和背风面粘合时，迎风面和背风面之间需要制作过渡的粘接角。目前，制作粘接角多采用手糊工艺或者直接购买模具，但是购买的模具价格昂贵，而且还可能不随形。
因此，期望可以自制可反复使用的模具。
发明内容
本发明要解决的技术问题是自制可反复使用的粘接角模具，提供一种风电叶片粘接角模具及其制作方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种风电叶片粘接角模具，所述风电叶片粘接角模具为片状结构；
所述风电叶片粘接角模具包括：随形部分、粘连部分和放置部分；
所述随形部分的一侧表面的形状与风电叶片的迎风面的内表面的形状相同，所述随形部分的根端连接于所述粘连部分的一端，所述粘连部分的另一端连接于所述放置部分，所述放置部分的形状与风电叶片的背风面法兰台的形状相同；
所述放置部分的厚度大于所述随形部分的厚度。
优选地，所述随形部分为弧形板，所述粘连部分为直板。
优选地，所述粘连部分包括第一结构层、第二结构层和设于所述第一结构层和第二结构层之间的胶层，所述第一结构层与所述随形部分一体成型，所述第二结构层与所述放置部分一体成型。
优选地，所述放置部分的内部填充有芯材。
在本方案中，通过填充芯材，加厚了并加固了放置部分。
一种如上所述的风电叶片粘接角模具的制作方法，所述制作方法包括：
S1：在风电叶片的背风面的法兰凸台和法兰台铺设纤维布层并制作下结构层，并且在翻转的风电叶片的迎风面的内表面、法兰凸台和法兰台铺设纤维布层并制作上结构层；
S2：在下结构层的位于背风面的法兰凸台的部分和上结构层的位于迎风面的法兰凸台的部分涂抹结构胶；
S3：合拢迎风面和背风面以使得下结构层的位于背风面的法兰凸台的部分和上结构层的位于迎风面的法兰凸台的部分粘合；
S4：将粘合的下结构层和上结构层从风电叶片中取出并修剪打磨。
优选地，在步骤S1中，所述下结构层和上结构层均通过在纤维布层上真空灌注树脂而制成。
优选地，在步骤S1中，在风电叶片的迎风面的法兰凸台和法兰台铺设1-2层纤维布层，并且仅在迎风面的法兰台的与迎风面的法兰凸台连接的部分铺设纤维布层。
优选地，在步骤S1中，在风电叶片的背风面和法兰台铺设纤维布层后，在该纤维布层上放置芯材以加固下结构层。
优选地，在步骤S4中，修剪上结构层的位于法兰台的部分。
本发明的积极进步效果在于：粘接角模具在多次使用时容易与法兰台部分产生磨损，该粘接角模具加厚了放置部分，从而提高了模具的使用寿命。该制作方法可以根据实际制作的风电叶片的型腔自制粘接角模具，从而使得模具的成本降低，随形度提高。
附图说明
图1为根据本发明的优选实施例的风电叶片粘接角模具的侧视结构示意图。
图2为根据本发明的优选实施例的风电叶片粘接角模具的立体结构示意图。
图3为根据本发明的优选实施例的风电叶片粘接角的下结构层形成于背风面的示意图。
图4为根据本发明的优选实施例的风电叶片粘接角的上结构层形成于迎风面的示意图。
图5为根据本发明的优选实施例的在迎风面和背风面合拢时风电叶片粘接角的示意图。
图6为根据本发明的优选实施例的风电叶片粘接角的制作方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在下述的实施例范围之中。
如图1-2所示，风电叶片粘接角模具100为片状结构。风电叶片粘接角模具100包括：随形部分11、粘连部分12和放置部分13。
随形部分11的一侧表面的形状与风电叶片的迎风面30的内表面的形状相同，随形部分11的根端连接于粘连部分12的一端，粘连部分12的另一端连接于放置部分13，放置部分13的形状与风电叶片的背风面20法兰台的形状相同；放置部分13的厚度大于随形部分11的厚度。
风电叶片粘接角模具100在多次使用时容易与法兰台部分产生磨损，该风电叶片粘接角模具100加厚了放置部分13，从而提高了模具100的使用寿命。
随形部分11为弧形板，粘连部分12为直板。粘连部分12包括第一结构层、第二结构层和设于第一结构层和第二结构层之间的胶层60(参见图5)，第一结构层与随形部分11一体成型，第二结构层与放置部分13一体成型。
放置部分13的内部填充有芯材41(参见图5)。
在本方案中，通过填充芯材，加厚了并加固了放置部分13。通过填充芯材，加厚了并加固了放置部分13。
如图3-6所示，上述风电叶片粘接角模具100的制作方法包括：
步骤100：在风电叶片的背风面20的法兰凸台21和法兰台22铺设纤维布层，如图3所示，并通过喷胶固定。
通过真空灌注工艺，将树脂灌注到纤维布层，从而制得下结构层40。
其中在风电叶片的背风面20的法兰台22铺设纤维布层后，在该纤维布层上放置PVC泡沫等芯材以加固下结构层40。芯材41被包裹在纤维布层中。
在翻转的风电叶片的迎风面30的内表面、法兰凸台31和法兰台32铺设纤维布层，如图4所示，并通过喷胶固定。
在风电叶片的迎风面30的法兰凸台31和法兰台32铺设1-2层纤维布层，并且仅在迎风面30的法兰台32的与迎风面30的法兰凸台31连接的部分铺设纤维布层。在法兰台32铺设的纤维布层为预留的余量，在制作后期会被修剪。注意到，在下结构层40中，靠近背风面20内表面的位置也预留有部分余量，该余量在后期也会被修剪。在风电叶片的迎风面30的法兰凸台31和法兰台32铺设的纤维布层较少，因此制得的结构层也较薄。而在风电叶片的迎风面30的内表面铺设的布层较厚，一般为7-8层，其层数根据风电叶片粘接角所需厚度而设定。
通过真空灌注工艺，将树脂灌注到纤维布层，从而制得上结构层50。
步骤200：在下结构层40的位于背风面20的法兰凸台21的部分和上结构层50的位于迎风面30的法兰凸台31的部分涂抹结构胶。胶厚控制在10mm左右。
步骤300：合拢迎风面30和背风面20以使得下结构层40的位于背风面20的法兰凸台21的部分和上结构层50的位于迎风面30的法兰凸台31的部分粘合。合拢后对合模加热使其固化，一般为80℃加热24小时。
步骤400：将粘合的下结构层40和上结构层50从风电叶片中取出并修剪打磨。修剪上结构层50的位于法兰台32的部分。
在脱模时，事先将迎风面30防脱模去除，防止脱模时损伤胶接区域，迎风面30翻转后，打磨模具100上多余的玻璃钢。
在风电叶片粘接角模具100中，随形部分11的长度要长于实际的粘接角位于迎风面30的内表面的长度，多出的部分为挡胶槽111，该挡胶槽111用于防止结构胶从粘接角溢出到风电叶片的内表面。
以下简要说明该风电叶片粘接角模具100的制作方法。
首先，将模具100放入背风面20的法兰台中，根据实际情况，可以向风电叶片的外侧移动模具100，然后在背风面20的内表面和模具100的随形部分11铺设纤维布层以真空灌注的工艺制作结构体，形成结构体后，去除模具100，在随形部分11(不包括挡胶槽)形成的结构体的外侧和法兰凸台涂抹结构胶，然后将迎风面30和背风面20合拢，之后使结构胶固化以形成粘接角。在迎风面30和背风面20合拢时，施加的结构胶的厚度要大于结构体与迎风面30之间的缝隙，因此，合拢时结构胶会外溢，但是会被挡胶槽所形成的结构体部分挡住。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，除非文中另有说明。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种风电叶片粘接角模具，其特征在于，所述风电叶片粘接角模具为片状结构；
所述风电叶片粘接角模具包括：随形部分、粘连部分和放置部分；
所述随形部分的一侧表面的形状与风电叶片的迎风面的内表面的形状相同，所述随形部分的根端连接于所述粘连部分的一端，所述粘连部分的另一端连接于所述放置部分，所述放置部分的形状与风电叶片的背风面法兰台的形状相同；
所述放置部分的厚度大于所述随形部分的厚度。
2.如权利要求1所述的风电叶片粘接角模具，其特征在于，所述随形部分为弧形板，所述粘连部分为直板。
3.如权利要求1所述的风电叶片粘接角模具，其特征在于，所述粘连部分包括第一结构层、第二结构层和设于所述第一结构层和第二结构层之间的胶层，所述第一结构层与所述随形部分一体成型，所述第二结构层与所述放置部分一体成型。
4.如权利要求3所述的风电叶片粘接角模具，其特征在于，所述放置部分的内部填充有芯材。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的风电叶片粘接角模具的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
S1：在风电叶片的背风面的法兰凸台和法兰台铺设纤维布层并制作下结构层，并且在翻转的风电叶片的迎风面的内表面、法兰凸台和法兰台铺设纤维布层并制作上结构层；
S2：在下结构层的位于背风面的法兰凸台的部分和上结构层的位于迎风面的法兰凸台的部分涂抹结构胶；
S3：合拢迎风面和背风面以使得下结构层的位于背风面的法兰凸台的部分和上结构层的位于迎风面的法兰凸台的部分粘合；
S4：将粘合的下结构层和上结构层从风电叶片中取出并修剪打磨。
6.如权利要求5所述的风电叶片粘接角模具的制作方法，其特征在于，在步骤S1中，所述下结构层和上结构层均通过在纤维布层上真空灌注树脂而制成。
7.如权利要求5所述的风电叶片粘接角模具的制作方法，其特征在于，在步骤S1中，在风电叶片的迎风面的法兰凸台和法兰台铺设1-2层纤维布层，并且仅在迎风面的法兰台的与迎风面的法兰凸台连接的部分铺设纤维布层。
8.如权利要求5所述的风电叶片粘接角模具的制作方法，其特征在于，在步骤S1中，在风电叶片的背风面和法兰台铺设纤维布层后，在该纤维布层上放置芯材以加固下结构层。
9.如权利要求5所述的风电叶片粘接角模具的制作方法，其特征在于，在步骤S4中，修剪上结构层的位于法兰台的部分。
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