CN109094048A - 一种用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，纤维板上均匀缠绕有横向纤维丝束，包括沿水平工艺方向牵拉纵向纤维丝束与附着于纵向纤维丝束表面的树脂,纵向纤维丝束上还设有横向纤维丝束，设有横向纤维丝束的纵向纤维丝束穿过拉挤成型固化模形成纤维板。本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种不龟裂，强度高，纤维板横向承力强的一种用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，于在现有纵向纤维丝束的基础上，添加横向纤维丝束工艺，解决了现有纤维板使用后易龟裂，纤维板横向承力低的问题。

Description

一种用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺
技术领域
本发明涉及纤维板工艺制造领域，特别涉及一种用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺。
背景技术
风力发电机的叶片是风电设备将风能转化为机械能的关键部件，其制造成本约占风机总成本的15％——30％。大型风力发电机的叶片基本由复合材料制成，叶片设计与制造是风电机组的技术关键。
一般叶片的设计中，大梁是叶片设计的重点。大梁是提供叶片的刚度的主要部件。优质的大梁应该具有质量轻，要求方向模量高的特点。目前的大梁材料主流均采用复合材料，主要为环氧玻璃纤维增强复合材料。环氧玻璃纤维增强复合材料是以环氧树脂为基体，玻璃纤维作为增强材料；采用灌胶工艺复合制造。现有的工艺复合材料制作的大梁横向承力性差，无法按制品的受力方向的需要，灵活的设计材料。随着风力发电市场的发展，对风力发电机提出了更大型化的要求，对风力发电机叶片也提出了更高的要求。这时，传统的环氧玻璃纤维增强复合材料无法满足增大的横向承力要求。且现有单向纤维板，在长久使用后，会出现龟裂、横向开裂等现象，导致纤维板制作的风力叶片大梁存在安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种不龟裂，强度高，横向纤维增强承力强的一种用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺。
本发明的技术方案：本发明所述的一种用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，该工艺包括：所述纤维增强板上均匀缠绕有横向纤维丝束。
进一步的，包括沿水平工艺方向牵拉纵向纤维丝束与附着于所述纵向纤维丝束表面的树脂,所述纵向纤维丝束上还设有所述横向纤维丝束，所述设有横向纤维丝束的所述纵向纤维丝束穿过拉挤成型固化模形成纤维板。
进一步的，包括沿水平工艺方向牵拉纵向纤维丝束与附着于所述纵向纤维丝束表面的树脂穿过拉挤成型固化模形成纤维板，在所述拉挤成型固化模的下游，设有横向缠绕在所述纤维板表面的所述横向纤维丝束。
进一步的，所述横向纤维丝束以恒张力均匀缠绕在纵向纤维丝束上。
进一步的，所述横向纤维丝束以恒张力均匀缠绕在纤维板上。
进一步的，所述横向纤维丝束缠绕纤维板前或缠绕在纤维板时，所述纤维板表面喷涂有树脂。
进一步的，横向纤维丝束浸有树脂。
进一步的，所述横向纤维丝束为连续不间断纤维丝束。
进一步的，一种用于制造风力叶片大梁的方法，该方法包括：
a.将根据权利要求1-7中任一项所述的用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺制成的若干条纤维板，在模具中形成层压体；
b.在所述层压体上添加均匀缠绕有横向纤维丝束；
c.穿过所述层压体灌注树脂；
d.将所述树脂固话，以形成所述细长加强结构。
进一步的，所述纤维增强板为碳板或玻璃纤板。
本发明与现有技术相比的有益效果：由于在现有纵向纤维丝束的基础上，添加横向纤维丝束工艺，解决了现有纤维板使用后易龟裂，纤维板横向承力低的问题。从微观来说剪切方向力与纵向纤维平行，产品受力主要是靠树脂本生性能来承担，纤维无法起到有效作用，当受力过大时，产品出现龟裂等现象。当增加横向纤维丝束后，首先将纵向纤维连接成为一个整体结构，其次使产品在受力过程中能更好的在产品内部实现受力分摊。当受到剪切力时，横向纤维与树脂共同受力，由横向纤维将部分受力直接传递到到纵向纤维上，使产品性能进一步提高。通过缠绕方式生产风力叶片大梁比原有纯纵向纤维风力叶片大梁扭曲强度提高10％，抗拉强度提高5％，极大的提高了风载运行时的稳定性。
附图说明
图1为本发明的工艺示意图。
图中标号：1-纵向纤维丝束、2-横向纤维丝束缠绕设备、3-横向纤维丝束、4-拉挤成型固化模、5-纤维板。
具体实施方式
为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1示出了本发明一种用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺的实施方式，纤维板5上均匀缠绕有横向纤维丝束3，其中包括沿水平工艺方向牵拉纵向纤维丝束1与附着于纵向纤维丝束1表面的树脂,纵向纤维丝束1上还设有横向纤维丝束3，其中横向纤维丝束3通过横向纤维丝束缠绕设备2以恒张力均匀缠绕在纵向纤维丝束1上，设有横向纤维丝束3的纵向纤维丝束1穿过拉挤成型固化模4形成纤维板5；包括沿水平工艺方向牵拉纵向纤维丝束1与附着于纵向纤维丝束1表面的树脂穿过拉挤成型固化模4形成纤维板5，在拉挤成型固化模4的上游，设有横向缠绕在纤维板5表面的横向纤维丝束3；横向纤维丝束3缠绕纤维板5前或缠绕在纤维板5时，纤维板5表面喷涂有树脂；横向纤维丝束3浸有树脂；横向纤维丝束3为连续不间断纤维丝束。纤维板5为碳板或玻璃纤板。
本发明还包括一种用于制造风力叶片大梁的方法，该方法包括：
a.将根据上述用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺制成的若干条纤维板5，在模具中形成层压体；
b.在层压体上添加均匀缠绕有横向纤维丝束3；
c.穿过层压体灌注树脂；
d.将树脂固话，以形成细长加强结构。
本发明具有产品不龟裂，强度高，纤维板5横向承力强的特点，本发明在现有纵向纤维丝束1的基础上，添加横向纤维丝束3工艺，解决了现有纤维板5使用后易龟裂，纤维板5横向承力低的问题。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，其特征在于：所述纤维板上均匀缠绕有横向纤维丝束。
2.根据权利要求1所述的用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，其特征在于：包括沿水平工艺方向牵拉纵向纤维丝束与附着于所述纵向纤维丝束表面的树脂,所述纵向纤维丝束上还设有所述横向纤维丝束，所述设有横向纤维丝束的所述纵向纤维丝束穿过拉挤成型固化模形成纤维板。
3.根据权利要求1所述的用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，其特征在于：包括沿水平工艺方向牵拉纵向纤维丝束与附着于所述纵向纤维丝束表面的树脂穿过拉挤成型固化模形成纤维板，在所述拉挤成型固化模的上游，设有横向缠绕在所述纤维板表面的所述横向纤维丝束。
4.根据权利要求2所述的用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，其特征在于：所述横向纤维丝束以恒张力均匀缠绕在纵向纤维丝束上。
5.根据权利要求3所述的用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，其特征在于：所述横向纤维丝束以恒张力均匀缠绕在纤维板上。
6.根据权利要求3所述的用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，其特征在于：所述横向纤维丝束缠绕纤维板前或缠绕在纤维板时，所述纤维板表面喷涂有树脂。
7.根据权利要求3所述的用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，其特征在于：横向纤维丝束浸有树脂。
8.根据权利要求2或3所述的用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，其特征在于：所述横向纤维丝束为连续不间断纤维丝束。
9.一种用于制造风力叶片大梁的方法，该方法包括：
a.将根据权利要求1-7中任一项所述的用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺制成的若干条纤维板，在模具中形成层压体；
b.在所述层压体上添加均匀缠绕有横向纤维丝束；
c.穿过所述层压体灌注树脂；
d.将所述树脂固话，以形成所述细长加强结构。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的用于制造风力叶片大梁的纤维增强板加强工艺，其特征在于：所述纤维板为碳板或玻璃纤板。
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