CN109571832B - 一种风电叶片用混合树脂脱泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，属于树脂脱泡成型领域，包括双层操作平台，置于双层操作平台上层的脱泡罐，置于下层的抽真空部件、进料部件、出料部件和进气部件；抽真空部件与脱泡罐管路连接以实现脱泡罐内真空，进料部件与脱泡罐管路连接以实现向真空的脱泡罐内输送树脂，出料部件与脱泡罐底部管路连接以排出脱泡后的树脂，进气部件与脱泡罐管路连接以加速树脂排出；脱泡罐内部设有与位于脱泡罐顶部盖体上的进料口管路连通的用于向脱泡罐内壁喷洒树脂的分散器；防溢部件包括固定于盖体上的电机以及与电机传动连接且延伸至脱泡罐内部的消泡桨。该脱泡装置能够连续脱泡，脱泡时间较短、脱泡效果更好且能防止树脂溢出。

Description

一种风电叶片用混合树脂脱泡装置

技术领域

本发明涉及树脂脱泡成型领域，尤其是涉及一种风电叶片用混合树脂脱泡装置。

背景技术

风电叶片作为风力发电机组的重要组成部件，其产品质量直接影响到风机的运转和发电效率，大型风电叶片制造工艺基本为真空辅助灌注成型（VARI），为提高灌注质量，对树脂需进行脱泡处理，常用的脱泡工艺分为单组份脱泡和混合脱泡，混合脱泡由于其即脱即用的特性，减少树脂脱泡后再次引入气泡的风险，相比单组份脱泡灌注效果更好。

目前混合脱泡基本的方式都是树脂双组份混合后放入脱泡箱内，经过真空脱泡后再转运到灌注区域，对于大型风电叶片，由于部件体型较大，灌注用量较大，需要反复进行上述操作，过程比较繁琐，增加了生产成本。

现有技术中一般采用旋转机构对进入脱泡罐内的树脂进行旋转脱泡，脱泡时间较长，由于树脂自身特性，树脂混合脱泡时间较长时，树脂开始固化反应，温度升高，无法使用；且脱泡罐在脱泡的过程中会有大量气泡溢出，气泡高度随着脱泡过程的进行会逐渐增高，最终粘在脱泡罐顶部，不便于清理。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种树脂脱泡时间较短、脱泡效果更好且能防止树脂溢出的混合树脂脱泡装置。

本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，包括操作平台、脱泡罐、抽真空部件、进料部件、出料部件和进气部件；所述抽真空部件与脱泡罐通过抽气管路连接以实现脱泡罐内部的真空环境，所述进料部件与脱泡罐通过进料管路连接以实现向真空环境的脱泡罐内输送树脂，所述出料部件与脱泡罐底部通过出料管路连接以排出脱泡后的树脂，所述操作平台为双层操作平台，脱泡罐置于双层操作平台的上层，分别与脱泡罐连接的抽真空部件、进料部件、出料部件和进气部件置于双层操作平台的下层；所述进气部件与脱泡罐通过进气管路连接以加速脱泡后树脂的排出；

脱泡罐顶部设有盖体，脱泡罐内部设有与位于盖体上的进料口管路连通的用于向脱泡罐内壁喷洒树脂的分散器；

位于脱泡罐中部的防溢部件包括固定于盖体上的电机以及与电机传动连接且延伸至脱泡罐内部的消泡桨，消泡桨的桨叶位于分散器的上方。

进一步地，所述分散器是由侧壁上布满圆孔的圆筒及位于圆筒两端的平面组成的中空结构。

进一步地，所述分散器是由侧壁上布满圆孔的腰形筒及位于腰形筒两端的平面组成的中空结构。

进一步地，抽真空部件包括缓冲罐和真空泵，真空泵通过抽气管路与位于盖体上的抽气口连接，抽气管路上设有缓冲罐。

进一步地，所述进料部件包括与进料口通过进料管路连接的进料容器，进料容器与树脂机管路连接以使树脂从树脂机进入进料容器。

进一步地，所述出料部件包括与位于脱泡罐底部的出料口通过出料管路连接的灌注容器。

进一步地，进气部件包括与位于盖体上的进气口通过进气管路连接的空压机。

进一步地，还包括控制系统，脱泡罐内部设有压力传感器，抽气管路上设有抽气阀，控制系统根据压力传感器测得的压力信号以控制抽气阀打开或关闭抽真空部件；脱泡罐内部设有红外温度传感器，脱泡罐外侧套设有与红外温度传感器连接的以便从侧壁调节脱泡罐内部温度的温控装置，控制系统根据红外温度传感器的信号控制温控装置的工作以调节脱泡罐内的温度；进料管路和出料管路上均设有通断阀门，控制系统通过控制通断阀门的启闭控制树脂的进料和出料；进气管路上设有进气阀，控制系统通过控制进气阀的启闭以向脱泡罐内施加压力加速排出树脂。

进一步地，脱泡罐的数量为多个，进料管路和出料管路的数量与脱泡罐相匹配；所述进气管路包括与空压机连接的主进气管及与主进气管相连通并经各脱泡罐的进气阀与进气口连接的多个分进气管；所述抽气管路包括与缓冲罐和真空泵连接的主抽气管及与主抽气管相连通并经各脱泡罐的抽气阀与抽气口连接的多个分抽气管。

进一步地，所述双层操作平台的下方设有万向轮。

有益效果：

如上所述，本发明的一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，具有以下有益效果：

1：经进料口流入分散器的树脂，在分散器的作用下，树脂喷洒、冲击至脱泡罐罐壁，树脂与罐壁冲击碰撞的过程，即是对树脂进行脱泡的过程，减少整体的脱泡时间，同时树脂在罐体内部进行喷洒冲击，分散在罐体内壁，既满足进料速度也满足树脂的脱泡效果。

2：脱泡罐内设置有防溢部件，在脱泡过程中消泡桨在罐体内部高速旋转，将脱泡时溢出的气泡及时打碎，防止气泡溢出过高，接触到脱泡罐盖体。

3：通过设置多个脱泡罐，第一个脱泡罐树脂出料时，树脂机继续向进料容器内打胶，打开第二个脱泡罐的进料通断阀门，重复上述操作，循环进行脱泡作业，直至灌注结束，实现树脂的连续脱泡，进而能够对叶片模具连续灌注。

4：通过在真空泵与脱泡罐之间设置缓冲罐，能够收集脱泡罐内抽出的树脂，防止树脂进入真空泵中。

下面结合实施例附图和具体实施例对本发明做进一步具体详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明中脱泡装置抽气或进气过程示意图。

图2是本发明中脱泡装置进料或出料过程示意图。

图3是本发明中脱泡罐的结构示意图。

图4是本发明中脱泡罐俯视图。

图5是本发明中一种分散器的结构示意图。

图6是本发明中图5所示分散器的俯视图。

图7是本发明中另一种分散器的结构示意图。

图8是本发明中图7所示分散器的俯视图。

图示标记，1、脱泡罐，2、抽气阀，3、抽气管路，4、进气管路，5、进气阀，6、缓冲罐，7、真空泵，8、空压机，9、双层操作平台，10、温控装置，11、通断阀门，12、进料管路，13、进料容器，14、出料管路，15、灌注容器，16、观察窗，17、电机，18、压力传感器，19、分散器，20、消泡桨，21、红外温度传感器，22、进料口。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，该装置可以有效快速的进行树脂脱泡，且能防止树脂溢出，脱泡效果较好。

请参考图1-2，图1为本发明所提供的脱泡装置的抽气或进气过程示意图，图2是本发明中脱泡装置进料或出料过程示意图。两图结合整体阐述了该脱泡装置的工作过程。

一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，包括双层操作平台9、置于双层操作平台9上层的多个脱泡罐1，置于双层操作平台9下层且分别与脱泡罐1连接的抽真空部件、进料部件、出料部件和进气部件。双层操作平台的上层平台四周设置有围栏，侧面安装有人梯，底部有4个万向轮以方便该装置的整体移动。

抽真空部件与脱泡罐1通过抽气管路3连接以实现脱泡罐1内部的真空环境，所述进料部件与脱泡罐1通过进料管路12连接以实现向真空环境的脱泡罐1内输送树脂，所述出料部件与脱泡罐1底部通过出料管路14连接以排出脱泡后的树脂，所述进气部件与脱泡罐1通过进气管路4连接以加速脱泡后树脂的排出。

其中，抽真空部件包括缓冲罐6和真空泵7，抽气管路3上设有缓冲罐6，真空泵7通过抽气管路3与位于盖体上的抽气口连接，缓冲罐6能够收集脱泡罐1内抽出的树脂，防止树脂进入真空泵7内。进料部件包括与进料口22通过进料管路12连接的进料容器13，进料容器13与树脂机管路连接以使树脂从树脂机进入进料容器13中。出料部件包括与位于脱泡罐1底部的出料口通过出料管路14连接的灌注容器15。进气部件包括与位于盖体上的进气口通过进气管路4连接的空压机8。

具体的，进料管路12和出料管路14的数量与脱泡罐1的数量相匹配；所述进气管路4包括与空压机8连接的主进气管及与主进气管相连通并经各脱泡罐1的进气阀5与进气口连接的多个分进气管；所述抽气管路3包括与缓冲罐6和真空泵7连接的主抽气管及与主抽气管相连通并经各脱泡罐1的抽气阀2与抽气口连接的多个分抽气管。脱泡过程中可多个脱泡罐1循环工作，树脂机混合树脂后经过循环脱泡，连续不断的进入灌注容器15，实现连续在线混合脱泡。

请参考图3-4，图3所示为脱泡罐的结构示意图，图4所示为脱泡罐的俯视图。脱泡罐1顶部设有盖体，盖体与脱泡罐1通过螺栓实现可拆卸连接。脱泡罐1内部设有与位于盖体上的进料口22管路连通的用于向脱泡罐1内壁喷洒树脂的分散器19。由于树脂自身特性，树脂混合脱泡可操作时间较短，需要在较短时间内完成树脂脱泡，否则树脂开始固化反应，温度升高，无法使用，为实现这一点，采用负压进料，脱泡罐1内抽真空后打开进料管路12上的通断阀门11，树脂通过分散器19侧壁上分布的圆孔流出，冲击在脱泡罐1的内壁，使得气泡破裂，气体通过真空系统被脱除，树脂沿脱泡罐1内壁流到脱泡罐1底部，在真空环境下进行树脂脱泡，能够进一步加速树脂脱泡效率，减少脱泡时间。分散器的形状不限定，只要其侧壁能够分布用于喷出树脂的圆孔即可，优选的，分散器的上下两端为平面，以防止树脂喷洒至盖体上或直接流下而不与脱泡罐1内壁发生撞击。本专利中列举了分散器19的两种结构：如图5-6所示，所述分散器19为中空圆柱体，其是由侧壁上布满圆孔的圆筒及位于圆筒两端的平面组成；或者，如图7-8所示，所述分散器19为中空腰形，其是由侧壁上布满圆孔的腰形筒及位于腰形筒两端的平面组成。

树脂脱泡过程中会有大量气泡溢出，气泡高度随着脱泡过程的进行会逐渐增高，在脱泡罐1中部的设有防溢部件，防溢部件包括固定于盖体上的电机17以及与电机17传动连接且延伸至脱泡罐1内部的消泡桨20，消泡桨20的桨叶位于分散器19的上方。防溢部件在树脂完全进入脱泡罐1后开启旋转，消泡桨20的桨叶设置在脱泡罐1顶部与树脂液面之间，气泡达到桨叶高度后会被旋转的桨叶打散，避免气泡持续升高，接触到盖体的底部，粘在各种传感器的表面，影响设备精度，不便于清理，起到防溢作用。

具体的，该脱泡装置还包括控制系统，脱泡罐1内部设有压力传感器18，抽气管路3上设有抽气阀2，控制系统根据压力传感器18测得的压力信号以控制抽气阀2打开或关闭抽真空部件，抽真空过程一直持续到脱泡过程结束。

脱泡罐1内部设有红外温度传感器21，脱泡罐1外壁套设有与红外温度传感器21连接的以便从侧壁调节脱泡罐1内部温度的温控装置10，温控装置10实时监控脱泡罐1内部树脂的温度，在脱泡罐1内部温度比较高的条件下，控制系统根据红外温度传感器21的信号控制温控装置10的工作以调节脱泡罐1内的温度；通过温控装置自带的降温系统降低脱泡罐1内部的温度，保持脱泡罐1内部温度在一定范围内，防止树脂脱泡过程中升温过快而影响使用，实现树脂经过脱泡装置进入灌注容器15后，温度仍然能满足灌注要求。

进料管路12和出料管路14上均设有通断阀门11，控制系统通过控制通断阀门11的启闭控制树脂的进料和出料；进气管路上设有进气阀5，控制系统通过控制进气阀5的启闭以向脱泡罐1内施加压力加速排出树脂。

具体的，也可根据现有技术设置与控制系统连接的电控柜，电控柜内设置既定的执行程序，操作人员可通过操作面板可直接进行各种操作，设置能够检测脱泡开始或结束的蜂鸣器以蜂鸣示意。

使用该脱泡装置进行混合树脂在线连续脱泡的方法为：

(1)、移动该装置至风电叶片模具附近，关闭与第一脱泡罐1连接的出料管路14和进料管路12上的通断阀门11，连接好电源后启动脱泡装置，打开抽气阀2，真空泵7和缓冲罐6开始工作，将脱泡罐1内部压力抽至真空；

(2)、树脂机混合双组份树脂流入进料容器13中，打开进料管路12上的通断阀门11，树脂在大气压力作用下从进料容器13经进料口22、分散器19流入脱泡罐1内，调整进料管路12上通断阀门11的大小，使其进料速度与树脂机的出料速度一致。树脂在分散器19作用下冲击至脱泡罐1内壁上即实现脱泡，在脱泡过程中消泡桨20在脱泡罐1内部高速旋转，将脱泡时溢出的气泡及时打碎，脱泡完成后关闭抽气阀2并打开进气阀5泄压至大气压，打开出料管路14上的通断阀门11，树脂在重力作用下通过出料管路14流入灌注容器15内；

(3)、打开空压机8和进气阀5，向脱泡罐1内施加压力，加速树脂的排出；

(4)、第一个脱泡罐出料时，树脂机继续向进料容器21内打胶，打开第二个脱泡罐的进料管路12上的通断阀门11，重复上述操作，循环进行脱泡作业，直至灌注结束，待最后一个脱泡罐体内树脂完全流出，将出料管路14从灌注容器15中取出，关闭出料管路14上的通断阀门11。

在实际生产应用中，该脱泡装置处于树脂机和灌注叶片模具之间的环节，灌注前将树脂机和脱泡装置运至待灌注区域，树脂通过树脂机连续流出，自动进入该装置，经过脱泡后流出至灌注容器，同时灌注容器中的树脂连续通过管路进入到制品内部，整个流程为动态连续的过程，即满足树脂脱泡需求，又能满足制品所需树脂的供给速度。

以上对本发明所提供的一种风电叶片用混合树脂脱泡装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理和具体实施方式进行了阐述，上述实施例仅用来帮助理解本发明的方法和核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，包括操作平台、脱泡罐(1)、抽真空部件、进料部件、出料部件；所述抽真空部件与脱泡罐(1)通过抽气管路(3)连接以实现脱泡罐(1)内部的真空环境，所述进料部件与脱泡罐(1)通过进料管路(12)连接以实现向真空环境的脱泡罐(1)内输送树脂，所述出料部件与脱泡罐(1)底部通过出料管路(14)连接以排出脱泡后的树脂，其特征在于：还包括进气部件，所述操作平台为双层操作平台(9)，脱泡罐(1)置于双层操作平台(9)的上层，分别与脱泡罐(1)连接的抽真空部件、进料部件、出料部件和进气部件置于双层操作平台(9)的下层；所述进气部件与脱泡罐(1)通过进气管路(4)连接以加速脱泡后树脂的排出；

脱泡罐(1)顶部设有盖体，脱泡罐(1)内部设有与位于盖体上的进料口(22)管路连通的用于向脱泡罐(1)内壁喷洒树脂的分散器(19)；

位于脱泡罐(1)中部的防溢部件包括固定于盖体上的电机(17)以及与电机(17)传动连接且延伸至脱泡罐(1)内部的消泡桨(20)，消泡桨(20)的桨叶位于分散器(19)的上方；

进气部件包括与位于盖体上的进气口通过进气管路(4)连接的空压机(8)，进气管路上设有进气阀(5)，控制系统通过控制进气阀(5)的启闭以向脱泡罐(1)内施加压力加速排出树脂；脱泡罐(1)内部设有红外温度传感器(21)，脱泡罐(1)外壁套设有与红外温度传感器(21)连接的以便从侧壁调节脱泡罐(1)内部温度的温控装置(10)，控制系统根据红外温度传感器(21)的信号控制温控装置(10)的工作以调节脱泡罐(1)内的温度，通过温控装置(10)降低脱泡罐(1)内部的温度，防止混合树脂在脱泡过程中升温过快。

2.根据权利要求1所述的一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，其特征在于：所述分散器(19)是由侧壁上布满圆孔的圆筒及位于圆筒两端的平面组成的中空结构。

3.根据权利要求1所述的一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，其特征在于：所述分散器(19)是由侧壁上布满圆孔的腰形筒及位于腰形筒两端的平面组成的中空结构。

4.根据权利要求1所述的一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，其特征在于：抽真空部件包括缓冲罐(6)和真空泵(7)，真空泵(7)通过抽气管路(3)与位于盖体上的抽气口连接，抽气管路(3)上设有缓冲罐(6)。

5.根据权利要求1所述的一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，其特征在于：所述进料部件包括与进料口(22)通过进料管路(12)连接的进料容器(13)，进料容器(13)与树脂机管路连接以使树脂从树脂机进入进料容器(13)。

6.根据权利要求1所述的一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，其特征在于：所述出料部件包括与位于脱泡罐(1)底部的出料口通过出料管路(14)连接的灌注容器(15)。

7.根据权利要求1所述的一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，其特征在于：还包括控制系统，脱泡罐(1)内部设有压力传感器(18)，抽气管路(3)上设有抽气阀(2)，控制系统根据压力传感器(18)测得的压力信号以控制抽气阀(2)打开或关闭抽真空部件；进料管路(12)和出料管路(14)上均设有通断阀门(11)，控制系统通过控制通断阀门(11)的启闭控制树脂的进料和出料。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，其特征在于：脱泡罐(1)的数量为多个，进料管路(12)和出料管路(14)的数量与脱泡罐(1)相匹配；所述进气管路(4)包括与空压机(8)连接的主进气管及与主进气管相连通并经各脱泡罐(1)的进气阀(5)与进气口连接的多个分进气管；所述抽气管路(3)包括与缓冲罐(6)和真空泵(7)连接的主抽气管及与主抽气管相连通并经各脱泡罐(1)的抽气阀(2)与抽气口连接的多个分抽气管。

9.根据权利要求1所述的一种风电叶片用混合树脂脱泡装置，其特征在于：所述双层操作平台(9)的下方设有万向轮。

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