CN110126305A - 一种风电叶片真空灌注用注胶管工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电叶片真空灌注用注胶管工装，包括分叉式注胶管头和两个注胶座，该分叉式注胶管头包括一个注胶主管和两个注胶支管，注胶主管端部用于与风电叶片真空灌注用注胶管连接，注胶支管的内径较注胶主管的内径小；注胶座与注胶支管分别一一对应连接。两个注胶支管的内径相同，且满足要求：D为注胶主管的内径，d为注胶支管的内径。两个注胶支管的液体流向平行，且与注胶主管的流向也相同。本发明通过多个注胶支管对注胶主管的分流，并减小注胶支管内径，实现大大降低注胶支管内固化放热峰值的目的，并减少注胶过程中树脂包抄现象的发生，保证真空灌注效果，提升风电叶片的成品率。本发明结构简单、降低劳动强度和劳动成本。
Description
技术领域
本发明涉及风电叶片制备技术领域，特别是涉及一种风电叶片真空灌注用注胶管工装。
背景技术
目前，在风电叶片的制作工艺中，包括真空灌注和固化步骤等，尤其是叶片根部位置的固化会释放大量的反应热，在实际操作中通常采用电风扇、轴流风机以及加盖湿毛巾等手段为根部区域降温。但该方法需要进行反复操作，不仅增加劳动成本且效率较低。当放热峰温度过高时，尤其是每年夏季期间，环境温度可能达到40℃以上，这样会导致固化过程的散热更加困难。一旦大量的固化反应热无法快速释放，就会使注胶管与注胶座连接处发生局部熔融而漏气的现象，影响注胶过程的气密性，最终影响风电叶片的制备成品率。
由此可见，上述现有的风电叶片真空灌注用注胶管在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的风电叶片真空灌注用注胶管工装，使其大大降低注胶管内的固化放热峰值，避免注胶管和注胶座局部产生熔融和漏气的现象，提高风电叶片成品率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风电叶片真空灌注用注胶管工装，使其大大降低注胶管内的固化放热峰值，避免注胶管和注胶座局部产生熔融和漏气的现象，提高风电叶片成品率，从而克服现有的风电叶片真空灌注过程存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种风电叶片真空灌注用注胶管工装，包括：
分叉式注胶管头，所述分叉式注胶管头包括一个注胶主管和与其连通的至少两个注胶支管，所述注胶主管的端部用于与风电叶片真空灌注用注胶管连接，所述注胶支管的内径较注胶主管的内径小；
至少两个注胶座，所述至少两个注胶座与所述至少两个注胶支管分别一一对应连接。
进一步改进，所述分叉式注胶管头包括一个注胶主管和两个注胶支管，所述两个注胶支管对称设置。
进一步改进，所述两个注胶支管的内径相同，且满足下式要求：
其中，D为注胶主管的内径，d为注胶支管的内径。
进一步改进，所述两个注胶支管的液体流向平行，且与所述注胶主管的流向相同。
进一步改进，所述注胶支管与注胶主管之间采用圆角平滑过渡段连接。
进一步改进，所述注胶支管的内径小于19mm。
进一步改进，所述注胶主管与注胶支管的连接处与所述注胶座的距离为20-200mm，较优为50mm。
进一步改进，所述注胶主管和注胶支管为一体式结构。
进一步改进，所述注胶主管和注胶支管均采用高密度聚乙烯或聚丙烯材质制成。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
1.本发明风电叶片真空灌注用注胶管工装，通过多个注胶支管对注胶主管的分流，并减小注胶支管内径，降低固化反应热对注胶支管的热破坏作用，特别是在叶片根部铺层最厚处，避免现有注胶管内部固化放热峰太高造成局部产生熔融和漏气的缺陷，以实现大大降低注胶支管内固化放热峰值的目的，提升风电叶片的成品率。
2.本发明还通过将两个注胶支管的液体流向设置成平行，且与注胶主管的流向也相同，能使分流后的两条灌注树脂不会出现交叉，减少注胶过程中树脂包抄现象，避免发白现象的发生，最终保证真空灌注效果。
3.本发明还通过对分叉式注胶管头的一次性安装，能减少现场工作人员铺设湿毛巾等降温措施的反复操作，降低了劳动强度和劳动成本；还通过降低且避免了注胶管头、注胶座在高温下过长时间作业，能延长注胶管头、注胶座的部件寿命，并可实现定期对注胶管头的轻松更换，降低生产成本。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明风电叶片真空灌注用注胶管工装的结构示意图。
图2是本发明中不同管径注胶管的放热峰曲线。
具体实施方式
针对现有大功率兆瓦级风电叶片的真空灌注和固化步骤中，注胶管和注胶座中由于受到大量固化热能的影响，容易出现局部位置熔融而漏气的现象，本发明设计了在不同尺寸(管径)的注胶管内测试固化放热差异的试验，其中，灌注树脂采用上纬2511-1A树脂，树脂用量为对应注胶管15cm长度体积的用量，环境温度为25-27℃。该试验选取内径分别为15、19、32、38、44mm的注胶管进行试验，在相同条件下测量各注胶管内部的固化放热温度值和放热时间，结果见下表1和图1。
表1不同尺寸注胶管内的固化放热温度值及放热时间
从上述结果可以看出，管径越粗的注胶管中放热峰值越高，放热时间长达9-10h。如内径为44mm的注胶管中放热峰值能达到56℃，放热时间需要9h。这是由于在较粗的管径中能积累更多的树脂，所以导致放热峰值的升高。
在上述试验基础上，申请人研发了一种简单、易行的注胶管工装。该注胶管工装是对现有真空灌注设备改动极小、但效果显著的一种改进技术方案，其不用对现有的风电叶片真空灌注用注胶管进行重新排布，而是在现有注胶管基础上增加该注胶管工装，避免现有注胶管内部固化放热峰太高造成局部产生熔融和漏气的缺陷，以实现大大降低注胶管内固化放热峰值的目的。该风电叶片真空灌注用注胶管工装具体结构如下：
参照附图2所示，本实施例风电叶片真空灌注用注胶管工装包括：Y型分叉式注胶管头和与其匹配的注胶座3。
该Y型分叉式注胶管头包括一个注胶主管1和与其连通的两个注胶支管2。该注胶主管1和注胶支管2为一体式结构，该注胶主管1的端部用于与现有风电叶片真空灌注用注胶管端部螺纹连接，为了保证两端连接处的密封性，用真空密封胶带进行密封。相应的，该注胶座3包括两个，分别与两个注胶支管2一一对应连接。该注胶支管2与注胶座3的连接方式保持不变，只是更改注胶支管2与注胶座3的连接处通孔的尺寸。并且该注胶座3与现有Ω管连接处的通孔仍保持不变。即该注胶管工装是将注胶主管1在靠近注胶座3的位置分流成两个细管，保持灌注的树脂总流量不变。还为了不影响真空灌注效果，该注胶主管1和注胶支管2中的树脂流速也应保持一致。
本实施例中该Y型分叉式注胶管头的两个注胶支管2对称设置，且两者的内径相同。假设原始树脂流量为V1，该注胶管工装条件下每一个注胶支管中的流量为V2，注胶主管的内径为D，注胶支管的内径为d，注胶主管中树脂流速为v1，注胶支管中的树脂流速为v2，根据如下计算公式：
V1＝π·(D/2)2·v1
V2＝π·(d/2)2·v2
V1＝2V2
v1＝v2
经计算推导，可知：即注胶主管1的内径D与注胶支管2的内径d的比为如注胶主管的内径为D＝25±0.5mm，注胶支管的内径为d＝17.68±0.5mm。
还根据上述试验结果和上述计算推导结果，该注胶支管2的内径以小于19mm为宜。
较优实施例为，该两个注胶支管2的液体流向平行，且与该注胶主管1的流向也相同。该注胶支管2与注胶主管1之间采用圆角平滑过渡段连接。这样分流后的两条注胶支流灌注的树脂不会出现交叉，减少注胶过程中树脂包抄现象，避免发白现象的发生，最终保证真空灌注效果。
为了进一步保证注胶支管分流后的树脂总流量保持不变，该注胶支管的分流位置尽量靠近注胶座设置，这样能对真空灌注的过程尽量不产生影响。如注胶主管1与注胶支管2的连接处与该注胶座3的距离为20-200mm，较优为50mm。
还有，本实施例中该注胶主管1和注胶支管2均采用透明的高密度聚乙烯或聚丙烯材质制成。
当然，该分叉式注胶管头还可设置成一个注胶主管分叉成多个注胶支管的结构，各注胶支管的内径均应比注胶主管的内径要小，这样均可实现降低注胶管内固化反应热峰值的目的，避免固化反应热对注胶管局部造成的热破坏，提升风电叶片的成品率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种风电叶片真空灌注用注胶管工装，其特征在于，包括：
分叉式注胶管头，所述分叉式注胶管头包括一个注胶主管和与其连通的至少两个注胶支管，所述注胶主管的端部用于与风电叶片真空灌注用注胶管连接，所述注胶支管的内径较注胶主管的内径小；
至少两个注胶座，所述至少两个注胶座与所述至少两个注胶支管分别一一对应连接。
2.根据权利要求1所述的风电叶片真空灌注用注胶管工装，其特征在于，所述分叉式注胶管头包括一个注胶主管和两个注胶支管，所述两个注胶支管对称设置。
3.根据权利要求2所述的风电叶片真空灌注用注胶管工装，其特征在于，所述两个注胶支管的内径相同，且满足下式要求：
其中，D为注胶主管的内径，d为注胶支管的内径。
4.根据权利要求3所述的风电叶片真空灌注用注胶管工装，其特征在于，所述两个注胶支管的液体流向平行，且与所述注胶主管的流向相同。
5.根据权利要求4所述的风电叶片真空灌注用注胶管工装，其特征在于，所述注胶支管与注胶主管之间采用圆角平滑过渡段连接。
6.根据权利要求1所述的风电叶片真空灌注用注胶管工装，其特征在于，所述注胶支管的内径小于19mm。
7.根据权利要求1所述的风电叶片真空灌注用注胶管工装，其特征在于，所述注胶主管与注胶支管的连接处与所述注胶座的距离为20-200mm。
8.根据权利要求7所述的风电叶片真空灌注用注胶管工装，其特征在于，所述注胶主管与注胶支管的连接处与所述注胶座的距离为50mm。
9.根据权利要求1所述的风电叶片真空灌注用注胶管工装，其特征在于，所述注胶主管和注胶支管为一体式结构。
10.根据权利要求1所述的风电叶片真空灌注用注胶管工装，其特征在于，所述注胶主管和注胶支管均采用高密度聚乙烯或聚丙烯材质制成。
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