CN110696235A - 一种风电叶片模具及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种风电叶片模具及其制造方法，属于风电叶片技术领域，其风电叶片模具，包括模壳，模壳上依次粘接有铝网和短切毡，模壳上固定设有多排铜管，铜管与铝网和短切毡同时保持平行，铝网和短切毡上设有断槽，所述铜管铺设在断槽内，铜管与模壳粘接；所述模壳上通过热熔胶粘接有多个温度传感器，该模具有效的提高了风电叶片的成型质量，结构简单，通过设置在模壳内的温度传感器实时监测风电叶片表面的温度，判断风电叶片胶水凝固的效果，从而提高风电叶片成品质量。
Description
技术领域
本发明涉及风电叶片技术领域，尤其是涉及一种风电叶片模具及其制造方法。
背景技术
叶片是风力发电机组有效捕获风能的关键部件。在发电机功率确定的条件下，如何提高发电效率，以获得更大的风能，一直是风力发电追求的目标，而捕风能力的提高与叶片的形状、长度和面积有着密切的关系，叶片尺寸的大小则主要依赖于制造叶片的材料，因此，轻质高强、耐久性好的复合材料成为目前大型风电叶片的首选材料。
鉴于复合材料产品固化需要在一定的温度下进行，用于产品制造的模具必须具有给产品加热的功能，并且还要满足时间效率的要求，因此，控制好风电叶片模具的温度对于风电叶片的生产至关重要。
目前，风电叶片通常是在吸注环境下制造，吸注环境能对温度进行控制，虽然整体的温度可以控制，但是技术要求设定的温度为模具表面温度，现实生产过程无法实现模具表面温度的实时测量，整体温度与表面温度存在一定的差异，目前，模具表面温差无法测量，人工控制准确性不足，技术要求不能直观的反应，给产品质量带来一定隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能监控风电叶片表面温度的风电叶片模具及其安装方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风电叶片模具，包括模壳，模壳上依次粘接有铝网和短切毡，模壳上固定设有多排铜管，铜管与铝网和短切毡同时保持平行，所述模壳上固定设有多个温度传感器，温度传感器实时监测风电叶片在制造过程中的表面温度，并及时将温度反馈至系统，人们通过该温度可以更加准确的判断风电叶片的温度，从而提高风电叶片的质量，风电叶片模具是用于制造风电叶片的，一般是风电叶片在模具上成型，故在模具表面设置温度传感器就能监控风电叶片的表面温度，在风电叶片冷却固话的过程中，对其表面温度的监控有效提高成品效率和产品质量。
进一步，所述温度传感器数量至少6个，少于6个不利于监控，风电叶片长度比较长，并且在根部需要涂胶比较多，稍有监控不到位就难以确定该区域温度是否达标，风电叶片上的胶是否凝固，经过不断试验，发现大型风电叶片上温度最难下降的点有6个，当这6个点温度变成合适温度时，表明其他地方的温度早已合格，故温度传感器数量不少于6个。
进一步，所述温度传感器数量为6个，过多的监控点浪费资源，提高了成本，温度传感器位于距离模壳根部的1米中心区域处、5米前椽区域处、10米梁椽条区域处、10米后椽区域处、16米后椽区域处和62米叶尖区域处，具体温度传感器的安装位置，对应的风电叶片长64米，对于不同长度的风电叶片，温度传感器的数量以及位置均有最合适的位置，需要通过多次实验找出温度最不同的几个点。
进一步，所述铜管之间铺设有巴沙木，所述巴沙木上对应的开设有数个穿线孔，巴沙木是balsa，是生长在美洲热带森林里的轻木,这种木材虽然质地极轻,但是结构却很牢固，轻木是世界上最轻的商品用材，因其溶重最小、材质均匀、易加工，可用做多种轻型结构物的重要材料；也可以做各种展览的模型或塑料贴面板等材料；由于导热系数较低，轻木是一种很好的绝热材料；此外，还可以做隔音设备，救生胸带，水上浮标等。轻木还可以做些要求耐高温材料的特殊结构物，由于轻木的绝热特性，故将温度传感器的线缆经过穿线孔，提高线缆的使用寿命。
进一步，所述温度传感器为PT100铂电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆，当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成近似匀速的增长，由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。温度的采集范围可以在-200℃～+200℃，该温度传感器使用简单，测量准确，是温度传感器的优选型号。
进一步，所述温度传感器通过热熔胶粘接在模壳上，常规设置。
进一步，所述铝网和短切毡上设有断槽，所述铜管铺设在断槽内，铜管与模壳粘接，铜管铺设在断槽内能确保整个模具的平整，不会影响风电叶片的成型，同时铜管与铝网和短切毡断面相连，导热效果更好，更加均匀。
风电叶片模具的有益效果：本发明的模具有效的提高了风电叶片的成型质量，结构简单，通过设置在模壳内的温度传感器实时监测风电叶片表面的温度，判断风电叶片胶水凝固的效果，从而提高风电叶片成品质量。
一种风电叶片模具制造方法，包括所述的模壳、铝网、短切毡、铜管、温度传感器和巴沙木，具体步骤如下：
A、将6个温度传感器粘接在模壳表面，温度传感器分别设置在距离模壳根部的1米中心区域处、5米前椽区域处、10米梁椽条区域处、10米后椽区域处、16米后椽区域处和62米叶尖区域处。
B、将铝网和短切毡依次断开粘接在模壳表面，在多个铝网和短切毡断开的位置铺设铜管。
C、在铜管之间铺设一层巴沙木，巴沙木上开设有6个穿线孔，所述温度传感器的线缆从穿线孔中穿出。
进一步，所述粘接均采用热熔胶，热熔胶冷却时间不少于3分钟。
进一步，所述温度传感器为采集温度范围为－200℃～+200℃，显示精度0.1℃；综合精度0.3℃的PT100铂电阻。
一种风电叶片模具制造方法的有益效果：该方法使用简单，无需人工测量，通过温度传感器实时监测，工人只需调整吸注环境中的温度即可，提高了工作效率，减少工作量。
附图说明
图1—为本发明立体示意图；
图2—为本发明剖视示意图；
图中：1—模壳，11—铝网，12—短切毡，13—铜管，2—温度传感器，3—巴沙木，31—穿线孔。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于 本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可 以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“上方”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“下方”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施 例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
参照图1和图2：一种风电叶片模具，包括模壳1，模壳1上依次粘接有铝网11和短切毡12，模壳1上固定设有多排铜管13，铜管13与铝网11和短切毡12同时保持平行，铝网11和短切毡12上设有断槽，所述铜管13铺设在断槽内，铜管13与模壳1粘接；所述模壳1上通过热熔胶粘接有6个温度传感器2，温度传感器2为PT100铂电阻，温度传感器2位于距离模壳1根部的1米中心区域处、5米前椽区域处、10米梁椽条区域处、10米后椽区域处、16米后椽区域处和62米叶尖区域处。
铜管13之间铺设有巴沙木3，所述巴沙木3上对应的开设有数个穿线孔31。
一种风电叶片模具制造方法，包括所述的模壳1、铝网11、短切毡12、铜管13、温度传感器2和巴沙木3，具体步骤如下：
A、将6个温度传感器2粘接在模壳1表面，温度传感器2分别设置在距离模壳1根部的1米中心区域处、5米前椽区域处、10米梁椽条区域处、10米后椽区域处、16米后椽区域处和62米叶尖区域处。
B、将铝网11和短切毡12依次断开粘接在模壳1表面，在多个铝网11和短切毡12断开的位置铺设铜管13。
C、在铜管13之间铺设一层巴沙木3，巴沙木3上开设有6个穿线孔31，所述温度传感器2的线缆从穿线孔31中穿出。
粘接均采用热熔胶，热熔胶冷却时间不少于3分钟，温度传感器2为采集温度范围为－200℃～+200℃，显示精度0.1℃；综合精度0.3℃的PT100铂电阻。
本发明的工作原理：铝网11采用铝合金，其密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能，制成铝网11用于风电叶片十分合适，不仅价格低廉，并且强度足够。
短切毡12属于复合材料行业中的基本产品，短切毡12(也叫 CSM) 在模具制造和较大玻璃钢（比如船体）成型制造中应用非常广泛。通常，用于聚酯树脂体系的短切毡12，几乎任何复合材料供应商都可以供应，其价格和质量的差异也很小。
铜管13是预埋在风电叶片模具上用于流通热水的。
温度传感器2设置在模壳1上，并且有具体的距离对应位置，本领域技术人员很容易就想到温度传感器2设置的位置，图中的温度传感器2是为了示意温度传感器2是与巴沙木3分隔开的，其具体位置还可以是与模壳1直接接触，温度传感器2的型号为PT100，该型号的传感器能适用这种高温恶劣的检测环境，适用寿命长，属于优选型号。
这种木材虽然质地极轻,但是结构却很牢固，轻木是世界上最轻的商品用材，因其溶重最小、材质均匀、易加工，可用做多种轻型结构物的重要材料；也可以做各种展览的模型或塑料贴面板等材料；由于导热系数较低，轻木是一种很好的绝热材料；此外，还可以做隔音设备，救生胸带，水上浮标等。轻木还可以做些要求耐高温材料的特殊结构物，由于轻木的绝热特性，故将温度传感器2的线缆经过穿线孔31，提高线缆的使用寿命。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种风电叶片模具，包括模壳（1），模壳（1）上依次粘接有铝网（11）和短切毡（12），模壳（1）上固定设有多排铜管（13），铜管（13）与铝网（11）和短切毡（12）同时保持平行，其特征在于：所述模壳（1）上固定设有多个温度传感器（2）。
2.如权利要求1所述的一种风电叶片模具，其特征在于：所述温度传感器（2）数量至少6个。
3.如权利要求2所述的一种风电叶片模具，其特征在于：所述温度传感器（2）数量有6个，分别位于距离模壳（1）根部的1米中心区域处、5米前椽区域处、10米梁椽条区域处、10米后椽区域处、16米后椽区域处和62米叶尖区域处。
4.如权利要求3所述的一种风电叶片模具，其特征在于：所述铜管（13）之间铺设有巴沙木（3），所述巴沙木（3）上对应的开设有数个穿线孔（31）。
5.如权利要求1~4任一项所述的一种风电叶片模具，其特征在于：所述温度传感器（2）为PT100铂电阻。
6.如权利要求1~4任一项所述的一种风电叶片模具，其特征在于：所述温度传感器（2）通过热熔胶粘接在模壳（1）上。
7.如权利要求1~4任一项所述的一种风电叶片模具，其特征在于：所述铝网（11）和短切毡（12）上设有断槽，所述铜管（13）铺设在断槽内，铜管（13）与模壳（1）粘接。
8.一种风电叶片模具制造方法，其特征在于：包括如权利要求1~7任一项所述的模壳（1）、铝网（11）、短切毡（12）、铜管（13）、温度传感器（2）和巴沙木（3），具体步骤如下：
A、将6个温度传感器（2）粘接在模壳（1）表面，温度传感器（2）分别设置在距离模壳（1）根部的1米中心区域处、5米前椽区域处、10米梁椽条区域处、10米后椽区域处、16米后椽区域处和62米叶尖区域处；
B、将铝网（11）和短切毡（12）依次断开粘接在模壳（1）表面，在多个铝网（11）和短切毡（12）断开的位置铺设铜管（13）；
C、在铜管（13）之间铺设一层巴沙木（3），巴沙木（3）上开设有6个穿线孔（31），所述温度传感器（2）的线缆从穿线孔（31）中穿出。
9.如权利要求8所述的一种风电叶片模具制造方法，其特征在于：所述粘接均采用热熔胶，热熔胶冷却时间不少于3分钟。
10.如权利要求8所述的一种风电叶片模具制造方法，其特征在于：所述温度传感器（2）为采集温度范围为－200℃～+200℃，显示精度0.1℃；综合精度0.3℃的PT100铂电阻。
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