CN111572037A - 风电叶片的粘接方法及风电叶片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风电叶片的粘接方法及风电叶片。该粘接方法包括:预先将第一腹板和第二腹板组装为一体的腹板组件;在第一腹板的上法兰和下法兰上分别粘接第一间隙垫块,在第二腹板的上法兰和下法兰上分别粘接第二间隙垫块;提供由第一半模具支撑的第一半壳体和由第二半模具支撑的第二半壳体;起吊腹板组件;在第一半壳体的前缘和后缘、粘接位置及腹板组件涂覆粘接胶;加热固化各个位置的粘接胶,以将第一半壳体、第二半壳体及腹板组件粘接为整个风电叶片。本发明的一次粘接工艺可靠性高、劳动强度低,风电叶片成型周期较短。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域,特别是涉及一种风电叶片的粘接方法及风电叶片。
背景技术
风电叶片是风力发电机组捕捉风能的重要构件,其根部通过螺栓与主机轮毂相连,直接受力于机组。风电叶片采用真空灌注成型工艺预先制备迎风面半壳体、背风面半壳体及腹板后,需要将三者粘接成型,然后通过一系列修型装配工作,制成最终产品。
目前超过60m的大尺寸风电叶片一般采用两次粘接成型工艺制备风电叶片:将腹板粘接于迎风面壳体或者背风面壳体为第一次粘接;将迎风面壳体与背风面壳体通过粘接胶粘接成型为第二次粘接。由于两次粘接成型工艺需要对粘接胶进行两次加热,且需要多班组协同操作,占用资源多,工艺路线复杂,成型周期相对较长。
发明内容
本发明的目的是提供一种风电叶片的粘接方法及风电叶片,该粘接方法仅需一次粘接工艺即可实现风电叶片的粘接成型,高效经济。
为此,本发明提供了一种风电叶片的粘接方法,风电叶片包括相对设置的第一半壳体、第二半壳体及设置于第一半壳体与第二半壳体之间的第一腹板和第二腹板,粘接方法包括:预先将第一腹板和第二腹板组装为一体的腹板组件;提供由第一半模具支撑的第一半壳体和由第二半模具支撑的第二半壳体;确定腹板组件在第一半壳体上的第一粘接位置,并在第一粘接位置的周侧设置第一定位块;在第一半壳体的前缘和后缘、腹板组件与第一半壳体之间以及腹板组件与第二半壳体之间分别涂覆粘接胶;将腹板组件吊装至第一半壳体,并使腹板组件与第一半壳体通过粘接胶接触;将第二半模具盖合于第一半模具,使腹板组件与第二半壳体通过粘接胶接触;加热固化各个位置的粘接胶,以将第一半壳体、第二半壳体及腹板组件粘接为整个风电叶片。
根据本发明的一个方面,在第二半模具盖合于第一半模具之前还包括:确定腹板组件在第二半壳体的第二粘接位置,并在第二粘接位置的周侧设置第二定位块;使第二半模具盖合于第一半模具时,腹板组件的上法兰与第二定位块对准。
根据本发明的一个方面,预先将第一腹板和第二腹板组装为一体的腹板组件包括:将第一腹板和第二腹板分别通过工装固定;在第一腹板和第二腹板的预定位置分别开设通孔;将第一连接组件穿过通孔并紧固,以将第一腹板和第二腹板组装为一体的腹板组件。
根据本发明的一个方面,预先将第一腹板和第二腹板组装为一体的腹板组件包括:在第一腹板和第二腹板成型时分别嵌入固定部件,且固定部件分别设置于第一腹板和第二腹板相对的一侧;将连接部件分别与第一腹板的固定部件和第二腹板的固定部件可拆卸连接,以将第一腹板和第二腹板组装为一体的腹板组件。
根据本发明的一个方面,加热固化各个位置的粘接胶,以将第一半壳体、第二半壳体及腹板组件粘接为整个风电叶片之后,粘接方法还包括:将腹板组件的连接部件拆除。
根据本发明的一个方面,在第一半壳体的前缘和后缘、腹板组件与第一半壳体之间以及腹板组件与第二半壳体之间分别涂覆粘接胶之前,粘接方法还包括:在第一半壳体的第一粘接位置、前缘和后缘分别涂覆柔性胶泥,同时在第二半壳体的第二粘接位置涂覆柔性胶泥;将腹板组件吊装至第一半壳体,并使腹板组件的下法兰与第一定位块对准;将第二半模具盖合于第一半模具进行试合模,并使腹板组件的上法兰与第二定位块对准;将第二半模具从第一半模具分离,起吊腹板组件;根据试合模后的柔性胶泥的厚度确定第一半壳体、第二半壳体及腹板组件的实际尺寸与理论尺寸的偏差,并调整。
根据本发明的一个方面,确定腹板组件在第一半壳体上的第一粘接位置包括:调整定位起吊工装在风机叶片的弦向方向上相对于第一半模具的中心轴线的预定距离;通过定位起吊工装将腹板组件吊装至第一半壳体,沿腹板组件的边缘在第一半壳体的正投影确定腹板组件在第一半壳体上的第一粘接位置。
根据本发明的一个方面,在第一半壳体的第一粘接位置、前缘和后缘分别涂覆柔性胶泥之前,粘接方法还包括:通过定位起吊工装将腹板组件起吊至距离第一半壳体的预定高度处。
根据本发明的一个方面,确定腹板组件在第一半壳体上的第一粘接位置及在第二半壳体上的第二粘接位置包括:沿第一半壳体和第二半壳体的轴向每隔预定距离分别放置腹板辅助定位工装,通过腹板辅助定位工装分别在第一半壳体和第二半壳体上标记第一粘接位置和第二粘接位置。
根据本发明的一个方面,在预先将第一腹板和第二腹板组装为一体的腹板组件之前,粘接方法还包括:在第一腹板的上法兰、下法兰和第二腹板的上法兰、下法兰沿弦向的至少一侧边缘设置收胶条。
根据本发明的一个方面,预先将第一腹板和第二腹板组装为一体的腹板组件之前,粘接方法还包括:在第一腹板的上法兰和下法兰上分别有第一间隙垫块,且第一间隙垫块的厚度尺寸大于第一腹板与第一半壳体之间的粘接胶固化后的厚度尺寸或者第一腹板与第二半壳体之间的粘接胶固化后的厚度尺寸;在第二腹板的上法兰和下法兰上分别有第二间隙垫块,且第二间隙垫块的厚度尺寸大于第二腹板与第一半壳体之间的粘接胶固化后的厚度或者第二腹板与第二半壳体之间的粘接胶固化后的厚度尺寸。
根据本发明的一个方面,将腹板组件吊装至第一半壳体,并使腹板组件的下法兰与第一定位块对准之后,粘接方法还包括:在风机叶片的弦向方向上,通过设置于腹板组件两侧的腹板支撑工装调整腹板组件的垂直度。
根据本发明的一个方面,风电叶片还包括第三腹板,第三腹板设置于第一半壳体与第二半壳体的靠近后缘的区域之间,在将第二半模具盖合于第一半模具进行试合模之前,粘接方法还包括:预先确定第三腹板在第一半壳体的第三粘接位置和在第二半壳体的第四粘接位置,并在第三粘接位置的周侧设置第三定位块,在第四粘接位置的周侧设置第四定位块;在第一半壳体的第三粘接位置和第二半壳体的第四粘接位置分别涂覆柔性胶泥。
根据本发明的一个方面,在将第二半模具盖合于第一半模具进行试合模之后,粘接方法还包括:根据试合模后的柔性胶泥的厚度确定第一半壳体、第二半壳体及第三腹板的实际尺寸与理论尺寸的偏差,并调整;在第一半壳体的第三定位块及第二半壳体的第四定位块处分别涂覆粘接胶;将第三腹板吊装至第一半壳体,并使第三腹板的下法兰与第一半壳体的粘接胶接触;再次将第二半模具盖合于第一半模具,将第三腹板的上法兰与第四定位块对准,并使第三腹板与第二半壳体的粘接胶接触。
另外,本发明还提供了一种采用如前所述的风电叶片的粘接方法制备的风电叶片。
本发明提供的一种风电叶片的粘接方法,预先将第一腹板和第二腹板组装为一体的腹板组件,再将腹板组件定位于第一半壳体后,通过在第一半壳体的前缘、后缘及腹板组件与第一半壳体和第二半壳体粘接的位置涂覆粘接胶,将第二半壳体盖合于第一半壳体后,加热固化各个位置的粘接胶,从而将第一半壳体、第二半壳体及腹板组件粘接为整个风电叶片。由于仅需要一次粘接工艺,可靠性高、劳动强度低,风电叶片成型周期较短。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
图1是本发明实施例提供的一种风电叶片的粘接方法中的风电叶片的结构示意图;
图2是图1所示的风电叶片中的第一腹板的结构示意图;
图3是图1所示的风电叶片的腹板组件通过定位起吊工装吊装的场景示意图;
图4是图1所示的风电叶片的腹板组件通过起吊工装吊装的场景示意图;
图5是本发明实施例提供的一种风电叶片的粘接方法中的另一种风电叶片的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的一种风电叶片的粘接方法中的另一种风电叶片的结构示意图。
附图标记说明:
1-第一半壳体;M1-第一半模具;J-粘接胶;
2-第二半壳体;F-前缘;R-后缘;
3-腹板组件;31-第一腹板;311-第一间隙垫块;321-第二间隙垫块;32-第二腹板;33-第一连接组件;34-固定部件;35-连接部件;36-第三腹板;4-腹板支撑工装;
T1-定位起吊工装;100-支撑组件;200-提升组件;300-夹持组件;
T2-起吊工装。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本发明造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本发明的具体结构进行限定。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸式连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明,下面结合图1至图5对本发明实施例提供的风电叶片的粘接方法进行详细描述。
请一并参阅图1和图2,本发明实施例提供了一种风电叶片的粘接方法,风电叶片包括相对设置的第一半壳体1、第二半壳体2及设置于第一半壳体1与第二半壳体2之间的第一腹板31和第二腹板32。其中,第一半壳体1为风电叶片的背风面,第二半壳体2为风电叶片的迎风面。
第一腹板31和第二腹板32在第一半壳体1与第二半壳体2之间的轴向方向上延伸,主要起抗剪切力作用,可以为C形、I形、T形、X形、多杆支架等多种形式或组合。其中,第二腹板32可以为更靠近后缘区域的后缘腹板。
该粘接方法包括:
步骤S1:预先将第一腹板31和第二腹板32组装为一体的腹板组件3。
步骤S2:提供由第一半模具M1支撑的第一半壳体1和由第二半模具(图中未示出)支撑的第二半壳体2。
步骤S3:确定腹板组件3在第一半壳体1上的第一粘接位置,并在第一粘接位置的周侧设置第一定位块;
步骤S4:在第一半壳体1的前缘F和后缘R分别涂覆粘接胶,在腹板组件3与第一半壳体1中的任一者以及腹板组件3与第二半壳体2中的任一者涂覆粘接胶。
可选地,在腹板组件3的上法兰及第一半壳体1的第一粘接位置分别涂覆粘接胶。可选地,在腹板组件3的下法兰及第二半壳体2的第二粘接位置分别涂覆粘接胶。由于风电叶片的靠近叶根处的腹板组件3的高度尺寸较高,不容易在上、下法兰处涂覆粘接胶,可选地,在第一半壳体1靠近叶根处的第一粘接位置与第二半壳体2靠近叶根处的第二粘接位置分别涂覆粘接胶。
步骤S5:将腹板组件3吊装至第一半壳体1,并使腹板组件3与第一半壳体1通过粘接胶接触;
步骤S6:将第二半模具盖合于第一半模具M1,使腹板组件3与第二半壳体2通过粘接胶接触。可选地,在第一半模具M1的对应于风电叶片的前缘和后缘的位置处分别设置指示器,查看前后缘指示器的数值,以确认无壳体扛顶或模具错位等情况。
步骤S7:加热固化各个位置的粘接胶,以将第一半壳体1、第二半壳体2及腹板组件3粘接为整个风电叶片。
需要说明的是,本发明实施例提供的一种风电叶片的粘接方法中的各个步骤并不限于上述排列顺序,可以根据实际情况进行调换,均在本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供的一种风电叶片的粘接方法,预先将第一腹板31和第二腹板32组装为一体的腹板组件3,再将腹板组件3定位于第一半壳体1后,通过在第一半壳体1的前缘F、后缘R及腹板组件3与第一半壳体1和第二半壳体2粘接的位置涂覆粘接胶,将第二半壳体2盖合于第一半壳体1后,加热固化各个位置的粘接胶,从而将第一半壳体1、第二半壳体2及腹板组件3粘接为整个风电叶片。由于仅需要一次粘接工艺,可靠性高、劳动强度低,风电叶片成型周期较短。
下面详细描述本发明实施例提供的一种风电叶片的粘接方法中各步骤的具体实施方式。
再次参阅图1和图2,风电叶片的第一腹板31和第二腹板32相互间隔且并排设置于第一半壳体1的主梁与第二半壳体2的主梁之间。
如前所述的步骤S1中,预先将第一腹板31和第二腹板32组装为一体的腹板组件3,包括:
步骤S1a:将第一腹板31和第二腹板32分别通过工装固定;
步骤S1b:在第一腹板31和第二腹板32的预定位置分别开设通孔;
步骤S1c:将第一连接组件33穿过通孔并紧固,以将第一腹板31和第二腹板32组装为一体的腹板组件3。
第一腹板31和第二腹板32分别通过工装固定,可以防止通孔打偏。预先将第一腹板31和第二腹板32组装为一体的腹板组件3,可以防止粘接过程中第一腹板31和第二腹板32各自偏移,提高粘接质量。
进一步地,步骤S1之前,即预先将第一腹板和第二腹板组装为一体的腹板组件之前,粘接方法还包括:
步骤S1d:在第一腹板31的上法兰和下法兰上分别有第一间隙垫块311,且第一间隙垫块311的厚度尺寸大于第一腹板31与第一半壳体1之间的粘接胶J固化后的厚度尺寸或者第一腹板31与第二半壳体2之间的粘接胶J固化后的厚度尺寸;
步骤S1e:在第二腹板32的上法兰和下法兰上分别有第二间隙垫块321,且第二间隙垫块321的厚度尺寸大于第二腹板32与第一半壳体1之间的粘接胶固化后的厚度或者第二腹板32与第二半壳体2之间的粘接胶固化后的厚度尺寸。
第一间隙垫块311和第二间隙垫块321的设置,可以防止腹板组件3上法兰和/或下法兰的粘接胶被局部过度压缩,导致腹板组件3上方和/或下方的粘接胶固化后的厚度不均,提高腹板组件3的粘接质量。
再次参阅图3,定位起吊工装T1包括支撑组件100、提升组件200以及夹持组件300,其中,支撑组件100可以带动腹板组件3沿风电叶片的弦向来回移动,以调整腹板组件3相对于第一半模具M1的中心轴线的预定距离,从而确定板组件3的理论第一粘接位置。提升组件200能够与腹板组件3配合以提升腹板组件3,便于将腹板组件3吊起并转移至第一半壳体1上。夹持组件300能够调整对腹板组件3中第一腹板31和第二腹板32的夹持力,避免夹持力过大损伤第一腹板31和第二腹板32,进而使得腹板组件3能够安全准确的放置于第一粘接位置。
在一些实施例中,步骤S3中,确定腹板组件3在第一半壳体1上的第一粘接位置包括:
步骤S3a:调整定位起吊工装T1在风机叶片的弦向方向上相对于第一半模具M1的中心轴线的预定距离;
步骤S3b:通过定位起吊工装T1将腹板组件3吊装至第一半壳体1,沿腹板组件3的边缘在第一半壳体1的正投影确定腹板组件3在第一半壳体1上的第一粘接位置。
本发明实施例中,定位起吊工装既能吊装腹板组件3,还可以能精确定位第一粘接位置,不需要在第二半壳体2上确定腹板组件3的第二粘接位置,即可保证风电叶片合模后的产品质量,简化了粘接工艺,提高了粘接效率。
在一些实施例中,步骤S3中,确定腹板组件3在第一半壳体2上的第一粘接位置包括:
沿第一半壳体1的轴向每隔预定距离放置腹板辅助定位工装,通过腹板辅助定位工装在第一半壳体1上画线,以确定腹板组件3在第一半壳体1上的第一粘接位置。然后通过吊装工装T2将腹板组件3吊装至第一粘接位置,如图4所示。由于吊装工装T2仅用于吊装腹板组件3,不能精确定位腹板组件3在第一半壳体1上的第一粘接位置,需要结合腹板辅助定位工装画线来确定第一粘接位置。
当采用吊装工装T2吊装腹板组件3,并通过腹板辅助定位工装在第一半壳体1上画线确定第一粘接位置时,为了防止腹板组件3与第一半壳体1的定位有偏差,在步骤S6之前,即在第二半模具盖合于第一半模具M1之前还包括:
确定腹板组件在第二半壳体的第二粘接位置,并在第二粘接位置的周侧设置第二定位块;使第二半模具盖合于第一半模具时,腹板组件3的上法兰与第二定位块对准。
由此,步骤S3中,确定腹板组件3在第二半壳体2上的第二粘接位置,还可以包括:
沿第二半壳体2的轴向每隔预定距离放置腹板辅助定位工装,通过腹板辅助定位工装在第二半壳体2上画线,以确定腹板组件3在第二半壳体2上的第二粘接位置。然后通过吊装工装T2将腹板组件3吊装至第二粘接位置,如图4所示。
本发明实施例中,通过腹板辅助定位工装来定位腹板组件3的第一粘接位置和第二粘接位置,相对于采用定位起吊工装来说,极大地节约了成本。
另外,在第二半模具盖合于第一半模具M1之前,确定腹板组件3在第一半壳体1的第一粘接位置,并在所述第一粘接位置的周侧设置第一定位块,将腹板组件3的下法兰与第一定位块对准,可以保证腹板组件3在第一定位块的约束下与第一半壳体1保持接触。同时,确定腹板组件3在第二半壳体2的第二粘接位置,并在所述第二粘接位置的周侧设置第二定位块,可以将腹板组件3的上法兰与第二定位块对准,可以保证腹板组件3在第二定位块的约束下与第二半壳体2保持接触。这样即可保证合模后腹板组件3在第一半壳体1和第二半壳体2之间的空间内不会发生偏移,提高产品的粘接质量。
另外,由于第一半壳体1、第二半壳体2及腹板组件3加工后的实际尺寸与理论尺寸不可避免的有一定偏差,为了进一步提高产品质量,可以在正式合模前可以进行一次试合模,以确定第一半壳体1、第二半壳体2及腹板组件3的实际尺寸偏差。
具体来说,步骤S4之前,即在第一半壳体的前缘和后缘、腹板组件与第一半壳体之间以及腹板组件与第二半壳体之间分别涂覆粘接胶之前,本实施例的粘接方法还包括:
步骤S4a:在第一半壳体1的第一粘接位置、前缘F和后缘R分别涂覆柔性胶泥,同时在第二半壳体2的第二粘接位置涂覆柔性胶泥。可选地,沿风电叶片的轴向方向上,在第一粘接位置、第二粘接位置、前缘F和后缘R每隔预定距离放置柔性胶泥。
步骤S4b:将腹板组件3吊装至第一半壳体1,并使腹板组件3的下法兰与第一定位块对准;
步骤S4c:将第二半模具盖合于第一半模具M1进行试合模,并使腹板组件3的上法兰与第二定位块对准。
步骤S4d:将第二半模具从第一半模具M1分离,起吊腹板组件3;
步骤S4e:根据试合模后的柔性胶泥的厚度确定第一半壳体1、第二半壳体2及腹板组件3的实际尺寸与理论尺寸的偏差,并调整。
试合模时锁紧模具,待柔性胶泥挤压变形后,打开模具,测量挤压后柔性胶泥的厚度,以此表征产品间隙。根据此间隙与理论间隙的偏差分别调整各部件的尺寸偏差。
进一步地,当采用定位起吊工装吊装腹板组件3时,在步骤S4a之前,即在第一半壳体1的第一粘接位置、前缘F和后缘R分别涂覆柔性胶泥之前,包括:
通过定位起吊工装T1将腹板组件3起吊至距离第一半壳体1的预定高度处,以便于涂覆柔性胶泥。
另外,步骤S1之前,即在预先将第一腹板31和第二腹板32组装为一体的腹板组件3之前,还包括:
在第一腹板31的上法兰、下法兰和第二腹板32的上法兰、下法兰沿弦向的至少一侧边缘设置收胶条。
收胶条可以防止腹板组件3分别与第一半壳体1、第二半壳体2粘接时多余的粘接胶溢出,节约粘接胶用量,进一步节约成本。
图4是图1所示的风电叶片的腹板组件通过起吊工装吊装的场景示意图。
如图4所示,通过腹板辅助定位工装确定好第一半壳体1的第一粘接位置后,通过吊装工装T2将腹板组件3吊装至第一半壳体1的第一粘接位置,然后卸载吊装工装T2。
为了防止腹板组件3倾斜,在步骤S5之后,即通过定位吊装工装T1或者吊装工装T2将腹板组件3吊装至第一半壳体1,并使腹板组件3的下法兰与第一定位块对准之后,本实施例中的粘接方法还包括:
步骤S5a:在风机叶片的弦向方向上,通过设置于腹板组件3两侧的腹板支撑工装4调整腹板组件3的垂直度。
由于起吊工装将腹板组件3放置于第一粘接位置后,离开腹板组件3,为了防止腹板组件3在涂覆粘接胶的过程中偏移,可以采用腹板支撑工装4支撑在腹板组件3的弦向两侧。当第一半壳体1与第二半壳体2的粘接胶固化后,再将腹板支撑工装4取出。
参阅图5,示出了本发明实施例提供的一种风电叶片的粘接方法中的另一种风电叶片的结构示意图。
如图3所示,该风电叶片的结构与图1所示的风电叶片的结构类似,不同之处在于,腹板组件3的结构不同。该风电叶片的腹板组件3的第一腹板31位于第一半壳体1的主梁与第二半壳体2的主梁之间,第二腹板32位于第一半壳体1靠近后缘R的位置与第二半壳体2靠近后缘R的位置之间。
由此,本实施例中风机叶片的一次粘接工艺的各个步骤与前述图1所示的风电叶片的一次粘接工艺的各个步骤类似,不同之处在于:步骤S1不同。
具体来说,如前所述的步骤S1中,预先将第一腹板31和第二腹板32组装为一体的腹板组件3,包括:
步骤S1e:在第一腹板31和第二腹板32成型时分别嵌入固定部件34,且固定部件34分别设置于第一腹板31和第二腹板32相对的一侧;
步骤S1f:将连接部件35分别与第一腹板31的固定部件34和第二腹板32的固定部件34可拆卸连接,以将第一腹板31和第二腹板32组装为一体的腹板组件3;
进一步地,步骤S7之后,即加热固化各个位置的粘接胶,以将第一半壳体1、第二半壳体2及腹板组件3粘接为整个风电叶片之后,还包括:
步骤S8:将腹板组件3的连接部件35拆除。
参阅图6,示出了本发明实施例提供的一种风电叶片的粘接方法中的另一种风电叶片的结构示意图。
如图5所示,该风电叶片的结构与图1所示的风电叶片的结构类似,不同之处在于,风电叶片还包括第三腹板36。第三腹板36设置于第一半壳体1与第二半壳体2的靠近后缘R的区域之间,即第三腹板36位于第二腹板32与后缘R之间,用于提高第一半壳体1、第二半壳体2的抗屈曲能力。
由此,本实施例中风机叶片的一次粘接工艺的各个步骤与前述图1所示的风电叶片的一次粘接工艺的各个步骤类似,不同之处在于:在粘接前述腹板组件3的同时还包括粘接第三腹板36。
具体来说,在将第二半模具盖合于第一半模具M1进行试合模之前,本实施例中的粘接方法还包括:
步骤S41a:预先确定第三腹板36在第一半壳体1的第三粘接位置和在第二半壳体2的第四粘接位置,并在第三粘接位置的周侧设置第三定位块,在第四粘接位置的周侧设置第四定位块;
步骤S42a:在第一半壳体1的第三粘接位置和第二半壳体2的第四粘接位置分别涂覆柔性胶泥。
进一步地,在将第二半模具盖合于第一半模具M1进行试合模之后,本实施例中的粘接方法还包括:
步骤S43a:根据试合模后的柔性胶泥的厚度确定第一半壳体1、第二半壳体2及第三腹板36的实际尺寸与理论尺寸的偏差,并调整;
步骤S44a:在第一半壳体1的第三定位块及第二半壳体2的第四定位块处分别涂覆粘接胶;
步骤S45a:将第三腹板36吊装至第一半壳体1,并使第三腹板36的下法兰与第一半壳体1的粘接胶接触;
步骤S46a:再次将第二半模具盖合于第一半模具M1,将第三腹板36的上法兰与第四定位块对准,并使第三腹板36与第二半壳体2的粘接胶接触。
由于第三腹板36的粘接过程与前述腹板组件3的粘接过程同步进行,并不会额外增加一次粘接工艺,不需要更改工艺路线,因此也可以实现风电叶片的一次粘接工艺。
可以理解的是,上述包括第三腹板36的风电叶片的一次粘接工艺的各个步骤不限于图5所示的风电叶片,也适用于在图4所示的风电叶片中设置第三腹板36后的风电叶片,不再赘述。
另外,本发明还提供了一种采用如前所述的风电叶片的粘接方法制备的风电叶片。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (15)
1.一种风电叶片的粘接方法,所述风电叶片包括相对设置的第一半壳体(1)、第二半壳体(2)及设置于所述第一半壳体(1)与所述第二半壳体(2)之间的第一腹板(31)和第二腹板(32),其特征在于,所述粘接方法包括:
预先将所述第一腹板(31)和所述第二腹板(32)组装为一体的腹板组件(3);
提供由第一半模具(M1)支撑的所述第一半壳体(1)和由第二半模具支撑的所述第二半壳体(2);
确定所述腹板组件(3)在所述第一半壳体(1)上的第一粘接位置,并在所述第一粘接位置的周侧设置第一定位块;
在所述第一半壳体(1)的前缘(F)和后缘(R)分别涂覆粘接胶,在所述腹板组件(3)与所述第一半壳体(1)中的任一者以及所述腹板组件(3)与所述第二半壳体(2)中的任一者涂覆粘接胶;
将腹板组件(3)吊装至所述第一半壳体(1),并使所述腹板组件(3)与所述第一半壳体(1)通过粘接胶接触;
将所述第二半模具盖合于所述第一半模具(M1),使所述腹板组件(3)与所述第二半壳体(2)通过粘接胶接触;
加热固化各个位置的粘接胶,以将所述第一半壳体(1)、所述第二半壳体(2)及所述腹板组件(3)粘接为整个所述风电叶片。
2.根据权利要求1所述的粘接方法,其特征在于,在所述第二半模具盖合于所述第一半模具(M1)之前还包括:
确定所述腹板组件(3)在所述第二半壳体(2)的第二粘接位置,并在所述第二粘接位置的周侧设置第二定位块;
使所述第二半模具盖合于所述第一半模具(M1)时,所述腹板组件(3)的上法兰与所述第二定位块对准。
3.根据权利要求1或2所述的粘接方法,其特征在于,所述预先将所述第一腹板(31)和所述第二腹板(32)组装为一体的腹板组件(3),包括:
将所述第一腹板(31)和所述第二腹板(32)分别通过工装固定;
在所述第一腹板(31)和所述第二腹板(32)的预定位置分别开设通孔;
将第一连接组件(33)穿过所述通孔并紧固,以将所述第一腹板(31)和所述第二腹板(32)组装为一体的所述腹板组件(3)。
4.根据权利要求1或2所述的粘接方法,其特征在于,所述预先将所述第一腹板(31)和所述第二腹板(32)组装为一体的腹板组件(3),包括:
在所述第一腹板(31)和所述第二腹板(32)成型时分别嵌入固定部件(34),且所述固定部件(34)分别设置于所述第一腹板(31)和所述第二腹板(32)相对的一侧;
将连接部件(35)分别与所述第一腹板(31)的所述固定部件(34)和所述第二腹板(32)的所述固定部件(34)可拆卸连接,以将所述第一腹板(31)和所述第二腹板(32)组装为一体的所述腹板组件(3)。
5.根据权利要求4所述的粘接方法,其特征在于,所述加热固化各个位置的粘接胶,以将所述第一半壳体(1)、所述第二半壳体(2)及所述腹板组件(3)粘接为整个所述风电叶片之后,还包括:
将所述腹板组件(3)的所述连接部件(35)拆除。
6.根据权利要求1或2所述的粘接方法,其特征在于,在所述第一半壳体(1)的前缘(F)和后缘(R)分别涂覆粘接胶之前,还包括:
在所述第一半壳体(1)的所述第一粘接位置、前缘(F)和后缘(R)分别涂覆柔性胶泥,同时在所述第二半壳体(2)的所述第二粘接位置涂覆柔性胶泥;
将所述腹板组件(3)吊装至所述第一半壳体(1),并使所述腹板组件(3)的下法兰与所述第一定位块对准;
将所述第二半模具盖合于所述第一半模具(M1)进行试合模,并使所述腹板组件(3)的上法兰与所述第二定位块对准;
将所述第二半模具从所述第一半模具(M1)分离,起吊所述腹板组件(3);
根据试合模后的所述柔性胶泥的厚度确定所述第一半壳体(1)、所述第二半壳体(2)及所述腹板组件(3)的实际尺寸与理论尺寸的偏差,并调整。
7.根据权利要求1、2或6所述的粘接方法,其特征在于,所述确定所述腹板组件(3)在所述第一半壳体(1)上的第一粘接位置包括:
调整定位起吊工装(T1)在所述风机叶片的弦向方向上相对于所述第一半模具(M1)的中心轴线的预定距离;
通过所述定位起吊工装(T1)将所述腹板组件(3)吊装至所述第一半壳体(1),沿所述腹板组件(3)的边缘在所述第一半壳体(1)的正投影确定所述腹板组件(3)在所述第一半壳体(1)上的第一粘接位置。
8.根据权利要求7所述的粘接方法,其特征在于,在所述第一半壳体(1)的所述第一粘接位置、前缘(F)和后缘(R)分别涂覆柔性胶泥之前,包括:
通过所述定位起吊工装(T1)将所述腹板组件(3)起吊至距离所述第一半壳体(1)的预定高度处。
9.根据权利要求1或2所述的粘接方法,其特征在于,所述确定所述腹板组件(3)在所述第一半壳体(1)上的第一粘接位置或在所述第二半壳体(2)上的第二粘接位置包括:沿所述第一半壳体(1)或所述第二半壳体(2)的轴向每隔预定距离分别放置腹板辅助定位工装,通过所述腹板辅助定位工装在所述第一半壳体(1)上或所述第二半壳体(2)上标记所述腹板组件(3)的所述第一粘接位置或所述第二粘接位置。
10.根据权利要求1或2所述的粘接方法,其特征在于,在所述预先将第一腹板(31)和第二腹板(32)组装为一体的腹板组件(3)之前,还包括:
在所述第一腹板(31)的上法兰、下法兰和所述第二腹板(32)的上法兰、下法兰沿弦向的至少一侧边缘设置收胶条。
11.根据权利要求1或2所述的粘接方法,其特征在于,预先将所述第一腹板(31)和所述第二腹板(32)组装为一体的腹板组件(3),还包括:在所述第一腹板(31)的上法兰和下法兰上分别有第一间隙垫块(311),且所述第一间隙垫块(311)的厚度尺寸大于所述第一腹板(31)与所述第一半壳体(1)之间的粘接胶固化后的厚度尺寸或者所述第一腹板(31)与所述第二半壳体(2)之间的粘接胶固化后的厚度尺寸;
在所述第二腹板(32)的上法兰和下法兰上分别有第二间隙垫块(321),且所述第二间隙垫块(321)的厚度尺寸大于所述第二腹板(32)与所述第一半壳体(1)之间的粘接胶固化后的厚度或者所述第二腹板(32)与所述第二半壳体(2)之间的粘接胶固化后的厚度尺寸。
12.根据权利要求1或2所述的粘接方法,其特征在于,将所述腹板组件(3)吊装至所述第一半壳体(1),并使所述腹板组件(3)的下法兰与所述第一定位块对准之后,所述粘接方法还包括:
在所述风机叶片的弦向方向上,通过设置于所述腹板组件(3)两侧的腹板支撑工装(4)调整所述腹板组件(3)的垂直度。
13.根据权利要求1或2所述的粘接方法,其特征在于,所述风电叶片还包括第三腹板(36),所述第三腹板(36)设置于所述第一半壳体(1)与所述第二半壳体(2)的靠近后缘(R)的区域之间,在将所述第二半模具盖合于所述第一半模具(M1进行试合模之前,所述粘接方法还包括:
预先确定所述第三腹板(36)在所述第一半壳体(1)的第三粘接位置和在所述第二半壳体(2)的第四粘接位置,并在所述第三粘接位置的周侧设置第三定位块,在所述第四粘接位置的周侧设置第四定位块;
在所述第一半壳体(1)的所述第三粘接位置和所述第二半壳体(2)的所述第四粘接位置分别涂覆柔性胶泥。
14.根据权利要求13所述的粘接方法,其特征在于,在将所述第二半模具盖合于所述第一半模具(M1)进行试合模之后,所述粘接方法还包括:
根据试合模后的所述柔性胶泥的厚度确定所述第一半壳体(1)、所述第二半壳体(2)及所述第三腹板的实际尺寸与理论尺寸的偏差,并调整;
在所述第一半壳体(1)的所述第三定位块及所述第二半壳体(2)的所述第四定位块处分别涂覆粘接胶;
将所述第三腹板(36)吊装至所述第一半壳体(1),并使所述第三腹板(36)的下法兰与所述第一半壳体(1)的粘接胶接触;
再次将所述第二半模具盖合于所述第一半模具(M1,将所述第三腹板(36)的上法兰与所述第四定位块对准,并使所述第三腹板(36)与所述第二半壳体(2)的粘接胶接触。
15.一种采用如权利要求1-14任一项所述的风电叶片的粘接方法制备的风电叶片。
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