CN111923443A - 一种风电叶片及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种风电叶片及其成型方法，涉及风力发电叶片大梁制备、和相应壳体成型工艺及制作方法领域，提前完成梁边芯材与大梁的成型，实现大梁、芯材与铺层的有效结合，此方法可以优化设计铺层结构，消除原有胶液灌注气泡、树脂富集等导致的叶片强度降低等风险，提高了产品设计技术和构造精度。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电叶片技术领域，特别是涉及风力发电叶片大梁制备、和相应壳体成型工艺及制作方法。
背景技术
对于大梁和壳体结合部，目前的现有技术中存在高低差，通过一定追加补料或切削倒角芯材、填充玻纤布或玻纤束，在一定的操作精度、人工消耗等限制条件下进行铺层；极易导致后续高低差问题超差、灌注气泡富集、灌注树脂局部暴聚等问题，降低产品强度；同时由于玻纤束丝或芯材倒角切削或打磨，会引起环境污染和人员安全问题。夹杂气泡等问题时，会导致强度降低；气泡较多或较深时，会引起风电机组运行过程二次损害，或致风机损毁、人员伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提前完成倒角与大梁的成型，实现大梁、芯材与铺层的有效结合，此方法可以优化设计铺层结构，消除原有胶液灌注气泡、树脂富集等导致的叶片强度降低等风险，提高了产品设计技术和构造精度。
本发明包括以下步骤：
(1)制作大梁以及过渡材料块料，过渡材料块料是没有经过剪裁的原始物料。
(2)根据大梁的宽度和过渡芯材厚度设计要求使用裁布剪刀或其它剪裁工具，将过渡材料块料剪裁成特定的形状尺寸，形成梁边芯材。
(3)将梁边芯材与大梁完成玻璃纤维布缠绕铺层，一体灌注成型，形成带梁边芯材的大梁。
(4)在组装设备中完成外部壳体对应的玻璃纤维布的铺设，将预制完成的带梁边芯材的大梁吊入外部壳体内，再继续完成剩余玻璃纤维布层的铺设，该方法能够保证梁边芯材的外表面与外部壳体的玻璃纤维布的表面平整无褶皱。
(5)在壳体的铺层灌注完成后，利用高温使壳体固化成型。
(6)将PS面壳体和SS面壳体合模粘接，将腹板粘接在大梁上，固化，完成叶片制作。
本发明的有益效果是：可以满足消除现有方案中大梁边缘反复填充芯材或玻纤束的问题、会消除对现场设备、刀具、量检具等的问题，避免玻纤粉尘在开放式操作对环境和人员健康的影响，同时优化现有灌注成型形式，提高产品质量、生产效率。
附图说明
图1示出了根据本发明的过渡材料块料示意图。
图2示出了根据本发明的梁边芯材示意图。
图3示出了根据本发明的带梁边芯材的大梁示意图。
图4示出了根据本发明的铺层灌注后壳体结构意图。
图5示出了根据本发明的成型的风电叶片结构意图。
图中：1、大梁；2、梁边芯材；3、叶身芯材；4、胶黏剂；5、腹板；6、PS面壳体；7、SS面壳体。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图所示，本发明的风电叶片包括含有梁边芯材2的大梁1和壳体布层，
该风电叶片存在特殊的制造工艺，其首先将梁边芯材2与大梁1提前一体成型，待壳体铺层时，将含有梁边芯材2的大梁1与壳体布层充分结合，具体步骤如下：
(1)、制作大梁1
(2)、制作过渡材料块料，过渡材料块料是没有经过剪裁的原始物料。
(3)、根据大梁1的宽度要求和过渡芯材厚度设计要求使用裁布剪刀或其它剪裁工具，将过渡材料块料完成特定形状尺寸的剪裁，形成梁边芯材2。
(4)、将梁边芯材2与大梁1完成玻璃纤维布缠绕铺层，一体灌注成型，形成带梁边芯材2的大梁1。
(5)、在组装设备中完成外部壳体对应的玻璃纤维布的铺设，将预制完成的带梁边芯材2的大梁1吊入外部壳体内，再继续完成剩余玻璃纤维布层的铺设，该方法能够保证梁边芯材2的外表面与外部壳体的玻璃纤维布的表面平整无褶皱，形成壳体。
(6)、在壳体的铺层灌注完成后，利用高温使壳体固化成型。
(7)、将PS面壳体和SS面壳体合模粘接，将腹板5粘接在大梁1上，固化，完成叶片制作。
其中，步骤(2)中形成的过渡芯材可以是三角形、圆弧形或梯形。
步骤(3)中梁边芯材2与大梁1的预制成型工艺为在大梁1成型后，使用粘接材料单独粘接固化成型。
粘接材料采用胶水。
该叶片结构包括壳体、胶黏剂、带梁边芯材2的大梁1和腹板5，两块壳体由胶黏剂4粘贴固定，每块壳体由带梁边芯材2的大梁1和叶身芯材3粘贴而成，带梁边芯材2的大梁1由玻璃纤维布缠绕大梁1和梁边芯材2灌注树脂胶后风干形成，梁边芯材2在大梁1的两侧，叶身芯材3在梁边芯材2的两侧；
还包括两块腹板5，每块腹板5的两端分别粘贴在两块大梁1上。
本发明的有益效果是：
a)提前完成大梁和梁边过渡芯材的成型制备代替原有大梁、过渡倒角和壳体铺层成型的设计，变革制造工艺，减少原有成型工艺过程中不合格品的产生，提高叶片强度。
b)采用梁边芯材提前预制，消除芯材与大梁二次成型的质量隐患。
c)梁边芯材提前成型，可以满足后续叶型对不同形状、结构复杂的大梁结构的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种风电叶片成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制作大梁(1)以及过渡材料块料，过渡材料块料是没有经过剪裁的原始物料。
(2)根据大梁(1)的宽度和过渡芯材厚度设计要求使用裁布剪刀或其它剪裁工具，将过渡材料块料剪裁成特定的形状尺寸，形成梁边芯材(2)。
(3)将梁边芯材(2)与大梁(1)完成玻璃纤维布缠绕铺层，一体灌注成型，形成带梁边芯材(2)的大梁(1)。
(4)在组装设备中完成外部壳体对应的玻璃纤维布的铺设，将预制完成的带梁边芯材(2)的大梁(1)吊入外部壳体内，再继续完成剩余玻璃纤维布层的铺设，该方法能够保证梁边芯材(2)的外表面与外部壳体的玻璃纤维布的表面平整无褶皱。
(5)在壳体的铺层灌注完成后，利用高温使壳体固化成型。
(6)将PS面壳体和SS面壳体壳体合模粘接，将腹板(5)粘接在大梁(1)上，固化，完成叶片制作。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片成型方法，其特征在于：步骤(2)中形成的梁边芯材(2)是三角形。
3.根据权利要求1所述的一种风电叶片成型方法，其特征在于：步骤(2)中形成的梁边芯材(2)是圆弧形。
4.根据权利要求1所述的一种风电叶片成型方法，其特征在于：步骤(2)中形成的梁边芯材(2)是梯形。
5.根据权利要求1-4所述的任意一种风电叶片成型方法，其特征在于：步骤(3)中梁边芯材(2)与大梁(1)的预制成型工艺为在大梁(1)成型后，使用粘接材料单独粘接固化成型。
6.根据权利要求5所述的一种风电叶片成型方法，其特征在于：所述粘接材料采用胶水。
7.一种风电叶片，根据权利要求1的方法制造，其特征在于：
包括左壳体、右壳体以及腹板，左壳体和右壳体的尖端通过胶黏部粘接，胶黏部由胶黏剂(4)形成，左、右壳体中间粘接两块腹板，
每块壳体由从中间向两侧依次分布的大梁(1)、梁边芯材(2)和叶身芯材(3)组成，大梁(1)和梁边芯材(2)由玻璃纤维布缠绕并灌注树脂胶后风干形成，梁边芯材(2)粘接于叶身芯材(3)端面，
每块腹板的两端分别粘贴在两块大梁(1)上。
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Cited By (2)
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| CN113071116A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-06 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 一种风电叶片带芯材预制辅梁生产方法 |
| CN113374628A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-09-10 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种风电叶片用轻量化主梁、主梁制作方法、风电叶片及其制作方法 |
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