CN112123816A

CN112123816A - 风电叶片腹板灌注方法及灌注系统

Info

Publication number: CN112123816A
Application number: CN202010955874.8A
Authority: CN
Inventors: 刘仁; 张峻
Original assignee: Sany Renewable Energy Co Ltd
Current assignee: Sany Renewable Energy Co Ltd
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2020-12-25

Abstract

本申请涉及风电设备制造技术领域，尤其是涉及一种风电叶片腹板灌注方法及灌注系统。本申请提供的风电叶片腹板灌注方法包括以下步骤：步骤1：确认环境状态及设备条件；步骤2：铺设辅材及腹板铺层，所述腹板铺层包括下玻纤铺层、上玻纤铺层和位于所述下玻纤铺层和所述上玻纤铺层之间的芯材层，所述芯材层的上表面和/或下表面开设有导流槽；步骤3：布置导流系统；步骤4：包裹真空膜，并进行抽真空；步骤5：灌注及固化；步骤6：去除辅材及修型存放。

Description

风电叶片腹板灌注方法及灌注系统

技术领域

本申请涉及风电设备制造技术领域，尤其是涉及一种风电叶片腹板灌注方法及灌注系统。

背景技术

随着风电叶片成型技术发展与成熟，叶片腹板的成型方式越来越多。目前主流的腹板成型方式是在腹板模具上预制成型：在腹板模具铺设玻纤、芯材以及灌注辅材，使用真空材料包裹后进行灌注成型。

在整个腹板生产过程中，灌注树脂用胶量大，辅材浪费量大，腹板生产成本较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种风电叶片腹板灌注方法及灌注系统，以减少灌注树脂的用胶量及辅材的用量。

本申请提供的一种风电叶片腹板灌注方法，包括以下步骤：

步骤1：确认环境状态及设备条件；

步骤2：铺设辅材及腹板铺层，所述腹板铺层包括下玻纤铺层、上玻纤铺层和位于所述下玻纤铺层和所述上玻纤铺层之间的芯材层，所述芯材层的上表面和/或下表面开设有导流槽；

步骤3：布置导流系统；

步骤4：包裹真空膜，并进行抽真空；

步骤5：灌注及固化；

步骤6：去除辅材及修型存放。

在上述技术方案中，进一步地，所述导流槽的数量为多个，多个所述导流槽沿所述芯材层的长度方向间隔设置，且所述导流槽的长度方向为所述芯材层的宽度方向；

所述导流槽的槽间距为30±2mm，槽宽为3±0.5mm，槽深为3±0.5mm。

在上述技术方案中，进一步地，所述设备包括模具，在所述芯材层的上表面与所述模具的侧壁的拐角处铺放压设件。

在上述技术方案中，进一步地，所述压设件与所述芯材层贴合的长度为10-12mm，所述压设件与所述模具的侧壁贴合的长度为10-12mm。

在上述技术方案中，进一步地，所述压设件为由PVC60或PET100材质形成的泡沫条。

在上述技术方案中，进一步地，在所述步骤2中，所述辅材包括下辅材和上辅材；

首先在模具内铺设所述下辅材，之后铺设所述腹板铺层，最后铺设所述上辅材；

所述上辅材及所述下辅材均包括脱模布。

在上述技术方案中，进一步地，在所述步骤3中，在所述上辅材的上表面的中心处铺放所述导流系统，所述导流系统包括导流带和流道，以对灌注树脂导流；

在所述步骤4中，所述设备还包括抽真空装置，至少所述模具相对的两侧侧壁布置有所述抽真空装置，以对所述真空膜内抽真空。

在上述技术方案中，进一步地，所述流道由Ω管形成，所述导流带由长宽均为150±5mm、厚度为5±1mm网格状材料形成。

在上述技术方案中，进一步地，在所述步骤1中，所述环境状态包括车间温度及湿度。

本申请还提供了一种灌注系统，用于上述方案所述的风电叶片腹板灌注方法，包括模具、下辅材、腹板铺层、上辅材、抽真空装置以及加热器，其中，所述加热器用于加热树脂，以使树脂固化。

相对于现有技术，本申请提供的风电叶片腹板灌注方法具有以下优势：

本申请提供的风电叶片腹板灌注方法，在腹板内设置了芯材层，且在芯材层的上表面和/或下表面开设有导流槽，从而增加芯材本身的导流能力，且树脂填充于导流槽内，相应地可减少灌注树脂用量。

也就是说，上述方法一方面能够提高腹板铺层的导流能力，使步骤2中辅材的铺设过程无需再进行导流层的铺设，既节省了耗材，又节省了作业时间和作业过程，在一定程度上提升了作业效率。另一方面还减少灌注树脂用量。

本申请还提供了一种灌注系统，用于上述方案所述的风电叶片腹板灌注方法，同样具有上述有益效果，在此，不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的风电叶片腹板灌注方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的灌注系统的结构示意图。

图中：101-模具的侧壁；102-腹板铺层；103-导流槽；104-导流系统；105-导流带；106-流道；107-泡沫条。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

图1为本申请实施例提供的风电叶片腹板灌注方法的流程示意图；图2为本申请实施例提供的灌注系统的结构示意图。

如图1结合图2所示，本申请提供一种风电叶片腹板灌注方法，包括以下步骤：步骤1：确认环境状态及设备条件；步骤2：铺设辅材及腹板铺层102，腹板铺层102包括下玻纤铺层、上玻纤铺层和位于下玻纤铺层和上玻纤铺层之间的芯材层，芯材层的上表面和/或下表面开设有导流槽103；步骤3：布置导流系统104；步骤4：包裹真空膜，并进行抽真空；步骤5：灌注及固化；步骤6：去除辅材及修型存放。

本申请提供的风电叶片腹板灌注方法，在腹板内设置了芯材层，且在芯材层的上表面和/或下表面开设有导流槽103，从而增加芯材本身的导流能力，且树脂填充于导流槽103内，相应地可减少灌注树脂用量。

也就是说，上述方法一方面能够提高腹板铺层102的导流能力，使步骤2中辅材的铺设过程无需再进行导流层的铺设，既节省了耗材，又节省了作业时间和作业过程，在一定程度上提升了作业效率。另一方面还减少灌注树脂用量及固体废物，以长度在68m级别的叶片为例，每套腹板预计节约灌注树脂60Kg，降低叶片的材料成本；每套腹板预计减少固废产生80Kg，降低叶片的固废处理成本。

具体地，导流槽103的数量为多个，多个导流槽103沿芯材层的长度方向间隔设置，且导流槽103的长度方向为芯材层的宽度方向；导流槽103的槽间距为30±2mm，槽宽为3±0.5mm，槽深为3±0.5mm。

其中，步骤1中，环境状态包括车间温度及湿度，设备包括模具。

由于风电叶片灌注成型的原料为树脂，温度和湿度对树脂的凝胶时间以及最终的成型效果的影响较大，而风电叶片的不同构件成型的适宜温湿度也不同。因此，通过在作业前，将车间的温度和湿度调整至相应构件的数值，一方面能够更好地对灌注过程进行控制，另一方面能够提升构件成型后的效果。

具体地，步骤2中，辅材包括下辅材和上辅材；首先在模具内铺设下辅材，之后铺设腹板铺层102，最后铺设上辅材。

待步骤1的作业完成后，开始进行步骤2，在步骤2中:

(1)下辅材可包括隔离膜及脱模布，首先铺设隔离膜，之后铺设脱模布；具体地，在模具的底壁和侧壁铺放80g/m²的脱模布；

(2)下玻纤铺层铺设于脱模布上层，在下玻纤布上铺设芯材层，在芯材层上铺设上玻纤铺层；

(3)上辅材可包括脱模布和隔离膜，待腹板铺层102铺设完成后，脱模布和隔离膜依次铺设，且脱模布与上玻纤铺层相接触，具体地，在上玻纤铺层铺放80g/m²的脱模布。

进一步地，在步骤2中:

在芯材层铺设完毕后，在芯材层的上表面与模具的侧壁101的拐角处铺放压设件，以减少腹板与模具的侧壁101的拐角处的富树脂区及气泡缺陷的产生，减少腹板维修成本。具体地，压设件与芯材层贴合的长度为10-12mm，压设件与模具的侧壁101贴合的长度为10-12mm。泡沫条107的材质具体可为PVC60或PET100。

参见图2所示，泡沫条107截面为三角形，与模具的侧壁101及芯材层贴合的边长为均10-12mm，三角形的顶角角度与模具的侧壁101和底壁之间夹角角度相同，便于泡沫条107与模具的侧壁101、芯材层两侧贴实。

在步骤3中:

在上辅材的上表面的中心处铺放导流系统104，导流系统104包括导流带105和流道106，以对灌注树脂导流；具体地，流道106由Ω管形成，导流带105由长宽均为150±5mm、厚度为5±1mm网格状材料形成。也就是说，由中心处实施树脂灌注的操作，树脂由中间向四周扩散。

在步骤4中；

设备还包括抽真空装置，至少模具相对的两侧侧壁布置有抽真空装置，以对真空膜内抽真空。

步骤3、步骤4和步骤5相结合，即采用从中间灌注+至少两侧抽气的方式，以使树脂迅速扩散，降低整体灌注时长，提升作业效率；还能够使树脂灌注均匀，节约灌注树脂用量。

此处需要补充说明的是，本申请中Ω形导流管位于上辅材的上方，因此，本申请中树脂的灌注过程为自上而下的灌注。

此处需要补充说明的是，本申请中在灌注树脂前，先通过真空膜将腹板产品进行包裹，之后进行抽真空操作，使真空膜内的空间为真空环境。

步骤6中，去除的辅材为隔离膜和脱模布；

(1)去除隔离膜；

(2)拆除脱模布；

(3)将成型产品修型后得到风电叶片腹板。

此外，本申请还提供一种用于上述的风电叶片腹板灌注方法的灌注系统，包括模具、下辅材、腹板铺层102、上辅材、抽真空装置以及加热器；抽真空装置具体为真空泵，用于抽真空，加热器用于加热树脂，以使树脂固化。

用于本申请提供的风电叶片腹板灌注方法的灌注系统能够在保证导流效果的同时，无需再次进行导流层的铺设，从而能够节省耗材，提高作业效率。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种风电叶片腹板灌注方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：确认环境状态及设备条件；

步骤3：布置导流系统；

步骤4：包裹真空膜，并进行抽真空；

步骤5：灌注及固化；

步骤6：去除辅材及修型存放。

2.根据权利要求1所述的风电叶片腹板灌注方法，其特征在于，所述导流槽的数量为多个，多个所述导流槽沿所述芯材层的长度方向间隔设置，且所述导流槽的长度方向为所述芯材层的宽度方向；

3.根据权利要求1所述的风电叶片腹板灌注方法，其特征在于，所述设备包括模具，在所述芯材层的上表面与所述模具的侧壁的拐角处铺放压设件。

4.根据权利要求3所述的风电叶片腹板灌注方法，其特征在于，所述压设件与所述芯材层贴合的长度为10-12mm，所述压设件与所述模具的侧壁贴合的长度为10-12mm。

5.根据权利要求3所述的风电叶片腹板灌注方法，其特征在于，所述压设件为由PVC60或PET100材质形成的泡沫条。

6.根据权利要求3所述的风电叶片腹板灌注方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述辅材包括下辅材和上辅材；

所述上辅材及所述下辅材均包括脱模布。

7.根据权利要求6所述的风电叶片腹板灌注方法，其特征在于，在所述步骤3中，在所述上辅材的上表面的中心处铺放所述导流系统，所述导流系统包括导流带和流道，以对灌注树脂导流；

8.根据权利要求7所述的风电叶片腹板灌注方法，其特征在于，所述流道由Ω管形成，所述导流带由长宽均为150±5mm、厚度为5±1mm网格状材料形成。

9.根据权利要求1所述的风电叶片腹板灌注方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述环境状态包括车间温度及湿度。

10.一种灌注系统，其特征在于，用于上述权利要求1-9中任一项所述的风电叶片腹板灌注方法，包括模具、下辅材、腹板铺层、上辅材、抽真空装置以及加热器，其中，所述加热器用于加热树脂，以使树脂固化。