CN112848390A - 一种风力发电机叶片的真空灌注方法 - Google Patents

一种风力发电机叶片的真空灌注方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112848390A
CN112848390A CN202011585859.5A CN202011585859A CN112848390A CN 112848390 A CN112848390 A CN 112848390A CN 202011585859 A CN202011585859 A CN 202011585859A CN 112848390 A CN112848390 A CN 112848390A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
flow guide
glass fiber
vacuum
infusion method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011585859.5A
Other languages
English (en)
Inventor
赵磊
刘树新
周野
董文韬
王刚
李超
邱艳华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongfu Lianzhong Anyang Composite Material Co ltd
Original Assignee
Zhongfu Lianzhong Anyang Composite Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongfu Lianzhong Anyang Composite Material Co ltd filed Critical Zhongfu Lianzhong Anyang Composite Material Co ltd
Priority to CN202011585859.5A priority Critical patent/CN112848390A/zh
Publication of CN112848390A publication Critical patent/CN112848390A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/36Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and impregnating by casting, e.g. vacuum casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/542Placing or positioning the reinforcement in a covering or packaging element before or during moulding, e.g. drawing in a sleeve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/08Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers
    • B29L2031/082Blades, e.g. for helicopters
    • B29L2031/085Wind turbine blades

Abstract

本发明涉及一种风力发电机叶片的真空灌注方法。该风力发电机叶片的真空灌注方法包括以下步骤:在叶片模具上打涂脱模剂;将玻璃纤维、预制大梁依次铺设在叶片模具上;在玻璃纤维布或预制大梁上铺设脱模布、带孔隔离膜以及导流网;根据叶片模具形状和坡度,铺设导流管,并在导流管上逐段设立注胶口;在叶片模具的抽气口覆盖透气不透胶的单向膜,并用密封胶条覆盖;使用真空薄膜覆盖密封,并接真空表测量真空程度;注入树脂,固化。相比于现有技术中的风力叶片的真空灌注方法,本发明的风力发电叶片的真空灌注方法可以有效的避免玻璃纤维包气和干纤维的现象,同时可有效控制各区域玻璃纤维含胶量,提升壳体强度,减少叶片重量。同时降低了生产成本。

Description

一种风力发电机叶片的真空灌注方法
技术领域
本发明属于风力发电机叶片生产技术领域,特别是涉及一种风力发电机叶片的真空灌注方法。
背景技术
风能是一种清洁的可再生能源。据世界气象组织分析,全球总风能为3×1017kW,其中可利用的风能为2×1010kW。因此,开发和利用风能资源,不仅可以为21世纪寻找新的替代能源,而且有利于环境保护。
风能开发中所用的叶片的设计和采用的材料决定风力发电装置的性能和功率,也决定风力发电机组的成本,而叶片的材质强度是风力发电机组性能优劣的关键。对于叶片的材料,随着叶片的大型化,由最初的木质品逐步过渡到玻璃钢。玻璃钢叶片由于具有疲劳强度高、缺口敏感性低、耐蚀性好、容易成型,且可根据叶片的受力特点设计强度与刚度等优点,已被广泛用作叶片材料。目前,商品化的大型风力机叶片大多采用玻璃钢复合材料。
大型风电叶片的制作主要包括以下五个步骤:( 1 )在叶片模具表面铺设叶片铺层,依次为叶片壳体外蒙皮布层和根部加强层、大梁预制件、芯材、叶片壳体内蒙皮和根部加强层。( 2 )铺设真空灌注系统,灌注树脂,固化形成叶片壳体。其中真空灌注系统的灌注口布置于叶片壳体内蒙皮上方,抽气口布置于叶片模具两侧,( 3 )在下叶片壳体内放置粘接叶片腹板预制件;( 4 )将上、下叶片壳体合模、固化,形成叶片;( 5 )叶片后处理。然而,随着风力发电机的单机功率的不断增长,叶片的长度也在不断增长。长度较长的叶片在真空灌注过程中壳体上表面导胶速度较快,而壳体结构复杂,各类型玻璃纤维布、PVC、BALSA木、预制大梁以及它们之间的间隙,使得壳体内部树脂流速不一。环氧树脂上下流速存在差异,从而导致干纤维、包气的现象,严重降低了玻璃纤维叶片生产质量。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种风力发电机叶片的真空灌注方法。
本发明的一种风力发电机叶片的真空灌注方法的技术方案是:
一种风力发电机叶片的真空灌注方法,包括以下步骤:
在叶片模具上打涂脱模剂;
将玻璃纤维、预制大梁依次铺设在叶片模具上;
在玻璃纤维布或预制大梁上铺设脱模布、带孔隔离膜以及导流网;
根据叶片模具形状和坡度,铺设导流管,并在导流管上逐段设立注胶口;
在叶片模具的抽气口覆盖透气不透胶的单向膜,并用密封胶条覆盖;
使用真空薄膜覆盖密封,并接真空表测量真空程度;
注入树脂,固化。
作为对上述技术方案的进一步改进,在玻璃纤维布或大梁上铺设导流网时,位于叶片模具根部的玻璃纤维布上从前缘至后缘全部铺设导流网,位于叶片模具中部、层数小于等于六层的玻璃纤维布上不铺设导流网,位于叶片模具中部、坡度小于等于30°的区域上不铺设导流网;位于叶片模具中部、坡度大于30°的区域上铺设导流网;导流管的下侧铺设导流网,大梁上铺设导流网。
作为对上述技术方案的进一步改进,导流管下侧的导流网的宽度为20厘米。
作为对上述技术方案的进一步改进,导流管为欧米伽管。
作为对上述技术方案的进一步改进,注入树脂过程中,注入导流管中的树脂通过导流网注入玻璃纤维材料中,在树脂注入的同时将空气排出。
作为对上述技术方案的进一步改进,注入过程中,在芯材缝、大梁边缘处铺设导流网平衡上下胶液流速,使胶液流速平衡。
本发明提供了一种风力发电机叶片的真空灌注方法,相比于现有技术,其有益效果在于:
本发明的风力发电机叶片的真空灌注方法,在叶片模具的内部材质均匀区域满铺导流网,对大梁边缘,芯材边缘、辅梁边缘等区域铺设导流管,控制注胶顺序,使树脂在各区域流动线性均匀。在叶片中部区域玻璃纤维布层数较少,树脂流速差异大,则在大梁边缘,导流槽下等流速不均区域上方铺设导流网,调整胶液流速保证胶液线性流动,均匀的上胶,保证玻璃纤维布能够很好地完全浸润。相比于现有技术,本发明的风力发电叶片的真空灌注方法可以有效的避免玻璃纤维包气和干纤维的现象,同时可有效控制各区域玻璃纤维含胶量,提升壳体强度,减少叶片重量。同时降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明的的风力发电机叶片的真空灌注方法的流程图;
图2是本发明的的风力发电机叶片的真空灌注方法中的叶片的结构示意图;
图3是沿图2中A-A向的剖视图;
图4是沿图2中B-B向的剖视图;
图中:1、壳体;2、大梁;3、导流管;4、导流网;5、注胶口;6、VAP膜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明的风力发电机叶片的真空灌注方法的具体实施例,如图1至图4所示,包括以下步骤:
1、在叶片模具上打涂便于脱模的脱模剂。
2、根据叶片结构将玻璃纤维和PVC、BALSA木、预制大梁2依次在模具上铺设。
3、根据不同区域在材料上方铺设脱模布、带孔隔离膜,以及选择性区域铺设导流网4。其中选择性区域铺设导流网4是指:
1)叶根纤维布层数较多,结构单一区域,进行全铺设导流网4;
2)叶中纤维布层数较少(≤6层),壳体1模具坡度较小(≤30°)不铺设导流网4;
3)叶中壳体1模具坡度较大(≥30°)区域铺设导流网4;
4)导流管3下铺设宽度为20cm的导流网4;
5)叶中纤维布类型导致的浸胶困难区域(如辅梁UD)不铺设导流网4,采用VAP膜6与真空膜配合制作成的抽气袋进行覆盖铺设;
6)大梁2上满铺导流网4。
4、根据模具形状及坡度,铺设导流管3,并逐段设立注胶口5;
5、在模具抽气口覆盖透气不透胶的VAP膜6并用密封胶条覆盖;
6、使用真空薄膜覆盖密封,并接真空表测量真空程度;
7、注入树脂、固化,对叶片进行后处理。
进一步的,导流管3为欧米伽管。
在步骤4中,在导流管3的长度方向上布置若干个注胶口5,若干个注胶口5在导流管3长度方向上均匀间隔布置,即,相邻两个注胶口5之间的距离相等。
在步骤7中,树脂注入过程中,注入导流管3中的树脂通过导流网4注入玻璃纤维材料中,在树脂注入的同时将空气排出。为了便于空气的排出,而不形成以玻璃纤维材料里有空气形成的白斑和包死,需要在芯材缝、大梁2边缘等处铺设导流网4平衡上下胶液流速,使胶液流速平衡,空气均匀全部排出。
本发明的风力发电机叶片的真空灌注方法,在叶片模具的内部材质均匀区域满铺导流网4,对大梁2边缘,芯材边缘、辅梁边缘等区域铺设导流管3,控制注胶顺序,使树脂在各区域流动线性均匀。在叶片中部区域玻璃纤维布层数较少,树脂流速差异大,则在大梁2边缘,导流槽下等流速不均区域上方铺设导流网4,调整胶液流速保证胶液线性流动,均匀的上胶,保证玻璃纤维布能够很好地完全浸润。相比于现有技术,本发明的风力发电叶片的真空灌注方法可以有效的避免玻璃纤维包气和干纤维的现象,同时可有效控制各区域玻璃纤维含胶量,提升壳体1强度,减少叶片重量。同时降低了生产成本。
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,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种风力发电机叶片的真空灌注方法,其特征在于,包括以下步骤:
在叶片模具上打涂脱模剂;
将玻璃纤维、预制大梁依次铺设在叶片模具上;
在玻璃纤维布或预制大梁上铺设脱模布、带孔隔离膜以及导流网;
根据叶片模具形状和坡度,铺设导流管,并在导流管上逐段设立注胶口;
在叶片模具的抽气口覆盖透气不透胶的单向膜,并用密封胶条覆盖;
使用真空薄膜覆盖密封,并接真空表测量真空程度;
注入树脂,固化。
2.根据权利要求1所述的风力发电机叶片的真空灌注方法,其特征在于,在玻璃纤维布或大梁上铺设导流网时,位于叶片模具根部的玻璃纤维布上从前缘至后缘全部铺设导流网,位于叶片模具中部、层数小于等于六层的玻璃纤维布上不铺设导流网,位于叶片模具中部、坡度小于等于30°的区域上不铺设导流网;位于叶片模具中部、坡度大于30°的区域上铺设导流网;导流管的下侧铺设导流网,大梁上铺设导流网。
3.根据权利要求2所述的风力发电机叶片的真空灌注方法,其特征在于,导流管下侧的导流网的宽度为20厘米。
4.根据权利要求1所述的风力发电机叶片的真空灌注方法,其特征在于,导流管为欧米伽管。
5.根据权利要求1所述的风力发电机叶片的真空灌注方法,其特征在于,注入树脂过程中,注入导流管中的树脂通过导流网注入玻璃纤维材料中,在树脂注入的同时将空气排出。
6.根据权利要求5所述的风力发电机叶片的真空灌注方法,其特征在于,注入过程中,在芯材缝、大梁边缘处铺设导流网平衡上下胶液流速,使胶液流速平衡。
CN202011585859.5A 2020-12-29 2020-12-29 一种风力发电机叶片的真空灌注方法 Pending CN112848390A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011585859.5A CN112848390A (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种风力发电机叶片的真空灌注方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011585859.5A CN112848390A (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种风力发电机叶片的真空灌注方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112848390A true CN112848390A (zh) 2021-05-28

Family

ID=75997938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011585859.5A Pending CN112848390A (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种风力发电机叶片的真空灌注方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112848390A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113400670A (zh) * 2021-06-17 2021-09-17 无锡互盛智能科技有限公司 一种风电叶片的制造方法
CN113492542A (zh) * 2021-07-06 2021-10-12 上海电气风电集团股份有限公司 一种叶片灌注工艺方法及灌注系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4942013A (en) * 1989-03-27 1990-07-17 Mcdonnell Douglas Corporation Vacuum resin impregnation process
CN102114710A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种制备大型复合材料风力发电机叶片的方法
CN103538266A (zh) * 2013-09-26 2014-01-29 黑龙江天华风电设备制造有限公司 玻璃钢机舱罩的真空灌注方法
CN104175570A (zh) * 2014-08-08 2014-12-03 连云港中复连众复合材料集团有限公司 一种兆瓦级风力发电机叶片辅梁与叶片壳体整体制备方法
CN104416919A (zh) * 2013-08-28 2015-03-18 上海艾郎风电科技发展有限公司 风力发电叶片主模主梁一体成型方法
CN104943193A (zh) * 2015-06-06 2015-09-30 重庆通用工业(集团)有限责任公司 一种风电叶片的一体成型方法
CN105383074A (zh) * 2015-12-01 2016-03-09 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种控制风电叶片质量分布的风电叶片制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4942013A (en) * 1989-03-27 1990-07-17 Mcdonnell Douglas Corporation Vacuum resin impregnation process
CN102114710A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种制备大型复合材料风力发电机叶片的方法
CN104416919A (zh) * 2013-08-28 2015-03-18 上海艾郎风电科技发展有限公司 风力发电叶片主模主梁一体成型方法
CN103538266A (zh) * 2013-09-26 2014-01-29 黑龙江天华风电设备制造有限公司 玻璃钢机舱罩的真空灌注方法
CN104175570A (zh) * 2014-08-08 2014-12-03 连云港中复连众复合材料集团有限公司 一种兆瓦级风力发电机叶片辅梁与叶片壳体整体制备方法
CN104943193A (zh) * 2015-06-06 2015-09-30 重庆通用工业(集团)有限责任公司 一种风电叶片的一体成型方法
CN105383074A (zh) * 2015-12-01 2016-03-09 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种控制风电叶片质量分布的风电叶片制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113400670A (zh) * 2021-06-17 2021-09-17 无锡互盛智能科技有限公司 一种风电叶片的制造方法
CN113492542A (zh) * 2021-07-06 2021-10-12 上海电气风电集团股份有限公司 一种叶片灌注工艺方法及灌注系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103042701B (zh) 一种风电叶片一体化成型装置及方法
CN109826761A (zh) 用于芯材表面切割开槽打孔加工的结构
CN201619252U (zh) 非均一铺层结构的真空灌注系统
CN103921457B (zh) 一种采用拉挤工艺制造的单向片材制造风机叶片主梁或辅梁的方法
CN103042700B (zh) 一种分段叶片一体化成型方法及装置
CN102416700A (zh) 垂直轴风力发电机叶片的生产制造工艺
CN102114710B (zh) 一种制备大型复合材料风力发电机叶片的方法
CN112848390A (zh) 一种风力发电机叶片的真空灌注方法
CN101462360A (zh) 大功率风力机叶片根端一次性真空辅助灌注成型方法
CN102814996B (zh) 大型风电叶片混杂复合材料翼梁的制备方法
CN102817794B (zh) 可加长大型复合材料风电叶片
CN207630568U (zh) 一种分段式叶片灌注结构
CN104175570B (zh) 一种兆瓦级风力发电机叶片辅梁与叶片壳体整体制备方法
CN106378942A (zh) 一种兆瓦级风力发电机叶片主梁梁帽的制备及其安装方法
CN102514205A (zh) 一种复合材料风电叶片根部成型方法
CN106626437A (zh) 风力发电机组叶片成型模具及成型方法
CN102672978A (zh) 风力发电机叶片的制作工艺
CN113942252B (zh) 一种粘接法兰模具与叶片蒙皮一体灌注成型的方法
CN214726664U (zh) 一种风电叶片真空灌注成型装置
CN210553144U (zh) 一种真空灌注导入装置
CN203031963U (zh) 一种风电叶片一体化成型装置
CN210362569U (zh) 一种大幅宽玻纤主梁灌注模具
CN216658979U (zh) 一种风力发电叶片人孔板与人孔盖板一体灌注成型结构
CN215256572U (zh) 一种风力发电机叶片钢制粱帽
CN217648976U (zh) 一种用于改善叶片腹板灌注质量的铺层结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210528