CN112959692A - 一种风电叶片分区灌注工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电叶片分区灌注工艺方法，包括铺设步骤S1以及灌注步骤S2：所述S1中，沿叶片长轴方向依次划分为叶片根部、叶片A段、叶片B段以及叶片尖部，逐层、分区铺设灌注材料，形成位于叶片根部的根部灌注体系，位于叶片A段的A段灌注体系，位于叶片B段的B段灌注体系，位于叶片尖部的尖部灌注体系；所述S2中，向所述根部灌注体系、所述A段灌注体系、所述B段灌注体系、所述尖部灌注体系中统一进行真空灌注。本发明将叶片分区，各区成立独立灌注体系，灌注时，同时向各区进行真空灌注，灌注效率提高，缩短了灌注时间，避免了根端未浸润现象的发生，提高了叶片的质量。

Description

一种风电叶片分区灌注工艺方法

技术领域

本发明涉及一种风电叶片分区灌注工艺方法。

背景技术

叶片作为风力发电装置最关键和最核心的部件之一，其设计与选材决定着风力发电装置的性能与功率，是保证机组正常稳定运行的重要因素。因此，提高叶片的综合性能、降低发电成本，对叶片的设计、选材及成型工艺提出了更高的要求。

目前叶片主要成型工艺为真空灌注成型。真空灌注成型中，有机挥发物非常少，改善了劳动条件，减少了操作者与有害物质的直接接触，满足人们对环境的要求。而且真空灌注制品表观质量好，质量稳定性高。

叶片的真空灌注方法主要包括以下步骤：在叶片模具上依次铺设结构层、脱模布和隔离膜，导流网；铺设导流网后，再在导流网上设置导流管；将导流管与真空装置、注胶管路连接；密封叶片模具；进行真空灌注。

但是，现有技术中，由于根端的增强材料布层较厚，灌注需要耗费较长的时间，灌注效率较低，容易出现未浸润现象。另外，在这一灌注过程中，如果加快根端灌注速度，并提前打开其余区域的导流管，根端较厚增强材料布层内的树脂在向前流动时，被前方向下渗透的树脂的向后流动影响，其内部的空气不易排出，则较容易引起根端出现环向发白的现象，真空灌注成型后的叶片质量较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中叶片灌注耗时长且容易出现未浸润现象，而加快灌注时又容易根端出现环向发白现象的缺陷，提出一种风电叶片分区灌注工艺方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特点在于，包括铺设步骤S1以及灌注步骤S2：

所述S1中，沿叶片长轴方向依次划分为叶片根部、叶片A段、叶片B段以及叶片尖部，逐层、分区铺设灌注材料，形成位于叶片根部的根部灌注体系，位于叶片A段的A段灌注体系，位于叶片B段的B段灌注体系，位于叶片尖部的尖部灌注体系；

所述S2中，向所述根部灌注体系、所述A段灌注体系、所述B段灌注体系、所述尖部灌注体系中统一进行真空灌注。

优选地，在所述步骤S1中，铺设第一导流网；

所述第一导流网包括铺设在所述叶片根部的第一根部导流网、铺设在所述叶片尖部的第一尖部导流网、铺设在所述叶片A段、B段的第一中间导流网。

优选地，所述第一中间导流网包括前缘导流网以及后缘导流网，所述前缘导流网位于主梁前边缘和前缘法兰边之间，所述后缘导流网位于主梁前边缘和后缘法兰边之间。

优选地，在所述第一导流网上铺设第二导流网；

所述第二导流网包括铺设在所述叶片根部的拉挤导流网以及铺设在叶片A段的编织导流网。

优选地，铺设第二导流网后，铺设导流管组；

所述导流管组包括铺设在叶片根部的根部导流管组，铺设在叶片A段的A段导流管组，铺设在叶片B段的B段导流管组，铺设在叶片尖部的尖部导流管组。

优选地，所述根部导流管组包括根部一号管，所述A段导流管组包括A段一号管,所述B段导流管组包括B段一号管，所述根部一号管、A段一号管以及B段一号管均沿主梁后缘铺设，且前后连接。

优选地，所述根部导流管组还包括与所述根部一号管互相平行的根部二号管、根部三号管以及根部四号管，所述根部二、三导管等距铺设在所述根部一号管和前缘法兰边之间，所述根部四号管铺设在所述根部一号管和后缘法兰边中间。

优选地，所述第一、二、三、四根部导管管身中部均开设有根部注胶口。

优选地，所述A段导流管组还包括与所述A段一号管互相平行的A段二号管、A段三号管以及A段四号管，所述A段二、三、四导管等距铺设在所述A段一号管和后缘法兰边之间；

所述A段导流管组还包括与所述A段一号管互相平行的A段五号管、A段六号管以及A段七号管，所述A段五号管沿主梁前缘边铺设，所述A段六、七号管等距铺设在所述A段五号管和前缘法兰边之间。

优选地，所述A段一、二、三、四、五、六、七导管在叶片弧度最大处开设有A段注胶口。

优选地，所述B段导流管组还包括与所述B段一号管互相平行的B段二号管、B段三号管以及B段四号管，所述B段二、三、四导管等距铺设在所述B段一号管和后缘法兰边之间；

所述B段导流管组还包括与所述B段一号管互相平行的B段五号管以及B段六号管，所述B段五沿主梁前缘边铺设，所述A段六导管等距铺设在所述B段五号管和前缘法兰边之间。

优选地，所述B段一、二、三、四、五、六导管在管身中间位置开设有B段注胶口。

优选地，尖部导流管组包括打嗝管，所述打嗝管位于主梁中间。

优选地，所述打嗝管起始位置开设尖部注胶口。

优选地，铺设所述导流管组后，在所述叶片根部、叶片尖部上铺设密封袋膜。

上述技术方案可以得到以下有益效果：将叶片分区，各区成立独立灌注体系，灌注时，同时向各区进行真空灌注，灌注效率提高，缩短了灌注时间，避免了根端未浸润现象的发生，提高了叶片的质量。

附图说明

图1是叶片分区示意图。

图2是本发明流程图。

图3是步骤S1中铺设第一导流网后的叶片示意图。

图4是步骤S1中铺设第二导流网后的叶片示意图。

图5是步骤S1中铺设导流管组后的叶片示意图。

图中：

1、第一导流网，11、第一根部导流网，12、前缘导流网，13、后缘导流网，14、第一尖部导流网，2、第二导流网，21、拉挤导流网，22、编织导流网，3、根部导流管组，31、根部一号管，32、根部二号管，33、根部三号管，34、根部四号管，35、根部注胶口，4、A段导流管组，41、A段一号管，42、A段二号管，43、A段三号管，44、A段四号管，45、A段五号管，46、A段六号管，47、A段七号管，48、A段注胶口，5、B段导流管组，51、B段一号管，52、B段二号管，53、B段三号馆，54、B段四号管，55、B段五号管，56、B段六号管，57、B段注胶口，6、尖部导流管组，61、打嗝管，62、尖部注胶口，b1、主梁后边缘，b2、主梁前边缘，Ⅰ、叶片根部，Ⅱ、叶片A段，Ⅲ、叶片B段，Ⅳ、叶片尖部，LE、前缘法兰边，TE、后缘法兰边。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。

本发明公开了一种风电叶片分区灌注工艺方法，制作叶片时，在叶片模具型腔内依次铺设结构层、脱模布、隔离膜，在铺设隔离膜之后实施本发明方法，本发明方法包括铺设步骤S1以及灌注步骤S2：

步骤S1中，如图1所示，沿叶片长轴方向依次划分为叶片根部Ⅰ、叶片A段Ⅱ、叶片B段Ⅲ以及叶片尖部Ⅳ，逐层、分区铺设灌注材料，形成位于叶片根部Ⅰ的根部灌注体系，位于叶片A段Ⅱ的A段灌注体系，位于叶片B段Ⅲ的B段灌注体系，位于叶片尖部Ⅳ的尖部灌注体系。将叶片分区，各区成立独立灌注体系，灌注时，同时向各区进行真空灌注，灌注效率提高，缩短了灌注时间，避免了根端未浸润现象的发生，提高了叶片的质量。

主梁前端和叶片根端之间区域为叶片根部Ⅰ，主梁后端至叶片尖端之间区域为叶片尖部Ⅳ，叶片A段Ⅱ、叶片B段Ⅲ按照不同叶型不同长度适应性划分。根据叶片各个位置构造不同，划分灌注区域，灌注针对性强，效果好。

如图2所示，步骤S1具体如下：

首先，如图3所示，铺设第一导流网1。

第一导流网1包括铺设在叶片根部的第一根部导流网11、铺设在叶片尖部的第一尖部导流网14、铺设在叶片A段、B段的第一中间导流网。上述各第一导流网的铺设不分先后顺序，均在本发明的保护范围内。

结合图1、3所示，将叶片A段Ⅱ和叶片B段Ⅲ作为一个整体区域看待，位于主梁前边缘b2和前缘法兰边LE之间的区域为前缘区域，位于主梁前边缘b2和后缘法兰边TE之间的区域为后缘区域。第一中间导流网包括前缘导流网12以及后缘导流网13，前缘导流网12位于前缘区域，后缘导流网13位于后缘区域。以主梁前边缘b2划分前、后缘导流网，适应叶片内部结构，便于施工。

在本实施例中，第一导流网1为复合网膜。

其次，如图4所示，在第一导流网1上铺设第二导流网2。

第二导流网2包括铺设在叶片根部的拉挤导流网21以及铺设在叶片A段Ⅱ的编织导流网22。上述各第二导流网的铺设不分先后顺序，均在本发明的保护范围内。

再次，如图5所示，铺设第二导流网2后，铺设导流管组。

导流管组包括铺设在叶片根部Ⅰ的根部导流管组3，铺设在叶片A段Ⅱ的A段导流管组4，铺设在叶片B段Ⅲ的B段导流管组5，铺设在叶片尖部Ⅳ的尖部导流管组6。

根部导流管组3包括根部一号管31，A段导流管组4包括A段一号管41，B段导流管组5包括B段一号管51，根部一号管31、A段一号管41以及B段一号管51均沿主梁后边缘b1铺设，且前后连接。在本实施例中，首先铺设根部一号管31，再以根部一号管31为基准连接铺设A段一号管41和B段一号管51。各区域内的一号管互相连接，有利于后期一体灌注。

根部导流管组3还包括与根部一号管31互相平行的根部二号管32、根部三号管33以及根部四号管32，根部二、三导管32、33等距铺设在根部一号管31和前缘法兰边LE之间，根部四号管34铺设在根部一号管31和后缘法兰边TE中间。根据根部一号管31两侧距法兰边的空间，平均铺设导流管，方便后续均匀灌注。在本实施例中，先铺设根部一号管31，再铺设根部二、三号管，最后，铺设根部四号管。在其他实施例中，导流管的铺设顺序也可能为其他顺序，均在本发明的保护范围内。

第一、二、三、四根部导管31、32、33、34管身中部均开设有根部注胶口35，方便步骤S2中灌注。

A段导流管组4还包括与A段一号管41互相平行的A段二号管42、A段三号管43以及A段四号管44，A段二、三、四导管42、43、44等距铺设在A段一号管41和后缘法兰边TE之间。

A段导流管组4还包括与A段一号管41互相平行的A段五号管45、A段六号管46以及A段七号管47，A段五号管45沿主梁前缘边b2铺设，A段六、七导管46、47等距铺设在A段五号管45和前缘法兰边LE之间。平均铺设导流管，方便后续均匀灌注。

在本实施例中，先铺设A段一号管，后铺设A段二、三、四号管，再铺设A段五号管，最后铺设尖部六、七号管。在其他实施例中，导流管的铺设顺序也可能为其他顺序，均在本发明的保护范围内。

A段一、二、三、四、五、六、七导管41、42、43、44、45、46、47在叶片弧度最大处开设有A段注胶口48，方便步骤S2中灌注，相当于胶水从叶片最宽处向两侧流动，灌注效果好。

B段导流管组5还包括与B段一号管51互相平行的B段二号管52、B段三号管53以及B段四号管54，B段二、三、四导管52、53、54等距铺设在B段一号管51和后缘法兰边TE之间。

B段导流管组5还包括与B段一号管51互相平行的B段五号管55以及B段六号管56，B段五号管55沿主梁前边缘b2铺设，A段六导管56等距铺设在B段五号管55和前缘法兰边LE之间。平均铺设导流管，方便后续均匀灌注。

在本实施例中，先铺设B段一号管51，后铺设B段二、三、四号管，再铺设B段五号管，最后铺设B段六号管。在其他实施例中，导流管的铺设顺序也可能为其他顺序，均在本发明的保护范围内。

B段一、二、三、四、五、六导管51、52、53、54、55、56在管身中间位置开设有B段注胶口57，方便步骤S2中灌注。

尖部导流管组6包括打嗝管61，打嗝管61位于主梁中间。在打嗝管起始位置开设尖部注胶口62。叶片尖部面积较小，中间设一打嗝管便可以满足灌注要求。

铺设导流管组后，在叶片根部Ⅰ、叶片尖部Ⅳ上铺设密封袋膜。

最后，铺设步骤S1完成，此时，根部灌注体系从下往上依次为复合网膜、挤压导流网、根部导流管组以及密封袋膜；A段灌注体系中从下往上依次为复合网膜、编织导流网以及A段导流管；B段灌注体系中从下往上依次为复合网膜、编织导流网以及B段导流管；尖部灌注体系中从下往上依次为复合网膜、尖部导流管以及密封袋膜。

继续参考图2，步骤S2中，向根部灌注体系、A段灌注体系、B段灌注体系、尖部灌注体系中统一进行真空灌注。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：包括铺设步骤S1以及灌注步骤S2：

所述S1中，沿叶片长轴方向依次划分为叶片根部、叶片A段、叶片B段以及叶片尖部，逐层、分区铺设灌注材料，形成位于叶片根部的根部灌注体系，位于叶片A段的A段灌注体系，位于叶片B段的B段灌注体系，位于叶片尖部的尖部灌注体系；

所述S2中，向所述根部灌注体系、所述A段灌注体系、所述B段灌注体系、所述尖部灌注体系中统一进行真空灌注。

2.根据权利要求1所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：在所述步骤S1中，铺设第一导流网；

所述第一导流网包括铺设在所述叶片根部的第一根部导流网、铺设在所述叶片尖部的第一尖部导流网、铺设在所述叶片A段、B段的第一中间导流网。

3.根据权利要求2所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：所述第一中间导流网包括前缘导流网以及后缘导流网，所述前缘导流网位于主梁前边缘和前缘法兰边之间，所述后缘导流网位于主梁前边缘和后缘法兰边之间。

4.根据权利要求2所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：在所述第一导流网上铺设第二导流网；

所述第二导流网包括铺设在所述叶片根部的拉挤导流网以及铺设在叶片A段的编织导流网。

5.根据权利要求4所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：铺设第二导流网后，铺设导流管组；

所述导流管组包括铺设在叶片根部的根部导流管组，铺设在叶片A段的A段导流管组，铺设在叶片B段的B段导流管组，铺设在叶片尖部的尖部导流管组。

6.根据权利要求5所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：所述根部导流管组包括根部一号管，所述A段导流管组包括A段一号管,所述B段导流管组包括B段一号管，所述根部一号管、A段一号管以及B段一号管均沿主梁后缘铺设，且前后连接。

7.根据权利要求6所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：所述根部导流管组还包括与所述根部一号管互相平行的根部二号管、根部三号管以及根部四号管，所述根部二、三导管等距铺设在所述根部一号管和前缘法兰边之间，所述根部四号管铺设在所述根部一号管和后缘法兰边中间。

8.根据权利要求7所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：所述第一、二、三、四根部导管管身中部均开设有根部注胶口。

9.根据权利要求6所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：所述A段导流管组还包括与所述A段一号管互相平行的A段二号管、A段三号管以及A段四号管，所述A段二、三、四导管等距铺设在所述A段一号管和后缘法兰边之间；

所述A段导流管组还包括与所述A段一号管互相平行的A段五号管、A段六号管以及A段七号管，所述A段五号管沿主梁前缘边铺设，所述A段六、七号管等距铺设在所述A段五号管和前缘法兰边之间。

10.根据权利要求9所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：所述A段一、二、三、四、五、六、七导管在叶片弧度最大处开设有A段注胶口。

11.根据权利要求6所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：所述B段导流管组还包括与所述B段一号管互相平行的B段二号管、B段三号管以及B段四号管，所述B段二、三、四导管等距铺设在所述B段一号管和后缘法兰边之间；

所述B段导流管组还包括与所述B段一号管互相平行的B段五号管以及B段六号管，所述B段五沿主梁前缘边铺设，所述A段六导管等距铺设在所述B段五号管和前缘法兰边之间。

12.根据权利要求11所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：所述B段一、二、三、四、五、六导管在管身中间位置开设有B段注胶口。

13.根据权利要求5所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：尖部导流管组包括打嗝管，所述打嗝管位于主梁中间。

14.根据权利要求13所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：所述打嗝管起始位置开设尖部注胶口。

15.根据权利要求5所述的一种风电叶片分区灌注工艺方法，其特征在于：铺设所述导流管组后，在所述叶片根部、叶片尖部上铺设密封袋膜。

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