CN113021942A - 风电叶片制造用真空集成系统以及用于其的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风电叶片制造用真空集成系统以及用于其的控制方法。真空集成系统包括：抽真空机构，包括负压罐和多个真空泵，多个真空泵用于与负压罐连通并对负压罐抽真空；主管路，与抽真空机构连通；多个支管路，每个支管路包括与主管路连通的第一支管，多个支管路的第一支管用于与多个被抽设备连通。抽真空机构可以通过主管路、多个支管路的第一支管对多个被抽设备的抽真空，所以抽真空机构可以集成设置，便于抽真空机构的安装和控制。

Description

风电叶片制造用真空集成系统以及用于其的控制方法

技术领域

本申请涉及风力发电领域，特别是涉及一种风电叶片制造用真空集成系统以及用于其的控制方法。

背景技术

随着风电行业的蓬勃发展，为降低发电成本，风力发电机组的容量不断增大，与此同时风力机叶片外型尺寸也变得越来越大。目前，真空灌注成型工艺因制造成本低、产品性能好、环保等优点，被广泛用于风电叶片制造。

风电叶片主要由叶片壳体(包括压力面壳体和吸力面壳体)、主梁和剪切腹板组成，均可采用真空灌注成型。以叶片壳体成型为例，真空灌注成型工艺的传统成型方法主要包括：清理模具和铺层，将按一定设计的纤维织物及芯材组成的预成型体分别在不同的阴模上铺层；布置导流系统和抽气系统；封真空和灌注树脂，通过真空密封形成的负压将树脂吸入模内，使树脂分布在纤维材料中；加热使树脂预固化。主梁和剪切腹板是采用与叶片壳体成型同样的工艺预制。在叶片整体成型时，将预制剪切腹板粘贴到预固化的叶片壳体，然后合模固化，最终成型为一支完整的叶片。

在整个叶片成型的过程中，真空灌注属于最关键工艺，灌注质量的好坏直接影响叶片的性能。而真空抽气系统又是影响真空灌注的关键因素，因此，好的真空抽气系统不仅能降低生产成本，对叶片质量的提升也能起到关键作用。现在行业内真空抽气工序大部分采用多台真空泵并联运行的方式，该方式具有多种缺陷：真空泵分布分散，使用时需要单独控制每台真空泵，操作复杂。

发明内容

本申请提供一种风电叶片制造用真空集成系统以及用于其的控制方法，其集成度高、便于实现自动化控制。

第一方面，本申请实施例提出了一种风电叶片制造用真空集成系统，其包括：抽真空机构，包括负压罐和多个真空泵，多个真空泵用于与负压罐连通并对负压罐抽真空；主管路，与负压罐连通；多个支管路，每个支管路包括与主管路连通的第一支管，多个支管路的第一支管用于与多个被抽设备连通。

上述方案中，抽真空机构可以通过主管路、多个支管路的第一支管对多个被抽设备的抽真空，所以抽真空机构可以集成设置，便于抽真空机构的安装和控制。

在一些实施例中，至少一个支管路还包括多个第二支管，多个第二支管并联设置且与第一支管连通，多个第二支管用于与多个被抽设备连通。

在一些实施例中，至少一个支管路还包括多个第三支管组，各第三支管组用于将对应的第二支管与第一支管连通，各第三支管组包括第三主支管和第三备用支管，第三主支管用于将第二支管和第一支管连通，第三备用支管用于将第二支管和第一支管连通，第三主支管和第三备用支管上均设置有传感器和控制阀。

在一些实施例中，至少一个支管路还包括第四支管，第四支管用于将多个第三支管组和第一支管连通。第四支管起到集流作用，以将多个第三支管组与第一支管连通。

在一些实施例中，每个支管路均包括多个第二支管。真空集成系统还包括集流管路，集流管路包括多个第一集流管，第一集流管的数量与每个支管路的第二支管的数量相同。每个支管路中的多个第二支管分别连通于多个第一集流管。多个第一集流管分别用于与多个被抽设备连通。

在一些实施例中，集流管路包括多个第二集流管，第二集流管的数量与每个支管路的第二支管的数量相同。每个支管路中的多个第二支管分别连通于多个第二集流管。多个第二集流管分别用于与多个被抽设备连通。

在一些实施例中，抽真空机构还包括多个负压管路，各负压管路用于将对应的真空泵与负压罐连通。各负压管路包括并联设置负压主支管和负压备用支管，负压主支管用于将真空泵和负压罐连通，负压备用支管用于将真空泵和负压罐连通，负压主支管和负压备用支管上均设置有控制阀和传感器。

在一些实施例中，抽真空机构还包括设置于负压罐的第一传感器，用于检测负压罐内的压力。真空集成系统还包括控制机构，控制机构能够接收第一传感器所传输的第一压力值、并根据第一压力值控制真空泵的启停。

在一些实施例中，主管路设置有第二传感器，用于检测主管路内的压力。支管路设置有第三传感器，用于检测支管路内的压力。控制机构还能够接收第二传感器所传输的第二压力值和第三传感器所传输的第三压力值、并根据第二压力值和第三压力值控制真空泵的启停。

第二方面，本申请实施例还提出了一种控制方法，用于第一方面任一实施例的真空集成系统。控制方法包括：

在将多个被抽设备与真空集成系统连通的情况下，使抽真空机构经由主管路、多个支管路的第一支管对多个被抽设备抽真空；

在抽真空的过程中，采集被抽设备中的环境条件参数以及真空集成系统中的环境条件参数，并反馈控制真空集成系统，以使被抽设备中的负压达到目标负压值。

本申请实施例的控制方法能够将抽真空过程程序化、自动化控制，简化操作流程、控制方便、减少人工、降低人工误操作带来的质量风险。

在一些实施例中，在将多个被抽设备与真空集成系统连通的情况下，使抽真空机构经由主管路、多个支管路的第一支管对多个被抽设备抽真空的步骤中：

至少一个支管路还包括对应设置的多个第二支管和多个第三支管组，多个第二支管用于与多个被抽设备连通，各第三支管组用于将对应的第二支管与第一支管连通，各第三支管组包括第三主支管和第三备用支管，第三主支管用于将第二支管和第一支管连通，第三备用支管用于将第二支管和第一支管连通，第三主支管和第三备用支管上均设置有传感器和控制阀；

在将第二支管与被抽设备连通的情况下，将第三主支管上的控制阀开启，将第三备用支管上的控制阀关闭，使抽真空机构经由主管路、第一支管、第三主支管和第二支管对被抽设备抽真空。

在一些实施例中，在抽真空的过程中，采集被抽设备中的环境条件参数以及真空集成系统中的环境条件参数，并反馈控制真空集成系统的步骤中：

当第三主支管上的控制阀故障时、或者在设定的时间内被抽设备中的负压未达到目标负压值时，开启第三备用支管上的控制阀，抽真空机构经由主管路、第一支管、第三备用支管和第二支管对被抽设备抽真空，以使被抽设备中的负压达到目标负压值。

在一些实施例中，在抽真空的过程中，采集被抽设备中的环境条件参数以及真空集成系统中的环境条件参数，并反馈控制真空集成系统的步骤中：

根据真空集成系统中的环境条件参数，当真空集成系统中的负压低于设定值时，启动真空泵并对负压罐抽真空；

当真空集成系统中的负压达到设定值时，真空泵停止抽真空。

在一些实施例中，根据真空集成系统中的环境条件参数，当真空集成系统中的负压低于设定值时，启动真空泵并对负压罐抽真空的步骤中：

抽真空机构还包括负压管路，负压管路用于将真空泵与负压罐连通；

负压管路包括并联设置负压主支管和负压备用支管，负压主支管用于将真空泵和负压罐连通，负压备用支管用于将真空泵和负压罐连通，负压主支管和负压备用支管上均设置有控制阀；

根据真空集成系统中的环境条件参数，当真空集成系统中的负压低于设定值时，开启负压主支管上的控制阀，启动真空泵并对负压罐抽真空；

当负压主支管上的控制阀故障时，开启负压备用支管上的控制阀，真空泵经由负压备用支管对负压罐抽真空。

在一些实施例中，根据真空集成系统中的环境条件参数，当真空集成系统中的负压低于设定值时，启动真空泵并对负压罐抽真空的步骤中：

抽真空机构至少包括两个真空泵，两个真空泵分别为第一真空泵和第二真空泵，设定值包括第一设定值和第二设定值；

根据真空集成系统中的环境条件参数，当真空集成系统中的负压低于第一设定值时，启动第一真空泵并对负压罐抽真空；

当真空集成系统中的负压低于第二设定值时，启动第一真空泵和第二真空泵，并对负压罐抽真空。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1为本申请一实施例提供的风电叶片制造用真空集成系统的结构示意图；

图2为图1所示的真空集成系统在方框A处的放大示意图；

图3为图2所示的真空集成系统在方框B处的放大示意图；

图4为本申请一实施例的与真空集成系统相连的被抽设备的结构示意图；

图5为图1所示的真空集成系统在方框C处的放大示意图；

图6为本申请一些实施例提供的用于真空集成系统的控制方法的流程示意图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本申请，并不被配置为限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请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申请的示例来提供对本申请更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本申请一实施例提供的风电叶片制造用真空集成系统的结构示意图，图2为图1所示的真空集成系统在方框A处的放大示意图。

本申请实施例的真空集成系统用于风电叶片的制造。风电叶片制造采用真空灌注工艺，叶片成型过程中真空的保证是叶片成型的重要条件。本申请实施例的真空集成系统用于在叶片的成型过程中对被抽设备抽真空。

示例性地，被抽设备为用于风电叶片制造的设备，例如，被抽设备包括风电叶片制造用的主模具、梁模具、腹板模具、叶根模具、预制件模具等模具，以及辅助制造用的工装、设备、吊具、维修等设备。

如图1和图2所示，本申请实施例的风电叶片制造用真空集成系统包括抽真空机构1、主管路2和多个支管路3。主管路2与抽真空机构1连通。每个支管路3包括与主管路2连通的第一支管31，多个支管路3的第一支管31用于与多个被抽设备连通。

抽真空机构1包括负压罐11和真空泵12。负压罐11用于与主管路2连通，真空泵12用于与负压罐11连通并对负压罐11抽真空。负压罐11内部处于负压状态，可用于对被抽设备抽真空。当负压罐11中的负压低于设定值时，真空泵12启动并对负压罐11抽真空。在本申请中，通过设置负压罐11，真空泵12无需持续启动。

在一些实施例中，真空泵12可为多个。多个真空泵12可以根据需求逐级启动。真空集成系统可以同时对多个被抽设备抽真空，当被抽设备数量较少时，一个真空泵12即可以使真空集成系统内的负压达到设定值；当被抽设备数量较多时，一个真空泵12无法满足要求，可以同时启动两个或更多的真空泵12，以使真空集成系统内的负压达到设定值。真空泵12数量和功率可以根据被抽设备数量、种类和型号计算。

在本申请中，多个真空泵12可以集成在一起，无需根据被抽设备的长度、位置分散设置，便于真空泵12的安装和控制。同时，在被抽设备数量、种类或型号改变时，只需控制真空泵12的启停数量即可，无需配套设置真空泵12，从而减少真空泵12的数量，节约设备维护保养费用，降低设备管理难度。

主管路2以可导通的方式与抽真空机构1的负压罐11相连。在一些实施例中，主管路2上设置有控制阀，以导通或切断主管路2。在一些实施例中，主管路2上设置有电动控制阀V1和手动控制阀V2。主管路2采用无缝钢管，并通过安装在厂房墙体上的预制支架固定。在一些实施例中，主管路2上还设置有环境条件参数采集器，用于采集主管路2内的环境条件参数；例如，环境条件参数采集器可包括传感器S，以采集主管路2中的气压。

在一些实施例中，主管路2在自身延伸方向上设有多个间隔设置的主管路接口。各支管路3连接于对应的一个主管路接口。根据需要，可以全部的主管路接口上均连接有支管路3，也可以部分的主管路接口上连接有支管路3，未与支管路3相连的主管路接口可通过控制阀关闭。在一些示例中，第一支管31连接于主管路接口。

在本申请实施例中，抽真空机构1可以通过主管路2、多个支管路3的第一支管31对多个被抽设备的抽真空，所以抽真空机构1可以集成设置，便于抽真空机构1的安装和控制。

本申请实施例的真空集成系统可以根据被抽设备的种类对应地设置支管路3。在一些示例中，一个支管路3可以对相应的一个被抽设备抽真空；在另一些示例中，两个以上的支管路3可以对一个被抽设备的不同位置抽真空；在又一些示例中，一个支管路3也可以同时对多个被抽设备抽真空。

在一些实施例中，第一支管31可以直接连接于被抽设备的接口，也可以通过其它构件(例如管路、多通接头或法兰等构件)连接于被抽设备的接口。

本申请实施例的真空集成系统可以根据被抽设备的数量启用支管路3，无需同时全部启用。

在一些实施例中，第一支管31上设置有控制阀。第一支管31上的控制阀可包括电动控制阀V1和手动控制阀V2。手动控制阀V2可以在真空集成系统未与被抽设备连接时控制管路的闭环和通路。第一支管31和主管路2可通过法兰连接，法兰连接可实现快速安装和拆卸。对于无需启用的第一支管31，关闭电动控制阀V1和手动控制阀V2。

在一些实施例中，被抽设备为风电叶片或风电叶片部件生产所需的各类模具。

在一些实施例中，一些支管路3的第一支管31上可以根据需要可拆卸地连接辅助制造用设备。

在一些实施例中，至少一个支管路3还包括多个第二支管32，多个第二支管32并联设置且与第一支管31连通，多个第二支管32用于与多个被抽设备连通。多个第二支管32可经由连接管路或多通接头与第一支管31连通。

在一些示例中，每个第一支管31对相应的一个被抽设备抽真空。在另一些示例中，支管路3的多个第二支管32对可以对一个被抽设备的不同位置抽真空。

根据被抽设备的数量、种类或型号，本申请实施例可以调整被抽设备与支管路3的连接方式。例如，在一些实施例中，一种被抽设备可以连接到支管路3的第一支管31(该支管路3不设置第二支管32)，另一种被抽设备可以连接到支管路3的第二支管32。

图3为图2所示的真空集成系统在方框B处的放大示意图。

如图3所示，在一些实施例中，至少一个支管路3还包括多个第三支管组33，各第三支管组33用于将对应的第二支管32与第一支管31连通，各第三支管组33包括并联设置的第三主支管331和第三备用支管332。第三主支管331用于将第二支管32和第一支管31连通，第三备用支管332用于将第二支管32和第一支管31连通，第三主支管331和第三备用支管332上均设置有传感器S和控制阀。在一些实施例，控制阀包括单向阀V3和电动控制阀V1。单向阀V3能够确保系统管路单向抽气。传感器S可实时检测第三主支管331和第三备用支管332中的气压。在抽真空时，第三主支管331上的电动控制阀V1开启，第三备用支管332上的电动控制阀V1关闭，第三主支管331将第一支管31与第二支管32导通。

当第三主支管331出现意外状况时，例如，第三主支管331上的电动控制阀V1失效、或者传感器S检测到第三主支管331内的气压无法达到设定值时，关闭第三主支管331上的电动控制阀V1、开启第三备用支管332上的电动控制阀V1，第三备用支管332将第一支管31与第二支管32导通，以保证抽真空工序的正常进行。

在一些实施例中，第三支管组33的数量与第二支管32的数量相同。

在一些实施例中，至少一个支管路3还包括第四支管34，第四支管34用于将多个第三支管组33和第一支管31连通。第四支管34起到集流作用，以将多个第三支管组33与第一支管31连通。在一些示例中，第四支管34的延伸方向垂直于第一支管31的延伸方向。

在一些实施例中，每个支管路3均包括多个第二支管32。具体地，每个支管路3均包括多个第二支管32、多个第三支管组33和一个第四支管34，第四支管34将多个第三支管组33与第一支管31连通，多个第二支管32与多个第三支管组33对应设置并连通。

图4为本申请一实施例的与真空集成系统相连的被抽设备的结构示意图。

参照图2和图4，在一些实施例中，真空集成系统还包括集流管路4，集流管路4包括多个第一集流管41。各第一集流管41与多个第二支管32连通。

在一些实施例中，第一集流管41的数量与每个支管路3的第二支管32的数量相同。例如，支管路3的数量为m，每个支管路3的第二支管32的数量为n，第一集流管41的数量也为n。每个支管路3的第二支管32的编号为N₁、N₂…N_n。

每个支管路3中的多个第二支管32分别连通于多个第一集流管41。例如，第一个第一集流管41连通于m个支管路3中的编号为N₁的第二支管32，即第一个第一集流管41将m个编号为N₁的第二支管32连通。第二个第一集流管41连通于m个支管路3中的编号为N₂的第二支管32，即第二个第一集流管41将m个编号为N₂的第二支管32连通。依次类推，第n个第一集流管41连通于m个支管路3中的编号为N_n的第二支管32，即第n个第一集流管41将m个编号为N_n的第二支管32连通。

在一些实施例中，多个第一集流管41分别用于与多个被抽设备连通。在一些示例中，一个第一集流管41用于对一个被抽设备抽真空；在另一些示例中，两个以上的第一集流管41用于对一个被抽设备抽真空。

第一集流管41在自身延伸方向上设有多个间隔的接口，接口可经由软管与被抽设备连通。

本申请实施例可用于对一些长度较大的被抽设备抽真空，例如风电叶片制造用的主模具5。示例性地，主模具5包括主体51，主体51形成有型腔。将按一定设计的纤维织物及芯材组成的预成型体6铺设在型腔内之后，然后在主体51铺设真空膜52并用密封胶条密封。在一些实施例中，真空膜52为两层，内侧的真空膜52与主体51之间形成一真空，两层真空膜52之间形成二真空。各真空膜52上设置有多个真空嘴53。示例性地，第一集流管41经由软管54与真空嘴53相连。

主模具5的长度较大，第一集流管41可以大体沿着主模具5的长度方向延伸。第一集流管41既可以为直管，也可以是局部弯曲的管，其形状可以根据主模具5的形状设置。第一集流管41上的多个接口可以对主模具5沿长度方向的不同部分抽真空，进而提高抽真空的均匀性。

第一集流管41具有较大的长度，一些实施例中，将多个支管路3沿着主模具5的长度方向布置，可以提高第一集流管41中气压的均匀性。

在一些实施例中，集流管路4包括多个第二集流管42，各第二集流管42与多个第二支管32连通。

在一些实施例中，第二集流管42的数量与每个支管路3的第二支管32的数量相同。例如，第二集流管42的数量为n。

每个支管路3中的多个第二支管32分别连通于多个第二集流管42。例如，第一个第二集流管42连通于m个支管路3中的编号为N₁的第二支管32，即第一个第二集流管42将m个编号为N₁的第二支管32连通。第二个第二集流管42连通于m个支管路3中的编号为N₂的第二支管32，即第二个第二集流管42将m个编号为N₂的第二支管32连通。依次类推，第n个第二集流管42连通于m个支管路3中的编号为N_n的第二支管32，即第n个第二集流管42将m个编号为N_n的第二支管32连通。

在一些实施例中，多个第二集流管42分别用于与多个被抽设备连通。在一些示例中，一个第二集流管42用于对一个被抽设备抽真空；在另一些示例中，两个以上的第二集流管42用于对一个被抽设备抽真空。

第二集流管42在自身延伸方向上设有多个间隔的接口，接口可经由软管与被抽设备连通。

在本申请实施例中，一个第一集流管41和一个第二集流管42形成一个集流管组；也就是说，本申请设置有多个集流管组。集流管组中的第一集流管41和第二集流管42可用于对同一个被抽设备抽真空。

第一集流管41将多个支管路3的第二支管32连通，第二集流管42将多个支管路3的第二支管32连通，第一集流管41和第二集流管42处于并联状态。

各真空膜52上的真空嘴53至少排成两列，一列靠近风电叶片的前缘布置，另一列靠近风电叶片的后缘布置。各列的真空嘴53沿主模具5的长度方向间隔设置。第一集流管41上的多个接口经由软管与一列真空嘴53连通，第二集流管42上的多个接口经由软管与另一列真空嘴53连通。此时，第一集流管41、第二集流管42和第二支管32形成将风电叶片前缘和后缘连通的闭环管路。本申请实施例可以提高风电叶片前缘和后缘的真空一致性。

在一些实施例中，第一集流管41和第二集流管42分别位于主模具5沿自身宽度方向的两侧。

在本申请实施例中，第一集流管41和第二集流管42形成双通路，且第二支管32能够将第一集流管41和第二集流管42导通，即使第一集流管41和第二集流管42中的某一个出现局部堵塞，抽真空机构1仍然能够对被抽设备进行抽真空，从而提高抽真空效率。

在一些实施例中，各支管路3包括四个第二支管32。对应地，第一集流管41为四个，第二集流管42为四个，集流管组为四个。

四个集流管组可以对两个主模具5抽真空。风电叶片通常是由两个壳体、腹板以及其它部件通过粘接剂粘接组装于一体，合模加压固化后制成整体叶片。两个主模具5可分别用于制备两个壳体。两个集流管组分别用于对一个主模具5的一真空和二真空进行抽真空，另外两个集流管组分别用于对另一个主模具5的一真空和二真空进行抽真空。

在一些实施例中，支管路3可为三个。三个支管路3可分别靠近风电叶片的叶根、叶中、叶尖区域设置。

在一些实施例中，第一集流管41可以是一体式的管体，也可以由多段管体连接而成。同样地，第二集流管42可以是一体式的管体，也可以由多段管体连接而成。第二支管32可以是一体式的管体，也可以由多段管体连接而成。

在一些实施例中，第一集流管41的接口处设有连接法兰，以便于与连接到真空嘴53的软管54相连；第二集流管42的接口处设有连接法兰，以便于与连接到真空嘴53的软管54相连。

图5为图1所示的真空集成系统在方框C处的放大示意图；

在一些实施例中，主管路2与负压罐11通过法兰连接，可实现快速安装和拆卸。主管路2靠近负压罐11的一端设置有控制阀。主管路2的控制阀包括手动控制阀V2和电动控制阀V1。主管路2的手动控制阀V2用于真空集成系统检修时切断管路连接。

在一些实施例中，抽真空机构1还包括多个负压管路13，各负压管路13用于将对应的真空泵12与负压罐11连通。负压管路13与真空泵12数量相同且一一对应设置。

各负压管路13包括并联设置负压主支管131和负压备用支管132，负压主支管131用于将真空泵12和负压罐11连通，负压备用支管132用于将真空泵12和负压罐11连通，负压主支管131和负压备用支管132上均设置有控制阀和传感器S。在一些示例中，控制阀包括单向阀V3和电动控制阀V1。

在需要对负压罐11抽真空时，负压主支管131上的电动控制阀V1开启，负压备用支管132上的电动控制阀V1关闭，负压主支管131将真空泵12与负压罐11导通。当负压主支管131出现意外状况时，例如，负压主支管131上的电动控制阀V1失效，开启负压备用支管132上的电动控制阀V1，负压备用支管132将真空泵12和负压罐11连通，以保证抽真空工序的正常进行。

在一些实施例中，抽真空机构1还包括设置于负压罐11的环境条件参数采集器，以采集负压罐11内的环境条件参数。例如，抽真空机构1还包括设置于负压罐11的传感器S(以下称之为第一传感器)，用于检测负压罐11内的压力。

在一些实施例中，真空集成系统还包括控制机构7，控制机构7能够接收系统中的环境条件参数采集器采集的环境条件参数，并能够控制真空集成系统。例如，控制机构7能够接收系统中各个传感器S所采集的压力值，并根据真空集成系统中各个位置的气压值调控电动控制阀V1、真空泵12等部件。

在一些实施例中，真空集成系统还包括显示屏8，用于显示真空集成系统运行过程中的各个参数，例如气压、时间、启闭状态等。

在一些实施例中，抽真空机构1可以通过主管路2、支管路3对风电叶片制造用设备(即被抽设备)抽真空。支管路3上设有与设备连接的接口和控制阀，在设备管路连通工作时，控制阀开启，在设备停止工作或管路断开时，控制阀关闭。

在一些实施例中，控制机构7能够接收第一传感器所传输的第一压力值、并根据第一压力值控制真空泵12的启停。例如，根据第一压力值，若负压罐11内的压力低于设定值，真空泵12启动并对负压罐11抽真空；若负压罐11内的压力达到设定值，则停止真空泵12。负压罐11内压力的设定值是一个压力范围，允许一定程度上的波动。

第一传感器可以为两个，一个用于将检测的压力值传至控制机构7，以反馈控制真空泵12的启停。另一个第一传感器所检测的压力值可通过与其它传感器S检测的压力值计算差值，以启动或关闭警报。

请重新参照图1、图3和图5，在一些实施例中，主管路2设置有用于检测主管路2内的压力的传感器S(以下称之为第二传感器)。第二传感器可为多个，并沿着主管路2的延伸方向间隔设置。多个第二传感器可以实时检测主管路2不同位置的气压。

控制机构7还能够接收第二传感器所传输的第二压力值，并根据第二压力值控制真空泵12的启停。例如，根据第二压力值，若主管路2内的压力低于设定值，真空泵12启动并通过负压罐11对主管路2抽真空；若主管路2内的压力达到设定值，则停止真空泵12。主管路2内压力的设定值是一个压力范围，允许一定程度上的波动。

在一些实施例中，支管路3设置有用于检测支管路3内的传感器S(以下称之为第三传感器)。在一些实施例中，在支管路3中，每个第三主支管331和每个第三备用支管332上均设有第三传感器。第三传感器能够实时检测支管路3中的气压。

控制机构7还能够接收第三传感器所传输的第三压力值，并根据第三压力值控制真空泵12的启停。例如，根据第三压力值，若支管路3内的压力低于设定值，真空泵12启动并通过负压罐11、主管路2对支管路3抽真空；若支管路3内的压力达到设定值，则停止真空泵12。支管路3内压力的设定值是一个压力范围，允许一定程度上的波动。

控制机构7还能够比较各个传感器S所检测的压力值，并通过差值判断真空集成系统中各个部分的运行状况，及时启动或关闭警报，减少安全事故。本申请实施例设有压力值和压差双检测方式，确保真空集成系统稳定、可靠、高效。

在一些实施例中，主管路2设置为多个，至少一个主管路2上连接有支管路3。多个主管路2可以增大抽真空的范围，可以同时对更多的被抽设备抽真空。同时，多个主管路2也可以起到备用的作用，当某个主管路2失效时，可以使用其它的主管路2。

在一些实施例中，支管路3连接至少两种被抽设备，各支管路3上设有与被抽设备连接的接口和控制阀。被抽设备上可设置有压力传感器S，控制机构7设有不同被抽设备的不同目标负压值(即目标真空度)，控制机构7通过对比接收该压力传感器S所传输的压力值和被抽设备的目标负压值控制控制阀的启闭。即控制机构7为集中控制，可通过控制不同的控制阀满足连接到真空集成系统的每个被抽设备的真空需求。

可替换地，各被抽设备上设置子控制机构和压力传感器，子控制机构与控制阀通信连接，子控制机构设置有该被抽设备的目标负压值，子控制机构通过比对接收该压力传感器所传输的压力值和目标负压值控制控制阀的启闭。可选的，子控制机构与控制机构7通信连接，子控制机构可将该设备的工作信息传输至控制机构7。即控制机构7与子控制机构为分布控制，控制机构7主要负责控制真空集成系统，子控制机构负责控制被抽设备。

图6为本申请一些实施例提供的用于真空集成系统的控制方法的流程示意图。

参照图1至图6，本申请实施例的控制方法用于上述任一实施例的真空集成系统。本申请实施例的控制方法包括：

S100：在将多个被抽设备与真空集成系统连通的情况下，使抽真空机构1经由主管路2、多个支管路3的第一支管31对多个被抽设备抽真空；

S200：在抽真空的过程中，采集被抽设备中的环境条件参数以及真空集成系统中的环境条件参数，并反馈控制真空集成系统，以使被抽设备中的负压达到目标负压值。

在步骤S200中，被抽设备中的环境条件参数可包括负压值，负压值可通过在被抽设备安装真空表或传感器测得。真空集成系统中的环境条件参数包括负压罐11中的压力值、主管路2各部分的压力值、支管路3中的压力值等参数。

在一些实施例中，被抽设备中的环境条件参数以及真空集成系统中的环境条件参数传输到控制机构7，控制机构7根据采集的环境条件参数反馈控制真空泵12的启停、电动控制阀V1的启闭等。

在启动抽真空之前，可以打开系统中全部手动控制阀V2，检查系统中各部分是否处于设定状态，判断管路中是否存在漏气的情况。

在一些实施例中，在步骤S100中，在将支管路3与被抽设备连通的情况下，打开主管路2中的电动控制阀V1和支管路3中的电动控制阀V1，使抽真空机构1和被抽设备中之间的管路处于导通状态，抽真空机构1经由主管路2、多个支管路3对被抽设备抽真空。

在步骤S100中，至少一个支管路3还包括对应设置的多个第二支管32和多个第三支管组33，多个第二支管32用于与多个被抽设备连通，各第三支管组33用于将对应的第二支管32与第一支管31连通，各第三支管组33包括第三主支管331和第三备用支管332，第三主支管331用于将第二支管32和第一支管31连通，第三备用支管332用于将第二支管32和第一支管31连通，第三主支管331和第三备用支管332上均设置有传感器S和控制阀。

步骤S100包括步骤S110：在将第二支管32与被抽设备连通的情况下，将第三主支管331上的控制阀开启，将第三备用支管332上的控制阀关闭，使抽真空机构1经由主管路2、第一支管31、第三主支管331和第二支管32对被抽设备抽真空。

控制机构7在收到启动抽真空的信号时，发出指令并启动主管路2上的电动控制阀V1、第一支管31上的电动控制阀V1和第三主支管331上的电动控制阀V1，抽真空机构1经由主管路2、多个支管路3的第一支管31、第三主支管331和第二支管32、第一集流管41和第二集流管42对被抽设备抽真空。

在一些实施例中，步骤S200包括步骤S210：当第三主支管331上的控制阀故障时、或者在设定的时间内被抽设备中的负压未达到目标负压值时，开启第三备用支管332上的控制阀，抽真空机构1经由主管路2、第一支管31、第三备用支管332和第二支管32对被抽设备抽真空，以使被抽设备中的负压达到目标负压值。

在抽真空的过程中，控制机构7实时检测第三主支管331上的环境条件参数，以判断第三主支管331是否出现故障；在第三主支管331出现故障时，控制机构7发出指令并打开第三备用支管332上的控制阀，以使第三备用支管332导通。

在第三主支管331和第三备用支管332均导通的状态下，如果仍然无法使被抽设备中的负压达到目标负压值，那么显示屏8闪烁红色报警信号并发出报警声音。

在一些实施例中，在步骤S200中，抽真空机构1包括负压罐11和真空泵12，负压罐11用于与主管路2连通，真空泵12用于与负压罐11连通并对负压罐11抽真空。

步骤S200包括：S220，根据真空集成系统中的环境条件参数，当真空集成系统中的负压低于设定值时，启动真空泵12并对负压罐11抽真空；S230，当真空集成系统中的负压达到设定值时，真空泵12停止抽真空。

在本实施例中，控制机构7接收所采集的环境条件参数，例如主管路2中的负压、负压罐11中的负压、支管路3中的负压等，反馈控制真空泵12。

在步骤S200中，抽真空机构1还包括负压管路13，负压管路13用于将真空泵12与负压罐11连通。负压管路13包括并联设置负压主支管131和负压备用支管132，负压主支管131用于将真空泵12和负压罐11连通，负压备用支管132用于将真空泵12和负压罐11连通，负压主支管131和负压备用支管132上均设置有控制阀。

步骤S220包括步骤：S221、根据真空集成系统中的环境条件参数，当真空集成系统中的负压低于设定值时，开启负压主支管131上的控制阀，启动真空泵12并对负压罐11抽真空；S222、当负压主支管131上的控制阀故障时，开启负压备用支管132上的控制阀，真空泵12经由负压备用支管132对负压罐11抽真空。

在抽真空的过程中，控制机构7实时检测负压主支管131上的环境条件参数，以判断负压主支管131是否出现故障；在负压主支管131出现故障时，控制机构7发出指令并打开负压备用支管132上的控制阀，以使负压备用支管132导通。

在一些实施例中，在步骤S220中，抽真空机构1至少包括两个真空泵12，两个真空泵12分别为第一真空泵和第二真空泵，设定值包括第一设定值和第二设定值。

步骤S220包括：S223、根据真空集成系统中的环境条件参数，当真空集成系统中的负压低于第一设定值时，启动第一真空泵并对负压罐11抽真空；S224、当真空集成系统中的负压低于第二设定值时，启动第一真空泵和第二真空泵，并对负压罐11抽真空。

例如，当真空集成系统中的负压低于-0.1MPa时，启动第一真空泵并对负压罐11抽真空；当真空集成系统中的负压低于-0.08MPa时，启动第一真空泵和第二真空泵，并对负压罐11抽真空。

控制机构7根据真空集成系统中的环境条件参数，逐级启动第一真空泵和第二真空泵。

在另一些实施例中，抽真空机构1至少包括三个真空泵12，三个真空泵12分别为第一真空泵、第二真空泵和备用真空泵。当检测到第一真空泵或第二真空泵故障时，且负压低于第一设定值和第二设定值中的任一个，启动备用真空泵。

启用备用真空泵后，在设定的时间内仍然无法使系统的负压达到第一设定值，那么显示屏闪烁红色报警信号并发出报警声音。

本申请实施例的控制方法能够将抽真空过程程序化、自动化控制，简化操作流程、控制方便、减少人工、降低人工误操作带来的质量风险。

本申请实施例的真空集成系统以及控制方法可用于风电叶片成型过程中的多个阶段，例如快速抽真空、保压检测、灌注固化以及合模真空四个过程，只需提前设定各个阶段的负压、时间等参数即可。

具体地，在将真空集成系统连接到主模具的一真空和二真空之后，设定各个阶段的负压、时间等参数。

例如，启动后，真空集成系统按照设定抽气速率快速对一真空快速抽气，直至一真空达到设定负压值。在该过程中，实时监测真空集成系统中的环境条件参数，以反馈控制真空集成系统，使一真空在设定的时间内达到设定负压值。

对一真空抽气完成后，进入对二真空抽气的阶段。一真空的抽气步骤可与二真空的抽气步骤相同。

二真空抽气完成后，进入保压检测阶段并记录保压前的负压值。进入保压检测阶段后，在设定的保压时间段内关闭真空集成系统中的电动控制阀，停止抽真空。实时检测并记录保压时间段内的二真空内的负压值，并比较保压过程中记录的负压值与保压前的负压值的差值。保压结束后，如果该差值低于保压设定值，可正常进入后面的真空灌注阶段。如果该差值高于保压设定值，现场显示屏闪烁红色报警信号并发出报警声音。

进入真空灌注阶段后，真空集成系统中的电动控制阀打开并形成通路，以持续抽真空。在该过程中，实时监测真空集成系统中的环境条件参数，以反馈控制真空集成系统，使真空集成系统达到灌注固化阶段设定的负压值。灌注固化阶段结束后，真空集成系统中的电动控制阀闭合并停止抽真空。

灌注固化阶段完成后，进入合模真空阶段。将两个壳体、腹板以及其它部件通过粘接剂粘接组装于一体之后，将合模真空与二真空相连，真空集成系统经由二真空对合模真空进行抽真空。在合模真空内的负压达到设定值时，关闭电动控制阀并停止抽真空；在合模真空内的负压低于设定值时，打开电动控制阀并启动抽真空。

在本申请实施例中，抽真空各环节压力值、抽气时间、报警压力等参数可根据不同工艺需求设定，满足不同工艺需求。

在本申请实施例中，根据设定参数控制，真空泵可根据需要启动或关闭，较现有技术中所有真空泵持续开启节约能耗。

在本申请实施例中，快速抽真空阶段集中抽气效率提升、抽气速率可调，提高生产效率。

在本申请实施例中，保压检测可根据不同工艺需求设定保压时间、压降等，减少人工安装压力表、记时、读表、记录等环节，提高保压检测效率并降低人工误操作等误差风险。

在本申请实施例中，灌注固化实时监测真空负压，保证灌注固化持续真空状态并达到设定值要求。

在本申请实施例中，真空集成系统减少连接管路和连接点，降低漏气风险，同时管路布局合理、规整，快速连接和拆卸。

在本申请实施例中，每个抽真空过程负压值实时监测、可视化并具有声光报警功能，降低漏气人员检测不及时导致产品质量缺陷或报废的风险。

在本申请实施例中，压力参数、抽气时间、抽气速率等实时记录，可存储、导出，数据可追溯。

本申请实施例的真空集成系统和控制方法可进行小单元划分，独立控制一个被抽设备或几个被抽设备达到快速抽气、记录、检测、报警等效果。

本本申请实施例的真空集成系统接口数量可增加或减少，接口真空管路组合方案可有不同组合方法。

依照本申请如上文所述的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该申请仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本申请的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本申请以及在本申请基础上的修改使用。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (15)

1.一种风电叶片制造用真空集成系统，其特征在于，包括：

抽真空机构，包括负压罐和多个真空泵，多个所述真空泵用于与所述负压罐连通并对所述负压罐抽真空；

主管路，与所述负压罐连通；

多个支管路，每个支管路包括与所述主管路连通的第一支管，多个所述支管路的所述第一支管用于与多个被抽设备连通。

2.根据权利要求1所述的真空集成系统，其特征在于，至少一个所述支管路还包括多个第二支管，多个所述第二支管并联设置且与所述第一支管连通，多个所述第二支管用于与多个所述被抽设备连通。

3.根据权利要求2所述的真空集成系统，其特征在于，至少一个所述支管路还包括多个第三支管组，各所述第三支管组用于将对应的所述第二支管与所述第一支管连通，各所述第三支管组包括第三主支管和第三备用支管，所述第三主支管用于将所述第二支管和所述第一支管连通，所述第三备用支管用于将所述第二支管和所述第一支管连通，所述第三主支管和所述第三备用支管上均设置有传感器和控制阀。

4.根据权利要求3所述的真空集成系统，其特征在于，至少一个所述支管路还包括第四支管，所述第四支管用于将多个所述第三支管组和所述第一支管连通。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的真空集成系统，其特征在于，每个所述支管路均包括多个所述第二支管；

所述真空集成系统还包括集流管路，所述集流管路包括多个第一集流管，所述第一集流管的数量与每个所述支管路的所述第二支管的数量相同；

每个所述支管路中的多个所述第二支管分别连通于多个所述第一集流管；

多个所述第一集流管分别用于与多个所述被抽设备连通。

6.根据权利要求5所述的真空集成系统，其特征在于，

所述集流管路包括多个第二集流管，所述第二集流管的数量与每个所述支管路的所述第二支管的数量相同；

每个所述支管路中的多个所述第二支管分别连通于多个第二集流管；

多个所述第二集流管分别用于与多个所述被抽设备连通。

7.根据权利要求1所述的真空集成系统，其特征在于，所述抽真空机构还包括多个负压管路，各负压管路用于将对应的真空泵与所述负压罐连通；

各所述负压管路包括并联设置负压主支管和负压备用支管，所述负压主支管用于将所述真空泵和所述负压罐连通，所述负压备用支管用于将所述真空泵和所述负压罐连通，所述负压主支管和所述负压备用支管上均设置有控制阀和传感器。

8.根据权利要求1所述的真空集成系统，其特征在于，

所述抽真空机构还包括设置于所述负压罐的第一传感器，用于检测所述负压罐内的压力；

所述真空集成系统还包括控制机构，所述控制机构能够接收所述第一传感器所传输的第一压力值、并根据所述第一压力值控制所述真空泵的启停。

9.根据权利要求8所述的真空集成系统，其特征在于，

所述主管路设置有第二传感器，用于检测所述主管路内的压力；

所述支管路设置有第三传感器，用于检测所述支管路内的压力；

所述控制机构还能够接收所述第二传感器所传输的第二压力值和所述第三传感器所传输的第三压力值、并根据所述第二压力值和所述第三压力值控制所述真空泵的启停。

10.一种控制方法，用于如权利要求1所述的真空集成系统，其特征在于，所述控制方法包括：

在将多个被抽设备与所述真空集成系统连通的情况下，使所述抽真空机构经由所述主管路、多个所述支管路的所述第一支管对多个所述被抽设备抽真空；

在抽真空的过程中，采集所述被抽设备中的环境条件参数以及所述真空集成系统中的环境条件参数，并反馈控制所述真空集成系统，以使所述被抽设备中的负压达到目标负压值。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述在将多个被抽设备与所述真空集成系统连通的情况下，使所述抽真空机构经由所述主管路、多个所述支管路的所述第一支管对多个所述被抽设备抽真空的步骤中，

至少一个所述支管路还包括对应设置的多个第二支管和多个第三支管组，多个所述第二支管用于与多个所述被抽设备连通，各所述第三支管组用于将对应的所述第二支管与所述第一支管连通，各所述第三支管组包括第三主支管和第三备用支管，所述第三主支管用于将所述第二支管和所述第一支管连通，所述第三备用支管用于将所述第二支管和所述第一支管连通，所述第三主支管和所述第三备用支管上均设置有传感器和控制阀；

在将所述第二支管与所述被抽设备连通的情况下，将所述第三主支管上的控制阀开启，将所述第三备用支管上的控制阀关闭，使所述抽真空机构经由所述主管路、所述第一支管、所述第三主支管和所述第二支管对所述被抽设备抽真空。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述在抽真空的过程中，采集所述被抽设备中的环境条件参数以及所述真空集成系统中的环境条件参数，并反馈控制所述真空集成系统的步骤中，

当所述第三主支管上的控制阀故障时、或者在设定的时间内所述被抽设备中的负压未达到目标负压值时，开启所述第三备用支管上的控制阀，所述抽真空机构经由所述主管路、所述第一支管、所述第三备用支管和所述第二支管对所述被抽设备抽真空，以使所述被抽设备中的负压达到目标负压值。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述在抽真空的过程中，采集所述被抽设备中的环境条件参数以及所述真空集成系统中的环境条件参数，并反馈控制所述真空集成系统的步骤中，

根据所述真空集成系统中的环境条件参数，当所述真空集成系统中的负压低于设定值时，启动所述真空泵并对所述负压罐抽真空；

当所述真空集成系统中的负压达到设定值时，所述真空泵停止抽真空。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述真空集成系统中的环境条件参数，当所述真空集成系统中的负压低于设定值时，启动所述真空泵并对所述负压罐抽真空的步骤中，

所述抽真空机构还包括负压管路，负压管路用于将真空泵与所述负压罐连通；

负压管路包括并联设置负压主支管和负压备用支管，所述负压主支管用于将所述真空泵和所述负压罐连通，所述负压备用支管用于将所述真空泵和所述负压罐连通，所述负压主支管和所述负压备用支管上均设置有控制阀；

根据所述真空集成系统中的环境条件参数，当所述真空集成系统中的负压低于设定值时，开启所述负压主支管上的控制阀，启动所述真空泵并对所述负压罐抽真空；

当所述负压主支管上的所述控制阀故障时，开启所述负压备用支管上的所述控制阀，所述真空泵经由所述负压备用支管对所述负压罐抽真空。

15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述真空集成系统中的环境条件参数，当所述真空集成系统中的负压低于设定值时，启动所述真空泵并对所述负压罐抽真空的步骤中，

所述抽真空机构至少包括两个所述真空泵，两个所述真空泵分别为第一真空泵和第二真空泵，所述设定值包括第一设定值和第二设定值；

根据所述真空集成系统中的环境条件参数，当所述真空集成系统中的负压低于所述第一设定值时，启动所述第一真空泵并对所述负压罐抽真空；

当所述真空集成系统中的负压低于所述第二设定值时，启动所述第一真空泵和所述第二真空泵，并对所述负压罐抽真空。

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