CN113650325B - 封闭式胶衣物料混合设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种封闭式胶衣物料混合设备，包括底座，设置在底座上的A组分供料系统、B组分供料系统、涂胶系统以及电控柜；涂胶系统包括垂直安装在底座上的立柱，以及水平安装在立柱顶部且可以180度调整施胶角度的旋臂，旋臂上设置有喷胶头，喷胶头的进料管分别连通至A组分供料系统及B组分供料系统的出料管。本发明通过封闭式料桶实现A组分材料及B组分材料的存储，并通过齿轮泵直接将物料分别输送至涂胶系统后在喷胶头处的管路内进行混合，混合后直接通过喷胶头将胶衣物料喷涂在模具内以形成叶片的保护表面，尤其适用于对于空气湿度敏感的材料，大大减少了材料与空气接触并减少了现场操作人员的操作步骤，喷涂效率高且喷涂效果好。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电叶片制备技术领域，特别涉及一种封闭式胶衣物料混合设备。
背景技术
传统能源资源的大量使用带来了许多的环境问题和社会问题，并且其存储量大大降低，因而，风能作为一种清洁的可循环再生的能源，越来越受到世界各国的广泛关注。风力发电机叶片是接受风能的最主要部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证发电机组正常稳定运行的决定因素，其成本约为整个机组成本的15％-20％。
目前的风力发电机叶片基本上是由聚酯树脂、乙烯基树脂和环氧树脂等热固性基体树脂与玻璃纤维、碳纤维等增强材料，通过手工铺放、树脂注入成型工艺复合而成。常用的风力发电叶片成型工艺为树脂传递模塑法简称RTM法，是首先在模具型腔中铺放好按性能和结构要求设计的增强材料预成型体，采用注射设备通过较低的成型压力将专用低粘度树脂体系注入闭合式型腔，由排气系统保证树脂流动顺畅，排出型腔内的全部气体和彻底浸润纤维，由模具的加热系统使树脂等加热固化而成型为FRP构件。
随着技术的发展，现已开发出多种较先进的工艺，如预浸料工艺、机械浸渍工艺及真空辅助灌注工艺。真空辅助灌注成型工艺是近几年发展起来的一种改进的RTM工艺。它多用于成型形状复杂的大型厚壁制品。真空辅助是在注射树脂的同时，在排气口接真空泵，一边注射一边抽真空，借助于铺放在结构层表面的高渗透率的介质引导将树脂注入到结构层中。这样不仅增加了树脂传递压力，排除了模具及树脂中的气泡和水分，更重要的是为树脂在模具型腔中打开了通道，形成了完整通路。另外，无论增强材料是编织的还是非编织的，无论树脂类型及粘度如何，真空辅助都能大大改善模塑过程中纤维的浸润效果。所以，真空辅助RTM(VARTM)工艺能显著减少最终制品中夹杂物和气泡的含量，就算增大注入速度也不会导致孔隙含量增加，从而提高制品的成品率和力学性能。
基于上述真空辅助RTM(VARTM)工艺的叶片复合材料结构常规制备流程为：1)制造外壳和主梁：外壳由玻璃钢在模具内进行制造，主梁在真空袋中高温浇注而成；2)安置模具，在模具内喷涂胶衣树脂，形成叶片的保护表面；3)把外壳放入模具中，并铺覆玻璃纤维；4)安装主梁，起到支撑作用；5)安装泡沫材料；6)在泡沫材料上铺覆玻璃纤维；7)在玻璃纤维和泡沫材料上铺放真空膜；8)灌注树脂，并进行高温真空浇注；9)取下真空膜；10)用相同方法制成另外一半壳体；12)安装腹板；13)安装避雷装置等；14)安置主模具，在壳体边缘和腹板上涂胶粘剂，粘合两壳体；15)加热，使玻璃纤维更硬；16)叶片脱模；17)进行最终加工：切割、表面打磨处理、表面进行修复、表面进行滚涂等。
基于上述风力发电叶片生产过程的步骤2)，由于需要在模具内喷涂胶衣树脂以形成叶片的保护表面，在喷涂时，由于混料设备采用直接通入压缩空气到罐体中的方式，并且没有做好原材料桶的密封和考虑到现场操作人员的操作体验，而由于应用材料对空气及湿度敏感，材料与空气中的水分接触后会发生变质、变硬情况而影响喷涂质量。因此，开发出一种封闭式胶衣物料混合设备以解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种封闭式胶衣物料混合设备，包括底座，设置在所述底座上的A组分供料系统、B组分供料系统、涂胶系统以及电控柜；
所述涂胶系统包括垂直安装在所述底座上的立柱，以及水平安装在所述立柱顶部且可以180度调整施胶角度的旋臂，所述旋臂上设置有喷胶头，所述喷胶头的进料管分别连通至所述A组分供料系统及B组分供料系统的出料管；
所述A组分供料系统包括对称垂直安装在所述底座上并通过A组分气缸控制柜控制的A组分升降气缸，水平安装在所述A组分升降气缸顶部的A组分气缸横梁，垂直安装在所述A组分气缸横梁上的并位于所述A组分升降气缸之间的封闭式A组分料桶，径向同轴设置在所述A组分料桶内并随物料增减同步升降的A组分压盘，对应设置在所述A组分压盘上侧的A组分齿轮泵以及驱动所述A组分齿轮泵的A组分电机，所述A组分齿轮泵的进料口连通至所述A组分压盘的下侧，所述A组分齿轮泵的出料口连通有A组分出料管，所述A组分出料管连通至所述喷胶头的进料管且所述A组分出料管连接有用于计量A组分材料出胶量的A组分流量计；所述A组分气缸控制柜用于控制A组分升降气缸的升降并提供液位低和A组分压盘压紧的信号；
所述B组分供料系统包括对称垂直安装在所述底座上并通过手控阀控制的B组分升降气缸，水平安装在所述B组分升降气缸顶部的B组分气缸横梁，垂直安装在所述B组分气缸横梁上并位于所述B组分升降气缸之间的封闭式B组分料桶；还包括B组分压力罐、设置在所述B组分压力罐进料口的B组分补料开关阀，以及连通至所述B组分补料开关阀的B组分材料补给泵，所述B组分材料补给泵安装在所述B组分气缸横梁上并位于所述B组分料桶内；还包括连通至所述B组分压力罐出料口的B组分齿轮泵以及用于驱动所述B组分齿轮泵的B组分电机，所述B组分齿轮泵的出料口连通有B组分出料管，所述B组分出料管连通至所述喷胶头的进料管。
其中，所述B组分压力罐的顶盖设置有进气阀，以用于给所述B组分压力罐补给压力；所述B组分压力罐的顶盖还设置有排气阀，以用于与所述进气阀配合工作保证所述B组分压力罐内压力稳定在设定值；所述B组分压力罐的顶盖还设置有压力传感器以用于实时监测所述压力罐内压力；所述B组分压力罐的顶盖还设置有安全排气阀作为所述B组分压力罐的压力安全装置，以保证所述B组分压力罐不会超过设计压力。
进一步的，所述B组分压力罐的出料口设置有B组分材料过滤器，以用于过滤B组分材料里面的杂质并保证材料供给干净；所述B组分材料过滤器的出料口连通至所述B组分齿轮泵的进料口。
其中，所述电控柜包括具有人机交互界面的屏幕，以用于显示设备各个参数和实时数值；还包括隔离开关，以用于控制设备整个电路的开关。
其中，所述A组分料桶的顶盖上设置有压盘进气排气总成，用于在A组分压盘上升下降中保证进气和排气以使得A组分压盘正常上升和下降。
其中，所述立柱包括垂直安装在所述底座上的立柱一，以及通过螺栓螺母垂直安装在所述立柱一上的立柱二；所述B组分齿轮泵及B组分电机安装在所述立柱一上，所述旋臂水平安装在所述立柱二上；所述立柱一与立柱二的侧部之间还连接有支撑板。
通过上述技术方案，本发明通过封闭式料桶实现A组分材料及B组分材料的存储，并通过齿轮泵直接将A组分材料及B组分材料分别输送至涂胶系统后在喷胶头处的管路内进行混合，混合后直接通过喷胶头将胶衣物料喷涂在模具内以形成叶片的保护表面，尤其适用于对于空气湿度敏感的材料，大大减少了材料与空气接触并减少了现场操作人员的操作步骤，喷涂效率高且喷涂效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的混合设备主视结构示意图；
图2为本发明实施例所公开的混合设备右视结构示意图；
图3为本发明实施例所公开的混合设备左视结构示意图；
图4为本发明实施例所公开的混合设备俯视结构示意图。
图中：1.底座；2.电控柜；3.立柱；31.立柱一；32.立柱二；33.支撑板；4.旋臂；5.B组分电机；6.B组分齿轮泵；7.压力传感器；8.安全排气阀；9.B组分压力罐；10.B组分材料过滤器；11.进气阀；12.排气阀；13.B组分补料开关阀；14.B组分材料补给泵；15.手控阀；16.B组分升降气缸；17.A组分气缸控制柜；18.A组分升降气缸；19.A组分电机；20.A组分齿轮泵；201.A组分出料管；21.A组分压盘；22.A组分流量计；23.隔离开关；24.屏幕；25.B组分气缸横梁；26.A组分气缸横梁；27.B组分料桶；28.压盘进气排气总成；29.A组分料桶。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参考图1-4，本发明的封闭式胶衣物料混合设备，包括底座1，设置在底座1上的A组分供料系统、B组分供料系统、涂胶系统以及电控柜2；电控柜2包括具有人机交互界面的屏幕24，以用于显示设备各个参数和实时数值；还包括隔离开关23，以用于控制设备整个电路的开关。
涂胶系统包括垂直安装在底座1上的立柱3，以及水平安装在立柱3顶部且可以180度调整施胶角度的旋臂4，旋臂4上设置有喷胶头，喷胶头的进料管分别连通至A组分供料系统及B组分供料系统的出料管；立柱3包括垂直安装在底座1上的立柱一31，以及通过螺栓螺母垂直安装在立柱一31上的立柱二32；B组分齿轮泵6及B组分电机5安装在立柱一31上，旋臂4水平安装在立柱二32上；立柱一31与立柱二32的侧部之间还连接有支撑板33。
A组分供料系统包括对称垂直安装在底座1上并通过A组分气缸控制柜17控制的A组分升降气缸18，水平安装在A组分升降气缸18顶部的A组分气缸横梁26，垂直安装在A组分气缸横梁26上的并位于A组分升降气缸18之间的封闭式A组分料桶29，径向同轴设置在A组分料桶29内并随物料增减同步升降的A组分压盘21，对应设置在A组分压盘21上侧的A组分齿轮泵20以及驱动A组分齿轮泵20的A组分电机19，A组分齿轮泵20的进料口连通至A组分压盘21的下侧，A组分齿轮泵20的出料口连通有A组分出料管201，A组分出料管201连通至喷胶头的进料管且A组分出料管201连接有A组分流量计22；A组分料桶29的顶盖上设置有压盘进气排气总成28，用于在A组分压盘21上升下降中保证进气和排气以使得A组分压盘21正常上升和下降。
B组分供料系统包括对称垂直安装在底座1上并通过手控阀15控制的B组分升降气缸16，水平安装在B组分升降气缸16顶部的B组分气缸横梁25，垂直安装在B组分气缸横梁25上并位于B组分升降气缸16之间的封闭式B组分料桶27；还包括B组分压力罐9、设置在B组分压力罐9进料口的B组分补料开关阀13，以及连通至B组分补料开关阀13的B组分材料补给泵14，B组分材料补给泵14安装在B组分气缸横梁25上并位于B组分料桶27内；还包括连通至B组分压力罐9出料口的B组分齿轮泵6以及用于驱动B组分齿轮泵6的B组分电机5，B组分齿轮泵6的出料口连通有B组分出料管，B组分出料管连通至喷胶头的进料管；B组分压力罐9的顶盖设置有进气阀11，以用于给B组分压力罐9补给压力；B组分压力罐9的顶盖还设置有排气阀12，以用于与进气阀11配合工作保证B组分压力罐9内压力稳定在设定值；B组分压力罐9的顶盖还设置有压力传感器7以用于实时监测压力罐内压力；B组分压力罐9的顶盖还设置有安全排气阀8作为B组分压力罐9的压力安全装置，以保证B组分压力罐9不会超过设计压力；B组分压力罐9的出料口设置有B组分材料过滤器10，以用于过滤B组分材料里面的杂质并保证材料供给干净；B组分材料过滤器10的出料口连通至B组分齿轮泵6的进料口。
本实施例的工作原理：
进行涂胶时，启动隔离开关23，通过人机交互界面的屏幕24设置并显示参数和实时数值；
通过A组分气缸控制柜17控制A组分升降气缸18升降以调整A组分料桶29的高度，并通过A组分电机19驱动A组分齿轮泵20运转，进而将位于A组分压盘21下侧的A组分材料通过A组分出料管201输送至喷胶头的进料管并通过A组分流量计22计量A组分材料的出胶量，同时通过压盘进气排气总成28在A组分压盘21上升下降中保证进气和排气以使得A组分压盘21正常上升和下降；
在A组分材料供料的同时，通过B组分电机5驱动B组分齿轮泵6，以将B组分压力罐9内的B组分材料经过B组分材料过滤器10过滤杂质后，由B组分出料管输送至喷胶头的进料管；在通过B组分压力罐9供料时，进气阀11用于给B组分压力罐9补给压力，排气阀12用于与进气阀11配合工作保证B组分压力罐9内压力稳定在设定值，压力传感器7以用于实时监测压力罐内压力，安全排气阀8用于保证B组分压力罐9不会超过设计压力；
当需要向B组分压力罐9内补充B组分材料时，通过手控阀15控制B组分升降气缸16升降以驱动B组分气缸横梁25及B组分料桶27升降，同时打开B组分补料开关阀13，通过B组分材料补给泵14将B组分料桶27内的B组分物料补充进B组分压力罐9内；
当A组分材料及B组分材料在喷胶头处的管路内进行混合，混合后直接通过旋臂4上的喷胶头将胶衣物料喷涂在模具内以形成叶片的保护表面；由于旋臂4可以180度旋转，从而可以实现180度调整施胶角度以满足大型风力叶片的胶衣喷涂并确保喷涂效果。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种封闭式胶衣物料混合设备，其特征在于，包括底座(1)，设置在所述底座(1)上的A组分供料系统、B组分供料系统、涂胶系统以及电控柜(2)；
所述涂胶系统包括垂直安装在所述底座(1)上的立柱(3)，以及水平安装在所述立柱(3)顶部且可以180度调整施胶角度的旋臂(4)，所述旋臂(4)上设置有喷胶头，所述喷胶头的进料管分别连通至所述A组分供料系统及B组分供料系统的出料管；
所述A组分供料系统包括对称垂直安装在所述底座(1)上并通过A组分气缸控制柜(17)控制的A组分升降气缸(18)，水平安装在所述A组分升降气缸(18)顶部的A组分气缸横梁(26)，垂直安装在所述A组分气缸横梁(26)上的并位于对称垂直安装的所述A组分升降气缸(18)之间的封闭式A组分料桶(29)，径向同轴设置在所述A组分料桶(29)内并随物料增减同步升降的A组分压盘(21)，对应设置在所述A组分压盘(21)上侧的A组分齿轮泵(20)以及驱动所述A组分齿轮泵(20)的A组分电机(19)，所述A组分齿轮泵(20)的进料口连通至所述A组分压盘(21)的下侧，所述A组分齿轮泵(20)的出料口连通有A组分出料管(201)，所述A组分出料管(201)连通至所述喷胶头的进料管且所述A组分出料管(201)连接有A组分流量计(22)；
所述B组分供料系统包括对称垂直安装在所述底座(1)上并通过手控阀(15)控制的B组分升降气缸(16)，水平安装在所述B组分升降气缸(16)顶部的B组分气缸横梁(25)，垂直安装在所述B组分气缸横梁(25)上并位于对称垂直安装的所述B组分升降气缸(16)之间的封闭式B组分料桶(27)；还包括B组分压力罐(9)、设置在所述B组分压力罐(9)进料口的B组分补料开关阀(13)，以及连通至所述B组分补料开关阀(13)的B组分材料补给泵(14)，所述B组分材料补给泵(14)安装在所述B组分气缸横梁(25)上并位于所述B组分料桶(27)内；还包括连通至所述B组分压力罐(9)出料口的B组分齿轮泵(6)以及用于驱动所述B组分齿轮泵(6)的B组分电机(5)，所述B组分齿轮泵(6)的出料口连通有B组分出料管，所述B组分出料管连通至所述喷胶头的进料管。
2.根据权利要求1所述的封闭式胶衣物料混合设备，其特征在于，所述B组分压力罐(9)的顶盖设置有进气阀(11)，以用于给所述B组分压力罐(9)补给压力；所述B组分压力罐(9)的顶盖还设置有排气阀(12)，以用于与所述进气阀(11)配合工作保证所述B组分压力罐(9)内压力稳定在设定值；所述B组分压力罐(9)的顶盖还设置有压力传感器(7)以用于实时监测所述压力罐内压力；所述B组分压力罐(9)的顶盖还设置有安全排气阀(8)作为所述B组分压力罐(9)的压力安全装置，以保证所述B组分压力罐(9)不会超过设计压力。
3.根据权利要求2所述的封闭式胶衣物料混合设备，其特征在于，所述B组分压力罐(9)的出料口设置有B组分材料过滤器(10)，以用于过滤B组分材料里面的杂质并保证材料供给干净；所述B组分材料过滤器(10)的出料口连通至所述B组分齿轮泵(6)的进料口。
4.根据权利要求1所述的封闭式胶衣物料混合设备，其特征在于，所述电控柜(2)包括具有人机交互界面的屏幕(24)，以用于显示设备各个参数和实时数值；还包括隔离开关(23)，以用于控制设备整个电路的开关。
5.根据权利要求1所述的封闭式胶衣物料混合设备，其特征在于，所述A组分料桶(29)的顶盖上设置有压盘进气排气总成(28)，用于在A组分压盘(21)上升下降中保证进气和排气以使得A组分压盘(21)正常上升和下降。
6.根据权利要求1所述的封闭式胶衣物料混合设备，其特征在于，所述立柱(3)包括垂直安装在所述底座(1)上的立柱一(31)，以及通过螺栓螺母垂直安装在所述立柱一(31)上的立柱二(32)；所述B组分齿轮泵(6)及B组分电机(5)安装在所述立柱一(31)上，所述旋臂(4)水平安装在所述立柱二(32)上。
7.根据权利要求6所述的封闭式胶衣物料混合设备，其特征在于，所述立柱一(31)与立柱二(32)的侧部之间还连接有支撑板(33)。
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