CN115570814A - 一种风电叶片加工成型一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电叶片加工成型一体化装置，包括叶片模具、挤压整平模具、加热机构和注胶机构，所述叶片模具安装在机架上端内部中开设的安装槽内，所述机架两端对称安装有延伸板，且延伸板上端设置有电动伸缩杆，同时电动伸缩杆的输出端通过连接板与防护罩连接，所述挤压整平模具设置在防护罩内部，同时挤压整平模具下端外侧粘接有真空膜盖，所述加热机构安装在一侧所述连接板上端，所述注胶机构安装在另一侧所述连接板上端。该风电叶片加工成型一体化装置，设置有第一电加热管和加热机构，通过第一加热管和加热机构搭配使用，便于对叶片模具和挤压整平模具进行加热，使得注胶时，保证树脂体系的活期性的同时还提高树脂粘黏性。
Description
技术领域
本发明涉及风电叶片加工相关技术领域，具体为一种风电叶片加工成型一体化装置。
背景技术
随着能源和环境问题的日益突出，风力发电作为一种清洁能源和可再生能源而得到全球性的关注和高度重视，其中风电叶片是风电机组中将自然界风能转换为风力发电机组电能的核心部件,也是衡量风电机组设计和技术水平的主要依据。传统的对风电叶片加工成型制作时采用手糊工艺，在手糊工艺中，将纤维基材铺放于单模内，然后用滚子或毛刷涂敷玻璃布和树脂，常温固化后脱模。因为它不必受加热及压力的影响。使用简单的设备和模具即可，另外相对于其他可行性方案成本更低廉。
但是手糊工艺生产风机叶片的主要缺点是产品质量对工人的操作熟练程度及环境条件依赖性较大，生产效率低和产品质量均匀性波动较大，产品的动静平衡保证性差，废品率较高。并且手糊工艺制造的风力发电机叶片在使用过程中出现问题往往是由于工艺过程中的含胶量不均匀、纤维/树脂浸润不良及固化不完全等引起的裂纹、断裂和叶片变形等，针对上述问题，需要对现有的设备进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风电叶片加工成型一体化装置，以解决上述背景技术中提出的使用手糊工艺生产风机叶片容易发生产品质量问题以及生产效率低且产品的动静平衡保证性差，废品率较高，并且成品在使用过程中容易由于工艺过程中的含胶量不均匀、纤维/树脂浸润不良及固化不完全等引起的裂纹、断裂和叶片变形等的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风电叶片加工成型一体化装置，包括叶片模具、挤压整平模具、加热机构和注胶机构，
所述叶片模具安装在机架上端内部中开设的安装槽内，且安装槽内部底端设置有多个第一电加热管，同时安装槽内部一侧安装有第一温度检测器，所述机架两端对称安装有延伸板，且延伸板上端设置有电动伸缩杆，同时电动伸缩杆的输出端通过连接板与防护罩连接，所述机架正面一侧安装有总控制器；
所述挤压整平模具设置在防护罩内部，且挤压整平模具上端侧边通过液压缸与防护罩连接，同时挤压整平模具下端外侧粘接有真空膜盖；
所述加热机构安装在一侧所述连接板上端；
所述注胶机构安装在另一侧所述连接板上端。
优选的，所述叶片模具上端开设有螺纹孔，且螺纹孔内部设置有六角螺栓，同时六角螺栓与机架上端螺纹连接；
通过采用上述技术方案，便于对叶片模具进行安装固定，提高加工时的稳固性。
优选的，所述防护罩通过电动伸缩杆与连接板构成升降结构，且防护罩位于叶片模具的正上方；
通过采用上述技术方案，便于调整防护罩的高度，使得在进行注胶时能够使得叶片模具中的温度快速升温，从而提高加工效率。
优选的，所述防护罩内部上端中间安装有第二温度检测器，且防护罩上端靠近注胶机构一侧安装有抽风机；
通过采用上述技术方案，便于对防护罩中的温度进行检测，同时还可以对防护罩内部进行降温，使其快速成型。
优选的，所述挤压整平模具中间安装有卡合座，且卡合座上端连接有抽气管，同时抽气管上端贯穿防护罩与真空泵连接；
通过采用上述技术方案，便于将真空膜盖与纤维复合材料之间形成真空状态，避免注胶产生气泡。
优选的，所述真空膜盖上端中间安装有出气头，且出气头上端外侧设置有卡合圈，同时卡合圈与卡合座卡合连接；
通过采用上述技术方案，便于进行抽气真空，提高密封性。
优选的，所述加热机构包括加热箱，所述加热箱一侧安装有检修门，且检修门上开设有多个透气孔，同时加热箱内部下端安装有第二电加热管，所述加热箱另一侧上端安装有热量输送管，且热量输送管下端与风机壳体上端连接，同时风机壳体下端与固定座连接，所述固定座一侧下端通过进风管与防护罩连接，且固定座安装在安装板上，同时安装板与加热箱连接；
通过采用上述技术方案，便于对挤压整平模具上方进行加温，使得加工注胶时受热均匀，从而减少整体受热时间，提高加工效率。
优选的，所述注胶机构包括储料箱，所述储料箱正面安装有透明玻璃板，且储料箱正面一侧下端安装有第一排料管，同时第一排料管上安装有第一电动阀门，所述储料箱上端两侧分别安装有进料口和第三温度检测器，且储料箱一侧下端安装有第二排料管，同时第二排料管上安装有第二电动阀门，所述储料箱内部设置有搅拌杆，且搅拌杆上端贯穿储料箱与搅拌电机的输出端连接，同时搅拌杆上的叶片上设置有电加热块；
通过采用上述技术方案，便于对储料箱内部的树脂进行预加热，提高注胶的流动性和粘连性。
优选的，所述第一排料管另一端通过连接软管与注胶管中间连接，且注胶管位于纤维复合材料与真空膜盖之间，同时纤维复合材料平铺摆放在叶片模具内部，所述连接软管与注胶管均为橡胶材质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该风电叶片加工成型一体化装置，在使用时采用真空灌注成型工艺，与手糊工艺相比，工艺操作简单，节约时间，提高加工效率，且真空辅助可充分消除气泡，降低产品孔隙率，有效控制产品含胶量。使得产品质量稳定性高、重复性能好、制品表观质量好。
(1)设置有第一电加热管和加热机构，通过第一加热管和加热机构搭配使用，便于对叶片模具和挤压整平模具进行加热，使得注胶时，保证树脂体系的活期性的同时还提高树脂粘黏性；
(2)设置有电动伸缩杆、防护罩、挤压整平模具、液压缸和真空膜盖，通过液压缸带动挤压整平模具和真空膜盖下降，便于对叶片模具中摆放的纤维复合材料进行加压固定，同时也方便对真空膜盖与纤维复合材料的空气进行抽空，使其处于真空状态，防止注胶时产生气泡，通过电动伸缩杆带动防护罩下降，便于对叶片模具上方进行防护，使其形成密封空间，便于加工时快速受热升温；
(3)设置有透明玻璃板、第二排料管、第二电动阀门、搅拌杆、搅拌电机和电加热块，通过透明玻璃板，便于查看树脂储料的情况，通过第二排料管和第二电动阀门，便于将储料箱内部的树脂进行排放检测，以防树脂存储时间长变质，影响其使用效果，通过搅拌杆、搅拌电机和电加热块搭配使用，便于对储料箱中的树脂进行搅拌预加热，使其注胶时能够快速渗入纤维复合材料中；
(4)设置有第一温度检测器、第二温度检测器和第三温度检测器，通过第一温度检测器，便于对叶片模具下方空间的温度进行检测，通过第二温度检测器，便于对防护罩内部的温度进行检测，通过第三温度检测器，便于对储料箱内部的树脂温度进行检测，使得在进行加工成型操作时，确保温度不会过高过低，有效提高加工成型的效果和质量；
(5)通过风机和抽风机搭配使用，将外部空气与内部热量进行换热，从而对注胶后的模具进行降温，使其能够快速固定成型，提高加工效率。
附图说明
图1为本发明主视剖面结构示意图；
图2为本发明主视结构示意图；
图3为本发明加热机构主视剖面结构示意图；
图4为本发明注胶机构主视剖面结构示意图；
图5为本发明出气头与卡合座连接处主视剖面结构示意图；
图6为本发明注胶管与纤维复合材料连接处部分主视剖面结构示意图；
图7为本发明叶片模具立体结构示意图。
图中：1、机架，101、安装槽，102、第一电加热管，103、第一温度检测器，2、叶片模具，3、延伸板，4、电动伸缩杆，5、连接板，6、防护罩，7、挤压整平模具，701、卡合座，8、液压缸，9、真空膜盖，901、出气头，902、卡合圈，10、真空泵，11、抽气管，12、第二温度检测器，13、加热机构，1301、加热箱，1302、检修门，1303、透气孔，1304、第二电加热管，1305、热量输送管，1306、风机，1307、固定座，1308、进风管，1309、安装板，14、抽风机，15、注胶机构，1501、储料箱，1502、透明玻璃板，1503、第一排料管，1504、第一电动阀门，1505、连接软管，1506、注胶管，1507、进料口，1508、第二排料管，1509、第二电动阀门，1510、搅拌杆，1511、搅拌电机，1512、电加热块，1513、第三温度检测器，16、总控制器，17、纤维复合材料。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种风电叶片加工成型一体化装置，根据图1、图2和图7所示，叶片模具2上端开设有螺纹孔，且螺纹孔内部设置有六角螺栓，同时六角螺栓与机架1上端螺纹连接，提高叶片模具2使用时的稳固性，叶片模具2安装在机架1上端内部中开设的安装槽101内，且安装槽101内部底端设置有多个第一电加热管102，通过第一电加热管102，便于对叶片模具2下端进行加热升温，同时安装槽101内部一侧安装有第一温度检测器103，便于对叶片模具2下端空间温度进行检测，防止温度过高，影响树脂的化学性质，进而影响制品的力学性能，机架1两端对称安装有延伸板3，且延伸板3上端设置有电动伸缩杆4，同时电动伸缩杆4的输出端通过连接板5与防护罩6连接，防护罩6通过电动伸缩杆4与连接板5构成升降结构，且防护罩6位于叶片模具2的正上方，通过电动伸缩杆4带动防护罩6整体进行升降，便于对叶片模具2上端进行防护密封，防护罩6内部上端中间安装有第二温度检测器12，便于对防护罩6内部的温度进行检测，且防护罩6上端靠近注胶机构15一侧安装有抽风机14，便于将防护罩6内部的热量排出，提高降温效率，机架1正面一侧安装有总控制器16，便于对该装置进行操作。
根据图1、图2、图5和图6所示，挤压整平模具7设置在防护罩6内部，且挤压整平模具7上端侧边通过液压缸8与防护罩6连接，便于调整挤压整平模具7与叶片模具2之间的距离，从而方便真空灌注成型，挤压整平模具7中间安装有卡合座701，且卡合座701上端连接有抽气管11，同时抽气管11上端贯穿防护罩6与真空泵10连接，同时挤压整平模具7下端外侧粘接有真空膜盖9，真空膜盖9上端中间安装有出气头901，且出气头901上端外侧设置有卡合圈902，同时卡合圈902与卡合座701卡合连接，通过真空泵10，便于将真空膜盖9与叶片模具2之间空气通过出气头901和抽气管11抽出，使其形成真空状态，避免注胶时产生气泡。
根据图1、图2和图3所示，加热机构13安装在一侧连接板5上端。
具体的，加热机构13包括加热箱1301，加热箱1301一侧安装有检修门1302，方便对加热箱1301内部的第二电加热管1304进行检修更换，且检修门1302上开设有多个透气孔1303，便于空气流通，同时加热箱1301内部下端安装有第二电加热管1304，加热箱1301另一侧上端安装有热量输送管1305，且热量输送管1305下端与风机1306壳体上端连接，同时风机1306壳体下端与固定座1307连接，固定座1307一侧下端通过进风管1308与防护罩6连接，且固定座1307安装在安装板1309上，同时安装板1309与加热箱1301连接，通过风机1306，便于将加热箱1301中的热量输送至防护罩6内部，对挤压整平模具7上端进行受热加温。
根据图1、图2、图4和图6所示，注胶机构15安装在另一侧连接板5上端。
具体的，注胶机构15包括储料箱1501，储料箱1501正面安装有透明玻璃板1502，且储料箱1501正面一侧下端安装有第一排料管1503，同时第一排料管1503上安装有第一电动阀门1504，储料箱1501上端两侧分别安装有进料口1507和第三温度检测器1513，且储料箱1501一侧下端安装有第二排料管1508，便于将储料箱1501中的树脂进行排放检测，当检测不合格时，便于对不合格树脂进行排放清理，避免误用，同时第二排料管1508上安装有第二电动阀门1509，储料箱1501内部设置有搅拌杆1510，且搅拌杆1510上端贯穿储料箱1501与搅拌电机1511的输出端连接，同时搅拌杆1510上的叶片上设置有电加热块1512，通过电加热块1512便于对树脂进行加热，通过搅拌电机1511带动搅拌杆1510转动，树脂受热会更加均匀。
进一步说明，第一排料管1503另一端通过连接软管1505与注胶管1506中间连接，使得注胶时，树脂能够从注胶管1506两端同时流出，向中间靠拢，提高注胶的效率，且注胶管1506位于纤维复合材料17与真空膜盖9之间，同时纤维复合材料17平铺摆放在叶片模具2内部，连接软管1505与注胶管1506均为橡胶材质。
需要说明的是，第一温度检测器103、第二温度检测器12和第三温度检测器1513均为现有技术。
使用时，先人工对叶片模具2内壁进行清理，然后喷洒胶衣树脂形成保护表面，方便后期脱模，然后将纤维复合材料17进行铺覆，完成铺覆后，利用涂胶将连接处进行粘接，接着启动电动伸缩杆4带动防护罩6下降，使得防护罩6下端与机架1上端贴合，然后再启动液压缸8推动挤压整平模具7下降，使得真空膜盖9贴合在纤维复合材料17上端，接着通过风机1306、第一电加热管102和第二电加热管1304搭配使用，便于对密封空间进行加热，使得叶片模具2和挤压整平模具7受热，然后启动真空泵10将真空膜盖9与叶片模具2之间空气通过出气头901和抽气管11抽出，而储料箱1501中的树脂通过搅拌电机1511和电加热块1512的搭配使用，便于对储料箱1501中的树脂进行搅拌预加热，接着通过第一排料管1503将预热后的树脂经过连接软管1505进入注胶管1506中，再从注胶管1506两端排出，完成注胶后，关闭第一电加热管102和第二电加热管1304，启动抽风机14，将密封空间中的热量排出，使其降温冷却，最后通过电动伸缩杆4带动防护罩6上升，使得真空膜盖9与成品表面分离，然后进行脱模，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种风电叶片加工成型一体化装置，包括叶片模具(2)、挤压整平模具(7)、加热机构(13)和注胶机构(15)，其特征在于：
所述叶片模具(2)安装在机架(1)上端内部中开设的安装槽(101)内，且安装槽(101)内部底端设置有多个第一电加热管(102)，同时安装槽(101)内部一侧安装有第一温度检测器(103)，所述机架(1)两端对称安装有延伸板(3)，且延伸板(3)上端设置有电动伸缩杆(4)，同时电动伸缩杆(4)的输出端通过连接板(5)与防护罩(6)连接，所述机架(1)正面一侧安装有总控制器(16)；
所述挤压整平模具(7)设置在防护罩(6)内部，且挤压整平模具(7)上端侧边通过液压缸(8)与防护罩(6)连接，同时挤压整平模具(7)下端外侧粘接有真空膜盖(9)；
所述加热机构(13)安装在一侧所述连接板(5)上端；
所述注胶机构(15)安装在另一侧所述连接板(5)上端。
2.如权利要求1所述的风电叶片加工成型一体化装置，其特征在于：所述叶片模具(2)上端开设有螺纹孔，且螺纹孔内部设置有六角螺栓，同时六角螺栓与机架(1)上端螺纹连接。
3.如权利要求1所述的风电叶片加工成型一体化装置，其特征在于：所述防护罩(6)通过电动伸缩杆(4)与连接板(5)构成升降结构，且防护罩(6)位于叶片模具(2)的正上方。
4.如权利要求3所述的风电叶片加工成型一体化装置，其特征在于：所述防护罩(6)内部上端中间安装有第二温度检测器(12)，且防护罩(6)上端靠近注胶机构(15)一侧安装有抽风机(14)。
5.如权利要求1所述的风电叶片加工成型一体化装置，其特征在于：所述挤压整平模具(7)中间安装有卡合座(701)，且卡合座(701)上端连接有抽气管(11)，同时抽气管(11)上端贯穿防护罩(6)与真空泵(10)连接。
6.如权利要求1所述的风电叶片加工成型一体化装置，其特征在于：所述真空膜盖(9)上端中间安装有出气头(901)，且出气头(901)上端外侧设置有卡合圈(902)，同时卡合圈(902)与卡合座(701)卡合连接。
7.如权利要求1所述的风电叶片加工成型一体化装置，其特征在于：所述加热机构(13)包括加热箱(1301)，所述加热箱(1301)一侧安装有检修门(1302)，且检修门(1302)上开设有多个透气孔(1303)，同时加热箱(1301)内部下端安装有第二电加热管(1304)，所述加热箱(1301)另一侧上端安装有热量输送管(1305)，且热量输送管(1305)下端与风机(1306)壳体上端连接，同时风机(1306)壳体下端与固定座(1307)连接，所述固定座(1307)一侧下端通过进风管(1308)与防护罩(6)连接，且固定座(1307)安装在安装板(1309)上，同时安装板(1309)与加热箱(1301)连接。
8.如权利要求1所述的风电叶片加工成型一体化装置，其特征在于：所述注胶机构(15)包括储料箱(1501)，所述储料箱(1501)正面安装有透明玻璃板(1502)，且储料箱(1501)正面一侧下端安装有第一排料管(1503)，同时第一排料管(1503)上安装有第一电动阀门(1504)，所述储料箱(1501)上端两侧分别安装有进料口(1507)和第三温度检测器(1513)，且储料箱(1501)一侧下端安装有第二排料管(1508)，同时第二排料管(1508)上安装有第二电动阀门(1509)，所述储料箱(1501)内部设置有搅拌杆(1510)，且搅拌杆(1510)上端贯穿储料箱(1501)与搅拌电机(1511)的输出端连接，同时搅拌杆(1510)上的叶片上设置有电加热块(1512)。
9.如权利要求8所述的风电叶片加工成型一体化装置，其特征在于：所述第一排料管(1503)另一端通过连接软管(1505)与注胶管(1506)中间连接，且注胶管(1506)位于纤维复合材料(17)与真空膜盖(9)之间，同时纤维复合材料(17)平铺摆放在叶片模具(2)内部，所述连接软管(1505)与注胶管(1506)均为橡胶材质。
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