CN116677555A - 一种叶片前缘抗腐蚀结构及其应用方法 - Google Patents
一种叶片前缘抗腐蚀结构及其应用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116677555A CN116677555A CN202310878523.5A CN202310878523A CN116677555A CN 116677555 A CN116677555 A CN 116677555A CN 202310878523 A CN202310878523 A CN 202310878523A CN 116677555 A CN116677555 A CN 116677555A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- titanium alloy
- metal film
- front edge
- alloy metal
- 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
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 71
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 66
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 66
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 52
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 58
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 239000012945 sealing adhesive Substances 0.000 claims description 13
- 238000009787 hand lay-up Methods 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 6
- 238000009755 vacuum infusion Methods 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 238000007518 final polishing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 3
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 claims 21
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims 1
- 230000004224 protection Effects 0.000 abstract description 37
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 17
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 14
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 8
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002519 antifouling agent Substances 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
- F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
- F03D1/0633—Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明属于风电叶片技术领域，具体公开了一种叶片前缘抗腐蚀结构及其应用方法，包括钛合金金属薄膜，所述钛合金金属薄膜的长度超过10m，总宽度为150mm‑400mm；所述钛合金金属薄膜表面设置有若干用于树脂通过的孔洞；所述钛合金金属薄膜的厚度均匀且厚度为0.5mm‑3mm。本技术方案中的抗腐蚀结构的前缘防护能力优异，优于目前的前缘保护漆和前缘保护膜，尤其是在耐紫外、耐雨蚀和耐电化学腐蚀等方面。可以突破现有涂料工艺技术的厚度上限，提升前缘防护体系的整体厚度，带来超过50％的防护能力提升，更好地防护叶片前缘雨蚀。
Description
技术领域
本发明属于风电叶片技术领域，尤其涉及一种叶片前缘抗腐蚀结构及其应用方法。
背景技术
随着国内风电技术的不断发展，陆上叶片长度已突破100m，海上叶片已突破120m，风电叶片叶尖的线速度越来越大，最高已达95m/s。风力发电机组在运行过程中受风场环境的腐蚀影响，如酸雨腐蚀、紫外老化、风沙侵蚀以及蚊虫污染等腐蚀。随着时间的推移，前缘防护材料体系的老化和失效越来越严重和频繁，其防护能力呈指数级的衰减，由此带来的严重的前缘腐蚀问题和维修难题，影响机组的发电量和增加风电叶片的维修成本，严重时可导致叶片结构破坏，给机组的安全运行带来严重的隐患和风险。风电叶片前缘腐蚀问题和防护技术已成为大型叶片急需攻克的技术难点之一，且是行业内上下游厂家共同面临的挑战之一。
当前，叶片前缘防护技术主要是在叶片前缘位置涂装前缘保护漆，通常是通过羊毛滚或刮板等工具将前缘保护漆涂覆在面漆之上。为达到干膜厚度350μm以上的厚度，前缘保护漆的重复涂装次数一般在4次以上。涂层防护技术的主要优点是随型性好、成本低、耐候性能优异和涂装工艺较为简单。同时，其主要的缺点也很明显：耐雨蚀能力一般，且很难实现较高（500μm以上）的涂层厚度，涂装过程中受制于工人操作熟练度和责任心，容易产生厚度不均一、固化不良和气泡等缺陷，造成维修等返工问题，严重影响叶片的生产效率。
另一种叶片前缘防护技术则是贴保护膜，主要是海上叶片采用这种技术，在叶片面漆涂层上通过压敏胶等粘接胶粘接，保护膜的边缘用封边胶粘接封闭，每片保护膜之间通过搭接覆盖，形成密闭的保护膜。保护膜的优势在于其耐雨蚀性能优异、厚度均匀、无需固化和雨蚀性能优异和稳定，但其也存在诸如成本高昂、抗环境老化能力薄弱、不易随型以及施工难度大等缺点。若前缘保护膜发生表面破损或其下表面的涂层已破损后，叶片前缘最外层的保护膜极难去除，增加了叶片前缘维修难度和成本；同时也无法永久解决叶片前缘腐蚀问题，且在陆上叶片推广存在较大的成本难题。
最后一种叶片前缘保护技术则是在叶片前缘表面位置采用金属材料技术进行前缘防护,但其在风电叶片前缘防护一直未有量产的应用案例，主要是其与复合材料的灌注和粘接技术是技术难题，难以量产实现。
综上所述，当前主流的前缘保护技术各有各的优缺点，但均无法在叶片生命周期内实现免维修的目的，无法彻底解决风电叶片前缘防护问题，使得风电叶片前缘腐蚀问题和防护技术已成为大型叶片急需攻克的技术难点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叶片前缘抗腐蚀结构及其应用方法，在保留耐雨蚀性能的基础上，有效解决金属材料与复合材料的应用融合以及应用工艺，实现防护技术的量产应用，推动解决行业前缘防护难题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种叶片前缘抗腐蚀结构，包括钛合金金属薄膜，所述钛合金金属薄膜的长度超过10m，总宽度为150mm-400mm；所述钛合金金属薄膜表面设置有若干用于树脂通过的孔洞；所述钛合金金属薄膜的厚度均匀且厚度为0.5mm-3mm。
进一步，所述钛合金金属薄膜长度方向的两侧根据叶片的气动外形设计成贴合叶片前缘的圆弧形状。
本技术方案的有益效果在于：
①钛合金本身的强度非常高且在低温和超低温下，仍能保持其力学性能的稳定，且其疲劳性能优异（疲劳极限现象）。同时，在潮湿的大气和海水介质中，其抗蚀性远优于不锈钢，对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强，对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等均有优良的抗腐蚀能力。本技术方案中的抗腐蚀结构的前缘防护能力优异，优于目前的前缘保护漆和前缘保护膜，尤其是在耐紫外、耐雨蚀和耐电化学腐蚀等方面。
②可以突破现有涂料工艺技术的厚度上限，提升前缘防护体系的整体厚度（可实现3mm的总厚度），带来超过50％的防护能力提升，更好地防护叶片前缘雨蚀。
一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法，利用上述的一种叶片前缘抗腐蚀结构来实现，包括以下步骤：
贴密封胶带：在待贴膜区域四周贴一圈密封胶带，密封胶带的轴向长度为叶根方向超出待贴膜区域40-60mm，叶尖方向粘贴在叶片叶尖上；密封胶带的弦向宽度为超出钛合金金属薄膜宽度15-25mm；
画定位线：在叶片长度方向的PS和SS面距离前缘合模缝a处和b处分别做标记点的起点，每间隔1m做标记点并最终连接形成一条直线，即形成金属膜定位参考线和玻纤布定位参考线；a处是钛合金金属膜的标记点起点；b处是手糊补强玻纤布的标记点的起点，a和b的长度取决于钛合金金属薄膜的宽度和手糊补强玻纤布的宽度；
铺放玻纤布：根据已有的玻纤布定位参考线，将手糊补强玻纤布固定铺放在叶片前缘位置，并擀平贴合壳体；
铺放钛合金金属薄膜：根据已有的金属膜定位参考线，从叶根向叶尖方向用纸胶带将钛合金金属薄膜固定在叶片前缘区域，保证铺放过程中钛合金金属薄膜与金属膜定位参考线齐平；
铺放脱模布：将脱模布均匀铺放在叶片前缘区域，覆盖在钛合金金属薄膜和手糊补强玻纤布上方，脱模布铺放过程中，用纸胶带将脱模布固定在叶片前缘；
铺放辅助材料：辅助材料包括铺放带孔隔离膜、导流网、抽气管路和注胶管路；
建立真空系统：将真空袋膜沿叶片前缘四周的密封胶位置进行粘贴密封，对叶片前缘区域进行抽真空，建立真空系统；
固化成型：真空灌注环氧树脂，之后对叶片前缘区域进行加热并保温，保持真空度，使手糊补强玻纤布和树脂固化成型，同时与钛合金金属薄膜形成粘接界面；
冷却处理：完成固化成型后，冷却至室温，撕除辅助材料。
进一步，在冷却处理之后，还包括打磨处理：将粘贴的纸胶带以及对需要进行后续涂层区域进行打磨处理，形成粗糙表面。
进一步，在贴密封胶带之前，还包括叶片前期处理：对叶片前缘进行前期处理，前期处理包括修补、打磨和修型，之后使用除尘布清理前缘的施工区域。
进一步，建立的真空系统要求真空度达到-90KPa以下，保压10min下降不超过10mbar。
一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法，利用上述的一种叶片前缘抗腐蚀结构来实现，包括以下步骤：
铺放脱模布：在叶片PS面和SS面的壳体模具表面涂覆脱模剂，之后铺放脱模布；
铺放钛合金金属薄膜：在叶片PS面和SS面的壳体模具前缘位置的脱模布上表面分别继续铺放一层钛合金金属薄膜，所述钛合金金属薄膜的长度超过10m，单侧宽度为100～200mm；
铺放玻纤、芯材和主梁：按照叶片生产工艺进行玻纤、芯材、主梁的铺层；
建立真空灌注系统：对叶片PS面和SS面壳体建立真空灌注系统；
真空灌注成型：用环氧树脂进行真空灌注，最终形成叶片PS和SS壳体；
叶片成型：PS和SS壳体合模形成叶片。
进一步，叶片成型之后，还包括打磨涂装工序：按照叶片涂装工艺完成最后的打磨涂装工序，完成叶片的生产。
本技术方案的有益效果在于：
①解决了金属材料与玻璃纤维布灌注应用的技术难题，实现了耐雨蚀性能优异的金属材料在风电叶片的应用。
②操作简单，与叶片手糊补强工序或叶片壳体铺层灌注一起完成生产，无需熟练涂装的工人操作，同时提升前缘防护的工序效率。
附图说明
图1为本发明实施例一中一种叶片前缘抗腐蚀结构的结构示意图；
图2为本发明实施例二中一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法中的应用示意图；
图3为本发明实施例二和三中一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法中叶片截面示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：钛合金金属薄膜1、孔洞2、圆弧形状3、叶片前缘4、手糊补强玻纤布5、脱模布6、真空袋膜7。
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。
雨蚀的本质是材料的疲劳累积损伤，除风场所处位置对应的年平均降雨量和叶片叶尖线速以外，影响材料耐雨蚀性能的关键因素还有防护材料本身的性能（拉伸强度和耐疲劳性能等）、耐环境温度和耐环境老化的性能（防护材料的拉伸强度和耐疲劳性能极易受老化和温度的影响从而导致耐雨蚀性能的下降）。研究表明强度高、疲劳性能优异且耐环境老化和受温度影响小的材料的耐雨蚀能力更出色。钛合金本身的强度非常高且在低温和超低温下，仍能保持其力学性能的稳定，且其疲劳性能优异（疲劳极限现象）。同时，在潮湿的大气和海水介质中，其抗蚀性远优于不锈钢，对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强，对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等均有优良的抗腐蚀能力。综上所述，钛合金金属材料是一种理想的风电叶片耐雨蚀和耐腐蚀防护材料。但是对于钛合金金属材料应用在风电叶片前缘是技术难题。
实施例一
基本如附图1所示：一种叶片前缘抗腐蚀结构，包括钛合金金属薄膜1，钛合金金属薄膜1的长度超过10m，总宽度为150mm-400mm；钛合金金属薄膜1表面设置有若干组用于树脂通过的孔洞2，每组孔洞2沿钛合金金属薄膜1的长度方向依次布置。钛合金金属薄膜1的厚度均匀且厚度为0.5mm-3mm(可以突破现有涂料工艺技术的厚度上限，提升前缘防护体系的整体厚度(可实现3mm的总厚度)，带来超过50％的防护能力提升，更好地防护叶片前缘4雨蚀)。钛合金金属薄膜1长度方向的两侧根据叶片的气动外形设计成贴合叶片前缘4的圆弧形状3。
钛合金本身的强度非常高且在低温和超低温下，仍能保持其力学性能的稳定，且其疲劳性能优异(疲劳极限现象)。同时，在潮湿的大气和海水介质中，其抗蚀性远优于不锈钢，对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强，对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等均有优良的抗腐蚀能力。本技术方案中的抗腐蚀结构的前缘防护能力优异，优于目前的前缘保护漆和前缘保护膜，尤其是在耐紫外、耐雨蚀和耐电化学腐蚀等方面。
实施例二
一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法，利用实施例一中的一种叶片前缘抗腐蚀结构来实现，如图2所示，包括以下步骤：
叶片前期处理：对叶片前缘4进行前期处理，前期处理包括修补、打磨和修型等，之后使用干净的除尘布清理前缘的施工区域，确保该区域清洁无污染；
贴密封胶带：在待贴膜区域四周贴一圈密封胶带，密封胶带的轴向长度为叶根方向超出待贴膜区域40-60mm，叶尖方向粘贴在叶片叶尖上；密封胶带的弦向宽度为超出钛合金金属薄膜1宽度15-25mm；
画定位线：在叶片长度方向的PS和SS面距离前缘合模缝a处和b处分别做标记点的起点，每间隔1m做标记点并最终连接形成一条直线，即形成金属膜定位参考线和玻纤布定位参考线，并用不同颜色做区分；a处是钛合金金属膜的标记点起点；b处是手糊补强玻纤布5的标记点的起点，a和b的长度取决于钛合金金属薄膜1的宽度和手糊补强玻纤布5的宽度；
铺放玻纤布：根据已有的玻纤布定位参考线，将手糊补强玻纤布5固定铺放在叶片前缘4位置，并擀平贴合壳体；用混合好的手糊树脂进行手糊成型，手糊过程中应去除手糊补强玻纤布5中的气泡，确认手糊补强玻纤布5边缘贴合玻纤布定位参考线，最后清理叶片前缘4区域多余的树脂；
铺放钛合金金属薄膜1：根据已有的金属膜定位参考线，从叶根向叶尖方向用纸胶带将钛合金金属薄膜1固定在叶片前缘4区域，保证铺放过程中钛合金金属薄膜1平整、没有褶皱现象且与金属膜定位参考线齐平；
铺放脱模布6：将脱模布6均匀铺放在叶片前缘4区域，覆盖在钛合金金属薄膜1和手糊补强玻纤布5上方，注意脱模布6不能嵌入钛合金金属薄膜1或手糊补强玻纤布5下方；脱模布6铺放过程中，用纸胶带将脱模布6固定在叶片前缘4；
铺放辅助材料：辅助材料包括铺放带孔隔离膜、导流网、抽气管路和注胶管路；
建立真空系统：将真空袋膜7沿叶片前缘4四周的密封胶位置进行粘贴密封，同时用手指按压贴紧；对叶片前缘4区域进行抽真空，建立真空系统要求真空度达到-90KPa以下，保压10min下降不超过10mbar；过程中需要检查钛合金金属薄膜1贴合壳体情况，保证无褶皱和无脱模布6内嵌在手糊补强玻纤布5或钛合金金属薄膜1之下；如果存在褶皱，需要用辊压工具将褶皱区域擀平；
固化成型：真空灌注环氧树脂，之后对叶片前缘4区域进行加热并保温，保持真空度，具体地，之后用电热毯包裹前缘区域，设置70℃保温4h以上，真空度保持-90KPa以下，使手糊补强玻纤布5和树脂固化成型，同时与钛合金金属薄膜1形成良好的粘接界面；
冷却处理：完成固化成型后，冷却至室温，撕除辅助材料，检查整个钛合金金属薄膜1区域，记录异常及缺陷情况，确认缺陷及维修方式；
打磨处理：将粘贴的纸胶带以及对需要进行后续涂层区域进行打磨处理，形成粗糙表面。最后正常涂装叶片的腻子和油漆，完成叶片的后续涂装过程。
实施例三
一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法，利用实施例一的一种叶片前缘抗腐蚀结构来实现，包括以下步骤：
铺放脱模布6：在叶片PS面和SS面的壳体模具表面涂覆脱模剂，之后铺放脱模布6；
铺放钛合金金属薄膜1：在叶片PS面和SS面的壳体模具前缘位置的脱模布6上表面分别继续铺放一层钛合金金属薄膜1，钛合金金属薄膜1的长度超过10m，单侧宽度为100～200mm；铺放钛合金金属薄膜1的过程中保证无褶皱、弯曲以及变形等缺陷；
铺放玻纤、芯材和主梁：按照叶片生产工艺进行玻纤、芯材、主梁的铺层；
建立真空灌注系统：对叶片PS面和SS面壳体建立真空灌注系统；
真空灌注成型：用环氧树脂进行真空灌注，最终形成叶片PS和SS壳体；
叶片成型：PS和SS壳体合模形成叶片；如图3所示，
打磨涂装工序：按照叶片涂装工艺完成最后的打磨涂装工序，完成叶片的生产。
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。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (8)
1.一种叶片前缘抗腐蚀结构，其特征在于：包括钛合金金属薄膜(1)，所述钛合金金属薄膜(1)的长度超过10m，总宽度为150mm-400mm；所述钛合金金属薄膜(1)表面设置有若干用于树脂通过的孔洞(2)；所述钛合金金属薄膜(1)的厚度均匀且厚度为0.5mm-3mm。
2.根据权利要求1所述的一种叶片前缘抗腐蚀结构，其特征在于：所述钛合金金属薄膜(1)长度方向的两侧根据叶片的气动外形设计成贴合叶片前缘(4)的圆弧形状(3)。
3.一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法，其特征在于：利用权利要求1-2任一项所述的一种叶片前缘抗腐蚀结构来实现，包括以下步骤：
贴密封胶带：在待贴膜区域四周贴一圈密封胶带，密封胶带的轴向长度为叶根方向超出待贴膜区域40-60mm，叶尖方向粘贴在叶片叶尖上；密封胶带的弦向宽度为超出钛合金金属薄膜(1)宽度15-25mm；
画定位线：在叶片长度方向的PS和SS面距离前缘合模缝a处和b处分别做标记点的起点，每间隔1m做标记点并最终连接形成一条直线，即形成金属膜定位参考线和玻纤布定位参考线；a处是钛合金金属膜的标记点起点；b处是手糊补强玻纤布(5)的标记点的起点，a和b的长度取决于钛合金金属薄膜(1)的宽度和手糊补强玻纤布(5)的宽度；
铺放玻纤布：根据已有的玻纤布定位参考线，将手糊补强玻纤布(5)固定铺放在叶片前缘(4)位置，并擀平贴合壳体；
铺放钛合金金属薄膜(1)：根据已有的金属膜定位参考线，从叶根向叶尖方向用纸胶带将钛合金金属薄膜(1)固定在叶片前缘(4)区域，保证铺放过程中钛合金金属薄膜(1)与金属膜定位参考线齐平；
铺放脱模布(6)：将脱模布(6)均匀铺放在叶片前缘(4)区域，覆盖在钛合金金属薄膜(1)和手糊补强玻纤布(5)上方，脱模布(6)铺放过程中，用纸胶带将脱模布(6)固定在叶片前缘(4)；
铺放辅助材料：辅助材料包括铺放带孔隔离膜、导流网、抽气管路和注胶管路；
建立真空系统：将真空袋膜(7)沿叶片前缘(4)四周的密封胶位置进行粘贴密封，对叶片前缘(4)区域进行抽真空，建立真空系统；
固化成型：真空灌注环氧树脂，之后对叶片前缘(4)区域进行加热并保温，保持真空度，使手糊补强玻纤布(5)和树脂固化成型，同时与钛合金金属薄膜(1)形成粘接界面；
冷却处理：完成固化成型后，冷却至室温，撕除辅助材料。
4.根据权利要求3所述的一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法，其特征在于：在冷却处理之后，还包括打磨处理：将粘贴的纸胶带以及对需要进行后续涂层区域进行打磨处理，形成粗糙表面。
5.根据权利要求3所述的一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法，其特征在于：在贴密封胶带之前，还包括叶片前期处理：对叶片前缘(4)进行前期处理，前期处理包括修补、打磨和修型，之后使用除尘布清理前缘的施工区域。
6.根据权利要求3所述的一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法，其特征在于：建立的真空系统要求真空度达到-90KPa以下，保压10min下降不超过10mbar。
7.一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法，其特征在于：利用权利要求1-2任一项所述的一种叶片前缘抗腐蚀结构来实现，包括以下步骤：
铺放脱模布(6)：在叶片PS面和SS面的壳体模具表面涂覆脱模剂，之后铺放脱模布(6)；
铺放钛合金金属薄膜(1)：在叶片PS面和SS面的壳体模具前缘位置的脱模布(6)上表面分别继续铺放一层钛合金金属薄膜(1)，所述钛合金金属薄膜(1)的长度超过10m，单侧宽度为100～200mm；
铺放玻纤、芯材和主梁：按照叶片生产工艺进行玻纤、芯材、主梁的铺层；
建立真空灌注系统：对叶片PS面和SS面壳体建立真空灌注系统；
真空灌注成型：用环氧树脂进行真空灌注，最终形成叶片PS和SS壳体；
叶片成型：PS和SS壳体合模形成叶片。
8.根据权利要求7所述的一种叶片前缘抗腐蚀结构的应用方法，其特征在于：叶片成型之后，还包括打磨涂装工序：按照叶片涂装工艺完成最后的打磨涂装工序，完成叶片的生产。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310878523.5A CN116677555A (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 一种叶片前缘抗腐蚀结构及其应用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310878523.5A CN116677555A (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 一种叶片前缘抗腐蚀结构及其应用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116677555A true CN116677555A (zh) | 2023-09-01 |
Family
ID=87783949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310878523.5A Pending CN116677555A (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 一种叶片前缘抗腐蚀结构及其应用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116677555A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101705922A (zh) * | 2009-11-30 | 2010-05-12 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 大型复合材料风电叶片及其制备方法 |
| CN202849306U (zh) * | 2012-06-28 | 2013-04-03 | 辛湘杰 | 一种防腐耐冰的新型风电叶片 |
| CN115380159A (zh) * | 2020-02-25 | 2022-11-22 | 通用电气公司 | 用于转子叶片的钨基耐腐蚀前缘保护盖 |
-
2023
- 2023-07-18 CN CN202310878523.5A patent/CN116677555A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101705922A (zh) * | 2009-11-30 | 2010-05-12 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 大型复合材料风电叶片及其制备方法 |
| CN202849306U (zh) * | 2012-06-28 | 2013-04-03 | 辛湘杰 | 一种防腐耐冰的新型风电叶片 |
| CN115380159A (zh) * | 2020-02-25 | 2022-11-22 | 通用电气公司 | 用于转子叶片的钨基耐腐蚀前缘保护盖 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《化工百科全书》编辑委员会，化学工业出版社《化工百科全书》编辑部: "《《化工百科全书》专业卷 冶金和金属材料》", 冶金工业出版社, pages: 233 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101749194B (zh) | 一种大型风力发电机组风轮叶片及其成型方法 | |
| EP2274514B1 (en) | A wind turbine blade | |
| CN103847108B (zh) | 玻璃钢叶片根部干纤维的维修方法 | |
| CN112339388B (zh) | 一种基于ptfe纳米功能复合膜制备方法及应用 | |
| CN108223264B (zh) | 一种风力发电机叶片、叶片表面防护结构及其施工方法 | |
| EP3298275A1 (en) | Aerodynamic shroud and method | |
| CN109571991B (zh) | 采用不同材料制备风电叶片主梁的方法 | |
| CN110328866B (zh) | 一种大型风电叶片加长用叶尖套的制作方法 | |
| CN111042997B (zh) | 一种风力机叶片主梁重大结构性损伤补强性修复方法 | |
| CN113146142A (zh) | 复合材料快速修理飞机金属蒙皮孔边裂纹装置和方法 | |
| CN112060633A (zh) | 一种叶片后缘腹板和第三腹板一体制作方法 | |
| CN201714588U (zh) | 风电叶片叶尖避雷装置保护套 | |
| CN108661852B (zh) | 复合保护层和叶片 | |
| CN116677555A (zh) | 一种叶片前缘抗腐蚀结构及其应用方法 | |
| CN115782276B (zh) | 一种叶片前缘防护体系的构建方法 | |
| CN105140326B (zh) | 一种具有光伏组件的结构件及其制备方法 | |
| CN116658355A (zh) | 一种风力涡轮机叶片的前缘防护罩及其高可靠性安装方法 | |
| CN111231369A (zh) | 防护壳体及其制备方法、风电叶片的制造方法 | |
| CN113942252B (zh) | 一种粘接法兰模具与叶片蒙皮一体灌注成型的方法 | |
| CN205783620U (zh) | 一种空调外导风板及包括其的空调 | |
| CN112901428B (zh) | 一种风电叶片避雷系统的制作方法 | |
| CN109514885A (zh) | 一种前缘防腐蚀的风电叶片及其成型方法 | |
| CN209682957U (zh) | 一种前缘防腐蚀的风电叶片 | |
| CN113787740A (zh) | 一种风力机叶片后缘补强性修复方法 | |
| CN102179938A (zh) | 风电叶片后缘粘合补强工艺 |
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 |
Application publication date: 20230901 |