CN211138395U - 一种高模量风电叶片用多轴向织物 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高模量风电叶片用多轴向织物，其特征在于：包括从上至下依次设置的第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层，所述第二纤维层的玻璃纤维无捻粗纱以第一纤维层的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈30度；所述第三纤维层的玻璃纤维无捻粗纱以第一纤维层的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈150度，并以第二纤维层的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈120度；所述第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层均通过涤纶丝捆绑编织成一个整体结构。本实用新型的多层复合织物，具有更高的力学性能，工艺先进。

Description

一种高模量风电叶片用多轴向织物

技术领域

本实用新型属于新型材料技术领域，涉及一种工业用纺织品，特别涉及一种高模量风电叶片用多轴向织物。

背景技术

中国风电一直以“三北”地区，及东南沿海省份等风资源丰富的地区为集中装机地区，但随着风电高速增长，并网与消纳能力不足，弃风限电的问题较为严重，中国风电正在谋求另一条出路，即向并网条件较好的低风速地区发展。我国低风速地区资源非常丰富，可利用的低风速资源面积约占全国风能资源区的68%。而超低风速是指二级风圈和三级风圈，是指风速在2-5米/秒之间，超低风速资源达到全国风能资源的85%。并且，低风速和超低风速资源都接近电网负荷的受端地区，更容易被直接消纳。

由于低风速风电机组具有叶片长、轮毂高、切入风速低等特点，对风电叶片机组的要求更高，但为了适应市场的需要，开发适应于低风速或超低风速的新叶型的增强材料是必要的。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种高模量风电叶片用多轴向织物，具有更高的力学性能，工艺先进。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种高模量风电叶片用多轴向织物，其特征在于：包括从上至下依次设置的第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层，所述第二纤维层的玻璃纤维无捻粗纱以第一纤维层的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈30度；所述第三纤维层的玻璃纤维无捻粗纱以第一纤维层的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈150度，并以第二纤维层的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈120度；所述第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层均通过涤纶丝捆绑编织成一个整体结构。

通过采用上述技术方案，本实用新型的高模量风电叶片用多轴向织物是一种在0度方向和正负30度斜向方向双重性能设计的结构织物，选用高强高模玻璃纤维，从根本上提升产品的力学性能。

本实用新型进一步设置为：将所述第三纤维层捆绑于所述第二纤维层的涤纶丝与第一纤维层平行设置。

本实用新型进一步设置为：将所述第一纤维层捆绑于所述第二纤维层的涤纶丝设置为波浪状。

通过采用上述技术方案，由于三层纤维层通过不同角度设置，所以在编织上，通过不同的编织方法来分别对三层纤维分别进行相应符合的编织，提高了整体结构的稳固性。

本实用新型进一步设置为：所述第一纤维层的玻璃纤维无捻粗纱规格为2400TEX，密度为7-10根/英寸，纤维单位重量为661-945(±3%)克。

本实用新型进一步设置为：所述第二纤维层和第三纤维层的玻璃纤维无捻粗纱规格均为300TEX，密度均为9-13根/英寸，纤维单位重量均为202-307(±3%)克。

通过采用上述技术方案， 编织工艺在铺纱角度上的设计，是为了更加有效的增加主受力方向0度方向的强度模量，纬向纱线铺设有助于提升织物和结构稳定性，使织物形成一个预定型的整体结构，同时提升织物在合方向的受力能力，提升织物的剪切性能等综合性能指标。

本实用新型进一步设置为：所述第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层的玻璃纤维无捻粗纱均为高模量环氧型纱线。

通过采用上述技术方案，选用的高模量纱线，强力较普通纱线的提升25%以上，模量提升10%以上，从而提升织物的强度和模量，满足叶型力学性能要求。

通过采用上述技术方案，所述涤纶丝为聚酯纱线。

本实用新型具有下述优点：通过正、负30度方向进行铺层，可在原有横向受力有富余的情况下使部分受力转移到0度方向，使0度方向可以承受更大的载荷，从而可使叶片做到更大，捕风能力更好，以适用于超低风速区进行使用。

本实用新型提供的产品，可以根据对织物的轴向方向和重量及强度模量的要求进行设计，同时根据使用的需要对产品的尺寸进行设计，充分满足了后道工艺的要求和改进。

附图说明

图1：为本实用新型的拆分结构的示意图；

图2：为本实用新型的第一纤维层与第二纤维层编织结构的示意图；

图3：为本实用新型的第二纤维层和第三纤维层编制结构的示意图；

图中：1. 第一纤维层，2. 第二纤维层，3. 第三纤维层，4. 涤纶丝。

具体实施方式

参照图1所示，本实施例的一种高模量风电叶片用多轴向织物，其特征在于：包括从上至下依次设置的第一纤维层1、第二纤维层2和第三纤维层3，所述第二纤维层2的玻璃纤维无捻粗纱以第一纤维层1的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈30度；所述第三纤维层3的玻璃纤维无捻粗纱以第一纤维层1的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈150度，并以第二纤维层2的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈120度；所述第一纤维层1、第二纤维层2和第三纤维层3均通过涤纶丝4捆绑编织成一个整体结构。

将所述第三纤维层3捆绑于所述第二纤维层2的涤纶丝4与第一纤维层1平行设置。故贴合时会有交错的贴合点，则涤纶丝根据贴合点进行交错的编织，最后形成一条平行第一纤维层的编织线。

将所述第一纤维层1捆绑于所述第二纤维层2的涤纶丝4设置为波浪状。由于第二纤维层1与第三纤维层3的涤纶编织线是平行第一纤维层的，故通过第二纤维层2与第三纤维的涤纶编织线将第一纤维层1编织在第二纤维层2的上端，从而达到三层纤维层捆绑编织换成一个总的结构。

所述第一纤维层1的玻璃纤维无捻粗纱规格为2400TEX，密度为7-10根/英寸，纤维单位重量为661-945(±3%)克。

所述第二纤维层2和第三纤维层3的玻璃纤维无捻粗纱规格均为300TEX，密度均为9-13根/英寸，纤维单位重量均为202-307(±3%)克。

所述第一纤维层1、第二纤维层2和第三纤维层3的玻璃纤维无捻粗纱均为高模量环氧型纱线。

通过采用上述技术方案，本实用新型以2400TEX的高模量玻璃纤维环氧纱为经向（0度）纤维上层1，密度每英寸9根，纤维单位重量864克；中层2以300TEX高模量玻璃纤维环氧纱为30度方向纤维层，纤维单位重量250克；下层3以300TEX高模量玻璃纤维环氧纱为负30度方向的纤维层，纤维单位重量250克；三层纱线层经聚酯纱线缝编成一个整体，其中聚酯纤维的单位面积质量为8克/平方米，织物的总单位面积质量为1372克/平方米，0度方向和±30度方向的纱线单丝强度均不小于0.45N/TEX，拉伸弹性模量为85GPa。

本实用新型作为一种高模量风电叶片用多轴向织物，可以根据叶片工艺的需要进行工艺性改进设计，包括纱线规格特性、重量分布要求、织物的编织工艺调整等。

以上所述仅为本申请的实施例而已，而且，本申请中零部件所取的名称也可以不同，并不限制本申请中的名称。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。由此，本申请并不局限与下述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。凡在本申请的构思和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种高模量风电叶片用多轴向织物，其特征在于：包括从上至下依次设置的第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层，所述第二纤维层的玻璃纤维无捻粗纱以第一纤维层的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈30度；所述第三纤维层的玻璃纤维无捻粗纱以第一纤维层的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈150度，并以第二纤维层的玻璃纤维无捻粗纱为基准线，顺时针呈120度；所述第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层均通过涤纶丝捆绑编织成一个整体结构。

2.根据权利要求1所述的一种高模量风电叶片用多轴向织物，其特征在于：将所述第三纤维层捆绑于所述第二纤维层的涤纶丝与第一纤维层平行设置。

3.根据权利要求2所述的一种高模量风电叶片用多轴向织物，其特征在于：将所述第一纤维层捆绑于所述第二纤维层的涤纶丝设置为波浪状。

4.根据权利要求1所述的一种高模量风电叶片用多轴向织物，其特征在于：所述第一纤维层的玻璃纤维无捻粗纱规格为2400TEX，密度为7-10根/英寸，纤维单位重量为661-945克。

5.根据权利要求1所述的一种高模量风电叶片用多轴向织物，其特征在于：所述第二纤维层和第三纤维层的玻璃纤维无捻粗纱规格均为300TEX，密度均为9-13根/英寸，纤维单位重量均为202-307克。

6.根据权利要求1所述的一种高模量风电叶片用多轴向织物，其特征在于：所述第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层的玻璃纤维无捻粗纱均为高模量环氧型纱线。

7.根据权利要求1所述的一种高模量风电叶片用多轴向织物，其特征在于：所述涤纶丝为聚酯纱线。

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