專利名稱：一種改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，具體涉及一種改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)能作為新能源的一個(gè)重要分支，以其清潔、安全、穩(wěn)定的特點(diǎn)，受到廣泛的關(guān)注。 風(fēng)電機(jī)組是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其中葉片作為風(fēng)電機(jī)組的核心部件之一，其生產(chǎn)過程直接影響風(fēng)電機(jī)組的質(zhì)量，且隨著國(guó)內(nèi)外兆瓦級(jí)葉片的快速發(fā)展，葉片發(fā)電功率越來越大，葉片亦越來越長(zhǎng)，因此對(duì)葉片性能和制造質(zhì)量的要求亦愈來愈高。目前，兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電葉片的成型工藝基本上有兩種方式手糊成型和真空樹脂導(dǎo)入成型。這二種成型方式，葉片的整個(gè)結(jié)構(gòu)都是在葉片模具中完成的，然而，隨著葉片的尺寸越來越大，手糊成型的效率就顯得非常低，不利于商業(yè)化和工業(yè)化；另一方面，由于葉片尺寸變大，根部厚度變厚，對(duì)真空樹脂導(dǎo)入成型工藝又提出了嚴(yán)格的要求，容易出現(xiàn)灌注不透、褶皺、包死等缺陷。目前還沒有其它方法克服這兩種生產(chǎn)模式的缺點(diǎn)。因此，很有必要在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)一種生產(chǎn)效率較高，能使葉片根部構(gòu)成一個(gè)整體，穩(wěn)定性好，強(qiáng)度高的葉片根部制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)效率較高，能使葉片根部構(gòu)成一個(gè)整體，穩(wěn)定性好，強(qiáng)度高的葉片根部制備方法，該方法能解決現(xiàn)有技術(shù)中工作效率低，灌注不透、褶皺或包死等缺點(diǎn)。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法包括以下步驟
一種改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，其特征在于包括以下步驟
a、首先將葉片放置在水平支架上，并使葉片的軸線與纏繞機(jī)的軸線在同一直線上，而且使纏繞機(jī)的纏繞臂和纏繞機(jī)的軸線平行，以保證纏繞張力均勻，然后切割葉片根部前后緣粘接位置的玻璃鋼及膠粘劑毛邊(葉片根部合模成型時(shí)在前后緣粘接處常留有部分玻璃鋼和粘結(jié)劑，在纏繞根部之前需切割修整)，然后對(duì)葉片的根部纏繞區(qū)域表面進(jìn)行處理圓滑。清理灰塵，然后用干凈棉布蘸取少量樹脂膠液將葉片根部纏繞區(qū)域表面擦拭一遍，以降低表面粗糙度，增加比表面積，同時(shí)也可以除去表面殘留灰塵。然后在葉片的根部纏繞區(qū)域表面均勻刮涂一層用于封堵玻璃鋼表面微觀不平的結(jié)構(gòu)膠，用平板膩刀將葉片的根部纏繞區(qū)域表面的結(jié)構(gòu)膠刮掉，該步驟刮涂結(jié)構(gòu)膠的目的主要是用來封堵玻璃鋼表面的微觀不平，以便后期纏繞的纖維布能與葉片表面緊密結(jié)合；
b、將干纖維布浸漬樹脂后收卷在紙筒上備用，將浸漬樹脂的纖維布連接在纏繞臂上并用定位器固定住浸漬樹脂的纖維布，(本發(fā)明根據(jù)纏繞臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)一種能固定在纏繞臂上的定位固定器，通過定位器固定在纏繞臂的一端可以使纖維布固定在纏繞臂上，不會(huì)松動(dòng)，纏繞張力一致，方便后續(xù)纏繞，可以大大提高纏繞效率)然后通過纏繞機(jī)的纏繞臂旋轉(zhuǎn)將浸漬樹脂的纖維布纏繞在葉片的根部纏繞區(qū)域上，纏繞過程中先纏繞尺寸大的浸漬樹脂的纖維布，然后再纏繞尺寸小的浸漬樹脂的纖維布(本發(fā)明在前期大量實(shí)驗(yàn)研究過程中發(fā)現(xiàn)，如果纏繞尺寸一致的浸漬樹脂的纖維布，纖維布不可避免的會(huì)出現(xiàn)褶皺、變形等， 直接影響到纖維布的纏繞效率和葉片根部的質(zhì)量，本發(fā)明經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)研究后表明，以先纏繞尺寸大的浸漬樹脂的纖維布，然后再纏繞尺寸小的浸漬樹脂的纖維布的方式可以解決以上所述的纖維布褶皺、變形等缺點(diǎn))，并在葉片的四周不停的用毛輥趕壓氣泡，并將氣泡完全趕壓干凈，在葉片根部纏繞需要厚度的浸漬樹脂的纖維布，纏繞結(jié)束后，在葉片的根部上的纖維布表面鋪設(shè)一層脫模布，固化后方便后期的表面修整。C、將纏繞好的葉片的根部放置在加熱室內(nèi)，用熱空氣加熱固化浸漬樹脂的纖維布，本發(fā)明對(duì)浸漬樹脂的纖維布的固化條件也進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)篩選，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)浸漬樹脂的纖維布的固化加熱溫度不能超過80°C，超過80°C樹脂固化過快容易產(chǎn)生褶皺、變形、纖維布不服貼等缺點(diǎn)，直接影響葉片質(zhì)量，但固化溫度也不能太低，溫度太低，樹脂固化不充分葉片質(zhì)量也受到影響，且生產(chǎn)效率低；本發(fā)明篩選實(shí)驗(yàn)的優(yōu)選加熱固化溫度為70°C，固化時(shí)間為7個(gè)小時(shí)，并且在加熱過程中，應(yīng)先低溫(40°C 50°C)預(yù)固化，用熱風(fēng)機(jī)加熱時(shí)， 注意溫度的上升速度不能太快，保持在2個(gè)小時(shí)以上緩慢升溫到70°C，最高溫度不要超過 80°C，待葉片的根部表面的浸漬樹脂的纖維布固化后，處理表面的毛刺，最后在表面刮上膩?zhàn)蛹纯?。作為?yōu)選方案，以上所述的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，步驟a中在風(fēng)機(jī)葉片纏繞大壁的中心安裝一個(gè)激光器，纏繞前先觀測(cè)激光器射出的點(diǎn)與葉片各個(gè)截面和葉片軸線的交點(diǎn)是否在同一處，如果在同一處，即葉片軸線與纏繞機(jī)的軸線吻合，如果不在同一處，則要調(diào)節(jié)水平支架的高度，直到吻合然后固定，本發(fā)明采用激光射線對(duì)準(zhǔn)方式可以保證葉片的軸線與纏繞機(jī)的軸線在同一直線上，從而可以保證纏繞張力大小均勻，保證纏繞質(zhì)量。作為優(yōu)選方案，以上所述的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，步驟b在葉片的根部纏繞浸漬樹脂的纖維布的過程中，使纖維布緊靠纏繞壁，纏繞機(jī)的纏繞臂的張力控制在200N，張力控制精度為5%，纏繞的速度控制在0. 3m/s，本發(fā)明根據(jù)風(fēng)機(jī)葉片根部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和浸漬樹脂的纖維布的特點(diǎn)，通過大量實(shí)驗(yàn)篩選不同的纏繞張力(10牛至1000 牛)和纏繞速度(0. 1至5m/s)，以浸漬樹脂的纖維布在葉片根部的纏繞緊密度、服貼性、均勻度、是否有褶皺和變形等為評(píng)價(jià)指標(biāo)，最后確定纏繞機(jī)在纏繞過程中纏繞臂的最佳張力值200N和纖維布在風(fēng)機(jī)葉片根部的最佳纏繞速度0. 3m/s,能夠使樹脂纖維布緊密均勻的纏繞在風(fēng)機(jī)葉片根部，不會(huì)出現(xiàn)褶皺或包死等缺點(diǎn)，可以保證葉片根部質(zhì)量。并且在纏繞過程中，當(dāng)葉片根部纏繞一定層數(shù)纖維布后，本發(fā)明通過纏繞機(jī)的手搖柄將纏繞機(jī)的軸線向前推進(jìn)一定的工藝距離，優(yōu)選50mm，然后繼續(xù)纏繞一定層數(shù)纖維布，這種操作方式可以保證纖維布在葉片根部纏繞過渡均勻，不會(huì)出現(xiàn)局部厚度不均勻的缺點(diǎn)，可以提高葉片根部的制作質(zhì)量。作為優(yōu)選方案，以上所述的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，步驟b 在葉片的根部纏繞浸漬樹脂的纖維布的過程中，浸漬樹脂的纖維布的尺寸大小范圍是 1. 27πΓ0.細(xì)，本發(fā)明纏繞過程中經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)篩選，確定最佳的浸漬樹脂的纖維布的寬度尺寸大小，即0. 4至1. 27m,因?yàn)槌叽邕^大或過小的浸漬樹脂的纖維布在葉片根部纏繞過程中均不能很好的服貼在葉片根部，纏繞不夠緊密，容易出現(xiàn)褶皺等，因此本發(fā)明在風(fēng)機(jī)葉片纏繞過程中嚴(yán)格控制浸漬樹脂纖維布的尺寸大?。徊⑶冶景l(fā)明采用先纏繞尺寸大的浸漬樹脂的纖維布，然后再纏繞尺寸小的浸漬樹脂的纖維布，可以解決纖維布褶皺、變形等缺點(diǎn)。有益效果本發(fā)明提供的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明提供的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，可操作性強(qiáng)，工業(yè)化程度高， 生產(chǎn)效率高，尤其是采用優(yōu)選纏繞的方式(包括纏繞張力、纏繞速度、纖維布尺寸大小等主要因素)，能使風(fēng)機(jī)葉片根部纏繞成一個(gè)整體，制備得到穩(wěn)定、強(qiáng)度高、耐用、質(zhì)量?jī)?yōu)的風(fēng)機(jī)葉片。該方法打破了傳統(tǒng)二種葉片根部制備方法帶來的如灌注不透、褶皺、包死、制作效率低、依靠膠粘劑粘接不牢固等缺點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明提供的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法的過程示意圖。圖2是風(fēng)機(jī)葉片根部橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明提供的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法過程中纏繞臂和定位器安裝時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。一種改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，具體包括以下步驟
a、如圖1所示，首先將葉片(1)放置在水平支架(2)上，并使葉片(1)的軸線與纏繞機(jī) (3)的軸線在同一直線上，而且使纏繞機(jī)(3)的纏繞臂(3-1)和纏繞機(jī)(3)的軸線平行，切割葉片⑴根部前后緣粘接位置的玻璃鋼及膠粘劑毛邊，如圖2所示，然后對(duì)葉片⑴的根部(1-1)纏繞區(qū)域表面進(jìn)行處理，然后用樹脂膠液將葉片(1)的根部(1-1)纏繞區(qū)域表面潤(rùn)濕，并用干凈棉布將多余的膠液擦掉，然后在葉片(1)的根部(1-1)纏繞區(qū)域表面均勻刮涂一層用于封堵玻璃鋼表面微觀不平的結(jié)構(gòu)膠，然后用平板膩刀將葉片(1)的根部(1-1) 纏繞區(qū)域表面的結(jié)構(gòu)膠刮掉，備用；
b、將干纖維布浸漬樹脂后收卷在紙筒上備用，將浸漬樹脂的纖維布(4)連接在纏繞臂 (3-1)上并用定位器(5)固定住浸漬樹脂的纖維布G)，如圖3所示；然后通過纏繞機(jī)(3) 的纏繞臂(3-1)旋轉(zhuǎn)將浸漬樹脂的纖維布(4)纏繞在葉片(1)的根部(1-1)纏繞區(qū)域上， 纏繞過程中先纏繞尺寸大的浸漬樹脂的纖維布，然后再纏繞尺寸小的浸漬樹脂的纖維布， 并在葉片(1)的四周不停的用毛輥趕壓氣泡，并將氣泡完全趕壓干凈，在葉片(1)根部纏繞需要厚度的浸漬樹脂的纖維布，纏繞結(jié)束后，在葉片(1)的根部(1-1)上的纖維布表面鋪設(shè)一層脫模布，備用；
c、將纏繞好的葉片(1)的根部(1-1)放置在加熱室內(nèi)，用熱空氣加熱到70°C進(jìn)行固化 7個(gè)小時(shí)。在加熱過程中，先低溫(40°C 50°C)預(yù)固化，用熱風(fēng)機(jī)加熱時(shí)，控制溫度的上升速度，保持在2個(gè)小時(shí)以上緩慢升溫到70°C，最高溫度不要超過80°C。使浸漬樹脂的纖維布固化，待葉片(1)的根部(1-1)表面的浸漬樹脂的纖維布固化后，處理表面的毛刺，最后在表面刮上膩?zhàn)蛹纯?。以上所述的改良的兆瓦?jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，步驟b在葉片(1)的根部 (1-1)纏繞浸漬樹脂的纖維布(4)的過程中，纏繞機(jī)的纏繞臂(3-1)的張力是200N，張力控制精度為5%，纏繞的速度是0. 3m/s。以上所述的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，步驟b在葉片(1)的根部 (1-1)纏繞浸漬樹脂的纖維布(4)的過程中，先纏繞1. 27米幅寬的浸漬樹脂的纖維布，然后再纏繞尺寸較短0.4米幅寬的浸漬樹脂的纖維布，當(dāng)葉片根部纏繞5圈纖維布后，本發(fā)明通過纏繞機(jī)的手搖柄將纏繞機(jī)的軸線向前推進(jìn)50mm的工藝距離，然后繼續(xù)纏繞5圈纖維布以保證纖維布在葉片根部纏繞過渡均勻。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，其特征在于包括以下步驟a、首先將葉片⑴放置在水平支架(2)上，并使葉片⑴的軸線與纏繞機(jī)⑶的軸線在同一直線上，而且使纏繞機(jī)(3)的纏繞臂(3-1)和纏繞機(jī)(3)的軸線平行，切割葉片(1) 根部前后緣粘接位置的玻璃鋼及膠粘劑毛邊，然后對(duì)葉片(1)的根部(1-1)纏繞區(qū)域表面進(jìn)行處理，然后用樹脂膠液將葉片(1)的根部(1-1)纏繞區(qū)域表面潤(rùn)濕，并用干凈棉布將多余的膠液擦掉，然后在葉片(1)的根部(1-1)纏繞區(qū)域表面均勻刮涂一層用于封堵玻璃鋼表面微觀不平的結(jié)構(gòu)膠，然后用平板膩刀將葉片(1)的根部(1-1)纏繞區(qū)域表面的結(jié)構(gòu)膠刮掉，備用；b、將干纖維布浸漬樹脂后收卷在紙筒上備用，將浸漬樹脂的纖維布(4)連接在纏繞臂(3-1)上并用定位器(5)固定住浸漬樹脂的纖維布G)，然后通過纏繞機(jī)(3)的纏繞臂 (3-1)旋轉(zhuǎn)將浸漬樹脂的纖維布(4)纏繞在葉片(1)的根部(1-1)纏繞區(qū)域上，纏繞過程中先纏繞尺寸大的浸漬樹脂的纖維布，然后再纏繞尺寸小的浸漬樹脂的纖維布，并在葉片 (1)的四周不停的用毛輥趕壓氣泡，并將氣泡完全趕壓干凈，在葉片(1)根部纏繞需要厚度的浸漬樹脂的纖維布，纏繞結(jié)束后，在葉片(1)的根部(1-1)上的纖維布表面鋪設(shè)一層脫模布，備用；c、將纏繞好的葉片(1)的根部(1-1)放置在加熱室內(nèi)，用熱空氣加熱固化浸漬樹脂的纖維布，待葉片(1)的根部(1-1)表面的浸漬樹脂的纖維布固化后，處理表面的毛刺，最后在表面刮上膩?zhàn)蛹纯伞?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，其特征在于步驟b在葉片(1)的根部(1-1)纏繞浸漬樹脂的纖維布(4)的過程中，纏繞機(jī)的纏繞臂(3-1) 的張力控制在200牛，張力控制精度為5%，纏繞的速度控制在0. 3m/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，其特征在于步驟b在葉片(1)的根部(1-1)纏繞浸漬樹脂的纖維布的過程中，浸漬樹脂的纖維布的寬度大小范圍是0.4至1.27米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，其特征在于步驟b纏繞過程中，當(dāng)葉片根部纏繞一定層數(shù)纖維布后，通過纏繞機(jī)的手搖柄將纏繞機(jī)的軸線向前推進(jìn)50mm的工藝距離，然后繼續(xù)纏繞纖維布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，其特征在于步驟c中浸漬樹脂的纖維布加熱固化溫度為70°C，固化時(shí)間為7個(gè)小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改良的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制備方法，該制備方法根據(jù)風(fēng)機(jī)葉片根部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，先對(duì)風(fēng)機(jī)葉片根部進(jìn)行前期處理，然后采用纏繞機(jī)將浸漬樹脂的纖維布通過優(yōu)選工藝?yán)p繞在葉片根部，達(dá)到需要的厚度，然后經(jīng)加熱固化處理，再修整后制備得到整體性好，粘接牢固，穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、質(zhì)量?jī)?yōu)的風(fēng)機(jī)葉片。該方法可操作性強(qiáng)，工業(yè)化程度高，生產(chǎn)效率高，適用范圍廣泛，打破了傳統(tǒng)二種葉片根部制備方法帶來的如灌注不透、褶皺、包死、制作效率低、依靠膠粘劑粘接不牢固等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29C35/04GK102407602SQ20111032375
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者喬光輝, 任桂芳, 呂生, 張威, 徐希亮, 趙磊, 陳祥發(fā) 申請(qǐng)人:連云港中復(fù)連眾復(fù)合材料集團(tuán)有限公司