本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機葉片制作技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種大型復(fù)合材料葉片的根部預(yù)埋
件灌注方法。
背景技術(shù):
目前風(fēng)力發(fā)電葉片,在制作過程中通常采用真空輔助模塑成型工藝。即體系在一定的負(fù)壓的條件下,膠液由外界注入到增強材料中,然后固化成型。其中膠液在使用前須進行脫泡處理,去除膠液中多余的氣泡,保證制品的樹脂含量和制作質(zhì)量,提高葉片的強度。隨著葉片直徑、長度和重量的增加,葉片根部連接所需的連接強度隨之增加,目前多采用預(yù)埋方式增加根部連接螺栓的根數(shù),從而增加葉片的連接強度;但預(yù)埋件為實心體無法進行樹脂的導(dǎo)流,且位于玻纖布層中間增加了灌注的難度。目前生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛的灌注方式為在預(yù)埋件末端沿圓周方向布置單管,該灌注方式因圓周方向單管灌注,預(yù)埋件縫隙間樹脂流動速度明顯高于玻纖布滲流速度,容易形成包流導(dǎo)致樹脂空洞,少數(shù)采用的灌注方式為在預(yù)埋件上展向布置單管,但流動區(qū)域較長,底部和面部流速不一致,同樣也會形成包流導(dǎo)致樹脂空洞;且預(yù)埋件區(qū)域樹脂流動不均勻,縫隙閉合后氣泡難以抽出容易出現(xiàn)預(yù)埋件樹脂空洞缺陷,該兩種缺陷大大降低了葉根預(yù)埋件的連接強度。
真空灌注工藝是指體系在一定的負(fù)壓的條件下,膠液由外界注入到增強材料中,然后固化成型。螺栓套預(yù)埋是指將葉根連接件之一螺栓套(內(nèi)螺紋)在葉片殼體鋪層工序中預(yù)鋪,隨殼體玻纖布一同灌注成型,該工藝增強了葉片同主機連接強度。
現(xiàn)有技術(shù)中,公開號為cn105058816a的發(fā)明專利申請公開了一種風(fēng)電葉片真空灌注抽氣設(shè)置,包括設(shè)置在風(fēng)電葉片翻邊處的透氣棉、設(shè)置在所述透氣棉上的用導(dǎo)流網(wǎng)包裹的纏繞管以及設(shè)置在所述風(fēng)電葉片上的真空口,其中所述真空口處依次覆蓋vap半透膜、透氣棉和導(dǎo)流網(wǎng)三層結(jié)構(gòu);所述三層結(jié)構(gòu)連接至模具抽氣口。公開號為cn104015375a的發(fā)明專利申請公開了一種大厚度區(qū)域復(fù)合材料制品灌注成型方法,通過在成型工藝中增設(shè)支撐平臺和隔離板,分離注膠管與復(fù)合材料增強織物鋪層之間的接觸,降低樹脂在灌注過程中初期的流速,以避免樹脂“沖擊式”進入增強織物內(nèi)部,使樹脂與增強織物之間有充分的浸潤時間,從而減少浸潤不良和含膠不足的情況發(fā)生。在復(fù)合材料增強織物鋪層表面鋪放分散性較強的導(dǎo)流介質(zhì)形成剝離層可收集樹脂中通過支撐平臺和隔離板分散析出的氣泡,并使氣泡進一步變小,易被抽走,而達到解決制品灌注發(fā)白缺陷的目的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,提供一種螺栓套預(yù)埋葉片葉根灌注方法,其能解決因樹脂流速不均導(dǎo)致預(yù)埋葉片葉根區(qū)域樹脂空洞問題,增強了葉根連接強度。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種螺栓套預(yù)埋葉片葉根灌注方法,包括如下步驟:準(zhǔn)備模腔的步驟;鋪設(shè)下玻纖布的步驟;鋪設(shè)連續(xù)氈的步驟;鋪設(shè)預(yù)埋件的步驟;鋪設(shè)上玻纖布的步驟;鋪設(shè)導(dǎo)流網(wǎng)的步驟;布置注膠管的步驟;放置抽氣袋的步驟;灌注膠液的步驟。
在預(yù)埋件底部下面放置連續(xù)氈,預(yù)埋件及上玻纖布上面鋪設(shè)導(dǎo)流網(wǎng)一和注膠管;導(dǎo)流網(wǎng)一起點距預(yù)埋件起點0~300mm,導(dǎo)流網(wǎng)一長度1.5~2m;導(dǎo)流網(wǎng)一圓周方向分為3段:后緣導(dǎo)流網(wǎng)、中段導(dǎo)流網(wǎng)、前緣導(dǎo)流網(wǎng);所述后緣導(dǎo)流網(wǎng)、中段導(dǎo)流網(wǎng)、前緣導(dǎo)流網(wǎng)間開設(shè)寬度為30~150mm的樹脂減速帶;注膠管沿預(yù)埋件長度方向布置;注膠管距離導(dǎo)流網(wǎng)一邊緣樹脂減速帶0~300mm,距離導(dǎo)流網(wǎng)一起點和終點的距離為0~100mm。
在導(dǎo)流網(wǎng)一上方的葉根和前緣、后緣放置抽氣袋。
預(yù)埋件和導(dǎo)流網(wǎng)一克重160~250g/㎡。
抽氣袋包括高分子單向透氣膜、導(dǎo)流網(wǎng)二、袋膜和密封膠帶,高分子單向透氣膜和袋膜由密封膠帶密封邊緣,導(dǎo)流網(wǎng)二放置在高分子單向透氣膜和袋膜中間;抽氣袋上開設(shè)觀察窗。
連續(xù)氈下面為下玻纖布;在灌注過程中,上玻纖布使用導(dǎo)流網(wǎng)一導(dǎo)流滲透,下玻纖布使用連續(xù)氈導(dǎo)流。
本發(fā)明在灌注過程中,因注膠管沿預(yù)埋件長度方向布置,導(dǎo)流網(wǎng)覆蓋整個預(yù)埋件安裝區(qū)域,且圓周方向分為3段,3段導(dǎo)流網(wǎng)間開設(shè)寬度為30~150mm的樹脂減速帶;因此樹脂會整體覆蓋預(yù)埋件,同步填充預(yù)埋件間隙;因設(shè)有樹脂減速帶,樹脂會在此處降低前鋒流動速度,增加樹脂向下方的滲流,充分浸透預(yù)埋件下方玻纖布。抽氣袋上開設(shè)觀察窗,可保證有效的觀察樹脂的流動位置,并可根據(jù)樹脂充滿觀察窗的情況確定開關(guān)注膠管的時機,保證預(yù)埋件上下面玻纖布的有效浸潤,避免包流形成樹脂空洞。在樹脂充滿抽氣袋觀察窗時依次開啟其余注膠管將預(yù)埋件和玻纖布浸透;且因預(yù)埋件上方抽氣袋的作用,會充分將預(yù)埋件間的樹脂氣泡排出。本發(fā)明有效地解決了因樹脂流速不均導(dǎo)致預(yù)埋葉片葉根區(qū)域樹脂空洞的問題,進一步增強了葉根連接強度。本發(fā)明在預(yù)埋件灌注方面使用廣泛,在不同直徑和不同型號的預(yù)埋型葉片上均可使用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的灌注系統(tǒng)及灌注方法示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例的抽氣袋及制作方法示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例的灌注系統(tǒng)流道布置示意圖;
其中:101—下玻纖布、102—連續(xù)氈、103—預(yù)埋件、104—上玻纖布、105—導(dǎo)流網(wǎng)一、106—抽氣袋、107—注膠管、201—高分子單向透氣膜、202—密封膠帶、203—導(dǎo)流網(wǎng)二、204—袋膜、301—后緣導(dǎo)流網(wǎng)、302—中段導(dǎo)流網(wǎng)、303—前緣導(dǎo)流網(wǎng)、304—注膠管、305—樹脂減速帶。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做具體說明。
請參考圖1,灌注系統(tǒng)及灌注方法。整個灌注系統(tǒng)主要是由下玻纖布101、連續(xù)氈102、預(yù)埋件103、上玻纖布104、導(dǎo)流網(wǎng)一105、抽氣袋106、注膠管107組成。上玻纖布和下玻纖布分別位于預(yù)埋件的上面和下面。連續(xù)氈放置在預(yù)埋件和下玻纖布之間,預(yù)埋件及上玻纖布上面鋪設(shè)導(dǎo)流網(wǎng)一和注膠管。抽氣袋放置在導(dǎo)流網(wǎng)一上面。在灌注過程中預(yù)埋件上面的上玻纖布使用導(dǎo)流網(wǎng)一導(dǎo)流滲透,預(yù)埋件下面的下玻纖布使用連續(xù)氈102導(dǎo)流。
請參考圖2,抽氣袋106及其制作方法。流道上方葉根和前、后緣放置抽氣袋106,抽氣袋106上開有觀察窗。抽氣袋106主要由高分子單向透氣膜201,導(dǎo)流網(wǎng)二203,袋膜204和密封膠帶202組成,高分子單向透氣膜201和袋膜由密封膠帶202密封邊緣,導(dǎo)流網(wǎng)二203放置在高分子單向透氣膜201和袋膜204中間。
導(dǎo)流網(wǎng)二在抽氣袋中起到了導(dǎo)氣的作用,高分子單向透氣膜只透氣不透膠;因?qū)Я骶W(wǎng)二密封在高分子單向透氣膜和袋膜中間,在抽氣過程中只能將樹脂中的氣泡抽走,而不會將樹脂抽走。
因抽氣袋不透明,無法觀察樹脂的流動;抽氣袋上開設(shè)觀察窗,可保證有效的觀察樹脂的流動位置,并可根據(jù)樹脂充滿觀察窗的情況確定開關(guān)注膠管的時機,保證預(yù)埋件上、下面玻纖布的有效浸潤,避免包流形成樹脂空洞。
請參考圖3,描述的是本發(fā)明灌注系統(tǒng)的流道的布置方法。導(dǎo)流網(wǎng)一分為3段:后緣導(dǎo)流網(wǎng)301、中段導(dǎo)流網(wǎng)302、前緣導(dǎo)流網(wǎng)303。中段區(qū)域注膠管304首先開啟,該區(qū)域使用中段導(dǎo)流網(wǎng)302和雙注膠管;可有效保證供膠量和樹脂滲透速度,3段導(dǎo)流網(wǎng)間設(shè)有樹脂減速帶305,可有效的降低樹脂前鋒的流動速度,增加樹脂滲透,提高灌注質(zhì)量,避免樹脂空洞缺陷的出現(xiàn)。
本發(fā)明是一種大型復(fù)合材料葉片的根部預(yù)埋件灌注方法,主要對灌注流道和抽氣系統(tǒng)進行了改進。灌注系統(tǒng),在預(yù)埋件實體底部放置連續(xù)氈,預(yù)埋件及上玻纖布層上面鋪設(shè)導(dǎo)流網(wǎng)一和注膠管;預(yù)埋件和上玻纖布上層導(dǎo)流網(wǎng)一克重160~250g/㎡,導(dǎo)流網(wǎng)一起點距預(yù)埋件起點0~300mm,長度1.5~2m;導(dǎo)流網(wǎng)一弦向分為3段,3段導(dǎo)流網(wǎng)(后緣導(dǎo)流網(wǎng)301、中段導(dǎo)流網(wǎng)302、前緣導(dǎo)流網(wǎng)303)間開設(shè)寬度為30~150mm的樹脂減速帶。注膠管沿預(yù)埋件長度方向布置;注膠管距離導(dǎo)流網(wǎng)一邊緣減速帶0~300mm,距離導(dǎo)流網(wǎng)一起點和終點的距離為0~100mm。抽氣系統(tǒng),在流道布置完成后,流道上方葉根和葉片前緣、后緣放置抽氣袋,抽氣袋上開有觀察窗。
本發(fā)明在預(yù)埋件灌注方面使用廣泛,在不同直徑和不同型號的預(yù)埋型葉片上均可使用。其使用流程為:模腔準(zhǔn)備、玻纖鋪設(shè)、連續(xù)氈鋪設(shè)、預(yù)埋件鋪設(shè)、玻纖鋪設(shè)、導(dǎo)流網(wǎng)鋪設(shè),注膠管路布置、抽氣袋放置、膠液灌注。將布置流道用的模腔準(zhǔn)備好,先鋪設(shè)下玻纖布,在下玻纖布上面鋪設(shè)連續(xù)氈,連續(xù)氈上面鋪設(shè)預(yù)埋件,預(yù)埋件上面鋪設(shè)上玻纖布,在上玻纖布上面鋪設(shè)導(dǎo)流網(wǎng)一和布置注膠管,在導(dǎo)流網(wǎng)一上面放置抽氣袋;最后進行膠液灌注,在灌注過程中預(yù)埋件上面的上玻纖布使用導(dǎo)流網(wǎng)一導(dǎo)流滲透,預(yù)埋件下面的下玻纖布使用連續(xù)氈導(dǎo)流。
本發(fā)明在灌注過程中,因注膠管沿預(yù)埋件長度方向布置,導(dǎo)流網(wǎng)一覆蓋整個預(yù)埋件安裝區(qū)域,且圓周方向分為3段,3段導(dǎo)流網(wǎng)(后緣導(dǎo)流網(wǎng)301、中段導(dǎo)流網(wǎng)302、前緣導(dǎo)流網(wǎng)303)間開設(shè)寬度為30~150mm的樹脂減速帶;因此樹脂會整體覆蓋預(yù)埋件,同步填充預(yù)埋件間隙;因設(shè)有樹脂減速帶,樹脂會在此處降低前鋒流動速度,增加樹脂向下方的滲流,充分浸透預(yù)埋件下方玻纖布;在樹脂充滿抽氣袋觀察窗時依次開啟其余注膠管將預(yù)埋件和玻纖布浸透;且因預(yù)埋件上方抽氣袋的作用,會充分將預(yù)埋件間的樹脂氣泡排出。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,并不用于限制本發(fā)明,本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。