專利名稱：夾芯板模塊式機艙罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機艙罩，具體涉及一種由復(fù)合夾芯板模塊組成的用于大型風(fēng)力發(fā) 電機的夾芯板模塊式機艙罩。
背景技術(shù)：
隨著人們環(huán)保意識的增強，以太陽能、風(fēng)能及海洋能為代表的新型能源產(chǎn)業(yè)得到 了較快的發(fā)展，其中尤以風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷提高以及綜合發(fā)電成本的不斷降低，使其成 為近年快速發(fā)展的綠色能源產(chǎn)業(yè)。目前風(fēng)電技術(shù)為實現(xiàn)提高風(fēng)能利用率和減低發(fā)電成本的 目標(biāo)，使風(fēng)力發(fā)電機的大型化成為一種趨勢。而風(fēng)電設(shè)備能量的大型化帶來的一個副作用 就是零部件的大型化，從而導(dǎo)致制造和運輸?shù)睦щy。我們知道大型風(fēng)力發(fā)電機主要包含三 部分風(fēng)輪、機艙和塔桿，目前最大的風(fēng)力渦輪直徑已達(dá)126m(RE Power，5MW風(fēng)力發(fā)電機)， 塔桿的高度也達(dá)100m。同樣，其機艙的體積也在不斷增大。以目前主流機型1.5MW風(fēng)力發(fā) 電機為例，其機艙罩的尺寸大約在3. 8 X3. 8 X 12m(BXHX L)左右的范圍，如果發(fā)電機容量 增加到3麗，其機艙罩的尺寸就將增大到4X4X15m(BXHXL)左右的范圍了。如果說風(fēng)輪 葉片和塔桿由于其橫截面較小，尚可縱向或分段運輸，那么這種機艙罩就很難整體運輸了。 因此，大型機艙罩采用合理的分體設(shè)計以及相應(yīng)的制造工藝就成為目前亟待解決的一個技 術(shù)問題。目前，大型風(fēng)力發(fā)電機機艙罩一般采用FRP(玻璃鋼)或鋁合金來制造，由于FRP 材料具有良好的可設(shè)計性和相對簡便的成型工藝，近年來已成為機艙罩的首選材料。盡管 如此，F(xiàn)RP機艙罩也面臨著模具大型化和不斷改型的成本壓力以及運輸困難等種種挑戰(zhàn)。針對上述大型風(fēng)力發(fā)電機FRP機艙罩所存在的問題，現(xiàn)多選擇將機艙罩沿風(fēng)輪中 心軸的水平面，使其一分為二，分成上、下艙罩二部分；還有些廠家，再將下艙罩沿過中心軸 的垂直面分割成左右二部分，使機艙罩分成三個部分。中國專利號ZL 200820033032. 1，授權(quán)公告號CN 201162631Y，授權(quán)公告日 2008年8月6日，實用新型名稱大型風(fēng)電機艙罩，公開了一種對開式機艙罩?，F(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于機艙罩龐大的體積，引起了整體成型模具成本的大幅提高、 生產(chǎn)工藝的復(fù)雜和公路運輸?shù)牟槐?。對開式或三片式機艙罩結(jié)構(gòu)，雖部分解決運輸超限的 問題，但還存在特定形狀模具成本高，不便于規(guī)模化生產(chǎn)，且有模塊形狀各異帶來的不易于 包裝和運輸?shù)葐栴}。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是，提供一種采用復(fù)合夾芯模塊組件拼裝組合而成的機艙罩， 以改變目前大型風(fēng)力發(fā)電機組FRP機艙罩存在的成型模具復(fù)雜、生產(chǎn)周期長、綜合成本高 和運輸困難的現(xiàn)狀。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種夾芯板模塊式機艙罩，其特點是；外形是采用平 面或斜面組合而成的類似矩形體，其各表面的結(jié)合部位及頂角處采用相同的過渡圓角；所
3述的夾芯板模塊式機艙罩包括矩形模塊、圓弧模塊、頂角過渡模塊、功能模塊和T型材網(wǎng)狀 構(gòu)架；矩形模塊為一矩形板；圓弧模塊為拱形，截面為圓弧形；頂角過渡模塊每一邊的弧度 與圓弧模塊對應(yīng)；所述的功能模塊根據(jù)機艙罩外型或功能需求而設(shè)置；各模塊均采用復(fù)合 夾芯板制成，復(fù)合夾芯板上有預(yù)設(shè)的螺孔，各模塊通過T型材網(wǎng)狀構(gòu)架經(jīng)機械連接方式相 連接組合成為整體機艙罩；所述的T型材構(gòu)架的截面為T形，與模塊相連接的一側(cè)設(shè)有連接 孔，各部分T型材構(gòu)架與其相對應(yīng)的模塊具有相同的弧度，T型材構(gòu)架的縱、橫向交接處采 用焊接方式連接成為整體網(wǎng)架。如上所述的夾芯板模塊式機艙罩，其特點是所述的復(fù)合夾芯板由FRP板、芯材和 矩形鋼管框架組成，外層為FRP板、內(nèi)部為芯材和矩形鋼管框架；芯材填充于兩層FRP板之 間，矩形鋼管框架的橫截面為矩形，長度和形狀根據(jù)夾芯板模塊的各邊形狀而確定，F(xiàn)RP板 和矩形鋼管框架均有預(yù)設(shè)的螺孔；所述的復(fù)合夾芯板采用樹脂傳遞模塑成型工藝或真空輔 助成型工藝制造。如上所述的夾芯板模塊式機艙罩，其特點是在所述的各種模塊的周邊設(shè)有凹槽， 使兩模塊在連接的平面上形成矩形密封槽，其內(nèi)部放置0型密封條；模塊與T型材構(gòu)架間置 有密封墊。如上所述的夾芯板模塊式機艙罩，其特點是所述的各種模塊的內(nèi)表面設(shè)有梯形 凹槽；所述的T型材構(gòu)架朝向外側(cè)的頂面設(shè)有與各模塊復(fù)合夾芯板上梯形凹槽對應(yīng)的凸 塊。如上所述的夾芯板模塊式機艙罩，其特點是所述的各種模塊的各個頂角處均有 偏心調(diào)整機構(gòu)；T型材構(gòu)架在網(wǎng)架的節(jié)點處，有橢圓形的定位孔；偏心調(diào)整機構(gòu)的芯軸螺栓 與偏心軸部件被置于相應(yīng)T型材構(gòu)架上的定位孔內(nèi)；旋轉(zhuǎn)偏心軸上部的六角軸冠，可以調(diào) 整相鄰兩模塊之間的間隙大小，間隙調(diào)整合適后將芯軸螺栓上的螺母旋緊固定。如上所述的一種夾芯板模塊式機艙罩，其特點是所述的各種模塊的艙外表面上 具有由膠衣樹脂層和高耐候性涂料層構(gòu)成的裝飾保護(hù)面層。本發(fā)明的有益效果是1.所述的夾芯模塊式機艙罩采用了平面和斜面的組合成的類似矩形體的外形設(shè) 計，其各個交接面和交接頂角為同一的過渡圓角，這就將機艙罩的外形變成了由平面、圓弧 面和球冠三種基本元素組成的物體，為制造工藝和運輸?shù)姆奖?，可以將平面和圓弧面分成 適宜的尺寸規(guī)格。采用這種機艙罩的設(shè)計方案，對不同功率和規(guī)格的風(fēng)電機組，只需在規(guī)定 部位設(shè)置相應(yīng)的功能模塊，其余可全部采用矩形模塊、圓弧模塊和頂角過渡模塊三種通用 的標(biāo)準(zhǔn)模塊，這就大大簡化了結(jié)構(gòu)設(shè)計、成型模具、生產(chǎn)工藝和運輸?shù)碾y度，加快了制造周 期。2.采用模塊單元與T型材網(wǎng)狀構(gòu)架組合的連接方式，其總重量與對開式機艙罩相 似，但整體剛度、生產(chǎn)周期和工藝難度均優(yōu)于對開式機艙罩，尤以單個模塊的體積小、重量 輕、便于運輸和運輸成本低為明顯優(yōu)勢。3.各種模塊采用了復(fù)合夾芯板結(jié)構(gòu)，提高了外板的強度和剛度。同時這種結(jié)構(gòu)適 宜采用樹脂傳遞模塑成型工藝(RTM)或真空輔助成型工藝(AVRI)制造。這兩種工藝與現(xiàn) 有工藝相比，在產(chǎn)品強度、表面質(zhì)量和工藝周期等方面都有明顯的提高。特別是可以采用現(xiàn) 代化的規(guī)模生產(chǎn)，以保證產(chǎn)品的一致性和大量供貨。
4[0018]4.各種模塊之間具有矩形密封槽，其內(nèi)部放置0型密封條；各種模塊與T型材構(gòu) 架間置有密封墊。這些措施保證了模塊連接處的水密性。5.各種模塊與T型材構(gòu)架之間采用連接螺栓緊固連接，T型材構(gòu)架的縱、橫向交接 處采用焊接方式連接成為牢固的整體網(wǎng)架。各種模塊上裝有偏心軸調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)整相鄰 兩模塊之間的間隙大小。這些措施保證了所組合成的機艙罩的堅固性與可適性。6.各種模塊的艙外表面上具有由膠衣樹脂層和高耐候性涂料層構(gòu)成的裝飾保護(hù) 面層，確保機艙罩表面美觀和使用壽命。

圖1是本實用新型提供的一種夾芯板模塊式機艙罩的整體示意圖；圖2是圖1中的矩形模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中EE向的剖視圖；圖4是圖1中的圓弧模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中GG向的剖視圖；圖6是圖4中FF向的剖視圖；圖7是圖1中的頂角過渡模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7中HH向的剖視圖；圖9是圖1中D-D截面的T型材網(wǎng)狀構(gòu)架部分示意圖；圖10是圖1中A-A截面的模塊與T型材構(gòu)架連接的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖1中C-C截面的頂角過渡模塊與周圍模塊連接示意圖；圖12是各種模塊頂角與T型材構(gòu)架間的偏心調(diào)整機構(gòu)示意圖；圖13是圖12偏心調(diào)整機構(gòu)的J-J截面示意圖；圖中，1.矩形模塊，2.圓弧模塊，3.頂角過渡模塊，4.功能模塊，5. FRP板，6.芯 材，7.矩形鋼管框架，8.密封條，9.裝飾保護(hù)面層，10.連接螺栓，11密封墊，12. T型材構(gòu) 架，13.定位孔，14.芯軸螺栓，15.偏心軸，16.連接孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的一種夾芯板模塊式機艙罩進(jìn)行介紹本實施例為某型1. 5麗風(fēng)力發(fā)電機組的機艙罩。如圖1、9所示，該夾芯板模塊式機 艙罩的外形是采用平面或斜面組合而成的類似矩形體，其各表面的結(jié)合部位及頂角處采用 相同的過渡圓角；所述的夾芯板模塊式機艙罩包括矩形模塊1、圓弧模塊2、頂角過渡模塊3 和功能模塊4 ；各模塊通過T型材構(gòu)架12經(jīng)機械連接方式組合成為整體機艙罩。如圖2 3所示，矩形模塊1為一矩形板；如圖4 6所示，圓弧模塊2為拱形， 截面為網(wǎng)弧形；如圖7 8所示，頂角過渡模塊3的每一邊的弧度與圓弧模塊對應(yīng)；同領(lǐng)域 技術(shù)人員也可以選擇其它弧度的網(wǎng)弧模塊與頂角過渡模塊。所述的矩形模塊1、圓弧模塊 2和頂角過渡模塊3為標(biāo)準(zhǔn)模塊，其最大邊長以適合陸路運輸為限，本實施例模塊的最大邊 長< 2. 8m ；每種標(biāo)準(zhǔn)模塊有多類規(guī)格，每種標(biāo)準(zhǔn)模塊的規(guī)格數(shù)和數(shù)量為最低有限值；所述 的最低有限值為模塊不超過運輸上限和滿足工藝制造要求時計算出的值；所述的功能模塊 4根據(jù)機艙罩外型或功能需求而設(shè)置。
5[0038]所述的矩形模塊1、圓弧模塊2、頂角過渡模塊3和功能模塊4均采用復(fù)合夾芯板 制成；如圖2-圖8所示，所述的復(fù)合夾芯板由FRP板5、芯材6和矩形鋼管框架7組成，其 外層為FRP板5、內(nèi)部為芯材6和矩形鋼管框架7 ；矩形鋼管框架7是橫截面為矩形的鋼管， 長度和形狀根據(jù)復(fù)合夾芯板模塊的各邊形狀而確定；芯材6填充于兩層FRP板5之間，不填 充到矩形鋼管內(nèi)；FRP板5和矩形鋼管框架7上均有預(yù)設(shè)的螺釘孔；在復(fù)合夾芯板的周邊設(shè) 有凹槽，當(dāng)相鄰兩模塊拼接時形成矩形密封槽，在復(fù)合夾芯板的內(nèi)表面設(shè)有梯形凹槽，該梯 形凹槽用于與T型材構(gòu)架12配合安裝時使用。本實施例的尺寸規(guī)格為FRP板5的厚度為4mm，芯材6采用厚度20mm的聚氨酯泡 沫塑料，矩形鋼管框架7為30X20X2. 5(長X寬X厚)矩形鋼管；所述的復(fù)合夾芯板采 用樹脂傳遞模塑成型工藝(RTM)或真空輔助成型工藝(AVRI)制造。本領(lǐng)域工作人員可根 據(jù)本領(lǐng)域常識改變復(fù)合夾芯板各組成部分的尺寸。如圖9，10所示，所述的T型材構(gòu)架12的截面為T形；在T型材構(gòu)架12上每隔一 段距離處，位于垂直端兩側(cè)的水平長端上各有一個可使螺栓通過的連接孔16 ；在網(wǎng)架的節(jié) 點處，有橢圓形的定位孔13 ；T型材構(gòu)架12朝向外側(cè)的頂面設(shè)有與各模塊復(fù)合夾芯板上梯 形凹槽對應(yīng)的凸塊；各部分T型材構(gòu)架12與其相對應(yīng)的模塊具有相同的弧度；T型材構(gòu)架 12的縱、橫向交接處采用焊接方式連接成為整體網(wǎng)架。如圖10、11所示，兩復(fù)合夾芯板模塊相連接的平面形成所述的矩形密封槽，其內(nèi) 部放置0型密封條8 ;T型材構(gòu)架12的一個凸塊卡接在一個模塊的一個梯形凹槽里，T型材 構(gòu)架12的另一個凸塊卡接在另一個模塊的一個梯形凹槽里；用連接螺栓10穿過T型材構(gòu) 架12上的連接孔16及復(fù)合夾芯板上預(yù)設(shè)的螺孔完成模塊的固定安裝，在模塊與T型材構(gòu) 架12之間還設(shè)有密封墊11 ；依此類推直到完成全部模塊的安裝。用本實施例采用的連接螺栓10為前端帶有自攻絲結(jié)構(gòu)的鎖緊螺釘；連接螺栓10 通過T型材構(gòu)架12上的孔旋入模塊夾芯板的矩形鋼管框架中；本領(lǐng)域工作人員可根據(jù)本領(lǐng) 域常識使用其它螺栓或其它連接方式。所述的矩形模塊1、圓弧模塊2、頂角過渡模塊3和功能模塊4上的各個頂角處均 有偏心調(diào)整機構(gòu)；如圖12、13所示，偏心調(diào)整機構(gòu)的芯軸螺栓14與偏心軸15部件被置于所 述的T型材構(gòu)架12上的定位孔13內(nèi)，旋轉(zhuǎn)偏心軸15上部的六角軸冠，可以調(diào)整相鄰兩模 塊之間的間隙大小，間隙調(diào)整合適后將芯軸螺栓14上的螺母旋緊固定。本技術(shù)是本領(lǐng)域的 公知常識。如圖10所示，所述的各種模塊的艙外表面上具有由膠衣樹脂層和高耐候性涂料 層構(gòu)成的裝飾保護(hù)面層9。
權(quán)利要求一種夾芯板模塊式機艙罩，其特征在于外形是采用平面或斜面組合而成的類似矩形體，其各表面的結(jié)合部位及頂角處采用相同的過渡圓角；所述的夾芯板模塊式機艙罩包括矩形模塊(1)、圓弧模塊(2)、頂角過渡模塊(3)、功能模塊(4)和T型材構(gòu)架(12)；矩形模塊(1)為一矩形板；圓弧模塊(2)為拱形，截面為圓弧形；頂角過渡模塊(3)每一邊的弧度與圓弧模塊對應(yīng)；各模塊均采用復(fù)合夾芯板制成，復(fù)合夾芯板上預(yù)設(shè)螺釘孔；各模塊通過T型材構(gòu)架(12)經(jīng)機械連接方式相連接組合成為整體機艙罩；所述的T型材構(gòu)架(12)的截面為T形，與模塊相連接的一側(cè)設(shè)有連接孔，各部分T型材構(gòu)架(12)與其相對應(yīng)的模塊具有相同的弧度，T型材構(gòu)架(12)的縱、橫向交接處采用焊接方式連接成為整體網(wǎng)架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾芯板模塊式機艙罩，其特征在于所述的復(fù)合夾芯板由玻 璃鋼FRP板(5)、芯材(6)和矩形鋼管框架(7)組成，外層為FRP板(5)、內(nèi)部為芯材(6)和 矩形鋼管框架(7)；芯材(6)填充于兩層FRP板(5)之間，矩形鋼管框架(7)的橫截面為矩 形，長度和形狀根據(jù)夾芯板模塊的各邊形狀而確定，F(xiàn)RP板(5)和矩形鋼管框架(7)均有預(yù) 設(shè)的螺孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的夾芯板模塊式機艙罩，其特征在于在所述的各種模塊 的周邊設(shè)有凹槽，使兩模塊在連接的平面上形成矩形密封槽，其內(nèi)部放置0型密封條(8)； 模塊與T型材構(gòu)架間置有密封墊(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的夾芯板模塊式機艙罩，其特征在于所述的各種模塊的 內(nèi)表面設(shè)有梯形凹槽；所述的T型材構(gòu)架(12)朝向外側(cè)的頂面設(shè)有與各模塊復(fù)合夾芯板上 梯形凹槽對應(yīng)的凸塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的夾芯板模塊式機艙罩，其特征在于所述的各種模塊的 內(nèi)表面的各個頂角處均有偏心調(diào)整機構(gòu)；T型材構(gòu)架(12)在網(wǎng)架的節(jié)點處，有橢圓形的定 位孔(13)；偏心調(diào)整機構(gòu)的芯軸螺栓(14)與偏心軸(15)部件被置于相應(yīng)T型材構(gòu)架(12) 上的定位孔(13)內(nèi)；旋轉(zhuǎn)偏心軸(15)上部的六角軸冠，可以調(diào)整相鄰兩模塊之間的間隙大 小，間隙調(diào)整合適后將芯軸螺栓(14)上的螺母旋緊固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的夾芯板模塊式機艙罩，其特征在于所述的各種模塊的 艙外表面上具有由膠衣樹脂層和高耐候性涂料層構(gòu)成的裝飾保護(hù)面層(9)。
專利摘要本實用新型屬于機艙罩，具體涉及一種由復(fù)合夾芯板模塊組成的大型風(fēng)力發(fā)電機的機艙罩。所述機艙罩由矩形模塊(1)、圓弧模塊(2)、頂角過渡模塊(3)和功能模塊(4)組成；各模塊均采用復(fù)合夾芯板制成，各模塊通過T型材網(wǎng)狀構(gòu)架(12)經(jīng)機械連接方式組合成為整體機艙罩。本實用新型中的矩形模塊(1)、圓弧模塊(2)和頂角過渡模塊(3)是標(biāo)準(zhǔn)模塊為通用部件，同型號間能互換使用。這種設(shè)計簡化了生產(chǎn)工藝、提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，便于規(guī)?；a(chǎn)，可有效減低成本；同時單個模塊的尺寸和重量較小，易于包裝和運輸；本實用新型可廣泛用于大型風(fēng)力發(fā)電機組。
文檔編號F03D11/00GK201606194SQ200920174890
公開日2010年10月13日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者付秀君, 劉永慧, 孫剛, 張志永, 杜麗云, 梁帥, 黎燕, 齊連忠 申請人:秦皇島耀華玻璃鋼股份公司