一种风电叶片芯材修补结构的制作方法

专利检索2024-11-13  4


本技术属于风电叶片成型,具体涉及一种风电叶片芯材修补结构。


背景技术:

1、风电叶片作为风电机组的主要组成部分,一般采用“三明治”结构,以降低其重量,同时提高其强度与刚度。叶片制造过程是在模具上铺设玻璃纤维布、芯材、预制件等结构材料以及用于灌注成型的辅助材料,并建立真空系统,然后采用真空辅助灌注成型工艺完成叶片树脂灌注,固化成型。

2、现有的成型工艺,铺设芯材所需时间较长,亟待改善。芯材因其厚度大、质地硬、加工精度不足的问题,在铺层时会出现芯材之间不匹配、芯材与预制件之间不匹配、芯材在模具边缘弧形位置与拐角处难以随型的问题,导致芯材间隙过大,灌注成型后容易形成富树脂。所以芯材间隙需要修补,而此工序需要花费大量的人力与时间。

3、目前芯材间隙修补的常规方法为:调整芯材保证芯材间隙稳定;然后参照芯材间隙的尺寸切削芯材块,将切削下来的芯材块嵌入芯材间隙内;最后检验修补效果,如不合格则继续调整。由于嵌入间隙的芯材块是操作人员手工切削出来,无法完美适配间隙尺寸,操作人员需要进行多次调整才能填充合格。同时,芯材本身有一定硬度,尤其是轻木(balsa),手工切削芯材也费时费力。最后导致芯材修补效率低,修补质量不稳定,芯材铺设工序成为影响生产提速的瓶颈。

4、现有的专利申请号为202110344545.4的“一种风电叶片壳体芯材预制工艺方法及壳体芯材预制件”中,包括:制作壳体芯材预铺设模板;在壳体芯材预铺设模板上铺设多个壳体芯材;使用背毡将此多个壳体芯材连接;使用热熔毡将连接的多个壳体芯材上的斜角进行修型;将修型后的芯材分区编号,并按分区进行裁剪;最后将壳体芯材放至存放台备用。此方法将芯材预制,减少了占模时间,大大提高了效率,但是无法解决芯材铺设后依然需要修补间隙的问题,而且增加了芯材预制的成本。

5、现有的专利申请号为202111165485.6的“一种风电叶片芯材结构及其铺放方法”中,将硬质板材设置于外侧,并将硬质板材和弹性板材间隔设置,能够使芯材保持强度的同时具备一定的弹性势能,在芯材铺放前将其沿弹性方向压缩,铺放后随着弹性势能释放,大幅减小芯材间、芯材与预制件间、芯材与模具弧形、拐角处的间隙。此方法利用弹性体的弹性变形减小了芯材间间隙,但是增加了芯材铺设的操作难度,不利于生产效率提高。

6、现有的专利申请号为202122074572.2的“风电叶片芯材加工工装”中,可以高质量、高效的切割芯材,形成不同角度要求的三角条,满足填充腹板与叶片壳体间隙的要求。此方法简化了切削芯材条的操作,但是依然无法做到间隙一次性完美填充,芯材间隙修补的效率还有巨大提升空间。


技术实现思路

1、为解决上述风电叶片壳体芯材存在间隙而导致出现富树脂的技术问题,本实用新型提供一种风电叶片芯材修补结构,能够消除壳体芯材的间隙,并提高壳体芯材的铺设效率。

2、本实用新型的目的是采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种风电叶片芯材修补结构,包括壳体芯材,壳体芯材设置在叶片模具中,叶片模具中还设置壳体预制件,所述壳体芯材之间的缝隙、壳体芯材与壳体预制件之间的缝隙、壳体芯材与叶片模具之间的缝隙均填充设置快速发泡材料。

3、进一步的,所述壳体芯材为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、轻木、聚甲基丙烯亚胺、聚醚酰亚胺、丙烯腈——苯乙烯或聚苯乙烯制作成的芯材。

4、进一步的,所述叶片模具包括叶片壳体模具、叶片腹板模具。

5、进一步的,所述壳体预制件包括大梁、辅梁、后缘梁、叶根预制件。

6、进一步的,所述快速发泡材料为固化后力学性能接近壳体芯材的发泡材料。

7、进一步的,所述快速发泡材料填充在缝隙的底部并在膨胀后充满缝隙。

8、进一步的,所述快速发泡材料发泡膨胀后,高出壳体芯材的外表面。

9、进一步的,所述快速发泡材料固化修整后与壳体芯材的表面平齐或过渡平滑。

10、与现有技术相比,本实用新型的有益之处在于:针对风电叶片壳体芯材的间隙尺寸不稳定、间隙修补操作费时费力、修补质量不稳定的问题,通过将快速发泡材料填入间隙,利用快速发泡材料快速发泡,体积膨胀而充满芯材间隙的特点,形成快速发泡材料与芯材结合的复合结构,采用该结构降低了芯材修补操作难度,实现芯材间隙快速修补,保证间隙填充质量,达到了提高叶片芯材铺设效率的目的。

11、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。



技术特征:

1.一种风电叶片芯材修补结构,包括壳体芯材,壳体芯材设置在叶片模具中,叶片模具中还设置壳体预制件,其特征在于:所述壳体芯材之间的缝隙、壳体芯材与壳体预制件之间的缝隙、壳体芯材与叶片模具之间的缝隙均填充设置快速发泡材料。

2.根据权利要求1所述的一种风电叶片芯材修补结构,其特征在于:所述壳体芯材为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、轻木、聚甲基丙烯亚胺、聚醚酰亚胺、丙烯腈一—苯乙烯或聚苯乙烯制作成的芯材。

3.根据权利要求1所述的一种风电叶片芯材修补结构,其特征在于:所述叶片模具包括叶片壳体模具、叶片腹板模具。

4.根据权利要求1所述的一种风电叶片芯材修补结构,其特征在于:所述壳体预制件包括大梁、辅梁、后缘梁、叶根预制件。

5.根据权利要求1所述的一种风电叶片芯材修补结构,其特征在于:所述快速发泡材料为固化后力学性能接近壳体芯材的发泡材料。

6.根据权利要求1所述的一种风电叶片芯材修补结构,其特征在于:所述快速发泡材料填充在缝隙的底部并在膨胀后充满缝隙。

7.根据权利要求1所述的一种风电叶片芯材修补结构,其特征在于:所述快速发泡材料发泡膨胀后,高出壳体芯材的外表面。

8.根据权利要求1所述的一种风电叶片芯材修补结构,其特征在于:所述快速发泡材料固化修整后与壳体芯材的表面平齐或过渡平滑。


技术总结
一种风电叶片芯材修补结构,包括壳体芯材,壳体芯材设置在叶片模具中,叶片模具中还设置壳体预制件,所述壳体芯材之间的缝隙、壳体芯材与壳体预制件之间的缝隙、壳体芯材与叶片模具之间的缝隙均填充设置快速发泡材料。与现有技术相比,本技术的有益之处在于:针对风电叶片壳体芯材的间隙尺寸不稳定、间隙修补操作费时费力、修补质量不稳定的问题,通过将快速发泡材料填入间隙,利用快速发泡材料快速发泡,体积膨胀而充满芯材间隙的特点,形成快速发泡材料与芯材结合的复合结构,采用该结构降低了芯材修补操作难度,实现芯材间隙快速修补,保证间隙填充质量,达到了提高叶片芯材铺设效率的目的。

技术研发人员:王瑞,杨杰,孙志扬,何贵斌,吴双,李圆圆
受保护的技术使用者:洛阳双瑞风电叶片有限公司
技术研发日:20231017
技术公布日:2024/5/29
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