预制成型的风电叶片的外补强装置及其外补强成型方法与流程

专利检索2026-07-09  17


本发明涉及风电叶片领域,特别涉及一种预制成型的风电叶片的外补强装置及其外补强成型方法。


背景技术:

1、预浸料是指用树脂基体在严格控制的条件下浸渍纤维或织物后通过一定的处理过程所形成的一种储存备用的半成品,是制造复合材料制品的中间材料。预浸料具有纤维含量均匀、力学性能优异、易于加工、使用方便等特点。预浸料按增强体物理形状可以分为单向预浸料和织物预浸料;按增强体种类分有碳纤维增强预浸料、玻璃纤维增强预浸料及芳纶纤维增强预浸料等;按树脂基体品种分则有热塑性预浸料和热固性预浸料;按固化温度分可分为低温(80℃)、中温(120℃)、高温(180℃)固化预浸料;预浸料一般在低温环境下存储(-18℃以下),使用时需先解冻至室温,其本身具有一定粘性、易于铺设,铺设完成后然后加热至其固化温度一段时间后即可固化。预浸料中纤维排布规则,纤维充分浸润、无气泡,避免了传统复合材料采用的纤维真空灌注工艺过程中产生的纤维弯曲、浸润不良、气泡等缺点。预浸料在航空航天、工业制造、体育用品及风电等行业都有应用,如飞机、火箭、轮船、汽车等的制造中都有碳纤维预浸料的使用,高尔夫球杆、网球拍、雪橇、滑雪板、钓鱼竿和自行车都是碳纤维预浸料产品。在风电行业预浸料主要使用在风力发电机机舱罩、叶片等部件上,但尚处于试验阶段未普及。

2、外补强是风电叶片生产过程中的一道工序,较为普遍常见的工艺为手糊外包边。即先将玻纤织物在工作台上展开并倒入手糊树脂浸润织物,再将玻纤织物铺设在叶片外表面合模缝位置,使用刮板刮平织物并去除气泡,织物铺设完成后铺设脱模布、隔离膜、导流网、真空袋膜等辅材形成真空系统并连接真空泵抽真空,然后放置电热毯设定温度进行加热固化,固化完成后去除辅材,外包边完成。手糊外包边存在一些缺点:第一,手糊树脂与玻纤织物的比例为人工混合不易控制,容易出现浸润不良/浸润过多的情况,浸润不良会导致固化后外包边的力学性能不足、无法满足设计要求,浸润过多则会导致铺设织物时织物易下滑、不便固定。第二,铺设织物时使用刮板刮平织物并去除气泡为人工操作,会出现织物褶皱、织物间气泡的情况,从而影响外包边的力学性能。第三,手糊外包边时因有手糊树脂的存在,操作人员需穿防护服、戴手套,车间地面需覆盖塑料布等保护。浸润织物时需有专用的手糊工作台和工具如刮板、小桶等。手糊树脂的固化时间较快(45分钟左右),操作人员需快速操作,且从树脂机打出的手糊树脂必须在短时间内使用故一次不能打太多,需打好几次。整个工艺对装备要求较高,且流程较为繁琐。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的手工外补强工艺容易导致力学性能不足、流程繁琐的缺陷,提供一种预制成型的风电叶片的外补强装置及其外补强成型方法。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

3、本发明提供一种预制成型的风电叶片的外补强装置,其特点在于,其包括有翻转机构、两个外包边模具、控制机及预浸料,两个所述外包边模具分别设置于所述翻转机构的两端,所述翻转机构包括基座、两个翻转臂和两个支撑座,所述风电叶片设置于所述基座上,两个所述翻转臂间隔设置于所述基座的两端并位于所述风电叶片的两侧,且两个所述翻转臂均转动连接于所述基座,两个所述支撑座分别连接于两个所述翻转臂的外端,两个所述外包边模具分别设置于两个所述支撑座上,两个所述外包边模具沿所述风电叶片的延伸方向延伸,两个所述外包边模具上均设置所述预浸料,所述控制机与所述翻转臂传动连接,所述控制机用于控制两个所述翻转臂的旋转运动,以使两个翻转臂依次带动两个所述支撑座、两个所述外包边模具、所述预浸料沿靠近和远离所述风电叶片的方向转动。

4、优选地,两个所述翻转臂均能够相对于所述基座进行90度翻转。

5、优选地,所述外包边模具的两侧均间隔设置多个缺口,多个所述缺口沿所述外包边模具的延伸方向间隔设置。

6、优选地,所述外包边模具的两侧的所述缺口一一相对设置。

7、优选地,所述预制成型的风电叶片的外补强装置还包括若干第一胶带,在第一状态时,若干所述第一胶带的一端分别设置于所述缺口并连接于所述预浸料,若干所述第一胶带的另一端分别设置于所述外包边模具的下表面,以固定所述预浸料与所述外包边模具的下表面。

8、优选地,所述预制成型的风电叶片的外补强装置还包括若干第二胶带,在第二状态时,若干所述第二胶带的一端分别设置于所述缺口并连接于所述预浸料,若干所述第二胶带的另一端分别设置于所述风电叶片,以固定所述预浸料与所述风电叶片。

9、优选地,所述预制成型的风电叶片的外补强装置包括若干个所述翻转机构,若干个所述翻转机构沿两个所述外包边模具的延伸方向依次间隔设置,两个所述外包边模具分别设置于若干个所述翻转机构的两端。

10、优选地,两个所述外包边模具沿所述风电叶片的合模缝的延伸方向延伸。

11、本发明还提供一种预制成型的风电叶片的外补强装置的外补强成型方法,其特点在于,其包括如上所述的预制成型的风电叶片的外补强装置。

12、优选地,所述预制成型的风电叶片的外补强装置包括第一胶带和第二胶带,所述预制成型的风电叶片的外补强装置的外补强成型方法包括如下步骤:

13、s1、取出所述预浸料并静置,以使所述预浸料温度达到指定温度;

14、s2、将所述风电叶片吊运至所述翻转机构的所述基座上的指定工位;

15、s3、在所述外包边模具的上表面铺设所述预浸料,并在缺口处使用所述第一胶带将所述预浸料和所述外包边模具的下表面进行固定;

16、s4、所述控制机控制所述翻转机构进行翻转,使所述预浸料贴合所述风电叶片的外表面的合模缝位置;

17、s5、在所述缺口处使用所述第二胶带将所述预浸料和所述风电叶片固定,去除所述第一胶带;

18、s6、压实所述预浸料,使所述预浸料与所述风电叶片表面完全贴合;

19、s7、所述控制机控制所述翻转机构进行翻转以使所述外包边模具连同所述翻转机构回复平放姿态。

20、在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。

21、本发明的积极进步效果在于:本发明中,预制成型的风电叶片的外补强装置及其外补强成型方法具有自动化程度高,操作方便,节约工时等特点。相比于传统外补强工艺,该方法无需树脂浸润,省去了打树脂、浸润织物、刮平织物等工作,且操作人员无需防护,无需工作台、小桶、刮板等工具。同时也避免了手糊外包边工艺中可能产生的浸润不良、浸润过多、褶皱、气泡等缺陷。



技术特征:

1.一种预制成型的风电叶片的外补强装置,其特征在于:其包括有翻转机构、两个外包边模具、控制机及预浸料,两个所述外包边模具分别设置于所述翻转机构的两端,所述翻转机构包括基座、两个翻转臂和两个支撑座,所述风电叶片设置于所述基座上,两个所述翻转臂间隔设置于所述基座的两端并位于所述风电叶片的两侧,且两个所述翻转臂均转动连接于所述基座,两个所述支撑座分别连接于两个所述翻转臂的外端,两个所述外包边模具分别设置于两个所述支撑座上,两个所述外包边模具沿所述风电叶片的延伸方向延伸,两个所述外包边模具上均设置所述预浸料,所述控制机与所述翻转臂传动连接,所述控制机用于控制两个所述翻转臂的旋转运动,以使两个翻转臂依次带动两个所述支撑座、两个所述外包边模具、所述预浸料沿靠近和远离所述风电叶片的方向转动。

2.如权利要求1所述的预制成型的风电叶片的外补强装置,其特征在于:两个所述翻转臂均能够相对于所述基座进行90度翻转。

3.如权利要求1所述的预制成型的风电叶片的外补强装置,其特征在于:所述外包边模具的两侧均间隔设置多个缺口,多个所述缺口沿所述外包边模具的延伸方向间隔设置。

4.如权利要求3所述的预制成型的风电叶片的外补强装置,其特征在于:所述外包边模具的两侧的所述缺口一一相对设置。

5.如权利要求3所述的预制成型的风电叶片的外补强装置,其特征在于:所述预制成型的风电叶片的外补强装置还包括若干第一胶带,在第一状态时,若干所述第一胶带的一端分别设置于所述缺口并连接于所述预浸料,若干所述第一胶带的另一端分别设置于所述外包边模具的下表面,以固定所述预浸料与所述外包边模具的下表面。

6.如权利要求3所述的预制成型的风电叶片的外补强装置,其特征在于:所述预制成型的风电叶片的外补强装置还包括若干第二胶带,在第二状态时,若干所述第二胶带的一端分别设置于所述缺口并连接于所述预浸料,若干所述第二胶带的另一端分别设置于所述风电叶片,以固定所述预浸料与所述风电叶片。

7.如权利要求1所述的预制成型的风电叶片的外补强装置,其特征在于:所述预制成型的风电叶片的外补强装置包括若干个所述翻转机构,若干个所述翻转机构沿两个所述外包边模具的延伸方向依次间隔设置,两个所述外包边模具分别设置于若干个所述翻转机构的两端。

8.如权利要求1所述的预制成型的风电叶片的外补强装置,其特征在于:两个所述外包边模具沿所述风电叶片的合模缝的延伸方向延伸。

9.一种预制成型的风电叶片的外补强装置的外补强成型方法,其特征在于:其包括如权利要求1-8中任意一项所述的预制成型的风电叶片的外补强装置。

10.如权利要求9所述的预制成型的风电叶片的外补强装置的外补强成型方法,所述预制成型的风电叶片的外补强装置包括第一胶带和第二胶带,其特征在于:所述预制成型的风电叶片的外补强装置的外补强成型方法包括如下步骤:


技术总结
本发明提供一种预制成型的风电叶片的外补强装置及其外补强成型方法,预制成型的风电叶片的外补强装置包括有翻转机构、两个外包边模具、控制机及预浸料,两个外包边模具分别设置于翻转机构的两端,翻转机构包括基座、两个翻转臂和两个支撑座,风电叶片设置于基座上,两个翻转臂间隔设置于基座的两端并位于风电叶片的两侧,且两个翻转臂均转动连接于基座,两个支撑座分别连接于两个翻转臂的外端,两个外包边模具分别设置于两个支撑座上,两个外包边模具沿风电叶片的延伸方向延伸,两个外包边模具上均设置预浸料,控制机与翻转臂传动连接。本发明自动化程度高,操作方便,节约工时,避免浸润不良、浸润过多、褶皱、气泡等缺陷。

技术研发人员:孙元荣,王晓南,张嘉伟
受保护的技术使用者:艾郎科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-1164930.html

最新回复(0)