技術特征:
1.一種風電葉片鋪層裝置,其特征是,包括設置在模具(17)上方的車架(2),車架(2)上設置有安裝布卷(16)的布卷安裝座,布卷安裝座上設置有錯層驅動電機(103)和驅動傳動件,所述車架(2)上設置有從動傳動件,驅動傳動件和從動傳動件相互配合,使布卷安裝座沿著模具(17)的橫向移動;
所述布卷(16)包括布卷承桿(161),所述車架(2)上固定有滑軌導向槽(34),滑軌導向槽(34)內設置有沿著模具(17)的橫向移動的翻轉驅動電機(32)和設置在翻轉驅動電機(32)上的軸套(31),軸套(31)的另一端連接有布卷承桿(161)。
2.如權利要求1所述的風電葉片鋪層裝置,其特征是,所述布卷安裝座上固定有限制布卷(16)位置的限位件(1)。
3.如權利要求1所述的風電葉片鋪層裝置,其特征是,所述布卷承桿(161)的橫截面為多邊形,和布卷承桿(161)連接的軸套(31)的端面為多邊形,布卷承桿(161)和軸套(31)相互套接。
4.如權利要求1所述的風電葉片鋪層裝置,其特征是,所述車架(2)包括構成四邊形的兩根橫梁和兩根縱梁,所述從動傳動件固定在兩根橫梁上,所述布卷安裝座包括連接兩根橫梁的支撐梁(25)。
5.如權利要求4所述的風電葉片鋪層裝置,其特征是,所述橫梁內部為空腔,從動傳動件位于空腔內,橫梁上設置有開口,驅動傳動件和從動傳動件穿過開口相互連接。
6.如權利要求1任一項所述的風電葉片鋪層裝置,其特征是,所述車架(2)包括依次連接形成多邊形的兩根上橫梁(24)和兩根上縱梁(22),依次連接形成多邊形的兩根下縱梁(21)和下橫梁(23),下縱梁(21)和上縱梁(22)之間設置有連接桿(27)。
7.如權利要求1-6任一項所述的風電葉片鋪層裝置,其特征是,所述車架2上設置有布層承接板(9),布層承接板(9)的一側活動連接在車架(2)上,另一端為自由活動端。
8.如權利要求1-6任一項所述的風電葉片鋪層裝置,其特征是,所述車架(2)上活動連接有搟布輥子(7),搟布輥子(7)的兩端設置有搟布輥子安裝桿(71),搟布輥子安裝桿(71)的另一端活動連接在車架(2)上。
9.如權利要求1-6任一項所述的風電葉片鋪層裝置,其特征是,所述車架(2)的底端設置有走行輪(6)、走行驅動電機(51)和設置在走行驅動電機(51)上的走行驅動件,走行輪(6)位于軌道(18)上,軌道(18)的側壁上設置有走行從動件,走行驅動件和走行從動件相互配合,驅動車架(2)沿著軌道(18)的方向移動。
10.一種風電葉片鋪布方法,其特征是,包括如下步驟,啟動走行驅動電機(51),車架(2)沿軌道(18)移動;同時啟動翻轉驅動電機(32),翻轉驅動電機(32)驅動布卷(16)轉動,布卷(16)開始放布,布鋪設到模具(17)上;當車架(2)移動到模具(17)端部,走行驅動電機(51)反轉,車架(2)沿著軌道(18)反方向移動,同時,翻轉驅動電機(32)反轉,翻轉驅動電機(32)驅動布卷(16)反方向轉動,布卷(16)開始放布,布鋪設到模具(17)上;當需要進行錯層鋪設時,啟動錯層驅動電機(103),布卷安裝座沿著模具(17)的橫向移動,進而帶動布卷做橫向移動,實現錯層鋪設。

本發明涉及一種用于風電葉片制造的纖維鋪層方法。
背景技術:
風能作為優質的可再生能源,是應對氣候和環境問題有效能源途徑。風電葉片作為風電機組的核心部件,正朝著葉片大型化化方向快速發展。葉片尺寸變大后,復合材料葉片的制造難度也急劇上升。在葉片模具的高度和曲率變化較大的區域,施工人員不易到達,纖維增強材料的手工鋪設難度大,需要特殊工裝輔助才能鋪設。
在風電葉片生產過程中,一般采用以下兩種方式鋪設纖維布幅。一種方式為布幅鋪設方向全部與葉片展向一致,這種方法鋪設效率高,但在模具高度和曲率變化明顯的區域鋪設難度極大。這種方式為業內絕大多數葉片廠家所采用。另一種方式為布幅鋪設方向全部與葉片弦向一致,這種方法在模具曲率變化較大區域易于操作,但在曲率平緩區域的操作效率低下,鋪層搭接重量偏重。該方法僅在西門子的一體成型葉片技術中應用。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中采用展向鋪層或弦向鋪層方式生產風電葉片時,難以兼顧鋪設難度和鋪設效率的缺陷,提供一種能夠兼顧鋪設難度和鋪設效率的用于風電葉片制造的纖維鋪層方法。
本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題:
一種用于風電葉片制造的纖維鋪層方法,其特點在于,在風電葉片模具內鋪設多層纖維層,每一纖維層由多塊展向纖維布和多塊弦向纖維布相互搭接而成,其中:
在所述風電葉片模具的第一區域采用所述展向纖維布鋪設,所述展向纖維布的鋪設方向與所述風電葉片模具的展向一致,多塊所述展向纖維布相互搭接;
在所述風電葉片模具的第二區域采用所述弦向纖維布鋪設,所述弦向纖維布的鋪設方向與所述風電葉片模具的弦向一致,多塊所述弦向纖維布相互搭接,相鄰的所述弦向纖維布和所述展向纖維布之間相互搭接。
較佳地,所述第一區域包括葉片前緣、葉身中段至葉尖區域。
較佳地,所述第二區域包括葉片后緣。
較佳地,所述弦向纖維布的幅寬根據所述風電葉片模具的曲率進行變化,所述風電葉片模具的曲率越小,采用的所述弦向纖維布的幅寬越寬。
較佳地,所述展向纖維布相互之間的搭接長度在50mm-70mm之間。
較佳地,所述弦向纖維布相互之間的搭接長度在50mm-70mm之間。
較佳地,所述弦向纖維布和所述展向纖維布之間的搭接長度在50mm-70mm之間。
較佳地,相鄰所述纖維層上的搭接位置相互錯開。
較佳地,相鄰所述纖維層上的搭接位置至少錯開70mm。
在符合本領域常識的基礎上,上述各優選條件,可任意組合,即得本發明各較佳實例。
本發明的積極進步效果在于:在風電葉片制造過程中采用展向鋪設和弦向鋪設相結合的方式鋪設纖維布,能夠同時解決采用單一的展向鋪設方式時,在模具的高度和曲率變化明顯的區域鋪設難度大的問題和采用單一的弦向鋪設方式時,在模具的高度和曲率變化平緩的區域鋪設效率低的問題。
附圖說明
圖1為本發明優選實施例中弦向纖維布和展向纖維布鋪設于風電葉片模具上的結構示意圖。
圖2為本發明優選實施例中弦向纖維布和展向纖維布相互搭接的結構示意圖。
圖3為圖2中A部分的放大圖。
圖4為圖2中B部分的放大圖。
附圖標記說明:
展向纖維布10
弦向纖維布20
風電葉片模具30
展向X
弦向Y
具體實施方式
下面通過實施例的方式進一步說明本發明,但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
大型風電葉片制造工藝一般包括:陽模、翻陰模、鋪層、加熱固化、脫模、打磨表面、噴漆等工藝。其中,鋪層工藝就是在風電葉片模具30內鋪設玻纖布、碳纖布等纖維材料,而后將樹脂灌注到纖維材料中。纖維材料的鋪設質量對風電葉片的質量穩定性影響較大,鋪設不好容易產生褶皺。為了提高纖維材料鋪設的質量,同時兼顧鋪設的效率,本實施例介紹了一種用于風電葉片制造的纖維鋪層方法,其主要包括,在風電葉片模具30內鋪設多層纖維層,每一纖維層由多塊展向纖維布10和多塊弦向纖維布20相互搭接而成。如圖1-圖4所示,在風電葉片模具30的第一區域采用展向纖維布10鋪設,展向纖維布10的鋪設方向與風電葉片模具30的展向X一致,多塊展向纖維布10相互搭接。在風電葉片模具30的第二區域采用弦向纖維布20鋪設,弦向纖維布20的鋪設方向與風電葉片模具30的弦向Y一致,多塊弦向纖維布20相互搭接,相鄰的弦向纖維布20和展向纖維布10之間相互搭接。其中,第一區域表示風電葉片模具30中高度和曲率較為平緩的區域,第二區域表示風電葉片模具30中高度和曲率較為明顯的區域。
在本實施例中,在風電葉片模具30的第二區域采用弦向纖維布20鋪設能夠使弦向纖維布20與風電葉片模具30更為貼合,降低鋪設難度,避免產生褶皺的問題。在風電葉片模具30的第一區域采用展向纖維布10鋪設能夠發揮展向鋪設的效率優勢,提高風電葉片的制造效率。而多塊展向纖維布10和多塊弦向纖維布20相互搭接能夠保證確保纖維載荷得到傳遞。這種鋪層方式能夠兼顧展向鋪設方式和弦向鋪設方式的優點。
在本方案中,風電葉片模具30的第一區域包括葉片前緣、葉身中段至葉尖區域。在上述區域采用展向纖維布10沿風電葉片模具30的展向鋪設既能夠保證鋪設質量又能夠提高鋪設效率。風電葉片模具30的第二區域包括葉片后緣。上述區域的曲率變化較為明顯,采用弦向纖維布20沿風電葉片模具30的弦向鋪設能夠降低鋪設難度,控制好纖維布的鋪設質量。
實際操作過程中,弦向纖維布20的幅寬可以根據風電葉片模具30的曲率進行變化,風電葉片模具30的曲率越小,采用的弦向纖維布20的幅寬越寬。根據風電葉片模具30的曲率變化來調整弦向纖維布20的幅寬能夠使得弦向纖維布20與風電葉片模具30更為貼合。在曲率變化平緩區域使用大幅寬布幅,可以提升生產效率,降低搭接重量。
為了確保纖維載荷得到有效傳遞,本實施例中,展向纖維布10相互之間的搭接長度在50mm-70mm之間。弦向纖維布20相互之間的搭接長度在50mm-70mm之間。弦向纖維布20和展向纖維布10之間的搭接長度在50mm-70mm之間。
完成殼體第一層纖維層的鋪設后,可采用相同鋪設工藝,完成后續纖維層的鋪設。需要注意的是,纖維布之間的搭接位置屬于強度最為薄弱的位置,為了避免不同纖維層上的薄弱點相互重疊影響風電葉片的整體結構強度,相鄰纖維層上的搭接位置應當相互錯開。本實施中,相鄰纖維層上的搭接位置至少錯開70mm。
雖然以上描述了本發明的具體實施方式,但是本領域的技術人員應當理解,這僅是舉例說明,本發明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下,可以對這些實施方式做出多種變更或修改,但這些變更和修改均落入本發明的保護范圍。

風電葉片模具制作步驟
首先是原形件–就是大家說得陽模,國內以前大多是用木頭做的,但對于風機葉片這么長的,國外多數是采用糊狀代木來施工–要用機器來操作的。這種糊狀代木是雙組分的,通過兩根管子導出,在前段混合后有一個多小時的操作時間。當然,為了節省成本,通常會先用苯乙烯泡沫,俗稱寶麗隆,先銑出一個小一點的模樣,再在表面涂上糊狀代木。完成這步后,需要把固化后的模型在五軸聯動的CNC上按事先輸入的數據進行銑削,大的五軸聯動機器有一個工廠那么大,操作工就在機器的內部走動,當然這個機器很貴,通常是600W人民幣以上。日本和美國還不賣給中國,怕咱們用在軍工項目上。完成銑削后,就是一個一比一的葉片模型了,接下來大家都很熟悉了,就是在這個陽模上翻陰膜,弄好分型面后,可以手糊或真空導入,這個大家都熟悉我就不多說了。另外提一下代木這個產品:它有糊狀的和塊狀的兩種,糊狀的在操作是再混合,優點是浪費少–可以根據形狀大致先把外形弄出來。另一種是塊狀的,它可以直接上五軸機器上銑削,優點是方便,缺點當然是浪費大了–碰上圓弧的,大部分都銑掉了。兩種的CTE–熱膨脹系數都在 50* 10負六次方M/度 , 所以非常小的。但同碳纖維加環氧的基本為零的收縮,代木的收縮還是要考慮的。
/W/technology/index_2.html
Chemlease75 脫模劑的使用/補膜 流程 概述 Chemlease75是溶劑型半永久性脫模劑,特別為Class A的汽車、造船及人造大理石應用而配制。其優點為: -連續多次脫模;-使用簡便;-提供最佳光澤面效果;-保持模具精細表面;-取代石蠟;-模具表面不積垢;-減少勞工操作成本;-不移轉至成品表面;-允許標準蒙面粘帶的使用;-特別適用于生產大型產品,不用造成預脫。
Chemlease的溶劑不含Class 或Class 所列之破壞臭氧層物質。 備注:模具或產品生產在脫模時如果容易使表面磨損,可改用Chemlease PMR-90,提供使需要的更高滑度。
使用方法:
模具預備過程
步驟 1:完全清洗模具上的殘留石蠟或其他脫模劑、密封劑、磨光特質。步驟 ?2:使用Chemlease洗模劑作最后一輪清洗工作。步驟 ?3:使用Chemlease 15 密封涂層。(參閱Chemlease 15說明)
打底涂層操作流程
步驟 1:模具必須全面清洗完畢,將任何殘留石蠟、脫模劑和密封劑都清理除去。步驟 ?2:檢查表面,要求干燥和沒有雜質。步驟 ?3:將純棉布用Chemlease 75浸濕(不使其過濕而滴出Chemlease 75),在模具上涂抹,以形成一層平滑連續的薄膜。每次在小方塊面積(不超過一平方英尺的面積)上涂層。步驟 4:等待數秒至10秒鐘(限于室溫),當模具上Chemlease 75開始揮發,但仍潮濕時,用第二塊干凈的純棉布抹干Chemlease 75,可用圓周式動作,及翻轉純棉布,抹干時不用力,但必須使之完全干燥和光亮才算完整。步驟 ?5:重復以上動作,直到Chemlease 75覆蓋整個模具。步驟 ?6:重復上4-5層Chemlease 75,每層間隔10分鐘。步驟 ?7:最后一層上完后,放置20-30分鐘以使Chemlease 75脫模劑反應完成才開始生產。
備注: ?由于室溫和模溫因時因地而有變化,涂抹Chemlease 75后觀察溶劑開始揮發,即可用第二塊布拭干。如果太遲拭干,可能會造成霧狀,這時如用 Chemlease 75 重新涂抹,可去除變霧的部分,然后將多余的Chemlease 75拭干。
涂層檢查方法
打底涂層必須上完整,同時其固化時間必須遵照以上指示。如果用一小片蒙面粘帶檢示涂層上完涂層部分,拉開粘帶時其阻力很小,而沒有上涂層部分,阻力很大。
補膜操作流程
開始生產后,脫模劑涂層會漸漸被磨損。如果實驗證明最多能脫20模,到16模時就應補模(80%原則)。補模只需上一層,用相同的涂抹和拭干的原理,上完后放置15分鐘使其固化。
局部補膜操作
磨損較大部分可較快補模,例如8次脫模后,而整個模具于16次脫模后才補模。生產人員可以很快了解Chemlease 75和個別模具脫模的需要而視磨損度設計補模和局部補模的頻率。
包裝及處理方法
包裝:1加侖與5加侖包裝。在倉庫貯存時應確保蓋上桶蓋,不使產品受水汽污染。
目前的這類半永久性脫模劑,不管樂泰的還是CHEMLEASE的其實都差不多的東西。PMR的優點是表面亮度高和脫模的次數比較多 ?關于上面各位兄弟講的表面發花問題主要還是操作不當造成的。PMR這種東西是靠濕氣固化的,所以里面的溶劑組成就很重要。(PMR 90%是溶劑,10%不到才是一種表面摩擦系數很小的物質)操作的時候講究WEP-O
水平軸風力機氣動性能計算模型 劉雄;陳嚴;葉枝全;
中國首臺6兆瓦風電機組出產 海上風電爭奪升級
中國首臺6MW風電機組出產 尹航;
湘電新型XE93-2MW風電機組試制成功
關于風電機組若干特性設計問題的討論 楊建設;
淺談風電機組電氣及控制系統改造 陳永國;
風電機組潤滑產品解決方案 宣小平;楊搏;余曉鶯;
6MW海上風電機組葉片設計 劉強;楊科;徐建中;
維斯塔斯高溫型風力發電機的結構和原理 劉曉林;
風電機組的防雷和防雷標準 邱傳睿;林毅龍;李永毅;
適用于多雷暴天氣風電場的風電機組電涌保護器改進設計 蔡睿;史曉鳴;
有限元法在風電機組槳轂設計中的應用 彭云;賀德馨;
大型風電場及風電機組的控制系統 徐甫榮;
兆瓦級復合材料風電葉片的設計與制備研究 肖加余;曾竟成;楊孚標;彭超義;楊軍;唐先賀;潘藝;曾鴻平;
風力發電機葉片固有振動特性的有限元分析 王應軍;裴鵬宇;
定槳距失速型風電機組的偏航控制 趙斌;武鑫;鄂春良;許洪華;
淺談風電機組電氣設備的海洋環境條件 許沫;
風力發電機葉片的雷擊損傷與雷電保護 周歧斌;邊曉燕;
大型復合材料風電葉片整體剛度分析方法 靳交通;彭超義;馮學斌;曾竟成;
風力發電機組功率曲線建模方法研究 黎孟巖;劉興杰;米增強;
汽輪機松裝葉片測頻問題的探討 嵇安森;
風電機組電控系統產業化關鍵技術獲新進展 嚴峰
風力發電機組控制系統關鍵技術獲突破
變速恒頻風電機組并網運行模型研究及其應用 申洪
風電引起的電壓波動和閃變研究 趙海翔
大規模風電場接入電力系統的小干擾穩定性研究 關宏亮
大型風電場接入電網的穩定性問題研究 遲永寧
大容量風電并網對電力系統安全穩定的影響研究 張紅光
風力發電機組系統建模與仿真研究 金鑫
風力發電機組雷電暫態效應的研究 王曉輝
含分布式發電的配電網優化運行研究 趙晶晶
大型變速變距風力發電機組的柔性協調控制技術研究 邢作霞
雙饋型風力發電機勵磁控制與優化運行研究 肖運啟
大型風力發電機組總體設計方法的初步研究 康傳明
低風速條件風力發電機組的初步研究 吳正泳
風電葉片結構設計軟件的開發與研究 王偉
風電葉片全尺寸檢測和結構分析 毛火軍
風電機組的短路電流特性及低電壓穿越的研究 李欣
風電機組和風電場的功率特性及電能質量測試研究 李慶
風力機風輪葉片結構設計與分析 任臘春
風電場并網技術問題研究 楊玉霞
含風電機組的配電網無功優化研究 駱君
國電東北電力有限公司風電投資戰略研究 戴德彥
山東錦工有限公司
地址:山東省章丘市經濟開發區
電話:0531-83825699
傳真:0531-83211205
24小時銷售服務電話:15066131928
