一种使用拉挤预制件制造叶片根部的方法技术

本发明专利技术公开了一种使用拉挤预制件制造叶片根部的方法，它包括拉挤预制件的制备和叶根制造。本发明专利技术采用拉挤预制件铺设根部，此预制件是使用纤维纱采用拉挤成型工艺制造拉挤UD条，然后进行后加工，制造拉挤根部预制件。铺设叶片根部时，将拉挤预制件铺设于叶片根部，与叶片壳体一起灌注成型。叶片脱模后，再进行后续加工螺栓孔与T形螺母孔。本发明专利技术采用拉挤工艺可以有效提高玻璃模量，可提高20％以上的叶根刚度，可有效降低叶片螺栓连接应力幅，提高螺栓连接疲劳性能，并且本发明专利技术提供的拉挤预制件可在单独模具中预先制造，无需占用叶片壳体主模具，可大大提高叶片生产效率。

Method for manufacturing blade root by pultrusion preform

The invention discloses a method for manufacturing a blade root by using a pultrusion preform, which comprises the preparation of a pultrusion preform and the manufacture of a leaf root. The invention uses the pultrusion preform to lay the root, which uses the fiber yarn to make the pultrusion UD strip using the pultrusion molding process, and then the post processing is carried out to make the prefabricated parts of the pultrusion root. When the blade root is laid, the pultrusion preform is laid on the root of the blade and is molded with the shell of the blade. After the blade is demoulding, the bolt hole and the T nut hole are further processed. The pultrusion process can effectively improve the modulus of glass, increase the Ye Gengang degree above 20%, effectively reduce the stress amplitude of the bolt connection, and improve the fatigue performance of the bolt connection, and the pultrusion preform provided by the invention can be pre made in a separate die without taking up the main die of the blade shell and can be greatly raised. High blade production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种使用拉挤预制件制造叶片根部的方法
本专利技术涉及一种风力发电机叶片根部的制造方法，具体涉及采用拉挤预制件制造叶片根部的方法。
技术介绍
风力发电在中国已得到了广泛的发展与应用，从陆上到海上，中国每年新增装机容量达几十个“GW”。陆上目前主要以开发2MW～3MW机型为主，而海上风电开发4MW～6MW，或是更大MW级风力发电机，风机叶片长度从五十多米到八十多米。由于叶片长度不断加长，叶根载荷增大。为提高叶根抗载能力，使用较多数量螺栓连接，常采用预埋螺栓设计的连接方式。而预埋螺栓在日后运维中，如螺栓断裂在螺栓套内侧，断裂的螺栓头很难取出。如设计所需螺栓数量少的叶片，采用T形打孔连接方式也是一种佳选。T形打孔连接方式具有日后维护较易，制造成本低的优点，也一直是根部连接设计选择方案之一。通常T形打孔叶片根部玻璃钢厚度90mm～110mm之间，为提高叶根刚度，大多使用三轴向布铺设，采用真空灌注成型工艺制造。由于叶根根部铺层较多，生产铺层操作耗时较长，为提供生产效率，常有采用预铺设或是根部预制件的方法来减少铺设时间。本专利技术是采用拉挤成型工艺制造叶片根部预制件，此预制件使用单向玻璃纤维拉挤制造，具有高模量的特性。使用此拉挤预制件铺设叶片根部，即可提高叶片生产效率，又可提高叶根刚度，可达到双重效果。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种可操作性强，制备效率高，生产工艺稳定的采用拉挤预制件制造叶片根部的方法，本专利技术可提高叶片根部刚度。技术方案：为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种使用拉挤预制件制造叶片根部的方法，包括以下步骤：制备拉挤预制件：a、首先按叶片根部尺寸设计所需拉挤预制件截面形状，制造拉挤所需模具；b、选用纤维纱与树脂，使用步骤a模具，通过拉挤成型工艺制造拉挤UD条(拉挤玻璃钢条)；c、将b步制造拉挤UD条按设计所需尺寸截为单段，然后在一端切割斜面，再将四面及端面打磨处理，制造拉挤预制件；叶根制造：d、先在叶片模具内铺设叶片外蒙皮与若干层根部增强三轴布；e、在三轴布上面铺设一层步骤b所制造的拉挤预制件；f、在拉挤预制件上铺设一层玻璃纤维三轴纤维布；g、然后在三轴布上再铺设一层步骤b所制造的拉挤预制件；h、最后在拉挤预制件上铺设叶片壳体内蒙皮与若干层根部增强三轴布；i、采用真空灌注工艺将拉挤预制件与叶根整体固化成型；j、叶片根部脱模后，对叶片根部加工螺栓孔与T形螺母孔。作为优选方案，以上所述的拉挤预制件使用的纤维为普通玻璃纤维，所述的拉挤预制件使用的树脂为环氧树脂等其它树脂。作为优选方案，以上所述的拉挤预制件使用的纤维为普通玻璃纤维，步骤d中，先在叶片模具内铺设叶片外蒙皮与10至15层根部增强三轴布；步骤h中，最后在拉挤预制件上铺设叶片壳体内蒙皮与10至15层根部增强三轴布。作为优选方案，以上所述的拉挤预制件采用梯形截面或扇形截面，在叶根分两层铺设，中间夹一层三轴向玻璃布，可以提高预制件的灌注性能，防止出现灌注不彻底，出现空洞等缺陷；并且本专利技术通过大量实验筛选，将三轴布环向铺设，零度纤维沿着叶片弦向方向，这种铺设方式可大大提高叶根环向刚度与强度，提高风电叶片的耐疲劳性能。本专利技术所述的使用拉挤预制件制造叶片根部的方法，使用拉挤预制件是通过拉挤工艺预先制造，然后应用于叶片根部铺层中，可减少叶根三轴布的铺设层数，可有效的提高工作生产效率；同时由于拉挤预制件较三轴布模量高，可提高叶根刚度。有益效果：本专利技术提供的使用拉挤预制件制造叶片根部的方法和现有技术相比具有以下优点：本专利技术提供的使用拉挤预制件制造叶片根部的方法，通过大量实验筛选预埋螺栓套的制备工艺，整个工艺可操作性强，工业化程度高，生产效率高，适用范围广泛；拉挤预制件与叶片根部三轴布一起铺设，再使用真空灌注整体成型，拉挤预制件与灌注成型三轴布界面间有较高粘接强度，可满足叶根承载安全需求。本专利技术使用普通纤维制造拉挤预制件可比三轴布弹性模量高30％～50％，可很大的提高叶根刚度，并且可有效的提高螺栓疲劳性能。同时拉挤预制件在拉挤模具单独制造，拉挤制造效率高，并无需占用叶片主模具，从而可有效提高叶片生产效率。附图说明图1为本专利技术所述的拉挤预制件的结构示意图。图2为使用拉挤预制件制造叶片根部的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。一种使用拉挤预制件制造叶片根部的方法，包括以下步骤：拉挤预制件的制备：a、首先按叶片根部尺寸设计所需拉挤预制件截面形状，制造拉挤所需模具；b、选用玻璃纤维纤维纱与环氧树脂，使用步骤a模具，通过拉挤成型工艺制造拉挤UD条；c、将b步制造拉挤UD条按设计所需尺寸截为单段，然后在一端切割斜面，加工成梯形截面，再将四面及端面打磨处理，制造拉挤预制件4；如图1所示；叶根制造：d、先在叶片模具内铺设叶片外蒙皮与15层根部增强三轴布1；e、在三轴布1上面铺设一层步骤b所制造的拉挤预制件4；f、在拉挤预制件4上铺设一层玻璃纤维三轴纤维布3；g、然后在三轴布3上再铺设一层步骤b所制造的拉挤预制件4；h、最后在拉挤预制件4上铺设叶片壳体内蒙皮与15层根部增强三轴布2；i、采用真空灌注工艺将拉挤预制件4与叶根整体固化成型；如图2所示。j、叶片根部脱模后，对叶片根部加工螺栓孔与T形螺母孔。本专利技术采用拉挤工艺制造拉挤预制件，可以有效提高玻璃模量，本专利技术通过使用拉挤预制件铺设叶片根部，可提高20％以上的叶根刚度，可有效降低叶片螺栓连接应力幅，提高螺栓连接疲劳性能。并且本专利技术提供的拉挤预制件可在单独模具中预先制造，无需占用叶片壳体主模具，有效提高叶片生产效率，相比现有技术取得了非常好的技术进步。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用拉挤预制件制造叶片根部的方法，其特征在于，包括以下步骤：拉挤预制件的制备：a、首先按叶片根部尺寸设计所需拉挤预制件截面形状，制造拉挤所需模具；b、选用纤维纱与树脂，使用步骤a模具，通过拉挤成型工艺制造拉挤UD条；c、将b步制造拉挤UD条按设计所需尺寸截为单段，然后在一端切割斜面，再将四面及端面打磨处理，制造拉挤预制件(4)；叶根制造：d、先在叶片模具内铺设叶片外蒙皮与若干层根部增强三轴布(1)；e、在三轴布(1)上面铺设一层步骤b所制造的拉挤预制件(4)；f、在拉挤预制件(4)上铺设一层玻璃纤维三轴纤维布(3)；g、然后在三轴布(3)上再铺设一层步骤b所制造的拉挤预制件(4)；h、最后在拉挤预制件(4)上铺设叶片壳体内蒙皮与若干层根部增强三轴布(2)；i、采用真空灌注工艺将拉挤预制件(4)与叶根整体固化成型；j、叶片根部脱模后，对叶片根部加工螺栓孔与T形螺母孔。

【技术特征摘要】
1.一种使用拉挤预制件制造叶片根部的方法，其特征在于，包括以下步骤：拉挤预制件的制备：a、首先按叶片根部尺寸设计所需拉挤预制件截面形状，制造拉挤所需模具；b、选用纤维纱与树脂，使用步骤a模具，通过拉挤成型工艺制造拉挤UD条；c、将b步制造拉挤UD条按设计所需尺寸截为单段，然后在一端切割斜面，再将四面及端面打磨处理，制造拉挤预制件(4)；叶根制造：d、先在叶片模具内铺设叶片外蒙皮与若干层根部增强三轴布(1)；e、在三轴布(1)上面铺设一层步骤b所制造的拉挤预制件(4)；f、在拉挤预制件(4)上铺设一层玻璃纤维三轴纤维布(3)；g、...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔光辉，刘卫生，黄辉秀，于永峰，齐帆，
申请(专利权)人：连云港中复连众复合材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32