兆瓦级风电机舱罩壳灌注一体成型制作方法技术

本发明专利技术创造提供一种兆瓦级风电机舱罩壳灌注一体成型制作方法，其通过有限元软件，对机舱罩壳的铺层结构按照GL2010规范进行设计；再利用三维软件设计出预埋件位置、灌注布管图、真空耗材的位置；然后根据设计逐步进行生产。本发明专利技术由于采用灌注工艺替代手糊工艺，降低了铺层厚度，提升了铺层的效率，并且大幅度减少了材料的用量；能够快速的加工兆瓦级风电机舱生产，有利于风电新项目的开展与实施；改善了工人的操作环境。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术创造提供一种，其通过有限元软件，对机舱罩壳的铺层结构按照GL2010规范进行设计；再利用三维软件设计出预埋件位置、灌注布管图、真空耗材的位置；然后根据设计逐步进行生产。本专利技术由于采用灌注工艺替代手糊工艺，降低了铺层厚度，提升了铺层的效率，并且大幅度减少了材料的用量；能够快速的加工兆瓦级风电机舱生产，有利于风电新项目的开展与实施；改善了工人的操作环境。【专利说明】
本专利技术创造涉及一种兆瓦级风电机舱罩壳的制作方法。
技术介绍
风电行业现行制作机舱罩壳的方式主要是手糊工艺制作机舱罩壳，上述制作方法存在如下问题和缺点，对生产的机舱罩壳质量有较大影响: 1、产品质量不稳定，产品生产质量受工人操作影响大。 2、制品精度偏差较大，采用手糊工艺厚度偏差一般为20% 3、无法快速成型，模具占用时间长，生产周期较长； 4、对环境污染大,对操作人员身体健康有一定影响； 5、耗费的树脂等原材料多。 综上可以看出，手糊工艺制作机舱罩壳，属于劳动力密集型的生产方式，主要依靠高强度体力劳动来完成产品。这种方式生产的产品不仅精度偏差大，而且对环境造成了较大的影响。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是:，包括如下步骤: 步骤1、通过有限元软件，对机舱罩壳的铺层结构按照GL2010规范进行设计； 步骤2、利用三维软件设计出预埋件位置、灌注布管图、真空耗材的位置；如根据三维模型，测量出三维模型中部件反映在模具中的位置尺寸，在模具上预埋螺母，通过螺母对预埋件进行位置固定。灌注布管，根据模具外形布置进胶口和抽气口，保证纤维布能在短时间内被树脂完全浸润。其中，本领域人员应当知晓上述的真空耗材是指:真空袋、导流网、隔离膜、密封胶条、脱模布等。 步骤3、按照以下步骤进行生产: 步骤3.1、在模具表面喷涂胶衣； 步骤3.2、根据步骤I所设计的铺层结构，在机舱模具内进行纤维布铺层，铺层过程中注意保持布的平整不要有褶皱； 步骤3.3、根据三维模型和工艺要求，将预埋件按照指定位置一起铺放；使预埋件直接同机舱主体一体成型； 步骤3.4、在铺放好预埋件后，复核预埋件位置数据，确保预埋件安装位置正确，偏差应为± 1mm之内； 步骤3.5、根据步骤I所设计的铺层结构，对预埋件区域进行补强(增加纤维布铺层，纤维布可以采用复合毡或方格布)；确保预埋件区域在成型后能达到GL2010规范要求的强度和刚度； 步骤3.6、根据步骤2所设计的工艺布管图和真空耗材的位置，将真空袋、导流网、隔离膜、密封胶条、脱模布、进胶管、抽气管、螺旋管进行铺覆，形成真空灌注体系； 步骤3.7、对真空灌注体系进行保压，保证体系真空度达到要求(20分钟压力降低不超过5Kpa)； 步骤3.8、将树脂混合色浆后，向真空灌注体系进行灌注； 步骤3.9、待灌注完成，完全固化后，进行脱模、切边、装配工序； 步骤3.10、若有缺陷则对缺陷进行进一步修复，对成品进行检查验收。 本专利技术创造具有的优点和积极效果是: 1、产品性能优良，成品率高。在同样原材料的情况下，与手糊构件相比，真空树脂导入工艺成型构件的强度、刚度及其它的物理特性可提高30% -50%以上。工艺稳定后成品率可接近100%。 2、产品质量稳定，重复性好。产品质量受操作人员影响小，不论是同一构件还是各构件间都存在高度的一致性。产品的纤维用量在注入树脂前已按规定的量放入模具中，构件有相对恒定的树脂比，一般在30% -45%，因此产品性能的均匀性和重复性比手糊工艺产品好得多，缺陷也少得多。 3、抗疲劳性能提高，可减轻结构重量。由于制品纤维含量高、孔隙率低、产品性能高，尤其是层间强度的提高，大大提高了产品的抗疲劳性能。在强度或刚度要求相同的情况下，采用真空导入工艺制作的产品可减轻结构重量。 4、环境友善。真空树脂导入工艺是一种闭模工艺，挥发性有机物和有毒空气污染物均被局限于真空袋中。仅在真空泵排气(可过滤)和打开树脂桶时有微量的挥发物。这也大大改善了操作人员的工作环境，稳定了劳动人员的队伍，也扩大了可用材料的范围。 5、产品整体性好。真空树脂导入工艺可同时成形加强筋、夹芯结构及其它嵌件，提高了产品的整体性。 6、减少原材料使用，减少用工。在同样铺层时，树脂用量减少30%。浪费少，树脂损耗率低于5%。劳动生产率高，比手糊工艺可节约劳动力50%以上。由于灌注产品比手糊产品强度高，往往在保证结构强度符合标准的条件下，灌注工艺可以更加节省纤维布。 7、制品精度好。真空树脂导入工艺产品的尺寸精度(厚度)优于手糊制品。在同样的铺层下，一般真空树脂扩散技术产品的厚度为手糊制品的2/3。产品厚度偏差约为±10%，而手糊工艺一般为±20%。产品表面的平整度优于手糊产品。真空树脂导入工艺的机罩产品内壁光滑，表面自然形成富树脂层，不需要另外加涂面漆。减少了打磨和涂漆工序的人工和材料。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术制作方法的流程示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术创造的具体实施例做详细说明。本专利技术的制作方法包括如下步骤: 步骤1、通过有限元软件，对机舱罩壳的铺层结构按照GL2010规范进行设计；需按照GL2010规范中所列的六种工况要求(如下表所示)进行设计: 工况荷载组合方式荷载作用位置及大小 1.35X机舱罩壳自重 P Γ ,X+1.35Χ风载荷(风风荷载:整个侧面27m2，偏轴15° (DLC.6速 70m/s)__ T — rm r 1.35 X机舱罩壳自重一+1.1X风荷载(风速风荷载:整个侧面27m2，偏轴90。 6.2)__70m^s)__ Τνπ —1.35 X机舱罩壳自重+1.1Χ风荷载(风速风荷载:整个侧面27m2，偏轴90° _'__56m/s)__ (Horizontal^自重水平载荷:0.2mX0, 2m，lKN/m2.+1.5 X水平载荷 load) 工况五1.35 X机舱罩壳自重 (Holding eyes +1.0X安全载荷，X，安全载荷:安全挂点位置，20KN load)__Y，Z 方向__ 1.35X机舱罩壳自重机舱罩壳平顶面除了天窗、排气罩的部分，底工况六(Live +1.5X集中荷载面除机器设备占用的部分，集中荷载:1.5KN，load) /1.35X机舱罩壳自作用区域面积，0.2mX0.2m均布荷载:3KN/_重+1.5X均布荷载m%作用区域:机舱罩平顶面_ 步骤2、利用三维软件设计出预埋件位置、灌注布管图、真空耗材的位置。如根据三维模型，测量出三维模型中部件反映在模具中的位置尺寸，在模具上预埋螺母，通过螺母对预埋件进行位置固定。灌注布管，根据模具外形布置进胶口和抽气口，保证纤维布能在短时间内被树脂完全浸润。其中，本领域人员应当知晓上述的真空耗材是指:真空袋、导流网、隔离膜、密封胶条、脱模布等。 步骤3、按照以下步骤进行生产: 步骤3.1、在模具表面喷涂胶衣； 步骤3.2、根据步骤I所设计的铺层结构，在机舱模具内进行纤维布铺层，铺层过程中注意保持布的平整不要有褶皱； 步骤3.3、根据三维模型和工艺要求，将预埋件按照指定位置一起本文档来自技高网...

【技术保护点】
兆瓦级风电机舱罩壳灌注一体成型制作方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、通过有限元软件，对机舱罩壳的铺层结构按照GL2010规范进行设计；步骤2、利用三维软件设计出预埋件位置、灌注布管图、真空耗材的位置；步骤3、按照以下步骤进行生产：步骤3.1、在模具表面喷涂胶衣；步骤3.2、根据步骤1所设计的铺层结构，在机舱模具内进行纤维布铺层，铺层过程中注意保持布的平整不要有褶皱；步骤3.3、根据三维模型和工艺要求，将预埋件按照指定位置一起铺放；使预埋件直接同机舱主体一体成型；步骤3.4、在铺放好预埋件后，复核预埋件位置数据，确保预埋件安装位置正确，偏差应为±10mm之内；步骤3.5、根据步骤1所设计的铺层结构，对预埋件区域进行补强；确保预埋件区域在成型后能达到GL2010规范要求的强度和刚度；步骤3.6、根据步骤2所设计的工艺布管图和真空耗材的位置，将真空袋、导流网、隔离膜、密封胶条、脱模布、进胶管、抽气管、螺旋管进行铺覆，形成真空灌注体系；步骤3.7、对真空灌注体系进行保压，保证真空灌注体系的真空度达到要求；步骤3.8、将树脂混合色浆后，向真空灌注体系进行灌注；步骤3.9、待灌注完成，完全固化后，进行脱模、切边、装配工序。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海亮，薛浩鹏，王刚，李波，刘成宾，
申请(专利权)人：天津东汽风电叶片工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12