一种风电叶片双大梁模具以及利用该模具制备大梁的方法技术

本发明专利技术涉及一种风电叶片双大梁模具以及利用该模具制备大梁的方法。所述风电叶片双大梁模具，是两个PS面或SS面大梁模具的一体化结构，包括玻璃钢层、加热层、保温层和大梁模具钢架。其中，加热层采用分区加热，可以同时一体制作2支大梁，也可分别制作2支大梁，或是只制作1支大梁，操作使用方便、灵活，在同样的人员配备情况下，减少了辅材铺设、保压、树脂灌注和预固化时间的叠加，大大缩短了生产工时，提高了生产效率。

Wind power blade double girder mold and method for manufacturing girder by using the mould

The invention relates to a wind power blade double beam mold and a method for manufacturing the girder by using the mould. The double girder die for wind turbine blade is an integral structure of two PS plane or SS plane girder dies, including a FRP layer, a heating layer, an insulation layer and a girder die steel frame. The heating layer adopts zonal heating, which can make two beams at the same time, two beams at the same time, or only one beams at the same time. The operation is convenient and flexible. Under the same staffing conditions, the overlap of auxiliary material laying, pressure maintaining, resin filling and pre-curing time is reduced, and the production is greatly shortened. Working hours improve production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片双大梁模具以及利用该模具制备大梁的方法
本专利技术涉及一种风电叶片双大梁模具以及利用该模具制备大梁的方法，属于风力发电

技术介绍
随着人们环保意识提高及风电技术进步，风电产业将继续保持高速发展态势。叶片作为风电机组转换风能的关键部件，其设计与制造技术的发展对于整个机组的性能和可靠性至关重要。为了满足全球风电市场转向低风速和海上风场的风能开发，叶片不断增长。目前为止，已经生产的全球最长风电叶片为88.4m，而更长的叶片已处于设计阶段。大型风电叶片主要由壳体，大梁，腹板，叶根增强、前尾缘增强以及防雷系统等部分组成。其中大梁是整个叶片的最主要结构件，它是叶片运转过程中应力最集中的区域，需承受叶片变形所产生的弯矩，是叶片抗疲劳的主要部件。根据大梁所在壳体面，又将大梁分为PS面大梁和SS面大梁。目前，PS面大梁和SS面大梁分别在大梁模具中预制，一次性只能生产出1支大梁。随着叶片大型化的发展，大梁及其模具制作面临着诸多挑战：(1)在原有车间宽度已定的情况下，生产大型叶片大梁的可操作空间不断变小，甚至已经无法操作；(2)大梁生产工时不断增加，不能满足快速发展的风电行业的需求；(3)大梁及其模具制作生产成本不断增加。对于风电叶片大梁及其模具制造，具有高成型质量、高生产效率、低生产成本和低环境污染的成型工艺是未来的发展方向。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术提出了一种风电叶片双大梁模具以及利用该模具制备大梁的方法。一种风电叶片双大梁模具，所述风电叶片双大梁模具是由两个PS面或SS面的大梁模具构成的一体化结构；所述风电叶片双大梁模具包括玻璃钢层(1)、加热层(2)、保温层(3)和大梁模具钢架(4)；其中，所述大梁模具钢架(4)上支撑设置有所述保温层(3)，所述保温层(3)上设置有所述加热层(2)，所述加热层(2)上设置有所述玻璃钢层(1)；所述加热层(2)和所述保温层(3)的外缘尺寸一致，并且超出所述大梁模具钢架(4)的框架边缘；所述玻璃钢层(1)的外缘超出所述加热层(2)和所述保温层(3)的外缘。优选地，所述加热层(2)由第一加热层(2-1)1和第二加热层(2-2)组成，所述第一加热层(2-1)1和第二加热层(2-2)采用分区加热分别对第一加热层(2-1)1和第二加热层(2-2)进行加热。另外，本申请还包括一种利用上述模具制备大梁的方法，所述方法包括如下步骤：a.在所述模具的表面根据一定尺寸依次铺设导流网(5)、第一脱模布(6-1)、第一玻璃钢层纤维布(7-1)、第二玻璃钢层纤维布(7-2)和第二脱模布(6-2)；b.在所述模具两端部位置分别布置真空抽气系统(8)和树脂灌注系统(9)，最后在密封胶条(10)上粘贴真空袋膜(11)，并完成真空抽气系统(8)和树脂灌注系统(9)的管路插接；c.完成上述步骤a和b后，进行真空保压、树脂灌注、预固化及大梁起模修型，即完成大梁的制作。附图说明图1是风电叶片双大梁模具的结构示意图图2是风电叶片双大梁制作的铺层示意图图3是图2中A处局部放大图1、玻璃钢层，2、加热层(包括第一加热层2-1和第二加热层2-2)，3、保温层，4、钢架，5、导流网，6、脱模布(包括第一脱模布6-1和第二脱模布6-2)，7、玻璃钢层纤维布(包括第一玻璃钢层纤维布7-1和第二玻璃钢层纤维布7-2)，8、真空抽气系统，9、树脂灌注系统，10密封胶条，11、真空袋膜。具体实施方式下面结合图1-3以及具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。图1是本专利技术风电叶片双大梁模具的结构示意图。如图1所示，本专利技术风电叶片双大梁模具，是两个PS面或SS面大梁模具的一体化，包括玻璃钢层1、加热层2、保温层3和大梁模具钢架4。其中，加热层2由第一加热层2-1和第二加热层2-2组成，采用分区加热，可以同时一体制作2支大梁，也可分别制作2支大梁，或是只制作1支大梁，操作使用方便、灵活。与2个单独的大梁模具相比，本专利技术风电叶片双大梁模具宽度变窄。在原有厂房宽度已定的情况下，可以减少模具占用空间，增加模具可摆放数量，增加大梁制作的可操作空间，减少厂房改造所用成本。同时，因为相对宽度变窄，可以减少一部分玻璃钢、钢架等的投入，也减少了2排相应长度的行走平台的投入，降低了模具制作成本。该专利技术为双大梁模具制作，但是不仅限于双大梁，在员工可操作情况下，可以分成更多区域，一次性成型更多大梁，这一变化不应排除在本专利技术的保护范围之外。图2是本专利技术风电叶片双大梁制作的铺层示意图。大梁制作包括纤维布铺设、辅材铺设、真空保压、树脂灌注、预固化及大梁起模修型等操作。如图2所示，在双大梁模具1表面根据一定尺寸铺设导流网5、第一脱模布6-1、第一玻璃钢层纤维布7-1和第二玻璃钢层纤维布7-2，第二脱模布6-2。然后，在相应位置布置真空抽气系统8和树脂灌注系统9，最后在密封胶条10上粘贴真空袋膜11，并完成真空抽气系统8和树脂灌注系统9的管路插接。完成上述纤维布和辅材铺设后，进行真空保压、树脂灌注、预固化及大梁起模修型，即完成大梁的制作。在同样的人员配备情况下，本专利技术可以一次性制作2支大梁，减少了辅材铺设、保压、树脂灌注和预固化时间的叠加，大大缩短了生产工时，提高了生产效率。因为可以实现两支大梁的同时制作，减少了各种辅材的使用及损耗，并可以减少残余灌注树脂，减少环境污染，保护环境。大梁是整个叶片的最主要结构件。目前，大梁一般在大梁模具中预制，且一次性只能生产出1支大梁。本专利技术风电叶片双大梁模具及其双大梁制造工艺，具有以下优势：(1)在原有厂房宽度已定的情况下，可以减少模具占用空间，增加模具可摆放数量，增加大梁制作的可操作空间，减少厂房改造所用成本。(2)本专利技术风电叶片双大梁模具采用分区加热，可以同时一体制作2支大梁，也可分别制作2支大梁，或是只制作1支大梁，操作使用方便、灵活。(3)在同样的人员配备情况下，本专利技术可以一次性制作2支大梁，减少了辅材铺设、保压、树脂灌注和预固化时间的叠加，大大缩短了生产工时，提高了生产效率。(4)相对于两套独立的大梁模具，本专利技术可以减少大梁及其模具制作的生产成本。对于模具来说，因为相对宽度变窄，可以减少一部分玻璃钢、钢架等的投入，同时减少2排相应长度的行走平台的投入，降低了模具制作成本。对于大梁制作来说，由于可以一次性生产2支大梁，减少了各种辅材的使用及损耗，并可以减少残余灌注树脂，减少环境污染，保护环境。综上所述，对于风电叶片大梁及其模具制造，本专利技术实现了高成型质量、高生产效率、低生产成本和低环境污染的目的。上述各实施例中，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本专利技术技术方案的基础上，对个别部件进行的改进和等同变换，不应排除在本专利技术的保护范围之外。以上所述仅是本专利技术优选实施方式。应当指出，对于本
的普通技术员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应该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】
1.一种风电叶片双大梁模具，其特征在于，所述风电叶片双大梁模具是由两个PS面或SS面的大梁模具构成的一体化结构；所述风电叶片双大梁模具包括玻璃钢层(1)、加热层(2)、保温层(3)和大梁模具钢架(4)；其中，所述大梁模具钢架(4)上支撑设置有所述保温层(3)，所述保温层(3)上设置有所述加热层(2)，所述加热层(2)上设置有所述玻璃钢层(1)；所述加热层(2)和所述保温层(3)的外缘尺寸一致，并且超出所述大梁模具钢架(4)的框架边缘；所述玻璃钢层(1)的外缘超出所述加热层(2)和所述保温层(3)的外缘。

【技术特征摘要】
1.一种风电叶片双大梁模具，其特征在于，所述风电叶片双大梁模具是由两个PS面或SS面的大梁模具构成的一体化结构；所述风电叶片双大梁模具包括玻璃钢层(1)、加热层(2)、保温层(3)和大梁模具钢架(4)；其中，所述大梁模具钢架(4)上支撑设置有所述保温层(3)，所述保温层(3)上设置有所述加热层(2)，所述加热层(2)上设置有所述玻璃钢层(1)；所述加热层(2)和所述保温层(3)的外缘尺寸一致，并且超出所述大梁模具钢架(4)的框架边缘；所述玻璃钢层(1)的外缘超出所述加热层(2)和所述保温层(3)的外缘。2.根据权利要求1所述的风电叶片双大梁模具，其特征在于，所述加热层(2)由第一加热层(2-1)1和第二加热层(2-2)组...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚景春，袁凌，刘梅，刘广，王洪斌，姜宏业，杨潺，张卫东，赵亚男，
申请(专利权)人：国电联合动力技术保定有限公司，国电联合动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13