一种阻尼降噪风电叶片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻尼降噪风电叶片的制备方法，包括：(1)清理模具，涂抹脱模剂，在模具中从下往上铺设表面毡、纤维织物和表面毡，再依次铺脱模布、隔离膜和导流网，采用真空灌注工艺将改性的环氧树脂体系导入到铺层中，固化后脱模，即得预制的阻尼结构铺层；(2)在预制的阻尼结构铺层的上下表面打孔和/或开细槽；(3)将打孔和/或开细槽后的阻尼结构铺层铺设在制备叶片模具中，按叶片灌注成型工艺完成叶片成型，固化后脱模，即得阻尼降噪风电叶片。还公开了一种阻尼降噪风电叶片。本发明专利技术通过预制阻尼结构铺层，并在其上打微孔，然后使其与叶片本体铺层一体灌注，能形成阻尼性能优异，界面结合强度高且降噪功能明显的一体成型风电叶片。

A damping noise reduction wind turbine blade and its preparation method

The invention discloses a preparation method of damping and noise reduction wind turbine blade, which includes: (1) cleaning the mold, applying mold release agent, laying surface felt, fiber fabric and surface felt from bottom to top in the mold, then laying mold release cloth, isolation film and guide net in turn, introducing the modified epoxy resin system into the pavement by vacuum pouring technology, and demoulding after curing to obtain the prefabricated damping structure Laying layer; (2) punching and / or slotting on the upper and lower surfaces of the prefabricated damping structure layer; (3) laying the damping structure layer after punching and / or slotting in the preparation of the blade mold, completing the blade molding according to the blade injection molding process, and demoulding after curing, the damping noise reduction wind turbine blade is obtained. A damping noise reduction wind turbine blade is also disclosed. The invention can form an integrated wind turbine blade with excellent damping performance, high interface bonding strength and obvious noise reduction function by prefabricating a damping structure layer and drilling micropores on it, and then pouring it into the blade body layer.

【技术实现步骤摘要】
一种阻尼降噪风电叶片及其制备方法
本专利技术涉及风电叶片
，特别是涉及一种阻尼降噪风电叶片及其制备方法。
技术介绍
随着国内风电的迅速发展，风电机组及其配套的风电叶片也不断大型化发展。当风电叶片运行时，大型叶片的叶尖速度很大，加之叶片运行环境复杂，叶片在多重载荷下有时也会不可避免的发生振颤。这不仅对功率输出有影响，而且会增加噪声，影响环境。目前针对这种情况，现有的解决方法主要为增加叶片阻尼，如在先专利申请(申请号：201310126333.4，专利技术名称为：一种利用复合阻尼结构的风力机叶片的抑颤方法)中,公开的抑颤方法为：主要通过详细的设计和计算的方法，计算出叶片外表面和主梁外表面共固化约束阻尼层和自由阻尼层厚度，实现叶片的抑颤。该方法主要停留在理论上层面，实际操作性不强。另一在先专利申请(申请号：201510296533.3，专利技术名称：具有粘弹性阻尼的风力涡轮机叶片)中公开了一种具有粘弹性阻尼的风电涡轮机叶片，该方法采用弹性聚合物等粘弹性材料直接与纤维织物本体接触，并共固化而成。该方法成型后由于采用的弹性聚合物加热后易变形特点，容易导致界面结合强度低、缺陷等问题，可能影响最终产品性能和阻尼性能。由此可见，上述现有的增加叶片阻尼的方法，不是存在仅限于理论计算，实际可操作性差，就是后续存在缺陷，阻尼效果不理想等特点。本申请就是在此基础上，创设一种新的阻尼降噪风电叶片及其制备方法，使其增加的阻尼结构铺层与叶片本体界面性好，阻尼性能好，且实际可操作性强，并能有效降低叶片噪音。专利
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种阻尼降噪风电叶片的制备方法，使其增加的阻尼结构铺层与叶片本体界面结合强度高，阻尼性能好，且实际可操作性强，并能有效降低叶片噪音，从而克服现有的风电叶片的不足。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种阻尼降噪风电叶片的制备方法，包括如下步骤：(1)制备阻尼结构铺层清理模具，涂抹脱模剂，依次在模具中从下往上铺设表面毡、纤维织物和表面毡，铺层结束后，依次再铺脱模布、隔离膜和导流网，粘结真空袋膜、插接抽气管和进胶管，采用真空灌注工艺将改性的环氧树脂体系导入到铺层中，固化后脱模，即得预制的阻尼结构铺层；(2)向所述预制的阻尼结构铺层打孔在所述预制的阻尼结构铺层的上下表面打孔和/或开细槽；(3)制备阻尼降噪风电叶片将打孔和/或开细槽后的阻尼结构铺层铺设在制备叶片的模具中，按风电叶片灌注成型工艺完成叶片成型，固化后脱模，即得所述阻尼降噪风电叶片。进一步改进，所述步骤(1)中位于中间层的纤维织物为一层至多层，所述阻尼结构铺层的厚度为2～10mm。进一步改进，所述步骤(1)中表面毡采用玻纤表面毡，纤维织物采用玻纤织物或碳纤织物。进一步改进，所述步骤(1)中改性的环氧树脂体系采用共固化增韧剂改性的环氧树脂，其制备方法为：向叶片灌注用环氧树脂基体中加入活性聚氨酯型环氧增韧剂，搅拌30～50min后静置，待灌注阻尼结构铺层前，将所述活性聚氨酯型环氧增韧剂改性的环氧树脂基体与叶片灌注用环氧树脂固化剂混合，即得所述共固化增韧剂改性的环氧树脂。进一步改进，所述共固化增韧剂改性的环氧树脂制备过程中，所述叶片灌注用环氧树脂基体与活性聚氨酯型环氧增韧剂的重量百分比为：100:15～25，所述活性聚氨酯型环氧增韧剂改性的环氧树脂基体与叶片灌注用环氧树脂固化剂的重量百分比为：100:32～40。进一步改进，所述步骤(2)中在所述预制的阻尼结构铺层的上下表面打孔的孔径为1～2mm，开细槽的槽直径为1～2mm。进一步改进，所述预制的阻尼结构铺层的上下表面打孔的孔间距为20～30mm，开细槽的槽间距为20～30mm。进一步改进，所述步骤(3)中阻尼结构铺层铺设在制备叶片的模具中外蒙皮的内侧。进一步改进，所述步骤(3)中阻尼结构铺层铺设在叶片距叶根部70％～90％的位置处。本专利技术还提供一种阻尼降噪风电叶片，该风电叶片采用上述的阻尼降噪风电叶片的制备方法制备而成。采用这样的设计后，本专利技术至少具有以下优点：1.本专利技术阻尼降噪风电叶片制备方法通过提供一种预制的阻尼性能优异的阻尼结构铺层，并通过在阻尼结构铺层上打微孔的方法，使其与叶片本体铺层一体灌注，能良好的实现叶片阻尼结构的一体成型，形成阻尼性能优异，界面结合强度高且降噪功能明显的风电叶片，该制备方法与传统叶片方法相比，具有操作简单、界面性能优异等特点，并且使阻尼结构铺层与后续叶片灌注用环氧树脂具有很好的相容性，有利于在不降低叶片整体力学性能的情况下，改善叶片整体的阻尼降噪性能。2.本专利技术阻尼降噪风电叶片的制备方法中通过采用改性的环氧树脂体系，形成环氧树脂-聚氨酯互穿聚合物网络或海岛结构，在通过后续与环氧树脂固化剂在中高温下的共固化，可提高材料的柔韧性、剪切强度、附着力、拉伸强度和弯曲强度等，提高最终叶片的整体性能。3.还通过对预制的阻尼结构铺层在叶片整体铺层中位置的设置，能保证叶片的随形性，提高叶片抑颤降噪性能。具体实施方式本申请提供一种与叶片本体相容性好、阻尼降噪性能优异且通用性好的风电叶片及其制备方法。本实施例阻尼降噪风电叶片的制备方法包括如下步骤：(1)制备阻尼结构铺层清理模具，涂抹脱模剂，依次在模具中从下往上铺设表面毡、纤维织物和表面毡，铺层结束后，依次再铺脱模布、隔离膜和导流网，粘结真空袋膜、插接抽气管和进胶管，采用真空灌注工艺将改性的环氧树脂体系导入到铺层中，固化后脱模，即得预制的阻尼结构铺层。其中，位于铺层上下侧的表面毡采用玻纤表面毡材质，位于中间层的纤维织物采用玻纤织物或碳纤织物，优选玻纤织物，并且该玻纤织物可以为一层至多层，使最终制备得到的阻尼结构铺层的厚度为2～10mm。还有，其改性的环氧树脂体系采用共固化增韧剂改性的环氧树脂，制备方法为：向叶片灌注用环氧树脂基体中加入活性聚氨酯型环氧增韧剂，该叶片灌注用环氧树脂基体与活性聚氨酯型环氧增韧剂的重量百分比为：100:15～25，优选为：100:20，搅拌30～50min后静置备用；待阻尼结构铺层铺设完毕后，需灌注阻尼结构铺层前，将搅拌好的活性聚氨酯型环氧增韧剂改性的环氧树脂基体与叶片灌注用环氧树脂固化剂混合，即得共固化增韧剂改性的环氧树脂。该活性聚氨酯型环氧增韧剂改性的环氧树脂基体与叶片灌注用环氧树脂固化剂的重量百分比为：100:32～40。该叶片灌注用环氧树脂固化剂的量，既要满足固化反应所用固化剂的量，还要满足活性聚氨酯型环氧增韧剂与固化剂反应的量。(2)向预制的阻尼结构铺层打孔在预制的阻尼结构铺层的上下表面打孔和/或开细槽，目的是提高该阻尼结构铺层与叶片本体的界面结合强度。具体的，该预制的阻尼结构铺层上下表面打孔或开细槽的尺寸可根据实际情况设定。本实施例中预制的阻尼结构铺层上下表面打孔的孔径一般为1～2mm，孔间距一般为20～30mm；若开细槽，该细槽的直径为1～2mm，槽间距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻尼降噪风电叶片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)制备阻尼结构铺层/n清理模具，涂抹脱模剂，依次在模具中从下往上铺设表面毡、纤维织物和表面毡，铺层结束后，依次再铺脱模布、隔离膜和导流网，粘结真空袋膜、插接抽气管和进胶管，采用真空灌注工艺将改性的环氧树脂体系导入到铺层中，固化后脱模，即得预制的阻尼结构铺层；/n(2)向所述预制的阻尼结构铺层打孔/n在所述预制的阻尼结构铺层的上下表面打孔和/或开细槽；/n(3)制备阻尼降噪风电叶片/n将打孔和/或开细槽后的阻尼结构铺层铺设在制备叶片的模具中，按风电叶片灌注成型工艺完成叶片成型，固化后脱模，即得所述阻尼降噪风电叶片。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻尼降噪风电叶片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备阻尼结构铺层
清理模具，涂抹脱模剂，依次在模具中从下往上铺设表面毡、纤维织物和表面毡，铺层结束后，依次再铺脱模布、隔离膜和导流网，粘结真空袋膜、插接抽气管和进胶管，采用真空灌注工艺将改性的环氧树脂体系导入到铺层中，固化后脱模，即得预制的阻尼结构铺层；
(2)向所述预制的阻尼结构铺层打孔
在所述预制的阻尼结构铺层的上下表面打孔和/或开细槽；
(3)制备阻尼降噪风电叶片
将打孔和/或开细槽后的阻尼结构铺层铺设在制备叶片的模具中，按风电叶片灌注成型工艺完成叶片成型，固化后脱模，即得所述阻尼降噪风电叶片。


2.根据权利要求1所述的阻尼降噪风电叶片的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中位于中间层的纤维织物为一层至多层，所述阻尼结构铺层的厚度为2～10mm。


3.根据权利要求2所述的阻尼降噪风电叶片的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中表面毡采用玻纤表面毡，纤维织物采用玻纤织物或碳纤织物。


4.根据权利要求1至3任一项所述的阻尼降噪风电叶片的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中改性的环氧树脂体系采用共固化增韧剂改性的环氧树脂，其制备方法为：
向叶片灌注用环氧树脂基体中加入活性聚氨酯型环氧增韧剂，搅拌30～50min后静置，待灌注阻尼结构铺层前，将所述活性聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁凌，褚景春，柴红梅，潘磊，刘伟超，
申请(专利权)人：国电联合动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11