一种腹板与壳体一体成型的风电叶片及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种腹板与壳体一体成型的风电叶片及其制造方法，涉及风电叶片制造领域，减少腹板与壳体的一次粘接工序，将工艺两侧腹板间隙的控制降低为单侧腹板间隙的控制，极大降低了腹板粘接间隙的风险性，确保粘接间隙的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种腹板与壳体一体成型的风电叶片及其制造方法
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及腹板与壳体一体成型的风电叶片制造领域。
技术介绍
目前腹板粘接间隙的控制是风电叶片制造过程中的重要控制项点，由于制造过程腹板粘接间隙受腹板定位、腹板尺寸、模具状态等多种因素影响，腹板粘接间隙的稳定性一直是困扰风电叶片制造过程的重大问题，另外腹板粘接间隙的稳定性对叶片粘接强度及力学分布有重大影响，间隙的不稳定给风电叶片运行发电带来极大质量风险。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种腹板与壳体一体成型的方法，减少腹板与壳体的一次粘接工序，将工艺两侧腹板间隙的控制降低为单侧腹板间隙的控制，极大降低了腹板粘接间隙的风险性，确保粘接间隙的稳定性。本专利技术是通过以下步骤予以实现：1.壳体制作，对于SS面，将辅梁与辅腹板一体成型，对于PS面，将主梁与主腹板一体成型，连接相应梁板和壳体。2.壳体整体布层结构铺设完成后，在SS面主梁区域标记主腹板的展向定位线和弦向定位线，在PS面辅梁区域标记辅腹板的展向定位和弦向定位线，用以在横向和纵向为主腹板以及辅腹板定位，确定所有主腹板以及辅腹板的安装位置。其中，展向指叶片根部以及叶片尖部连线的方向，即图4中箭头方向。弦向指叶片的横切面曲线，与展向垂直；3.将预制好并且没有粘贴的主腹板和辅腹板按照步骤2中的定位放置，并使用工装进行辅助固定，保证垂直；4.在主腹板以及辅腹板与壳体相交界的区域，即O点和P，沿着展向在每块板的两侧分别铺设玻璃纤维布，玻璃纤维布贯穿主腹板以及辅腹板在展向方向自板的起点到终点的全部长度方向布置。玻璃纤维布贴合在板的表面，并沿腹板以及壳体方向均有一定长度的延伸，即在弦向的方向延伸，使得其具有足够的贴合面积，保证腹板与壳体的连接强度。5.铺设灌胶通道，通道的位置选择如下：在主腹板以及辅腹板的两侧，玻璃纤维布的外侧密封，密封的纵向长度同样是自叶片根部到叶片尖部的长度方向贯穿。密封方式采用袋模与密封条结合的方式，将尺寸合适的袋模贴合玻璃纤维布铺设在腹板与壳体表面，在距离主腹板以及辅腹板与壳体相交界的区域500mm处，粘贴密封胶条，并且在叶片根部以及叶片尖部都设置密封胶条，使得所有边界都利用密封胶条封闭，实现对通道的密封。通道是灌胶时候使用的，其不是叶片的一部分，在灌胶后拆除。6.灌胶，在灌胶通道内放入螺旋管抽气，保证通道内是密闭真空状态，防止因内部留有气体产生气泡，将带有保压表的注胶管放置在通道入口，注胶管另一端连接打胶设备，稳定保压表压力，使胶稳定输入到灌胶通道中。胶填充玻璃纤维布的网格缝隙并具有一定厚度将其覆盖。7.待胶固化后，拆掉通道，完成腹板成型。本专利技术的有益效果是：1、将腹板的两面粘贴技术改成先一体成型，再粘贴的方式，减少工时，保证精度。2、采用新颖的灌胶方式固定腹板和壳体，避免了现有技术的结构胶的缺点。附图说明图1示出了根据本专利技术的实施例的合模前示意图。图2示出了根据本专利技术的实施例的合模过程演示图。图3示出了根据本专利技术的实施例的合模后示意图。图4示出了叶片纵向结构示意图。图中：1、SS面辅梁；2、SS面主梁；3、辅腹板；4、PS面主梁；5、PS面辅梁；6、主腹板；7、叶片根部；8、叶片尖部；9、SS面板；10、PS面板；11、玻璃纤维布。具体实施方式为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图所示，本专利技术腹板与壳体一体成型叶片结构为：包括SS面板9以及PS面板10，每块面板都是由主梁、辅梁和相应弧形板焊接形成，SS面板9和PS面板10胶合连接，辅腹板3与SS面辅梁1一体成型、并与PS面板10的辅梁胶合，在辅腹板3与PS面板10壳体相交界的区域有沿展向贴合主腹板6和SS面板9壳体的玻璃纤维布和胶，玻璃纤维布总宽度不超过1m，主腹板6与PS面主梁4一体成型、并与SS面板9的主梁胶合，在主腹板6与SS面板9壳体相交界的区域有沿展向贴合主腹板6和SS面板9壳体的玻璃纤维布和胶，玻璃纤维布总宽度不超过1m；腹板的中心线和叶片的中心线垂直。叶片形成的工艺过程如下：1.壳体制作，对于SS面，将辅梁与辅腹板3一体成型，对于PS面，将主梁与主腹板6一体成型，连接相应梁板和壳体。2.壳体整体布层结构铺设完成后，在SS面主梁2区域标记主腹板6的展向定位线和弦向定位线，在PS面辅梁5区域标记辅腹板3的展向定位和弦向定位线，用以在横向和纵向为主腹板6以及辅腹板3定位，确定所有主腹板6以及辅腹板3的安装位置。其中，展向指叶片根部7以及叶片尖部8连线的方向，即图4中箭头方向。弦向指叶片的横切面曲线，与展向垂直；3.将预制好并且没有粘贴的主腹板6和辅腹板3按照步骤2中的定位放置，并使用工装进行辅助固定，保证垂直；4.在主腹板6以及辅腹板3与壳体相交界的区域，即O点和P，沿着展向在每块板的两侧分别铺设玻璃纤维布，玻璃纤维布贯穿主腹板6以及辅腹板3在展向方向自板的起点到终点的全部长度方向布置。玻璃纤维布贴合在板的表面，并沿腹板以及壳体方向均有一定长度的延伸，即在弦向的方向延伸，使得其具有足够的贴合面积，保证腹板与壳体的连接强度。5.铺设灌胶通道，通道的位置选择如下：在主腹板6以及辅腹板3的两侧，玻璃纤维布的外侧密封，密封的纵向长度同样是自叶片根部7到叶片尖部8的长度方向贯穿。密封方式采用袋模与密封条结合的方式，将尺寸合适的袋模贴合玻璃纤维布铺设在腹板与壳体表面，在距离主腹板6以及辅腹板3与壳体相交界的区域500mm处，粘贴密封胶条，并且在叶片根部7以及叶片尖部8都设置密封胶条，使得所有边界都利用密封胶条封闭，实现对通道的密封。通道是灌胶时候使用的，其不是叶片的一部分，在灌胶后拆除。6.灌胶，在灌胶通道内放入螺旋管抽气，保证通道内是密闭真空状态，防止因内部留有气体产生气泡，将带有保压表的注胶管放置在通道入口，注胶管另一端连接打胶设备，稳定保压表压力，使胶稳定输入到灌胶通道中。胶填充玻璃纤维布的网格缝隙并具有一定厚度将其覆盖。7.待胶固化后，拆掉通道，完成腹板成型。其中，步骤6的灌胶方法可以采用手糊成型工艺。本专利技术的有益效果是：1、腹板与壳体的一体成型，减少一次腹板粘接工序，并未增加壳体灌注工序用时，按照现有工艺，可节省工时7.5h，其中一次间隙测量3h，一次刮胶0.5h，一次粘接固化4h，缩短后成型周期可控制16～18h。2、腹板与壳体一体成型，减少一次腹板粘接工序，降低一次粘接间隙对产品性能的影响，提高了腹板间隙的稳定性，提高了腹板与壳体的剪切强度。3、采用新颖的灌胶方式固定腹板和壳体，避免了现有技术的结构胶的缺点。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，还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电叶片腹板与壳体一体成型的方法，其特征在于：/n叶片形成的工艺过程如下步骤：/n(1).壳体制作，对于SS面板(9)，将辅梁与辅腹板(3)一体成型，对于PS面板(10)，将主梁与主腹板(6)一体成型，连接相应梁板和壳体；/n(2).壳体整体布层结构铺设完成后，在SS面主梁(2)区域标记主腹板(6)的展向定位线和弦向定位线，在PS面辅梁(5)区域标记辅腹板(3)的展向定位和弦向定位线，用以在横向和纵向为主腹板(6)以及辅腹板(3)定位，确定所有主腹板(6)以及辅腹板(3)的安装位置；/n(3).将预制好并且没有粘贴的主腹板(6)和辅腹板(3)按照步骤2中的定位放置，并使用工装进行辅助固定，保证垂直；/n(4).在主腹板(6)以及辅腹板(3)与壳体相交界的区域，即O点和P，沿着展向在每块板的两侧分别铺设玻璃纤维布，玻璃纤维布贯穿主腹板(6)以及辅腹板(3)在展向方向自板的起点到终点的全部长度方向布置；玻璃纤维布贴合在板的表面，并沿腹板以及壳体方向均有一定长度的延伸，即在弦向的方向延伸，使得其具有足够的贴合面积，保证腹板与壳体的连接强度；/n(5).铺设灌胶通道，通道的位置选择如下：在主腹板(6)以及辅腹板(3)的两侧，玻璃纤维布的外侧密封，密封的纵向长度同样是自叶片根部(7)到叶片尖部(8)的长度方向贯穿；密封方式采用袋模与密封条结合的方式，将尺寸适合的袋模贴合玻璃纤维布铺设在腹板与壳体表面，在距离主腹板(6)以及辅腹板(3)与壳体相交界的区域500mm处，粘贴密封胶条，并且在叶片根部(7)以及叶片尖部(8)都贴合密封胶条，使得所有边界都利用密封胶条封闭，实现对通道的密封；/n(6).灌胶，在灌胶通道内放入螺旋管抽气，保证通道内是密闭真空状态，防止因内部留有气体产生气泡，将带有保压表的注胶管放置在通道入口，注胶管另一端连接打胶设备，稳定保压表压力，使胶稳定输入到灌胶通道中；胶填充玻璃纤维布的网格缝隙并具有一定厚度将其覆盖；/n(7).待胶固化后，拆掉通道，完成腹板成型；/n其中，展向指叶片根部(7)以及叶片尖部(8)连线的方向；/n弦向指叶片的横切面曲线，与展向垂直。/n...

【技术特征摘要】
1.一种风电叶片腹板与壳体一体成型的方法，其特征在于：
叶片形成的工艺过程如下步骤：
(1).壳体制作，对于SS面板(9)，将辅梁与辅腹板(3)一体成型，对于PS面板(10)，将主梁与主腹板(6)一体成型，连接相应梁板和壳体；
(2).壳体整体布层结构铺设完成后，在SS面主梁(2)区域标记主腹板(6)的展向定位线和弦向定位线，在PS面辅梁(5)区域标记辅腹板(3)的展向定位和弦向定位线，用以在横向和纵向为主腹板(6)以及辅腹板(3)定位，确定所有主腹板(6)以及辅腹板(3)的安装位置；
(3).将预制好并且没有粘贴的主腹板(6)和辅腹板(3)按照步骤2中的定位放置，并使用工装进行辅助固定，保证垂直；
(4).在主腹板(6)以及辅腹板(3)与壳体相交界的区域，即O点和P，沿着展向在每块板的两侧分别铺设玻璃纤维布，玻璃纤维布贯穿主腹板(6)以及辅腹板(3)在展向方向自板的起点到终点的全部长度方向布置；玻璃纤维布贴合在板的表面，并沿腹板以及壳体方向均有一定长度的延伸，即在弦向的方向延伸，使得其具有足够的贴合面积，保证腹板与壳体的连接强度；
(5).铺设灌胶通道，通道的位置选择如下：在主腹板(6)以及辅腹板(3)的两侧，玻璃纤维布的外侧密封，密封的纵向长度同样是自叶片根部(7)到叶片尖部(8)的长度方向贯穿；密封方式采用袋模与密封条结合的方式，将尺寸适合的袋模贴合玻璃纤维布铺设在腹板与壳体表面，在距离主腹板(6)以及辅腹板(3)与壳体相交界的区域500mm处，粘贴密封胶条，并且在叶片根部(7)以及叶片尖部(8)都贴...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚自杰，王学花，张纯琛，李良，杨春燕，尹希荣，
申请(专利权)人：天津中车风电叶片工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12