模块化风电叶片及其制造方法技术

本发明专利技术涉及风力发电设备技术领域，尤其涉及模块化风电叶片及其制造方法，包括：叶根部、中间部和叶尖部，所述中间部由多个模块化叶片组成，相邻两模块化叶片的边缘处设有相互配合的第一连接部和第二连接部，多个所述模块化叶片分别为后缘壳体、前缘壳体以及主梁，所述后缘壳体和所述前缘壳体边缘处的所述第一连接部与所述主梁边缘处的所述第二连接部固定连接。本发明专利技术中的风电叶片采用分段模块化结构设计，有效地减少了叶片的占模时间，缩短了生产周期，提高了成型效率。提高了成型效率。提高了成型效率。

【技术实现步骤摘要】
模块化风电叶片及其制造方法


[0001]本专利技术涉及风力发电设备
，尤其涉及模块化风电叶片及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着世界的发展，能源作为世界发展的动力，在发展中占着举足轻重的位置，发展可再生能源是世界的必然趋势。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义，风电叶片在风能发电技术总起着举足轻重的作用。
[0003]在现有风电叶片的制作过程中，叶片的占模时间成为叶片成型过程中的一个巨大瓶颈，如何减少叶片的占模时间，成为叶片制作过程中的头等大事。
[0004]鉴于上述问题的存在，本专利技术人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设模块化风电叶片及其制造方法，使其更具有实用性。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供模块化风电叶片及其制造方法，有效减少风电叶片的占模固化时间。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：模块化风电叶片，包括：叶根部、中间部和叶尖部，所述中间部由多个模块化叶片组成，相邻两模块化叶片的边缘处设有相互配合的第一连接部和第二连接部，多个所述模块化叶片分别为若干后缘壳体、若干前缘壳体以及若干主梁，所述后缘壳体和所述前缘壳体边缘处的所述第一连接部与所述主梁边缘处的所述第二连接部固定连接。r/>[0007]进一步地，所述主梁包括连接所述前缘壳体的主支撑梁和连接所述后缘壳体的副支撑梁，所述主支撑梁与所述副支撑梁通过第一连接部和所述第二连接部的配合固定连接。
[0008]进一步地，所述主支撑梁和所述副支撑梁上均设有连接梁，所述连接梁上垂直设有用于固定腹板的固定槽，所述固定槽与所述连接梁的拐角为圆弧过渡。
[0009]进一步地，所述第一连接部为凸台，其所述第二连接部上设有与所述第一连接部配合的凹槽，所述凸台嵌入所述凹槽内，并通过结构胶固定连接。
[0010]进一步地，所述主支撑梁靠近风电叶片分段连接端呈铲状结构，且沿所述铲状结构的边缘处朝向风电叶片内部弯折延伸出连接边，所述连接边端部与所述连接梁相交形成封闭区域；所述封闭区域呈对称梯形，所述副支撑梁和所述前缘壳体上设有与所述梯形相对应的安装部，且所述安装部边缘设有与所述连接边中的折弯边匹配的固定边。
[0011]进一步地，所述连接边上位于两对称所述折弯边之间的增强限位边垂直所述连接
梁设置，且所述增强限位边与风电叶片连接端留有距离。
[0012]本专利技术还提供了一种模块化风电叶片的制造方法，用于制造所述的模块化风电叶片，包括如下步骤：步骤一：将风电叶片中叶根部和叶尖部采用真空袋压法成型，中间部的多个模块化叶片采用真空灌注法成型；步骤二：固化起模后，采用另外产线进行组装装配，形成风电叶片毛坯；步骤三：对风电叶片毛坯进行后处理工序，得到最终风电叶片产品。
[0013]进一步地，步骤一中，所述模块化叶片的成型过程包括以下步骤：对模块化叶片的模具进行清理，并在成型面涂覆脱模剂；将铺层后的壳体结构铺设在模具内；将提前制作好的一体式灌注系统及一体式硅胶真空系统铺设在壳体结构区域，打胶条并保压；待真空区域的密封性检测完成后，进行手糊树脂的真空灌注；完成灌注后，对模具进行加热预固化；将固化后的模块化叶片降至室温，完成模块化叶片的脱模，及模具清理工序。
[0014]进一步地，步骤二中，所述风电叶片的装配过程包括：将脱模后的模块化叶片的飞边进行切割清理，并完成表面打磨；切割打磨后的模块化叶片转运至组装平台的相应工位，并通过吸盘装置实现模块的定位；在模块化叶片的边缘粘接面涂抹结构胶，按顺序将多个模块化叶片进行粘接；对装配后的风电叶片毛坯进行外补强处理；开启后固化炉进行加热，完成风电叶片毛坯固化；将固化好的风电叶片毛坯从后固化炉中转运至堆场进行降温。
[0015]进一步地，步骤三中，所述后处理工序包括：风电叶片毛坯冷却后转运至打孔工位（或叶根打磨工位）上；按工艺参数进行叶片根端的处理；完成根端处理的叶片转运至油漆工位；对风电叶片毛坯进行清理；结束检修后对风电叶片毛坯进行修型作业，待腻子固化后进行外形检查；对外形检查后的风电叶片毛坯进行油漆工序；根据客户要求对风电叶片进行专项施工；进行出厂前的专项检验，合格后转运至堆场。
[0016]本专利技术的有益效果为：本专利技术中的风电叶片采用分段模块化结构设计，有效地减少了叶片的占模时间，缩短了生产周期，提高了成型效率。
[0017]本专利技术中多个模块化叶片结构，采用模块化成型、模块化的粘接装配，节约了运输成本。
[0018]本专利技术中多个模块化叶片通过凸台与凹槽配合实现连接，其凸台嵌入凹槽使凸台的圆弧端部与凹槽底部圆弧紧密贴合，且凹槽包覆在凸台外侧，形成夹板结构，增加了承受剪切载荷的能力，提高了抗失稳能力。
[0019]本专利技术中叶根部和叶尖部壳体部分较厚的区域选用60％纤维含量的半含浸低温预浸料真空袋压法，降低了叶片的重量，中间部的蒙皮区域选用手糊树脂的真空灌注法，有效提高了成型效率，降低了生产成本。
[0020]本专利技术中叶根部为3
‑
5米为管状结构，便于缠绕工艺的应用，缠绕工艺降低至少30％的叶根重量。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例中模块化风电叶片的分解示意图；图2为本专利技术实施例中风电叶片中间部的结构示意图；图3为本专利技术实施例中主支撑梁的结构示意图；图4为图2的A处局部放大图；图5为本专利技术实施例中制造模块化风电叶片的方法流程图；图6为本专利技术实施例中模块化叶片在模具中灌注示意图；图7为本专利技术实施例中主支撑梁和副支撑梁的定位示意图；图8为本专利技术实施例中各模块化叶片整体成型示意图。
[0023]附图标记：1、叶根部；2、中间部；21、后缘壳体；22、前缘壳体；23、主梁；231、主支撑梁；2311、折弯边；2312、增强限位边；232、副支撑梁；233、连接梁；2331、固定槽；24、腹板；3、叶尖部；4、第一连接部；5、第二连接部；6、一体式灌注系统；7、一体式硅胶真空系统；8、壳体结构；9、模具；10、吸盘装置。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.模块化风电叶片，包括叶根部(1)、中间部(2)和叶尖部(3)，其特征在于，所述中间部(2)由多个模块化叶片组成，相邻两所述模块化叶片的边缘处设有相互配合的第一连接部(4)和第二连接部(5)，多个所述模块化叶片分别为若干后缘壳体(21)、若干前缘壳体(22)以及若干主梁(23)，所述后缘壳体(21)和所述前缘壳体(22)边缘处的所述第一连接部(4)与所述主梁(23)边缘处的所述第二连接部(5)固定连接。2.根据权利要求1所述的模块化风电叶片，其特征在于，所述主梁(23)包括连接所述前缘壳体(22)的主支撑梁(231)和连接所述后缘壳体(21)的副支撑梁(232)，所述主支撑梁(231)与所述副支撑梁(232)通过所述第一连接部(4)和所述第二连接部(5)的固定连接。3.根据权利要求2所述的模块化风电叶片，其特征在于，所述主支撑梁(231)和所述副支撑梁(232)上均设有连接梁(233)，所述连接梁(233)上垂直设有用于固定腹板(24)的固定槽(2331)，所述固定槽(2331)与所述连接梁(233)的连接拐角为圆弧过渡。4.根据权利要求3所述的模块化风电叶片，其特征在于，所述第一连接部(4)为凸台，其所述第二连接部(5)上设有与所述凸台配合的凹槽，所述凸台嵌入所述凹槽内，并通过结构胶固定连接。5.根据权利要求3所述的模块化风电叶片，其特征在于，所述主支撑梁(231)靠近风电叶片分段连接端呈铲状结构，且沿所述铲状结构的边缘处朝向风电叶片内部弯折延伸出连接边，所述连接边端部与所述连接梁(233)相交形成封闭区域；所述封闭区域呈对称梯形，所述副支撑梁(232)和所述前缘壳体(22)上设有与所述梯形相对应的安装部，且所述安装部边缘设有与所述连接边中的折弯边(2311)匹配的固定边。6.根据权利要求5所述的模块化风电叶片，其特征在于，所述连接边上位于两对称所述折弯边(2311)之间的增强限位边(2312)垂直所述连接梁(233)设置，且所述增强限位边(2312)与风电叶片连接端留...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈昆伦，曹磊，白高宇，刘叶霖，杜秋萍，
申请(专利权)人：常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：