【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种风电叶片负角度腹板的制作装置及方法，属于风电叶片。
技术介绍
1、风力发电机风轮叶片主要是由两个半壳(分别称作迎风面、背风面)组成的中空复合材料制品，其中空部分在叶片轴向方向上由夹层结构构成的抗剪腹板支撑，提高叶片的载荷能力，因此腹板是风电叶片的重要部件之一。现有的风电叶片结构如图1所示，包括迎风面101、背风面102、腹板，腹板包括前缘腹板103、后缘腹板104、辅梁腹板105、后缘梁腹板106，其中，迎风面101：叶片装机后的压力面，叶片向外凹的表面（又称“ps面”）。背风面102：叶片装机后的吸力面，叶片向外凸的表面（又称“ss面”）。腹板：腹板是风电叶片的载荷传递部件,主要应用于风电叶片的主梁结构中,负责支撑主梁、承担叶片弯曲载荷、抵抗叶片剪切力。百米级以上风电叶片的腹板由四部分构成，如图2所示，腹板包括腹板本体201、腹板翻边202，腹板翻边202设置于腹板本体201两端，腹板本体201的上表面为腹板制品内表面203，腹板本体201的下表面为腹板制品外表面204，腹板翻边角度α为腹板制品内表面203和腹板翻边202形成的夹角。腹板制作时带有粘接用的腹板翻边202，腹板翻边202（粘接翻边）使用粘接胶与两个壳体粘在一起。部分叶片因结构需要，腹板主粘接翻边还设计有负角度（腹板翻边角度α小于900为负角度，腹板翻边角度α大于900为正角度），负角度翻边会阻碍腹板在模具中取出，目前腹板取出方式主要有以下两种形式：
2、1.采用强制脱模的方式
3、铺层前在模具型腔表面打入大量脱模剂，增加
4、.脱模剂用量增加，制造成本随之增加，不能完全解决脱模受阻问题，只能起到缓解作用。
5、b.腹板制品在取出过程中受阻，挤压腹板模具挡边，导致模具挡边变形，如负角度过大，甚至会将模具拉起，缩短模具的使用寿命，同时也会造成腹板制品翻边拉伤、翘曲变形、损坏等问题，需定期更换腹板模具挡边，挡边更换成本较高。然而，每次更换腹板模具挡边为人工操作，腹板外轮廓宽度和角度无法保证一致性，导致腹板腹板粘接间隙无法稳定地控制，直接影响到叶片的使用寿命。
6、c.取出时间长，增加了人工操作时间，影响了腹板制品的产出效率。
7、2.采用活动翻边的方式
8、如图3所示，腹板负角度翻边位置使用活动挡边301，通过螺栓302对活动挡边301进行固定，腹板取出前将螺栓302拧出，待腹板取出后，再将活动挡边301固定到原来的位置，此种方法在每支腹板模具生产前，需重新定位翻边挡边3进行固定，增加了人工操作时间，每次固定腹板外轮廓宽度和角度会产生偏差，导致腹板粘接间隙无法稳定地控制，质量无法保证，直接影响到叶片的使用寿命。
9、因此，很有必要在现有技术的基础之上设计一种工艺设计合理，操作方便，工作效率高，成本低，能够使带负角度的腹板翻边的腹板易于取出，在取出过程中腹板模具挡边和腹板制品翻边无挤压变形，腹板外轮廓尺寸稳定，保证腹板粘接间隙稳定的制作装置与方法。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种风电叶片负角度腹板的制作装置及方法。
2、技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种风电叶片负角度腹板的制作方法，将带负角度的腹板翻边挡边转化为正角度，通过芯材垫块做补偿，挡边尺寸按照转换后的正角度焊接，并在翻边挡边的外侧安装截面加强板。芯材垫块按照位置顺序要求进行摆放，使用无孔膜进行包裹，然后放置在对应调整区域，贴实腹板挡边，确保起止点与模具挡边对接位置无台阶，然后铺放腹板壳体布层、内衬条、芯材、真空辅助材料等，灌注树脂与固化剂混合物并固化腹板，腹板固化后，将带负角度的腹板翻边的腹板和包裹无孔膜的垫块一起取出， 将包裹芯材垫块的无孔膜和腹板分离，具体包括以下步骤：
4、步骤1，将带负角度的腹板翻边通过芯材垫块做补偿转化为正角度，得到芯材垫块尺寸和转换后翻边角度β。
5、步骤2，根据芯材垫块尺寸、转换后翻边角度β以及风电叶片腹板外表面3d外形制作风电叶片腹板模具。根据转换后翻边角度β在腹板模具两侧焊接翻边挡边。焊接后翻边挡边和腹板模具形成凹槽。
6、步骤3，将芯材垫块紧贴翻边挡边位于凹槽方向的一侧边上放置。
7、步骤4，将翻边布层铺设在凹槽内的芯材垫块的一侧面上，然后将内衬填入翻边布层与凹槽所围成的区域内，使内衬上表面与腹板模具表面齐平。
8、步骤5，在腹板模具上铺设腹板主体材料与真空辅助材料，然后通过真空辅助材料灌注树脂与固化剂混合物，树脂与固化剂混合物充分浸润腹板主体材料与翻边布层，最后固化腹板。
9、步骤6，腹板固化后，将带负角度的腹板翻边的腹板和芯材垫块一起取出。
10、步骤7，将芯材垫块和腹板分离，得到带负角度的腹板翻边的腹板。
11、为了使得芯材垫块能够在与翻边挡边分离的时候，能够与腹板保持固定，而在与翻边挡边分离后，能够与腹板进行分离，使用无孔膜包裹芯材垫块，将包裹后的芯材垫块紧贴翻边挡边位于凹槽方向的一侧边上放置。将翻边布层铺设在凹槽内的包裹芯材垫块的无孔膜一侧面上。腹板固化后，将带负角度的腹板翻边的腹板和包裹无孔膜的芯材垫块一起取出。将包裹无孔膜的芯材垫块和腹板分离，得到带负角度的腹板翻边的腹板。
12、一种风电叶片负角度腹板的制作装置，包括腹板模具、芯材垫块、翻边挡边、翻边布层、内衬、腹板主体材料与真空辅助材料，其中：
13、所述腹板模具根据芯材垫块尺寸、转换后翻边角度β以及风电叶片腹板外表面3d外形制作得到，所述芯材垫块尺寸和转换后翻边角度β通过将带负角度的腹板翻边通过芯材垫块做补偿转化为正角度得到。
14、在腹板模具两侧焊接翻边挡边，翻边挡边的翻边角度为转换后翻边角度β。焊接后翻边挡边和腹板模具形成凹槽。
15、所述芯材垫块紧贴翻边挡边位于凹槽方向的一侧边上放置。
16、所述翻边布层铺设在凹槽内的芯材垫块的一侧面上。
17、所述内衬填入翻边布层与凹槽所围成的区域内，且内衬上表面与腹板模具表面齐平。
18、所述腹板主体材料与真空辅助材料设置于腹板模具上，所述真空辅助材料用于对腹板主体材料与翻边布层灌注树脂与固化剂混合物。
19、为了使得芯材垫块能够在与翻边挡边分离的时候，能够与腹板保持固定，而在与翻边挡边分离后，能够与腹板进行分离，使用无孔膜包裹芯材垫块。
20、本专利技术相比现有技术，具有以下有益效果：
21、1.消除了带负角度的腹板翻边的腹板取出时因腹板制品挤压腹板模具挡边，带来的模具挡边变形的问题，降低了腹板挡边的更换成本，提高了腹板模具的使用寿命。
22、2.消除了带负角度的腹板翻边的腹板制品在取出过程中因挤压带来的腹板制品翻边拉伤、翘曲变形、损坏等问题，可提高腹板制品质量。
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【技术保护点】
1.一种风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于：使用无孔膜（16）包裹芯材垫块（2），将包裹后的芯材垫块（2）紧贴翻边挡边（3）位于凹槽（17）方向的一侧边上放置；将翻边布层（6）铺设在凹槽（17）内的包裹芯材垫块（2）的无孔膜（16）一侧面上；腹板固化后，将带负角度的腹板翻边的腹板和包裹无孔膜（16）的芯材垫块（2）一起取出；将包裹无孔膜（16）的芯材垫块（2）和腹板分离，得到带负角度的腹板翻边的腹板。
3.根据权利要求2所述风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于：真空辅助材料包括用于灌注的导流网（8）、导胶管（11）和钢丝管（14），用于排气压实的螺旋管（9）、真空管（10）、真空膜（12）、真空泵（13），先将真空膜（12）覆盖在腹板模具（1）上，将翻边挡边（3）、芯材垫块（2）、无孔膜（16）、翻边布层（6）、腹板主体材料（7）一起覆盖住，导流网（8）铺设在翻边布层（6）、腹板主体材料（7）上，导胶管（11）一端与导流网（8）连通，另一端穿过真空膜（12）与钢丝管（
4.根据权利要求3所述风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于：腹板模具（1）通过分段线切割钢板焊接得到。
5.根据权利要求4所述风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于：在翻边挡边（3）的外侧安装截面加强板（5）。
6.一种风电叶片负角度腹板的制作装置，其特征在于：包括腹板模具（1）、芯材垫块（2）、翻边挡边（3）、翻边布层（6）、内衬（4）、腹板主体材料（7）与真空辅助材料，其中：
7.根据权利要求6所述风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于：使用无孔膜（16）包裹芯材垫块（2）。
8.根据权利要求7所述风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于：所述真空辅助材料包括用于灌注的导流网（8）、导胶管（11）和钢丝管（14），用于排气压实的螺旋管（9）、真空管（10）、真空膜（12）、真空泵（13），所述真空膜（12）覆盖在腹板模具（1）上，且所述真空膜（12）将翻边挡边（3）、芯材垫块（2）、无孔膜（16）、翻边布层（6）、腹板主体材料（7）一起覆盖住，导流网（8）铺设在翻边布层（6）、腹板主体材料（7）上，导胶管（11）一端与导流网（8）连通，另一端穿过真空膜（12）与钢丝管（14）连通；所述螺旋管（9）一端与真空膜（12）覆盖区域连通，另一端通过真空管（10）与真空泵（13）连通。
9.根据权利要求8所述风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于：腹板模具（1）通过分段线切割钢板焊接得到。
10.根据权利要求9所述风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于：在翻边挡边（3）的外侧安装截面加强板（5）。
...【技术特征摘要】
1.一种风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于：使用无孔膜（16）包裹芯材垫块（2），将包裹后的芯材垫块（2）紧贴翻边挡边（3）位于凹槽（17）方向的一侧边上放置；将翻边布层（6）铺设在凹槽（17）内的包裹芯材垫块（2）的无孔膜（16）一侧面上；腹板固化后，将带负角度的腹板翻边的腹板和包裹无孔膜（16）的芯材垫块（2）一起取出；将包裹无孔膜（16）的芯材垫块（2）和腹板分离，得到带负角度的腹板翻边的腹板。
3.根据权利要求2所述风电叶片负角度腹板的制作方法，其特征在于：真空辅助材料包括用于灌注的导流网（8）、导胶管（11）和钢丝管（14），用于排气压实的螺旋管（9）、真空管（10）、真空膜（12）、真空泵（13），先将真空膜（12）覆盖在腹板模具（1）上，将翻边挡边（3）、芯材垫块（2）、无孔膜（16）、翻边布层（6）、腹板主体材料（7）一起覆盖住，导流网（8）铺设在翻边布层（6）、腹板主体材料（7）上，导胶管（11）一端与导流网（8）连通，另一端穿过真空膜（12）与钢丝管（14）连通；所述螺旋管（9）一端与真空膜（12）覆盖区域连通，另一端通过真空管（10）与真空泵（13）连通；然后打开真空泵（13）将内部空气排出，树脂与固化剂混合物（15）在真空压力下通过钢丝管（14）进入内部，在导胶管（11）与导流网（8）的引导下充分浸润腹板主体材料（7）与翻边布层（6），最后灌注树脂与固化剂混合物（15）并固化腹板。
4.根据权利要求3所述风...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱得标，陈亚东，束民泽，李瑞心，
申请(专利权)人：中材科技阜宁风电叶片有限公司，
类型：发明
国别省市：
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