检验风轮叶片修复后气动外形的模具、制作方法及检验方法技术

本发明专利技术涉及一种检验风轮叶片修复后气动外形的模具、模具制作方法及运用该模具检验修复状况的方法，该制作模具的方法主要是对应叶片的坏损处，在完好的叶片或原始整体叶片模具上找出的对应该坏损处的位置，以该位置作为制模区域，制模区域的大小依据叶片修复区域的大小而定，并该制模区域为基础制作一个检验模具。由于该检验模具符合坏损处于坏损前的标准外形，且体积、重量都比较小，因此可以方便地将其搬运到叶片的修复区域以检验被修复的叶片其修复处的气动外形，从而指导修复作业人员做出精确的判断和修复工作的调整，使叶片修复后的气动外形满足设计要求，最大限度地满足叶片气动性能的要求，提高在高空直接修复叶片的工作效率，降低修复成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种检验风轮叶片修复后气动外形的模具、模具制作方法及运用该模具检验修复状况的方法，该制作模具的方法主要是对应叶片的坏损处，在完好的叶片或原始整体叶片模具上找出的对应该坏损处的位置，以该位置作为制模区域，制模区域的大小依据叶片修复区域的大小而定，并该制模区域为基础制作一个检验模具。由于该检验模具符合坏损处于坏损前的标准外形，且体积、重量都比较小，因此可以方便地将其搬运到叶片的修复区域以检验被修复的叶片其修复处的气动外形，从而指导修复作业人员做出精确的判断和修复工作的调整，使叶片修复后的气动外形满足设计要求，最大限度地满足叶片气动性能的要求，提高在高空直接修复叶片的工作效率，降低修复成本。【专利说明】
本专利技术涉及，用于检验一叶片的坏损处经修复后是否能够达到原始的精度，以保证经修复的叶片气动外形能够维持原始的气动外形。
技术介绍
我国幅员辽阔，风力资源丰富。风力能源作为绿色可再生的能源，风力发电在我国已经日益发挥其作用。特别在我国北方冬春两季，风力很大，在这些地方风力发电设备相对较多。风力发电机组是把风能转化为机械能、电能的设备，风轮叶片气动外形准确与否，直接关系到风能利用的效率。举例而言，比如处在我国西南地区的风电场雷暴日较多，上述地区的风轮叶片就较容易遭受到雷击的损害，导致风轮叶片表面尤其是后缘部分开裂；再比如我国沙尘较多的地区，上述地区的风轮叶片的表面就较容易在高速旋转的工作过程中因沙土尘埃导致风轮叶片表面坑洼不平，彻底改变了最开始的气动外形。由于各种原因，使得叶片出现损坏，无论是叶片结构部分出现损坏，还是叶片外形出现损坏，在修复叶片的损坏的过程中，都会破坏叶片的气动外形，从而导致叶片整体气动性能不能满足设计要求，降低出力特性，甚至增加叶片的载荷，对叶片及整机产生非常不利的影响。综上所述，由于各地的气候及其天气情况也大相径庭。我国在各个地区都设有风电场，每个风电场中的风轮叶片都会面临不同特定的天气情况的考验，由于种种原因，风轮叶片在运行过程中会出现损坏，损坏后的叶片，都会改变风轮叶片原始的气动外形，由于一个风轮叶片的气动外形，在最先设计时都是曾经过重要的参数优化后设计出来的，因此一旦叶片气动外形改变，就会直接影响风轮叶片的气动性能，从而影响风力发电机组的工作效率，甚至存在安全隐患。目前，当叶片受损后，都要及时对风轮叶片进行修复。修复时，目前通用的做法是先将风轮叶片从塔架上整体拆卸下，再用起重机及运输车将风轮叶片运回制造商的厂房中对其进行修复，修复过程中的一个重要的过程，主要是对叶片表面变形的部位进行矫正，对开裂的部位进行粘合，经修复后，再通过眼睛或手相关设备或仪器测试并判断修复处是否达到预定要求。但是，这样的成本非常高，为了节省叶片修复的成本，节省修复时间，大多数情况下，采用直接在高空中对损坏的叶片进行修复，并没有把叶片拆卸后运输到工厂进行修复。虽然，不取下整个叶片也可以人工直接对坏损处进行修复，但是不取下叶片，由于高空操作存在难度，只是通过眼睛或手摸测试并判断修复处是否达到预定要求，这样的结果是使修复后外形与原始标准外形之间差别很大，很难把握修复后的精准度，修复后的效果很不理想。然而，如图1所示，风力发电机组一般主要包括有三个叶片，长度在40nT80m之间、单个叶片重量分别约5吨至12吨，风轮叶片设置在高约80m的塔架上，对于风能更集中的场合，风力发电机组的单机容量可能会更大。风轮叶片对气动外形对精度的要求很高，如S1、S2、S3所示，其上每一个点的表面误差都不允许超过0.5_，而风轮叶片根部气动外形表面的误差应该小于2mm，风轮叶片中部、尖部气动外形表面的误差应该小于1mm，因此每一个叶片的局部损坏都会影响中心点的受力，造成中心点的载荷不平衡。由此可知，现有的叶片外形坏损处的修复方法，存在以下的问题: (I)、要将体积、重量如此庞大的叶片从几十米的塔架上拆卸下来，本身就是一个非常繁重的作业，需要很多人力、机械设备来支持；而且修复完毕之后，还要再将叶片装回到塔架上去,双倍提高作业成本。(2)风力发电机组一般设在高山、斜坡上，即使将如此庞大的叶片从塔架上取下后，也不一定有合适的位置来放置叶片，更无从谈如何修复；若搬回到工厂，也需要足够大的运输工具能够到达塔架的位置，而高山、斜坡根本无法使运输工具通行。(3)叶片在修复的过程中，工人用结构胶或者树脂将破损的风轮叶片进行修复，但修复后只能通过手感或者凭目测判断修复后的风轮叶片的气动外形是否与标准的原状态完全一致，由于风轮叶片气动外形的尺寸较大，这种只凭借工人工作经验的检验方法很难保证修复后的风轮叶片的尺寸与原风轮叶片的设计尺寸完全一致，更何况前文已经提到风轮叶片对气动外形的精度有严格的要求，因此，现有的修复和检验方法已很难用于对精度要求极高的风轮叶片领域中了。有鉴于此， 申请人:基于多年在本领域的工作经验，并经过反复设计，专利技术创造出一种能够精确检验风轮叶片经修复后，其气动外形是否符合标准的检验装置，并利用该检验装置来检验修复后叶片的气动外形，从而在修复时，即使不取下叶片工人直接对叶片进行修复后，作业人员也可以利用该检验装置直接检验修复后的成果，并依据检验情况继续调整和修复该坏损处，直到坏损叶片修复达到原始标准的外形，从而使修复后的叶片还能够维持原设计时的气动外形，大大提升修复效率和减少修复成本。
技术实现思路
为克服现有风轮叶片气动外形修复后检验方法的缺陷，本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于检验风轮叶片修复后气动外形的检验模具、其制作方法和运用该模具进行检验的方法。为此，本专利技术一种风轮叶片气动外形的修复检验模具的制作方法，该检验模具用于检验一叶片的坏损处经修复后是否能够达到原始的精度，该方法包括如下步骤: (a)在具有完好外形的风轮叶片上确定需要制模的区域，该区域与该坏损风轮叶片的坏损位置相对应； (b)用腻子均匀涂覆所述需要制模的区域，并使该腻子具有一定的厚度； (C)待所述腻子硬化后形成一个检验模具，取下该检验模具，以用于检验叶片坏损处的修复精确度。上述方法，在(a)步骤中，用划线的方式在一个完好叶片上标记出所述需要制模的区域。上述方法，在(b)步骤中，先用离型薄膜覆盖所述需要制模的区域，赶出风轮叶片表面与该离型薄膜之间的气泡，将该离型薄膜贴附在该风轮叶片的表面后，在该离型薄膜上涂覆所述腻子。上述方法，在(b)步骤中，用腻子均匀涂覆所述需要制模的区域后，待腻子未完全硬化前，固定一个便于将模具取下的模具托架，该模具托架包含若干个支杆，所述支杆的前端与所述模具连接。上述方法，该模具托架通过玻璃纤维布、树脂或结构胶与所述未完全硬化的模具连接。上述方法，在(c )步骤中，待腻子完全硬化后，通过搬动该模具托架整体而取下由腻子形成的检验模具，以用于检验叶片的修复精确度。为此，本专利技术另一种风轮叶片气动外形的修复检验模具的制作方法，该检验模具用于检验一叶片的坏损处经修复后是否能够达到原始的精度，该方法包括如下步骤: (a)在所述叶片的原始模具上确定需要制模的区域，该区域与该坏损风轮叶片的坏损位置(展向及弦向位置)相对应； (b)用腻子均匀覆盖所述需要制模的区域，并使该腻子具有一定的厚度； (C)待所述腻子硬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄岳兴，庄凡，
申请(专利权)人：庄岳兴，庄凡，
类型：发明
国别省市：