一种风电叶片后缘合模芯材的制作方法

技术领域

本发明涉及制样方法技术领域，具体而言，涉及一种风电叶片后缘合模芯材的制作方法。

背景技术

风电叶片是风力发电机组重要的部件之一，主要用于捕获风能，风电叶片通常是由两个半片粘接而成，两个半片分别为迎风面(PS面)和背风面(SS面)，叶片的粘接过程称为合模工序。在叶片合模过程中，粘接区域主要有叶片前缘、后缘和腹板等区域，其中后缘粘接区域由于粘接宽度大，且后缘区域存在空腔，属于盲粘区域，是叶片合模工序的难点之一，也是影响叶片质量的重点问题，在叶片合模过程中需要控制两个半片的粘接间隙在2mm-10mm，粘接间隙过小有叶片顶模风险，粘接间隙过大又会造成粘接强度下降，影响叶片质量及运行安全。

目前，叶片合模工序后缘区域需使用合模芯材填充，以确保合模间隙符合设计要求，合模芯材的设计流程是，首先提取叶片后缘区域的翼型，然后在翼型截面图上模拟后缘区域的铺层，根据模拟的铺层绘制出合模芯材的轮廓，然后进行合模芯材的加工，最终再将加工好的芯材应用于叶片生产中。但是由于理论设计与实际生产的偏差以及芯材加工的误差，初加工的后缘合模芯材应用在叶片上后，仍然存在尺寸不合适的情况，导致合模间隙不能满足要求，合模间隙过大和过小均会影响叶片质量及生产效率，严重的会导致叶片报废，因此研发一种有效制备叶片合模芯材的方法是有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种风电叶片后缘合模芯材的制作方法，以解决现有技术中制作风电叶片后缘合模芯材时尺寸不准确、效率低等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种风电叶片后缘合模芯材的制作方法，包括步骤：

步骤1：预制叶片的PS壳体和SS壳体，然后分别在PS壳体和SS壳体内部依次铺设脱模布、包裹布并进行灌注固化；

步骤2：在SS壳体的后缘合模芯材区域涂覆胶粘剂；

步骤3：在PS壳体的后缘粘接区域处设置橡胶垫片，将PS壳体和SS壳体对齐并挤压，待胶粘剂固化后，得到后缘合模芯材的阳模；

步骤4：将阳模切割为多段，然后对每段阳模的边缘进行修形，使阳模的外形尺寸符合设计要求；

步骤5：在阳模表面铺设玻纤织物，然后在玻纤织物上手糊或者真空灌注树脂，待树脂凝固后形成阴模，所述阴模包括型腔和盖板；

步骤6：在所述型腔上盖上盖板，所述型腔和盖板固定牢固后，向阴模中注入发泡液进行发泡，待发泡液发泡完全，固化冷却后即可进行脱模，即获得所需的后缘合模芯材；

其中PS为迎风面，SS为背风面。

本申请所述的风电叶片后缘合模芯材的制作方法，操作简单，能够提高生产加工效率，且制备的后缘合模芯材尺寸精度高，能够提高产品质量和安装精度。

进一步的，在步骤3中，橡胶垫片的厚度为H1，4.5mm≤H1≤5.5mm。

这种设置既能够预留出胶黏剂的涂覆厚度，在将后缘合模芯材安装在壳体中时，能够避免PS壳体和SS壳体之间公差不合适而无法紧密贴合，还能通过改变橡胶垫片的厚度调节合模间隙，方便安装生产。

进一步的，在步骤4中，每段阳模的长度为H2，0.8m≤H2≤1.2m。

这种设置便于对阳模进行修型、搬运和组装，提高了生产加工效率。

进一步的，在步骤6中，所述型腔和盖板边缘设置有防冒槽，所述防冒槽包括第一防冒槽和第二防冒槽，所述防冒槽用于防止发泡液发泡时泄露到阴模外部。

这种结构既便于排放阴模中的发泡气体，也能避免发泡泡沫泄露到阴模的外部。

进一步的，在步骤6中，所述防冒槽处型腔和盖板之间的间隙为H3，H3＜1mm。

这种结构既能保证后缘合模芯材的尺寸精度，还便于排放阴模中的发泡气体。

进一步的，在步骤6中，所述盖板上设置有注胶口，所述注胶口用于向阴模中注入发泡液。

这种结构便于向阴模中注入发泡液。

进一步的，在步骤6中，根据阴模的体积计算发泡液的用量。

这种方法既能够有效的调控后缘合模芯材的密度，还能调节后缘合模芯材的重量和力学性能，控制叶片重量，实现后缘合模芯材的可设计调控。

进一步的，在步骤6中，所述型腔和盖板的厚度均为H4，H4＞5cm。

这种设置能够确保型腔和盖板的强度，避免在发泡过程中变形，影响后缘合模芯材的质量。

进一步的，在步骤6中，所述型腔和盖板通过螺丝或F夹固定在一起。

这种设置便于组装生产，降低成本。

进一步的，所述型腔和盖板由玻璃钢制备而成。

这种设置能够提高型腔和盖板的强度，降低重量，便于搬运和生产制造。

相对于现有技术，本发明所述的风电叶片后缘合模芯材的制作方法具有以下优势：

1.操作简单，能够提高生产加工效率；

2.制备的后缘合模芯材尺寸精度高，能够提高产品质量和安装精度。

附图说明

图1为本发明实施例所述风电叶片的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大结构示意图；

图3为实施例所述阴模的结构示意图。

附图标记说明：

11、PS壳体；12、SS壳体；2、包裹布；3、阴模；31、型腔；32、盖板；320、注胶口；4、后缘合模芯材；5、防冒槽；51、第一防冒槽；52、第二防冒槽；100、后缘粘接区域；200、胶粘剂。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

实施例1

如图1～3所示，一种风电叶片后缘合模芯材的制作方法，包括步骤：

步骤1：预制叶片的PS壳体11和SS壳体12，然后分别在PS壳体11和SS壳体12内部依次铺设脱模布、包裹布2并进行灌注固化；

步骤2：在SS壳体12的后缘合模芯材区域4涂覆胶粘剂200；

步骤3：在PS壳体11的后缘粘接区域100处设置橡胶垫片，将PS壳体11和SS壳体12对齐并挤压，待胶粘剂200固化后，得到后缘合模芯材4的阳模；

步骤4：将阳模切割为多段，然后对每段阳模的边缘进行修形，使阳模的外形尺寸符合设计要求；

步骤5：在阳模表面铺设玻纤织物，然后在玻纤织物上手糊或者真空灌注树脂，待树脂凝固后形成阴模3，所述阴模3包括型腔31和盖板32；

步骤6：在所述型腔31上盖上盖板32，所述型腔31和盖板32固定牢固后，向阴模3中注入发泡液进行发泡，待发泡液发泡完全，固化冷却后即可进行脱模，即获得所需的后缘合模芯材4；

其中PS为迎风面，SS为背风面。

本申请所述的风电叶片后缘合模芯材的制作方法，通过在叶片壳体内部涂覆胶黏剂200，压制出随形的后缘合模芯材的阳模，在阳模表面铺设玻纤织物和树脂制备出阴模3，向阴模3中注入发泡液即可制备出所需的后缘合模芯材4，这种方法操作简单，能够提高生产加工效率，且制备的后缘合模芯材4尺寸精度高，能够提高产品质量和安装精度。

作为本发明的一个较佳示例，在步骤2中，在PS壳体11的后缘粘接区域100涂覆过量的胶粘剂200。

具体的，这种方法能够确保压制的阳模尺寸精度，避免阳模的表面存在凹陷。

作为本发明的一个较佳示例，在步骤3中，橡胶垫片的厚度为H1，4.5mm≤H1≤5.5mm。

具体的，这种设置既能够预留出胶黏剂的涂覆厚度，在将后缘合模芯材4安装在壳体中时，能够避免PS壳体11和SS壳体12之间公差不合适而无法紧密贴合，还能通过改变橡胶垫片的厚度调节合模间隙，方便安装生产。

作为本发明的一个较佳示例，在步骤4中，每段阳模的长度为H2，0.8m≤H2≤1.2m。

具体的，这种设置便于对阳模进行修型、搬运和组装，提高了生产加工效率。

作为本发明的一个较佳示例，在步骤6中，所述型腔31和盖板32边缘设置有防冒槽5，所述防冒槽5包括第一防冒槽51和第二防冒槽52，所述防冒槽5用于防止发泡液发泡时泄露到阴模3外部。

具体的，这种结构既便于排放阴模3中的发泡气体，也能避免发泡泡沫泄露到阴模3的外部。

作为本发明的一个较佳示例，在步骤6中，所述防冒槽5处型腔31和盖板32之间的间隙为H3，H3＜1mm。

具体的，这种结构既能保证后缘合模芯材4的尺寸精度，还便于排放阴模3中的发泡气体。

作为本发明的一个较佳示例，在步骤6中，所述盖板32上设置有注胶口320，所述注胶口320用于向阴模3中注入发泡液。

具体的，这种结构便于向阴模3中注入发泡液。

优选的，在注胶口320上设置有橡胶塞，用于封堵注胶口320，避免发泡泡沫从注胶口320泄露到阴模3外部。

作为本发明的一个较佳示例，在步骤6中，根据阴模3的体积计算发泡液的用量。

具体的，这种方法既能够有效的调控后缘合模芯材4的密度，还能调节后缘合模芯材4的重量和力学性能，控制叶片重量，实现后缘合模芯材4的可设计调控。

作为本发明的一个较佳示例，在步骤6中，所述型腔31和盖板32的厚度均为H4，H4＞5cm。

具体的，这种设置能够确保型腔31和盖板32的强度，避免在发泡过程中变形，影响后缘合模芯材4的质量。

作为本发明的一个较佳示例，在步骤6中，所述型腔31和盖板32通过螺丝或F夹固定在一起。

具体的，这种设置便于组装生产，降低成本。

优选的，防冒槽5处设置有固定位，用于安装螺丝或F夹。

作为本发明的一个较佳示例，所述型腔31和盖板32由玻璃钢制备而成。

具体的，这种设置能够提高型腔31和盖板32的强度，降低重量，便于搬运和生产制造。

综上所述，本申请所述的风电叶片后缘合模芯材的制作方法具有以下优势：第一、通过在叶片壳体内部涂覆胶黏剂200，压制出随形的后缘合模芯材的阳模，在阳模表面铺设玻纤织物和树脂制备出阴模3，向阴模3中注入发泡液即可制备出所需的后缘合模芯材4，操作简单，能够提高生产加工效率，且制备的后缘合模芯材4尺寸精度高，能够提高产品质量和安装精度；第二、根据阴模3的体积计算发泡液的用量，既能够控制后缘合模芯材4的密度达到设计要求，还能节约成本；第三、通过在型腔31和盖板32边缘设置有防冒槽5，既便于排放阴模3中的发泡气体，提高后缘合模芯材4的制作精度，也能避免发泡泡沫泄露到阴模3的外部。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。