一種風電葉片陰模加熱保溫結構的製作方法

2023-08-02 01:20:06

專利名稱：一種風電葉片陰模加熱保溫結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風電葉片的模具，具體是涉及一種風電葉片陰模加熱保溫結構。
背景技術：
風力發電的發展依賴於生產製造大量的風力發電機，風力發電機則離不開風電葉片。近些年風力發電領域蓬勃發展，單機發電功率的逐漸增大，要求配套風電葉片長度越來越大。從750KW、850KW機組的M米至30米葉片，到如今的主流機型1. 5麗機組配套的37 米至42米葉片。隨著葉片長度的不斷增大，傳統的木製葉片、布蒙皮葉片、鋁合金葉片等材料已經無法滿足要求，複合材料製成的大尺寸風電葉片成為主流。目前22m以上的葉片大都採用玻璃纖維增強複合材料製造而成。但這種複合材料通常需要80°C中溫固化才能成型。而隨著葉片尺寸的不斷增加， 在葉片的生產過程中，由於模具尺寸巨大，生產一般只是在室溫下進行，一般無法採用烘箱等傳統的外部加熱方式對其進行升溫固化，這就造成葉片固化周期較長，難以進行較連續化的生產。目前常用的解決辦法是葉片在模具上基本成型後即脫模，然後在室外利用光照進行後固化處理。但這種方式也有其先天不足，生產受制於天氣並且製品脫模前存在模具中的時間較長，會影響生產效率。
發明內容針對現有技術的缺陷，本實用新型的目的是提供一種風電葉片陰模加熱保溫結構。為達上述目的，本實用新型採用了以下技術方案一種風電葉片陰模加熱保溫結構，設於風電葉片陰模鋼結構架的外部，其由複合在一起且由內到外依次設置的環氧樹脂層、纖維內加強層、加熱結構層、纖維外加強層、保溫層及保溫外層組成。本實用新型還可通過以下方案進一步實現所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其中，所述環氧樹脂層是複合材料層；所述加熱結構層主要由加熱管和填充在加熱管外部的鋁粉/鋁粒混合填充料層組成；所述纖維內加強層、纖維外加強層及保溫外層主要由通用玻璃鋼材料製成；所述保溫層主要由聚氨泡沫材料製成。所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其中，所述環氧樹脂層的厚度為1. 3-1. 7mm ； 纖維內加強層厚度為7_9mm ；加熱結構層厚度為12_14mm ；纖維外加強層厚度為4. 5-5. 5mm ； 保溫層厚度為45-55mm ；外保溫層厚度為0. 9-1. 1mm。所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其中，所述環氧樹脂層包括膠衣層和密封過渡層，膠衣層的厚度為650-750μπι ；密封過渡層位於膠衣層與纖維內加強層之間，其厚度為 1. 35-1. 65mm。[0011]所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其中，所述膠衣層包括內膠衣層和外膠衣層兩層結構，內膠衣層設於外膠衣層和密封過渡層之間。所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其中，所述外膠衣層的厚度為300μπι;內膠衣層的厚度為400 μ m ；密封過渡層厚度為1. 5mm ；纖維內加強層的厚度為8mm ；加熱結構層的厚度為13mm ；纖維外加強層厚度為5mm ；保溫層厚度為50mm，保溫外層的厚度為1mm。所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其中，所述加熱管為中空的銅管。所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其中，所述加熱管的直徑為12mm，蛇形排布於鋁粉/鋁粒混合填充料內。本實用新型的風電葉片陰模加熱保溫結構，採用6-8層的複合層保溫結構，熱源 (一般為水)通過加熱管流經整個模具表面，對葉片模具進行加熱。風電葉片陰模加熱保溫結構的最內層為膠衣層及密封過渡層，採用環氧樹脂材料製成，最佳是採用三種不同的環氧樹脂材料製成，從而不但可以為模具提供良好的表面光潔度，提高密封性能，且還可增強層與層之間的粘結度。次外層為纖維內加強層，採用通用玻璃鋼製成，為葉片模具提供剛性外形支撐，保證風電葉片的氣動外形。加熱結構層由加熱管和填充在加熱管外部的鋁粉 /鋁粒混合填充料組成，為葉片模具加熱提供有效熱源，由於鋁粉/鋁粒為熱的良導體，將他布置在加熱銅管之間，起到導熱的作用，從而使模具加熱更加均勻。模具纖維外加強層位於加熱層之上，其在固定加熱層的同時為葉片模具提供剛度。最外層是聚氨酯泡沫保溫層及玻璃鋼保溫外層，可防止熱量流失、提高能量利用率。本實用新型的風電葉片陰模加熱保溫結構，將保溫結構直接附加在風電葉片陰模鋼架結構的外部，並可持續的通過加熱管內流通的熱源對陰模進行加熱，通過上述多層複合保溫結構，實現了風電葉片在陰模內的固化成型，保溫效果好，風電葉片固化周期短，實現風電葉片的連續化生產，提高了生產效率，經濟實用，適宜推廣應用。

圖1是本實用新型的風電葉片陰模加熱保溫結構的結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視結構示意圖；圖3為加熱結構層的放大結構示意圖。
具體實施方式
如圖1-2所示，一種風電葉片陰模加熱保溫結構，設於風電葉片陰模的鋼結構架的外部，兩側通過密封膠條7密封在鋼結構架上。其由複合在一起且由內到外依次設置的環氧樹脂層1、纖維內加強層2、加熱結構層3、纖維外加強層4、保溫層5及保溫外層6組成。其中，環氧樹脂層1是由環氧樹脂與固化劑交聯反應形成的複合材料層，厚度為 1. 3-1. 7mm ；加熱結構層3主要由加熱管31和填充在加熱管外部的鋁粉/鋁粒混合填充料層32組成，厚度為12-14mm ；纖維內加強層2、纖維外加強層4及保溫外層6主要由通用玻璃鋼材料製成。其中，纖維內加強層2厚度為7-9mm ；纖維外加強層4厚度為4. 5-5. 5mm ；外保溫層6的厚度為0. 9-1. 1mm。保溫層5主要由聚氨泡沫材料製成，厚度為45_55mm，各層之間通過粘結劑或者黏貼劑複合在一起。[0022]優選的，環氧樹脂層1包括採用不同環氧樹脂和固化劑交聯的膠衣層和密封過渡層13，膠衣層的厚度為650-750 μ m;密封過渡層13位於膠衣層與纖維內加強層2之間，其厚度為1.35-1. 65mm。更優的是，膠衣層包括採用不同環氧樹脂和固化劑交聯的內膠衣層 12和外膠衣層11兩層結構，內膠衣層12設於外膠衣層11和密封過渡層13之間最佳的，外膠衣層11的厚度為300 μ m;內膠衣層12的厚度為400 μ m ；密封過渡層13厚度為1.5mm; 纖維內加強層2的厚度為8mm ；加熱結構層3的厚度為13mm ；纖維外加強層4厚度為5mm ； 保溫層5厚度為50mm，保溫外層6的厚度為1mm。參見圖3所示，加熱管31為中空的銅管，其直徑為12mm，蛇形排布於鋁粉/鋁粒混合填充料層32內。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型做任何形式上的限定。凡本領域的技術人員利用本實用新型的技術方案對上述實施例做出的任何等同的變動、修飾或演變等，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求1.一種風電葉片陰模加熱保溫結構，其特徵在於設於風電葉片陰模鋼結構架的外部，其由複合在一起且由內到外依次設置的環氧樹脂層、纖維內加強層、加熱結構層、纖維外加強層、保溫層及保溫外層組成。
2.根據權利要求1所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其特徵在於所述加熱結構層主要由加熱管和填充在加熱管外部的鋁粉/鋁粒混合填充料層組成； 所述纖維內加強層、纖維外加強層及保溫外層主要由通用玻璃鋼材料製成；所述保溫層主要由聚氨泡沫材料製成。
3.根據權利要求2所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其特徵在於所述環氧樹脂層的厚度為1. 3-1. 7mm ；纖維內加強層厚度為7_9mm ；加熱結構層厚度為12-14mm ；纖維外加強層厚度為4. 5-5. 5mm ；保溫層厚度為45_55mm ；外保溫層厚度為 0. 9-1. Imm0
4.根據權利要求2所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其特徵在於所述環氧樹脂層包括膠衣層和密封過渡層，膠衣層的厚度為650-750 μ m;密封過渡層位於膠衣層與纖維內加強層之間，其厚度為1. 35-1. 65mm。
5.根據權利要求4所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其特徵在於所述膠衣層包括內膠衣層和外膠衣層兩層結構，內膠衣層設於外膠衣層和密封過渡層之間。
6.根據權利要求5所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其特徵在於所述外膠衣層的厚度為300 μ m ；內膠衣層的厚度為400 μ m ；密封過渡層厚度為1. 5mm ； 纖維內加強層的厚度為8mm ；加熱結構層的厚度為13mm ；纖維外加強層厚度為5mm ；保溫層厚度為50mm，保溫外層的厚度為1mm。
7.根據權利要求1-6中任一所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其特徵在於所述加熱管為中空的銅管。
8.根據權利要求7所述的風電葉片陰模加熱保溫結構，其特徵在於所述加熱管的直徑為12mm，蛇形排布於鋁粉/鋁粒混合填充料層內。
專利摘要本實用新型涉及一種風電葉片陰模加熱保溫結構，設於風電葉片陰模的鋼結構架的外部，其由內到外依次設置有環氧樹脂層、纖維內加強層、加熱結構層、纖維外加強層、保溫層及保溫外層。本實用新型結構簡單，操作方便，實現了風電葉片在陰模內的固化成型，保溫效果好，風電葉片固化周期短，實現風電葉片的連續化生產，提高了生產效率，經濟實用，適宜推廣應用。
文檔編號B29C33/00GK202180544SQ20112007714
公開日2012年4月4日 申請日期2011年3月22日 優先權日2011年3月22日
發明者代海濤, 劉偉超, 秦明, 閆文娟 申請人:國電聯合動力技術有限公司