一種風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法
2024-03-04 17:34:15
一種風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，包括以下步驟：A.組裝四面模具，在模具表面塗覆脫模劑；B.在模具內鋪設螺套下鋪層；C.在螺套下鋪層上放置一對或多對預埋螺栓套，且每對預埋螺栓套同軸固定在模具內部的左、右兩側；D.在各預埋螺栓套的前後兩側插入玻纖棒，在預埋螺栓套與玻纖棒的夾角處塞入填充物，在預埋螺栓套之間及玻纖棒之間的空隙處鋪設纖維織物，然後鋪設螺套上鋪層；E.在除預埋螺栓套內部的其他空隙內注入樹脂，固化成型並脫模；F.每對預埋螺栓套之間進行切割，並斜向切割每對兩個預埋螺栓套，得到末端為楔形的多個預埋螺栓套預製件。本發明可有效提高預埋螺栓套預製件生產效率，改善產品質量。
【專利說明】一種風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風機葉片【技術領域】，特別是涉及一種風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法。
【背景技術】
[0002]隨著風力發電機葉片行業競爭日益激烈，如何降低設計成本和製造成本是每個企業面臨的難題。其中，在保證產品質量前提下，如何提高根部預埋葉片的生產效率是一直以來的核心問題。
[0003]預埋技術是複合材料製品與金屬件連結最重要的方式之一，傳統根部預埋葉片的生產方式是在葉片模具上鋪設通長纖維織物、下根端增強布，安裝表面纏繞紗線，在螺栓套之間、下上布鋪層之間填充有一定強度的纖維束或玻璃鋼製品，然後鋪設上增強織物以及上通長纖維織物。這種方法存在的缺點:增加佔用模具時間、製造成本較高等。此外，在預埋螺栓套尾部常採用非同質材料聚氨酯或PVC楔形泡沫起填充作用，一般需要二次灌注成型，應力傳遞效果不佳。
[0004]為了避免傳統根部預埋葉片的缺點，現市場上出現採用特定模具製作單個或多個預製件的方法。此方法在一定程度上提高了效率，但大批量生產費時費力，不易實現產業化。
[0005]由此可見，上述現有的風機葉片根部預埋螺栓套的形式及製作方法上顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，可提高預埋螺栓套預製件的生產效率，改善應力傳遞，提高產品質量。
[0007]為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:
[0008]一種風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，包括以下步驟:A.組裝四面模具，在模具表面塗覆脫模劑；B.在模具內鋪設螺套下鋪層；C.在螺套下鋪層上放置一對或多對預埋螺栓套，且每對預埋螺栓套同軸固定在模具內部的左、右兩側；
D.在各預埋螺栓套的前後兩側插入玻纖棒，在預埋螺栓套與玻纖棒的夾角處塞入填充物，在左右預埋螺栓套之間及左右玻纖棒之間的空隙處鋪設纖維織物，然後鋪設螺套上鋪層；
E.在除預埋螺栓套內部的其他空隙內注入樹脂，固化成型並脫模；F.每對預埋螺栓套之間進行切割，並斜向切割每對兩個預埋螺栓套，得到末端為楔形的多個相同的預埋螺栓套預製件。
[0009]進一步地，所述模具由四個無弧度的平面通過緊固螺栓組裝而成，並在四個平面之間設有加強板。
[0010]所述步驟B先將模具放在平整、可加熱的平臺上，再進行後續步驟。
[0011]所述模具的左、右端面上開設有定位孔，所述步驟C中預埋螺栓套分別通過與左、右端面上的定位孔對應固定在模具內部的左、右兩側。
[0012]所述模具沿定位孔內側設有密封槽，所述步驟C先在密封槽上安裝O形密封圈，再將預埋螺栓套前端緊貼密封圈固定在模具內。
[0013]所述步驟C中預埋螺栓套與定位孔對應後先將定位螺栓從定位孔擰入預埋螺栓套內，手持預埋螺栓套使其不能發生移動和轉動，擰緊後，再用扳手夾住預埋螺栓套位於模具內的一端，用另一扳手將定位螺栓擰緊，過程中保持螺套不發生移動和轉動，所述步驟E還包括在脫模後卸下定位螺栓。
[0014]所述步驟C中預埋螺栓套預先纏滿纖維束後再放置在下鋪層上。
[0015]所述步驟C中預埋螺栓套為一對，且位於每個預埋螺栓套前後兩側的玻纖棒等寬；所述步驟F為沿纖維織物的對角面斜向等分切割開左右兩個預埋螺栓套，得到末端為楔形的兩個相同的預埋螺栓套預製件。
[0016]所述步驟C中預埋螺栓套為等間距設置的多對，位於模具內前、後端部的玻纖棒寬度相同，且等於位於預埋螺栓套之間的玻纖棒寬度的一半；所述步驟F為等分切割分隔各對預埋螺栓套，並沿纖維織物的對角面斜向等分切割開每對左右兩個預埋螺栓套，得到多個相同的末端為楔形的預埋螺栓套預製件。
[0017]所述步驟D在插入玻纖棒之前，先向預埋螺栓套和空置的螺栓下鋪層上方鋪設複合租。
[0018]所述步驟D中鋪設的纖維織物為定向軸向布。
[0019]所述步驟D中預埋螺栓套與玻纖棒下方夾角處的填充物為玻璃纖維，上方夾角處的填充物為無捻粗紗。
[0020]所述玻璃纖維、無捻粗紗以及玻纖棒與預埋螺栓套等長。
[0021]由於採用上述技術方案，本發明至少具有以下優點:
[0022](I)由於在製作過程中先製成兩排同軸分布的成對預埋螺栓套，再通過切割形成小型預製件。製作過程採用長方形模具，形狀規則，製作便捷，可一次去灌注生產大批量小型預製件，大大提高了生產效率。
[0023](2)預埋螺栓套預製件的楔形末端為纖維織物，並且一起灌注成型，較傳統工藝的非同質材料、二次灌注成型而言，大大改善了應力傳遞，提高了產品質量。
[0024](3)生產過程可分成多個工序，根據工序時間長短和難易程度合理安排時間節拍，確保生廣以最短時間完成廣品製造。
[0025](4)若在生產過程中出現局部漏氣、幹紗等缺陷，等灌注完成後可將其切除，未出現缺陷的剩餘部分可以繼續使用。避免了傳統工藝因一個或幾個螺栓套質量問題導致整支葉片報廢的情況，降低因質量事故導致報廢的風險，降低製造成本攤銷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]上述僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，以下結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明。
[0027]圖1是本發明製作預埋螺栓套預製件的模具示意圖。
[0028]圖2是圖1中c-c部的剖視圖。
[0029]圖3是本發明中預埋螺栓套中間製件沿螺栓套軸線的剖面示意圖。[0030]圖4是相鄰對預埋螺栓套之間切割位置示意圖。
[0031]圖5是每對兩個預埋螺栓套之間斜向切割位置示意圖。
[0032]圖6是最終製作出的預埋螺栓套預製件的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]本發明提供了一種風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，具體包括以下步驟:
[0034]首先根據需要設計特定的模具，請參閱圖1、2所示，所述模具由一對端頭擋板4和一對側板5通過緊固螺栓7連接組成，四面為不帶弧度的平面，在端頭擋板4和側板5之間增設加強板6以增強抗彎性能。
[0035]在模具的端頭擋板4上向內開設定位孔8，並將定位孔8清理乾淨，通過定位孔8可對每對預埋螺栓套進行限位，從而確保其同軸精度。此外，還可在定位孔8內壁設置密封槽，將模具內外表面塗上適量脫模劑，便於後期脫模。在平整度較好的平臺上，組裝一個或者多個模具，由於模具形狀規則，製作便捷，大大提高了生產效率。此平臺應有加熱功能，便於樹脂後固化加熱。也可以設在加熱箱內完成後固化。
[0036]放置好模具後，在模具內腔中鋪設螺套下鋪層，保證平直。
[0037]然後在螺套下鋪層上放置一對或多對預埋螺栓套，如圖3所示，每對預埋螺栓套I同軸固定在模具內部的左、右兩側，即在模具內部的左、右兩側並排分布N顆預埋螺栓套1，使得模具內共有2N顆成對分布的預埋螺栓套1，N值可依據現場條件取值，適量增大N值，進行大批量生產省時省力，易實現產業化。
[0038]在模具內固定預埋螺栓套I時，首先將O型密封圈安裝在模具端頭擋板4的密封槽內，將預先纏滿纖維束的預埋螺栓套I的端頭緊貼著密封圈裝入模具內並使其對齊定位孔8，先將定位螺栓從模具端頭擋板4外側擰入預埋螺栓套I內，手持預埋螺栓套I使其不能發生移動和轉動。擰緊後，再用扳手夾住預埋螺栓套遠離定位擋板4的一端，用另一扳手將定位螺栓擰緊，過程中保持螺套不能發生移動和轉動。注意扳手要清洗乾淨。
[0039]依次安裝完所有預埋螺栓套I後，向預埋螺栓套I和空置的螺栓下鋪層上方鋪設複合氈。之後將玻纖棒2表面清理乾淨，在預埋螺栓套I之間、以及預埋螺栓套I與模具側板5之間填充相應尺寸的玻纖棒2，玻纖棒2的安裝應確保其根端貼緊端頭擋板4，並用橡皮錘敲入兩個預埋螺栓套I中間。玻纖棒2的長度與預埋螺栓套I等長。複合氈呈S形包裹纏繞預埋螺栓套I與玻纖棒2，可起到填充空隙和提高界面性能的作用。
[0040]之後向預埋螺栓套I與其下鋪設織物的夾角處塞2400TEX的玻璃纖維長絲數束，玻璃纖維長絲的長度應與預埋螺栓套I長度相同，或者用類似形狀的玻璃鋼製品。左右兩排預埋螺栓套I以及左右玻纖棒2靠近中間的端面之間全部鋪設纖維織物3，如特定幅寬的軸向布，鋪設層數逐漸增加直至達到預埋螺栓套I的高度方可停止。繼續用同等長度的無捻粗紗將預埋螺栓套I和玻纖棒2的間隙塞實填平。
[0041]在預埋螺栓套1、玻纖棒2以及纖維織物3的上方鋪設螺套上鋪層，包括數層增強纖維織物鋪層。
[0042]採用下導流上抽氣的方式進行真空灌注管路鋪設，確保預埋螺栓套I內外密封性良好，防止樹脂滲入，真空保壓達到要求後方可進行真空灌注，進行加熱預固化和後固化，完成後脫豐旲。
[0043]請配合參閱圖3所示，脫模後得到預埋了 2N顆螺栓套的中間製件，預埋螺栓套I的前後左右形成了玻璃鋼結構，再根據實際情況按照圖4、5中所示的切割位置9、10對玻璃鋼結構進行切割，即可得到圖6的最終預埋螺栓套預製件產品。具體而言，當N=I時，即中間製件的預埋螺栓套I為一對時，設置位於每個預埋螺栓套I左右兩側的玻纖棒2等寬，則按照圖5中所示切割位置10切割該對預埋螺栓套I之間纖維織物3的對角面，即可得到末端為楔形的兩個相同的預製件。當N > I時，即安裝多對預埋螺栓套I時，為簡化後續切割步驟，預埋螺栓套I等間距設置，預埋螺栓套I與模具側板5之間的玻纖棒2的寬度可設置為預埋螺栓套I之間的玻纖棒2的寬度的一半，此時可通過圖4中所示切割位置9等分切割分隔各對預埋螺栓套1，再按照圖5中所示切割位置10沿纖維織物3的對角面斜向等分切割開每對左右兩個預埋螺栓套1，得到多個相同的末端為楔形的預埋螺栓套預製件。由於楔形末端採用纖維織物，並且一起灌注成型，較傳統工藝採用非同質材料二次灌注成型而言，大大改善了應力傳遞，提高了產品質量。
[0044]為了降低生產成本，提高生產效率，將生產過程分成多個工序,根據工序時間長短和難易程度合理安排時間節拍，確保生產以最短時間完成產品製造。以常規1.5MW-40.3m葉片葉根尺寸為例，一個50mX3m的平板模具，大批量流水線作業後在8h時內可完成約1300根的預製件灌注和預固化，基本可滿足24支葉片的生產需要，大大提高生產效率。
[0045]此外，若在生產過程中出現局部漏氣、幹紗等缺陷，等灌注完成後可將其切除，未出現缺陷的剩餘部分可以繼續使用。避免了傳統工藝因一個或幾個螺栓套質量問題導致整個葉片報廢的情況，降低因質量事故導致報廢的風險，降低製造成本攤銷。
[0046]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，包括以下步驟: A.組裝四面模具，在模具表面塗覆脫模劑； B.在模具內鋪設螺套下鋪層； C.在螺套下鋪層上放置一對或多對預埋螺栓套，且每對預埋螺栓套同軸固定在模具內部的左、右兩側； D.在各預埋螺栓套的前後兩側插入玻纖棒，在預埋螺栓套與玻纖棒的夾角處塞入填充物，在左右預埋螺栓套之間及左右玻纖棒之間的空隙處鋪設纖維織物，然後鋪設螺套上鋪層； E.在除預埋螺栓套內部的其他空隙內注入樹脂，固化成型並脫模； F.每對預埋螺栓套之間進行切割，並斜向切割每對兩個預埋螺栓套，得到末端為楔形的多個相同的預埋螺栓套預製件。
2.根據權利要求1所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述模具由四個無弧度的平面通過緊固螺栓組裝而成，並在四個平面之間設有加強板。
3.根據權利要求1所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述步驟B先將模具放在平整、可加熱的平臺上，再進行後續步驟。
4.根據權利要求1所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述模具的左、右端面上開設有定位孔，所述步驟C中預埋螺栓套分別通過與左、右端面上的定位孔對應固定在模具內部的左、右兩側。
5.根據權利要求4所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述模具沿定位孔內側設有密封槽，所`述步驟C先在密封槽上安裝ο形密封圈，再將預埋螺栓套前端緊貼密封圈固定在模具內。
6.根據權利要求4所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述步驟C中預埋螺栓套與定位孔對應後先將定位螺栓從定位孔擰入預埋螺栓套內，手持預埋螺栓套使其不能發生移動和轉動，擰緊後，再用扳手夾住預埋螺栓套位於模具內的一端，用另一扳手將定位螺栓擰緊，過程中保持螺套不發生移動和轉動，所述步驟E還包括在脫模後卸下定位螺栓。
7.根據權利要求1所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述步驟C中預埋螺栓套預先纏滿纖維束後再放置在下鋪層上。
8.根據權利要求1所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述步驟C中預埋螺栓套為一對，且位於每個預埋螺栓套前後兩側的玻纖棒等寬；所述步驟F為沿纖維織物的對角面斜向等分切割開左右兩個預埋螺栓套，得到末端為楔形的兩個相同的預埋螺栓套預製件。
9.根據權利要求1所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述步驟C中預埋螺栓套為等間距設置的多對，位於模具內前、後端部的玻纖棒寬度相同，且等於位於預埋螺栓套之間的玻纖棒寬度的一半；所述步驟F為等分切割分隔各對預埋螺栓套，並沿纖維織物的對角面斜向等分切割開每對左右兩個預埋螺栓套，得到多個相同的末端為楔形的預埋螺栓套預製件。
10.根據權利要求1所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述步驟D在插入玻纖棒之前，先向預埋螺栓套和空置的螺栓下鋪層上方鋪設複合氈。
11.根據權利要求1所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述步驟D中鋪設的纖維織物為定向軸向布。
12.根據權利要求1所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述步驟D中預埋螺栓套與玻纖棒下方夾角處的填充物為玻璃纖維，上方夾角處的填充物為無捻粗紗。
13.根據權利要求12所述的風機葉片根部預埋螺栓套預製件的製作方法，其特徵在於，所述玻璃纖維、無捻 粗紗以及玻纖棒與預埋螺栓套等長。
【文檔編號】B29C70/34GK103817952SQ201410065521
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月26日 優先權日:2014年2月26日
【發明者】韓新月, 代海濤, 閆文娟, 張啟應, 劉丹, 程磊 申請人:國電聯合動力技術有限公司