[实用新型]整体成型叶片用内部芯模

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机组叶片整体成型方法中使用的内部芯模。 

背景技术

目前，公知的应用最广泛的叶片制造工艺是真空辅助成型工艺(VARI)，真空辅助成型工艺是一种新型的低成本复合材料制件成型技术，它是在真空状态下排除纤维增强体中的气体，通过树脂的流动、渗透，实现对纤维及其织物的浸渍，并在室温下进行固化成形，形成一定树脂/纤维比例的工艺方法。通过真空辅助成型工艺分别制造出叶片的上下两个部分，然后通过结构胶将两部分叶片在前后缘位置粘接起来，形成一个完整的壳体。这种方法制造出来的叶片存在如下问题：固化后的胶粘剂和树脂增强材料在材料特性上有很大区别，在弹性模量上，胶粘剂和树脂增强材料有数量级的差别，而且固化后的胶粘剂发脆，在局部运动的作用下，粘结层容易开裂，造成粘结结构剥离，叶片在非线性大载荷作用下，叶片的横截面形状很容易发生变形，最终造成叶片的气动性能下降，甚至导致叶片强度失效；抗剪腹板与壳体粘接部位的尺寸误差不好控制，增加制造难度；真空辅助成型方法制造的叶片在合模过程中，操作人员要暴露在有毒、易挥发的结构胶气体中，对操作人员的健康造成威胁。 

然而，采用整体成型工艺完全可以避免上述不足。整体成型制造工艺制造叶片的厂家主要是德国的西门子公司，它是指增强材料在一个封闭的内外部模具中铺放，在叶片的前后缘部位通过增强材料的搭接保证纤维的连续。再抽真空、灌注树脂、固化成型的方法。使用该方法制造叶片的过程中要有一个合适的内部芯模。内部芯模的外形用来保证叶片内部尺寸，同时用来支撑玻璃纤维增强材料和夹芯材料。固化成型后还要保证内部芯模能够从叶片中取出。现阶段叶片芯模主要采用密封的气囊结构，但是叶片内部几何尺寸复杂，增加了气囊的制造难度，同时由于尺寸的不规则导致气囊的不规则变形，造成生产误差；树脂固化的过程是放热过程，放热温度较高，加速了橡胶材料的老化，气囊的重复使用次数降低；采用橡胶材料的气囊也是通过模具来制造完成，制造成本高昂。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够定位腹板、支撑玻璃纤维增强材料铺层、保证叶片内腔尺寸、制作方便、可重复多次使用、固化成型后便于取出的低成本内部芯模。 

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种叶片内腔成型用内部芯模，用于在叶片整体成型过程中支撑玻璃纤维增强材料铺层并定位抗剪腹板6，包括位于抗剪腹板6左侧的第一种成型用内部芯模，和位于抗剪腹板6右侧的第二种成型用内部芯模。第一种成型用内部芯模是由型材8和连接件9组装而成的框架结构芯模5，保证对抗剪腹板6的定位和纤维增强材料铺层的支撑。此外，第一种成型用内部芯模和第二种成型用内部芯模的外部形状由叶片内腔的几何形状所确定，几何尺寸略小于所述叶片内腔；并且第一种成型用内部芯模和第二种成型用内部芯模可根据叶片内腔几何形状特征采用分段式结构。第二种成型用内部芯模与第一种成型用内部芯模相同，是由型材8和连接件9组装而成的框架结构芯模5，用于定位抗剪腹板6并支撑纤维增强材料铺层；而且第一种成型用内部芯模和第二种成型用内部芯模的外部形状可以由叶片内腔的几何形状所确定，几何尺寸略小于所述叶片内腔；第一种成型用内部芯模和第二种成型用内部芯模可以根据叶片内腔几何形状特征采用分段式结构。 

框架结构芯模5是可拆卸的。叶片固化后可通过拆卸连接件9，取出框架结构芯模5。型材8由金属或塑料或玻璃纤维材料制成。型材8和连接件9制作简单，容易组装成任何形状，并且重复使用率高。 

本实用新型还提供了另一种叶片内腔成型用内部芯模，包括第一种成型用内部芯模和第二种成型用内部芯模。第一种成型用内部芯模和第二种成型用内部芯模分别位于抗剪腹板6两侧。第一种成型用内部芯模是由型材8和连接件9所组装而成的框架结构芯模5。第二种成型用内部芯模是由软体10和包裹在该软体10上的密封件11所组成的软体芯模7。 

密封件11的内表面涂有硅橡胶，其表面上开有孔12，用于叶片固化后，通过对抽气口抽气压缩、取出软体芯模7。 

第一种成型用内部芯模和第二种成型用内部芯模的外部形状由叶片内腔的几何形状所确定，并且几何尺寸略小于所述叶片内腔。第一种成型用内部芯模和第二种成型用内部芯模可沿着叶片展向根据叶片内腔几何形状特征进行分段制造，形成分段式结构。 

本实用新型的有益效果是，可以在定位抗剪腹板6和支撑纤维增强材料铺层、夹芯材料3的同时，方便的取出。本实用新型结构简单、制作方便、设计灵活、重复使用率高、成本较低。 

附图说明