[发明专利]叶片主梁的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机叶片制作技术领域，尤其涉及叶片主梁的制作方法。

背景技术

叶片是风力发电机的重要组成部件之一，一般由复合材料制成，结构上分为根部、外壳、龙骨三个部分。图1为叶片翼型剖面图。作为叶片外壳的关键部件，叶片主梁11需要承受叶片的大部分载荷，因此对其强度性能的要求较高。

目前，通常采用预制成型方法来制造叶片主梁，然后再将成型的叶片主梁作为预埋件安装在叶片壳体里。该方法采用真空辅助树脂传递模塑工艺(VARTM)，其主要原理是：利用真空负压排出玻璃纤维织物中气体的同时实现树脂对玻璃纤维织物的浸润。

图2示出了VARTM工艺所使用的设备。其中，主梁模具21安装于支架22上，在该主梁模具21的前缘侧21a设置有用于连接树脂桶24的树脂管25，在后缘侧21b设置有用于连接真空泵的真空管23。

使用该设备制作叶片主梁的方法包括：材料准备阶段、检查密封性阶段、浸胶阶段以及固化脱模阶段，其中各阶段具体描述如下：

材料准备阶段：设置主梁模具21处于水平状态，使放置在主梁模具21的材料不会从主梁模具21中掉落；向该主梁模具21的上表面涂脱模剂，并将剪裁好的玻璃纤维织物27铺放在主梁模具21中；之后铺放脱模膜和导流网26；最后排放树脂管25和真空管23，并用真空袋28将上述玻璃纤维织物27等各种主材、脱模膜和导流网26等辅材、树脂管25及真空管23整体密封在主梁模具21上。

检查密封性阶段：在上述密封后，开启与真空管23连接的真空泵，将空气从玻璃纤维织物27中抽出，并检查主梁模具21、玻璃纤维织物27等各种主材、树脂管25及真空管23的整体密封性。

浸胶阶段：在确认了上述整体密封性良好后，开启树脂管25的阀门25A，使树脂从树脂桶24进入主梁模具21，以浸润玻璃纤维织物27。

固化脱模阶段：待玻璃纤维织物27的浸润完成后，开启主梁模具21的加热系统进行树脂的固化。

当采用上述方法时，主梁模具21被设置成上述水平状态，从而具有流动性的树脂会在导流网26的作用下，从玻璃纤维织物27表面层以较快速度浸过，并以较慢速度浸润多层玻璃纤维织物27的中间层。

树脂在玻璃纤维织物27中的流动分为纤维束间流动和纤维束内流动。当在主梁模具21的水平状态下浸胶时，树脂重力作用于与水平面垂直的重力方向、而真空压力则作用于从树脂管至真空管的水平方向，因此重力与真空压力是分立的，上述分立使树脂受到多方向的作用力而向多个方向流动，而由于纤维在各方向的渗透率不同，造成树脂在各方向的流动速度不同，使部分方向纤维束间流动小于纤维束内流动，部分方向的纤维束间流动大于纤维束内流动。而当纤维束间流动速度大于纤维束内流动时，会产生浸胶不彻底或干纤维现象，而此种情况将造成的叶片主梁强度不够的缺陷。

因此，对于叶片主梁模具21处于水平状态的情况下，可能导致因玻璃纤维织物出现浸胶不彻底或干纤维现象而出现的叶片主梁应力和强度无法达到制造要求，从而使得叶片主梁无法使用，只能报废。

发明内容

本发明的实施例提供一种叶片主梁的制作方法，解决了现有的叶片主梁制作方法容易出现玻璃纤维织物浸胶不彻底或干纤维从而导致叶片应力和强度无法达到制造要求的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下方法：

一种叶片主梁的制作方法，包括：材料准备阶段、检查密封性阶段、浸胶阶段以及固化脱模阶段，其中，在检查密封性阶段与浸胶阶段之间，还包括：增大主梁模具前缘侧与后缘侧之间的高度差。

优选的是，使树脂管位于真空管的下方，以使在所述浸胶阶段中，树脂从低处向高处流动。

优选的是，所述主梁模具前缘侧与后缘侧之间的高度差等于所述前缘侧与所述后缘侧之间的距离。

优选的是，在支撑所述主梁模具的支架的底部设置有铰链；所述增大主梁模具前缘侧与后缘侧之间的高度差的方法具体包括：使所述主梁模具沿朝向所述前缘侧的方向或沿朝向所述后缘侧的方向绕所述铰链旋转。

优选的是，在所述支架上设置有伸缩机构，所述伸缩机构用于带动所述支架绕所述铰链旋转。

优选的是，在所述支架上设置有吊点，所述吊点由外部牵引机构吊动以带动所述支架绕所述铰链旋转。