[实用新型]大型复合材料整体成型叶片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风电叶片，特别是涉及一种大型复合材料整体成型叶片及其成型工艺。

背景技术

目前大型复合材料风电叶片多数是采取多步成型方法制备，分别先制备叶片的迎风面壳体、背风面壳体和抗剪腹板(或龙骨梁)，再采用胶连、手糊等工艺组合成一个整体叶片，如图1所示。多步法成型工艺的缺点在于：1)由于胶连处的强度低，严重影响叶片的整体承载能力，据统计失效的叶片约20％是由于胶连质量引起的。

实用新型内容

拟解决的技术问题

本实用新型的目的在于提出一种大型复合材料整体成型叶片，克服了多不成型叶片所存在的胶连处强度低从而影响叶片整体承载能力的问题。

技术方案

鉴于以上目的及其相关目的，本实用新型提供一种大型复合材料整体成型叶片，包括叶片壳体和位于壳体中部的抗剪腹板。叶片壳体包括外部纤维层、夹芯、梁帽和内部纤维层；梁帽与夹芯同层置于外部纤维层和内部纤维层之间，梁帽经由纤维铺层搭接在抗剪腹板两端。抗剪腹板的结构为夹层结构，包括上表层复合材料、夹层和下表层复合材料。

优选地，外部纤维层、内部纤维层、所述抗剪腹板的上表层复合材料和下表层复合材料的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维或有机纤维的一种或多种。

优选地，抗剪腹板的数量是一个、两个、三个或更多，根据叶片结构设计要求确定抗剪腹板的数量。

优选地，抗剪腹板的上表层复合材料和下表层复合材料的增强纤维形式是平纹织物、斜纹织物、缎纹织物、单向织物、多轴向经编织物等的一种或多种。

优选地，夹芯和/或夹层为轻木、PVC泡沫、PMI泡沫、PU硬质泡沫的一种或多种。

有益效果

本实用新型所述的一种大型复合材料整体成型叶片的有益效果是：具有重量轻、强度高、刚度大、质量分布均匀、质量稳定性好、工艺重复性好等特点，提高了叶片使用寿命和安全可靠性。此外，采用预先制备好的夹层结构抗剪腹板减低叶片重量的同时，增强了叶片刚度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1为现有叶片结构的截面示意图。

图2为本实用新型整体成型叶片的结构示意图。

图3为本实用新型整体成型叶片迎风面制作示意图。

图4为本实用新型整体成型叶片芯模安放和梁帽与腹板粘接纤维铺层示意图。

图5为本实用新型整体成型叶片背风面制作示意图。

图6为本实用新型整体成型叶片加热固化示意图。

图中各标号分别为：1-背风面壳体，2-迎风面壳体，3、4-抗剪腹板，5-后缘结构胶，6-前缘结构胶，7-腹板结构胶，8-整体成型叶片背风面壳体，9-整体成型叶片迎风面壳体，10-背风面梁帽，11-迎风面梁帽，12、13-整体成型叶片抗剪腹板，14-后缘粘接角，15-梁帽与腹板粘接纤维层，16迎风面模具，17-环氧树脂膜，18-外部纤维层，19-夹芯，20-内部纤维层，21、22、23-芯模，24-背风面模具。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，现结合实施例、附图对本实用新型做进一步说明。本领域人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实现或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，不用于限定本实用新型。

请参阅图2至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构思。

下面结合附图和实施例进行详细描述。

实施例1

本实施例制备3.O MW复合材料整体成型叶片，其结构包括整体成型叶片背风面壳体8，整体成型叶片迎风面壳体9、两个抗剪腹板12、13、后缘粘接角14及梁帽与腹板粘接纤维层15。整体成型叶片背风面壳体8包括外部纤维层、背风面梁帽10和内部纤维层。整体成型叶片迎风面壳体9包括外部纤维层、迎风面梁帽11和内部纤维层。如图2所示。背风面梁帽10和迎风面梁帽11与夹芯同层置于外部纤维层和内部纤维层之间，梁帽经由纤维铺层搭接在抗剪腹板两端。

本实施例原材料为玻璃纤维织物、碳纤维织物、环氧树脂膜、轻木和PVC泡沫。

首先采用树脂膜渗透成型工艺预制两个抗剪腹板12、13，然后制备整体成型叶片背风面壳体8和整体成型叶片迎风面壳体9。