[发明专利]一种大型风电叶片梁帽连续成型模具

说明书

技术领域

本发明属于非金属复合材料加工成型技术领域，主要涉及一种大型风电叶片梁帽连续成型模具。

背景技术

风电叶片是由两个半壳组成的中空复合材料制品，风电叶片长度方向上的承受力主要靠梁帽支撑，因此梁帽是风电叶片制品的重要部件之一。目前风力发电机叶片用梁帽的生产一直采用传统生产工艺，其工艺流程为：铺设玻璃纤维织物、布置导流介质、建立真空系统、灌注、预固化、后固化及脱模。按上述工艺流程生产一套风电叶片吸力面和压力面所用梁帽需要16～18小时。梁帽的生产过程大体可以分为铺层及建立真空系统、灌注及预固化处理、后固化处理及脱模三大步骤。三大步骤顺序不能更改，梁帽制品生产必须按照此顺序依次进行。每只叶片壳体需要一套梁帽，风电叶片主壳体的生产时间约为30-36小时，一套梁帽模具生产的供应量无法满足二套以上叶片主壳体模具的连续生产量的需要。此外，风电叶片是大型制品，风力发电机用叶片技术领域发展至今，风电叶片制品的长度已超过60m，像这样长的风电叶片梁帽模具占地很大，如果同时生产三套叶片壳体就需要配套两套梁帽模具系统，明显提高了模具的制造费用和扩大了占地空间，增加了生产成本。因此就需要设计一种可实现风电叶片梁帽连续生产的成型模具，以解决风电叶片梁帽生产中存在的实际问题。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明设计并公开了一种大型风电叶片梁帽连续成型模具，通过增加梁帽操作平面，实现了梁帽模具外形控制功能及加热功能的分离，并在一套模具上实现风电叶片用梁帽的连续生产成型，提高生产效率，缩短加工周期，满足生产需要，减少了生产场地，降低生产成本。

为实现上述发明目的，本发明采取的具体技术方案是：一种大型风电叶片梁帽连续成型模具主要由梁帽加热系统、梁帽操作平面、升降系统、水平钢结构支架、梁帽操作平面支撑支架、操作平面转移轨道构成；其中，梁帽操作平面支撑支架装配固定在水平钢结构支架的四个角上；梁帽连续成型模具由三个可移动的梁帽操作平面组成，梁帽操作平面安放在梁帽操作平面支撑支架上，并可随升降系统上下移动；梁帽加热系统固定安装在水平钢结构支架上，可与梁帽操作平面无间隙贴合；操作平面转移轨道装配在梁帽加热系统的一侧，用以实现梁帽操作平面的转移，便于梁帽制品的脱模或梁帽操作平面重新投入使用。所述的一种大型风电叶片梁帽连续成型模具，其中梁帽操作平面采用导热性能好的钢板材料制作，平面形状与风电叶片翼型相同；梁帽加热系统的平面形状与风电叶片翼型相同，并且梁帽加热系统内部包含水加热系统或者电加热系统，在实际生产中能够均匀传递热量给梁帽操作平台以实现梁帽制品的固化，并且能够根据实际需要自由升降温度并且能够调控升温速率。

本发明所述的一种大型风电叶片梁帽连续成型模具，实现了梁帽模具加热及支撑作用的分离，可以将风电叶片梁帽的生产周期由现在的16～18小时缩短为6～7小时，实现了一套模具同时满足四至五套风电叶片壳体模具生产需求，减少了梁帽模具的需求量，节省了生产占用空间，明显提高了生产效率。

附图说明

图１为本发明的风电叶片梁帽连续成型模具结构示意图。

图中：1、梁帽加热系统；2、梁帽操作平面；3、升降系统；4、水平钢结构支架；5、梁帽操作平面支撑支架；6、操作平面转移轨道。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明的具体实施方式如下：

如图1所示，本发明所述的一种大型风电叶片梁帽连续成型模具，主要是由梁帽加热系统1、梁帽操作平面2、升降系统3、水平钢结构支架4、梁帽操作平面支撑支架5、操作平面转移轨道6构成。其中，梁帽操作平面支撑支架5装配固定在水平钢结构支架4的四个角上。梁帽连续成型模具由三个可移动的梁帽操作平面2组成，梁帽操作平面2采用导热性能好的钢板材料制作，梁帽操作平面2的平面形状与风电叶片翼型形状相同，梁帽操作平面2安放在梁帽操作平面支撑支架5上，并可随升降系统3上下移动。梁帽加热系统1固定安装在水平钢结构支架4上，梁帽加热系统1的平面形状与风电叶片翼型形状相同，可与梁帽操作平面2无间隙贴合。操作平面转移轨道6装配在梁帽加热系统1的一侧，当梁帽操作平面2上的梁帽制品完成后固化处理后，通过操作平面转移轨道6将梁帽操作平面2移出梁帽操作平面支撑支架5进行梁帽制品脱模及后处理。采用风电叶片梁帽连续成型模具生产时，首先在梁帽操作平面支撑支架5上层的梁帽操作平面2上进行第一道生产工序的铺层及建立真空，当此步骤完成后，通过升降系统3将梁帽操作平面2下降至梁帽操作平面支撑支架5的中部进行第二道工序的灌注及预固化处理，这时在梁帽操作平面支撑支架4的上部新安装一个梁帽操作平面2，进行梁帽制品第一道工序的铺层及建立真空。当梁帽操作平面支撑支架5中部的梁帽操作平面2上的梁帽制品完成第二道工序的灌注及预固化处理后，通过升降系统3将梁帽操作平面支撑支架5中部的梁帽操作平面2下降至梁帽操作平面支撑支架5的底部，开启梁帽加热系统1对梁帽制品提供外部热量，进行第三道工序的后固化处理。与此同时，将梁帽操作平面支撑支架5上部的梁帽操作平面2通过升降系统3降至梁帽操作平面支撑支架5的中部，进行梁帽制品第二道工序的灌注及预固化处理。这时，在梁帽操作平面支撑支架5的上部再安装一个梁帽操作平面2，对梁帽制品进行第一道工序的铺层及建立真空，依次循环操作。当梁帽操作平面支撑支架5底部的梁帽制品完成后固化处理后，通过操作平面转移轨道6将梁帽操作平面2转移出模具的一侧进行梁帽制品的脱模及后处理。这时梁帽操作平面支撑支架5中部的梁帽操作平面2通过升降系统3下降到梁帽操作平面支撑支架5的底部，对梁帽制品进行第三道工序的后固化处理。