[发明专利]单向布制备系统及该系统的布局方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电叶片的零部件制备技术领域，特别是指一种单向布制备系统及该系统的布局方法。

背景技术

风电叶片是风力发电系统中最基础也是最核心的部件，而主体梁帽更是叶片中最核心的部件，其质量的可靠性是保证叶片性能的关键因素，更是保证机组正常稳定运行的决定因素。目前，为了使风电机组提高发电效率，风电叶片亦会跟随着越做越长，近年来，市场上备受青睐的MW级叶片中，2MW叶片占据市场领军优势，且长度从38m到目前的59.8m，预计会继续向更长的步伐迈进。

伴随着全球风电市场的迅速发展，陆上风电已受到一些客观条件的限制，且部分陆上风电的问题逐渐暴露出来，如噪声等。海洋的先天优越条件，国内外风电亦逐步向海上进军，而功率大、长度长的叶片正是海上风电所需求的。然而，海上风电仍需突破相应的技术瓶颈，在理论设计领域较容易实现，但在制造领域仍存在难题，工艺布局不合理常会造成产品的报废，且成本会远远增大。因此，工艺设计布局是否合理，涉及到产品零部件能否满足海上风电叶片性能的需求。

发明内容

本发明提出一种单向布制备系统及该系统的布局方法，可保证不同类型的单向布材料、不同设计厚度产品的质量。

本发明提供了一种单向布制备系统，包括用于铺设单向布结构层的模具主体、进料系统，所述模具主体上表面设置有导注口，所述模具主体通过导注口与进料系统连通，还包括用于给铺设在模具主体上的单向布结构层抽气的真空系统；所述单向布结构层包括铺设在模具主体上的从下到上依次设置的下层辅助材料层、主体单向布材料层、上层辅助材料层，所述上层辅助材料层上开设有多个抽气口，所述真空系统通过抽气口与单向布结构层连接。

其中，所述模具主体的上表面为向模具主体内部凹陷的弧形结构。

其中，所述真空系统包括抽气管和真空泵，所述抽气管的一端与上层辅助材料层上的抽气口连接，另一端与真空泵连接。

其中，所述进料系统包括进料管，所述进料管的一端与导注口连通，另一端与容器连通。

其中，所述导注口为多个并位于模具主体上表面边缘位置。

其中，基于该制备系统包括以下步骤：

S1：叶片产品零部件的设计，通过载荷、有限元模型计算、力学性能设计制造模具主体，并进行铺层设计；

S2：根据铺层设计，选定辅助材料及真空系统和进料系统；

S3：铺设单向布结构层，从下到上依次铺设，首先在模具主体上铺设下层辅助材料层，再铺设主体单向布材料层，最后铺设上层辅助材料层；

S4：连接进料系统和真空系统；通过抽气口将真空系统与上层辅助材料层连通，同时将进料管与导注口连通，完成抽气系统和进料系统的布置；

S5：最后通过混料设备储备材料，通过容器进行真空灌注后即可逐步实现单向布主体的制作。

其中，所述下层辅助材料层布满模具主体的上表面。

其中，所述上层辅助材料层的铺设面积与主体单向布材料层的铺设面积匹配。

其中，所述上层辅助材料层为从下到上依次铺设的脱模布、透气毡、螺旋管、欧姆管、真空袋膜。

其中，所述下层辅助材料层为从下到上依次铺设的导流网、脱模布。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、使单向布主体灌注时间减少，且能保证不同厚度、不同类型的单向布主体能良好的浸润，进而提高和保证了风电叶片的生产效率和产品质量。

2、在层数较多或常规工艺设计难以满足产品质量要求的情况下，进行特殊的工艺布局设计；可满足不同单向布对真空系统下灌注设计方案的不同要求，保证单向布纤维丝束间排气，保证产品质量。

3、适用于不同型号和长度的风电叶片主梁单向布(含碳纤布，玻纤布或碳玻混编布)。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明单向布主体的结构示意图；

图2为本发明单向布制备系统的结构示意图。

具体实施方式