[发明专利]灌注装置、灌注系统以及应用于其的控制系统和控制方法

说明书

本发明提供一种灌注装置、灌注系统以及应用于其的控制系统和控制方法。灌注装置包括：存储容器，具有底壁和与底壁连接的环状的侧壁；推压部件，包围于侧壁并与侧壁以及底壁共同围成容纳腔室，容纳腔室具有用于补给浸润物料的供料口，并且推压部件可沿侧壁移动，以使容纳腔室的空间对应地减小或者增大；以及吸料管，包括吸入口和导出口，吸入口位于容纳腔室中以使吸料管与容纳腔室连通，并且导出口位于容纳腔室外。本发明实施例提供的灌注装置在灌注过程中为浸润物料提供压力，辅助将浸润物料推入模腔中，从而实现控制浸润物料的流动速度、减少残留剩余浸润物料中的一个或多个目的。

技术领域

本发明涉及灌注工艺成型技术领域，尤其涉及一种灌注装置、灌注系统以及应用于其的控制系统和控制方法。

背景技术

由于先进复合材料具有比强度和比模量高、优异的可设计性和良好的抗疲劳性等诸多优点，已广泛应用于航空航天、风机叶片、交通运输、建筑、机电工业等领域。目前，主要采用真空灌注成型工艺辅助制备大尺寸或者具有较厚厚度的聚合物复合材料构件，尤其在船舶和风电领域则更为常见。例如在风电领域中，目前大部分叶片，尤其是大型叶片主要采用多步法的成型方法(两次或两次以上复合材料成型方法)，即先分别制备叶片的上、下外壳和抗剪腹板及主梁，然后利用树脂的流动渗透实现对纤维及其织物的浸渍，并在真空下固化成型使之组合成一个整体。

例如在制备叶片的主梁结构时，选取的浸润物料通常为双组分形式，包括树脂和固化剂，并且树脂和固化剂采用一定比例进行混合。在具体的灌注过程中，需要采用树脂机将混合好的树脂和固化剂注入树脂桶中，再利用真空模袋内负压将树脂和固化剂抽入待灌注的叶片层压的加强材料中。在树脂被抽出后需要经由混胶机将树脂继续注入到树脂桶中。

因此随着灌注时间慢慢增加，先期灌入的树脂开始固化，粘度变大，从而使树脂的流动阻力变大，但是由于模袋内压力不会继续降低，从而导致在灌注后期树脂流动速度减慢。所以易出现导流管中树脂已固化，但灌注工作还未结束的情况，从而引发叶片主梁缺胶现象，进而会降低叶片的质量。而且由于树脂从树脂桶中向层压的加强材料灌注过程中的唯一动力即为真空模袋内负压，所以存在灌注速度不可控问题。

因此，亟需一种新的灌注装置、灌注系统以及应用于其的控制系统和控制方法。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种灌注装置、灌注系统以及应用于其的控制系统和控制方法，能够通过灌注装置在灌注过程中为浸润物料提供压力，辅助将浸润物料推入模腔中，从而实现控制浸润物料的流动速度、减少残留剩余浸润物料中的一个或多个目的。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于灌注聚合物复合材料构件的灌注装置，包括：存储容器，具有底壁和与底壁连接的环状的侧壁；推压部件，包围于侧壁并与侧壁以及底壁共同围成容纳腔室，容纳腔室具有用于补给浸润物料的供料口，并且推压部件可沿侧壁移动，以使容纳腔室的空间对应地减小或者增大；以及吸料管，包括吸入口和导出口，吸入口位于容纳腔室中以使吸料管与容纳腔室连通，并且导出口位于容纳腔室外。

根据本发明实施例的一个方面，灌注装置还包括移动部件，移动部件与推压部件连接，以推动推压部件沿侧壁移动。

根据本发明实施例的一个方面，移动部件包括丝杠丝母、液压直线驱动器中的至少一者。

根据本发明实施例的一个方面，吸料管穿过存储容器伸入容纳腔室中；或者，吸料管穿过推压部件伸入容纳腔室中。

根据本发明实施例的一个方面，灌注装置还包括缓存腔室，缓存腔室与容纳腔室连通，并且供料口设置于缓存腔室。

根据本发明实施例的一个方面，灌注装置还包括搅拌部件，搅拌部件设置于缓存腔室中，对进入缓存腔室中的浸润物料进行搅拌。

根据本发明实施例的一个方面，底壁的位于容纳腔室内的表面具有预定坡度，以使底壁的预定位置形成低于其余位置的汇集区域，吸料管的位于存储容器内的吸入口位于汇集区域处。