[发明专利]一种风电叶片结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种风电叶片结构，包括叶片吸力边壳体、叶片压力边壳体和腹板，叶片吸力边壳体和叶片压力边壳体均包括有大梁、蒙皮和夹芯，大梁包括吸力边大梁和压力边大梁，腹板包括吸力边前缘腹板、吸力边后缘腹板、压力边前缘腹板和压力边后缘腹板，四种腹板分别连接在叶片吸力边壳体和叶片压力边壳体内侧的对应位置，吸力边前缘腹板和压力边前缘腹板粘结，吸力边后缘腹板和压力边后缘腹板粘结。本发明解决了腹板粘接随型性的问题，提高了粘接的可靠性，更容易控制粘胶厚度，因此可达到增加粘接可靠性、节约材料成本、提高生产效率的目的。

技术领域

本发明属于风电叶片技术领域，具体涉及一种风电叶片结构及其制备方法。

背景技术

随着新能源平价时代的来临，在风电叶片大尺寸化趋势的发展中，低成本和高可靠性成为设计和制造关键。目前，风电叶片的结构一般由叶片吸力边壳体、叶片压力边壳体、腹板组成，其中大梁和腹板是预制成型，生产中，预制的大梁与叶片壳体一起灌注成型，成型后的吸力边壳体、预制腹板、压力边壳体通过结构胶粘接完成最终的风电叶片结构，以传统的双腹板结构为例，其制备方法包括如下步骤：

(1)采用真空导入模塑工艺制备腹板；

(2)采用真空导入模塑工艺制备主承力结构大梁；

(3)将壳体蒙皮的增强材料、预制的主承力结构大梁和芯材一起在壳体成型模具上铺层，铺设完成后采用真空导入模塑工艺制备所述的叶片壳体吸力边和压力边；

(4)先使用结构胶将前缘腹板、后缘腹板粘接在叶片壳体吸力边或压力边的表面上，然后将前缘腹板、后缘腹板与壳体压力边或吸力边进行粘接，并同时完成吸力边壳体与压力边壳体前后缘粘接区的粘接，最终完成风电叶片结构。

在腹板的粘接过程中，需要有4个粘接区，且每个粘接区的腹板粘接面需要与壳体粘接面外形一致，以保证粘接厚度满足设计要求。在实际生产中，因不规则的壳体外形，腹板粘接面与壳体外形间存在随型性问题，很难做到理想的粘接厚度，易导致粘接厚度超标。粘胶厚度超标，会降低粘接性能，同时粘胶厚度超标易引起更多的气泡、空洞等生产缺陷，影响叶片结构可靠性。实际粘接厚度的偏差导致粘胶用量无法准确预测，为保证不产生缺胶缺陷，实际生产中需要放大粘胶用量，造成造成材料浪费。

专利申请号CN201510511034.1提出一种风电叶片的制备方法，叶片下壳体与前缘腹板的同时整体成型和叶片上壳体与后缘腹板的同时整体成型，然后将前缘腹板、后缘腹板分别与下壳体和上壳体进行粘接，腹板粘接面与壳体外形间存在随型性问题，很难做到理想的粘接厚度，易导致粘接厚度超标，会降低粘接性能，同时粘胶厚度超标易引起更多的气泡、空洞等生产缺陷，影响叶片结构可靠性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种风电叶片结构及其制备方法。

本发明提供了一种风电叶片结构，包括叶片吸力边壳体、叶片压力边壳体和腹板，叶片吸力边壳体和叶片压力边壳体均包括有大梁、蒙皮、夹芯，大梁包括吸力边大梁和压力边大

梁，其特征在于，腹板包括吸力边前缘腹板、吸力边后缘腹板、压力边前缘腹板和压力边后缘腹板，四种腹板的一端分别连接在叶片吸力边壳体和叶片压力边壳体内侧的对应位置，吸力边前缘腹板的另一端和压力边前缘腹板的另一端粘结，吸力边后缘腹板的另一端和压力边后缘腹板的另一端粘结。

优选的，所述吸力边大梁和压力边大梁为单独预制成型。

优选的，所述叶片吸力边壳体与叶片压力边壳体粘接形成一个空腔结构。

优选的，所述四种腹板未与叶片吸力边壳体和叶片压力边壳体连接的一端上设有粘接用的水平结构的法兰。

优选的，所述叶片吸力边壳体和叶片压力边壳体与腹板是一体成型的。

本发明提供了一种风电叶片结构的制备方法，包括如下步骤：