[发明专利]兆瓦级风力发电机联轴器中间管轴的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中间管轴的制造方法，特别是涉及一种制作方法简单、制 作成本比较低的兆瓦级风力发电机联轴器中间管轴的制造方法。

背景技术

中间管轴是各级风力发电机组联轴器的重要部件之一，它位于风电齿轮箱 与发电机之间，主要起传递扭矩的作用，且需具有绝缘性。它要满足在20年的 时间里各种运行负荷及最大负荷情况下的轴偏移量和力矩，运行工况非常复杂， 尤其是对该产品的疲劳指数提出了极高的要求。

目前还没有生产该产品的相关报道，该产品的研制对推进我国风电机组的 国产化和风电的发展具有重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种制作方法简单、制作成本 比较低的兆瓦级风力发电机联轴器中间管轴的制造方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种制作方法简单、 制作成本比较低的兆瓦级风力发电机联轴器中间管轴的制造方法，包括如下步 骤：(1)、组装分体组合式模具，将分体组合式模具清理干净，吊装到数控单丝 缠绕机上固定；在干净的模具表面涂覆脱模剂，静置待脱模剂成模后备用；

(2)、制作中间管轴产品材料的原料，该原料由高韧性环氧树脂、改性胺 类固化剂按照重量百分比为100∶18～24进行胶液配比；

(3)、将上述胶液混合均匀，静置10～20分钟后倒入缠绕机的浸胶槽中；

(4)、启动缠绕机，选用高强无碱玻璃纤维，编制缠绕程序，根据编制好 的程序进行缠绕成型，直至达到要求的中间管轴产品厚度；

(5)、将缠绕完成后的中间管轴进行加热固化；

(6)、将固化后的模具左端头从组合式模具上拆下，再使用脱模设备拉管 机将中间管轴从组合式模具中脱下，即可得到中间管轴产品。

其中，所述分体组合式模具由左端头、中间段及右端头组成，在成型前将 左端头和右端头分别组装到中间段模具上，脱模时先将左端头从组合式模具上 拆下后进行脱模。

其中，所述环氧树脂环氧当量在180～190g/eq，粘度为2000～4000cps。

其中，所述高强无碱玻璃纤维的纤度为1200～2400tex，单丝直径为9～ 14μm。

其中，所述固化采用分段固化的方式，先在40～60℃的条件下固化2～3 小时，再在80～90℃的条件下固化3～5小时。

其中，所述高韧性环氧树脂、改性胺类固化剂按照重量百分比为100∶18～24 进行胶液配比。

本发明所选择的环氧树脂两个基本要求：1、强度高、韧性好，满足中间管 轴在受扭转时的强度要求；2、粘度低，适合缠绕成型；3、具有良好的绝缘性 能。本发明所用的环氧树脂为改性双酚A型环氧树脂，其粘度低，为 2000～4000cps(25℃)，适用期长(在25℃条件下适用期达2h)，操作工艺性 好，对纤维浸润优良，可低温或中温固化等特点，固化制品具有良好的耐高低 温冲击、耐化学腐蚀、韧性、绝缘性及综合机械强度。

高强无碱玻璃纤维选择的两个基本要求：1、强度高；2、对环氧树脂的浸 润性好。本发明所用的无碱高强玻璃纤维为E型无碱无捻玻璃纤维，主要组成 为钙-铝-硼硅酸盐，碱金属氧化物含量不大于0.5％，其抗拉强度高，达3400MPa， 工艺性能稳定，容易被环氧树脂所浸透，且绝缘性能优良。

本发明所述的中间管轴在其工作时，主要是产品内部的高强无碱玻璃纤维 承受力的左右，环氧树脂主要起传递力的作用，所以结构设计主要为纤维在产 品内部的方向设计。本发明所述的中间管轴其内部的高强无碱玻璃纤维与中间 管轴轴线角度为45°～60°，对于本中间管轴产品的受力工况来说，该纤维铺层方 向能最大程度的发挥高强无碱玻璃纤维在中间管轴受扭转时的作用。

本发明所述的缠绕成型工艺为复合材料制品的一种成型方法，适用于成型 回转体形的产品，12～16股高强无碱玻璃纤维在缠绕张力的作用下通过按一定 比例混合均匀的环氧树脂浸胶槽，在预先编制的缠绕程序控制下，将高强无碱 玻璃纤维逐渐缠绕至分体式组合模具上，直至到要求的产品规格。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的兆瓦级风力发电机联轴器中间 管轴的制造方法具有以下优点：

(1)适于不同功率的各类兆瓦级风力发电机联轴器中间管轴的制造。

(2)成型的联轴器中间管轴产品外观质量好、形位尺寸精度高。