[发明专利]一种可调外形的风电叶片成型模具及其变形方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域的风电叶片制作模具，特别是涉及一种可调外形的风电叶片成型模具及其变形方法。

背景技术

随着现代风力发电技术的发展，不同的风力发电场具有不同的平均风速和极限风速，我们称之为不同风况。为了适应不同的风况，同一款风力发电机组会配置多种型号的风轮叶片，从而在控制整体气动弹性载荷的同时捕获更多的风能，提高风力发电机组效率。每一种型号的叶片都具有不同的长度及空气动力学外形，大型风力发电机叶片一般采用VARTM（真空辅助树脂转移模铸）工艺生产制造成型，传统的叶片成型模具都是一套模具只能生产单一型号的叶片，在叶片生产制造成本中，成型模具成本占很大比例（约10%），显著增加了叶片成本。

由此可见，上述现有的风电叶片成型模具在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种可生产多型号叶片，从而显著降低叶片制造成本的新的可调外形的风电叶片成型模具及其变形方法，已成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可调外形的风电叶片成型模具及其变形方法，使其可生产多型号叶片，从而显著降低叶片制造成本，克服现有模具的不足。

为解决上述技术问题，本发明一种可调外形的风电叶片成型模具，包括支撑结构和模具内壁，所述的模具划分为固定段和可变段，其中：固定段对应叶片根部的一段，可变段对应叶片尖部的一段；可变段在模具内壁粘接有导热过渡层，并在导热过渡层上方铺设第二型面。

作为本发明的一种改进，所述的模具内壁包括加热层以及铺设在加热层上方的第一型面。

所述的加热层采用钢管支撑的铝粉混合环氧树脂材质；所述的第一型面和第二型面采用玻璃纤维增强环氧树脂材质；所述的导热过渡层采用铝粉混合环氧树脂材质；所述的导热过渡层通过环氧树脂粘接在第一型面上方。

所述的模具采用钢质支撑结构。

所述的支撑结构由100mm×100mm或者80mm×80mm的钢制方管焊接而成。

所述的固定段占模具总长度的70%。

所述的导热过渡层通过7mm厚的粘结剂粘接于可变段内壁。

此外，本发明还提供了一种上述可调外形的风电叶片成型模具的变形方法，包括以下步骤：根据叶片造型预制导热过渡层和第二型面；将模具的可变段内壁表面打磨毛糙；在可变段内壁涂抹粘结剂；将预制好的导热过渡层和第二型面粘接在可变段内壁上；加热固化粘结剂。

采用这样的设计后，本发明一种可调外形的风电叶片成型模具及其变形方法，利用一套模具即可生产多型号的风电叶片，从而显著降低了叶片制造成本，更适于推广使用。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明一种可调外形的风电叶片成型模具的结构示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图3是本发明可调外形的风电叶片成型模具的固定段截面结构示意图。

图4是本发明可调外形的风电叶片成型模具的可变段截面结构示意图。

图5是图4中D处的放大结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-5所示，本发明一种可调外形的风电叶片成型模具，包括支撑结构1和模具内壁，并可划分为固定段和可变段，固定段对应叶片根部的一段，可变段对应叶片尖部的一段。可变段在模具内壁粘接有导热过渡层5，并在导热过渡层5上方铺设第二型面6。较佳的，固定段的长度占模具总长度的70%。

具体来说，本发明模具采用钢质支撑结构，由100mm×100mm或者80mm×80mm的钢制方管焊接而成。

模具内壁包括加热层2以及铺设在加热层2上方的第一型面3。较佳的，加热层2由铜管及混有铝粉的环氧树脂共同固化而成，第一型面3优选玻璃纤维增强环氧树脂材质。

导热过渡层5采用铝粉及环氧树脂共同固化所形成，通过环氧树脂粘结剂4粘接在第一型面上方，第二型面6采用玻璃纤维增强环氧树脂材质。较佳的，粘结剂4的厚度为7mm。

本发明一套主模具可配多种可变段来实现生产不同气动外形风轮叶片，模具初始状态的可变段不包括粘接剂4、导热过渡层5和第二型面6，当需要更改该主模具生产叶片的型号时，就需要对可变段进行变形，具体操作步骤如下：根据叶片造型预制导热过渡层和第二型面；将模具的可变段内壁，即第一型面3表面打磨毛糙；在第一型面3上涂抹粘结剂4；将预制好的导热过渡层5和第二型面6粘接在第一型面3上；加热固化粘结剂4。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。