[发明专利]一种风力发电机的复合材料塔筒及其制备方法和制备模具

权利要求书

1.一种风力发电机的复合材料塔筒，为锥形管状结构，包括蒙皮(1)、长桁(2)、普通隔框(3)和连接框(9)，其特征在于：所述长桁(2)在塔筒筒壁的周向上之间间隔一定距离排布，并在长桁(2)形成的塔筒支架的内径上由隔框(3)固定，在长桁(2)形成的塔筒支架的外径上由蒙皮(1)包覆；所述隔框(3)之间间隔一定距离排布在沿塔筒的轴向上；所述连接框(9)，用于分段塔筒之间的连接。

2.根据权利要求1所述的塔筒，其特征在于：所述的长桁(2)为夹层复合材料，由长桁增强纤维和基体树脂包覆在长桁夹芯的外表面复合成型构成。

3.根据权利要求2所述的塔筒，其特征在于：所述的长桁(2)的横截面为“Ω”形、梯形或方形。

4.根据权利要求3所述的塔筒，其特征在于：所述的长桁夹芯材料可以是轻木、PVC泡沫、PU硬质泡沫或PMI泡沫中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1所述的塔筒，其特征在于：所述的蒙皮(1)由增强纤维、基体树脂和石英砂复合成型构成。

6.根据权利要求1所述的塔筒，其特征在于：所述的普通隔框(3)的横截面为“C”或“L”形。

7.根据权利要求1所述的塔筒，其特征在于：所述的普通隔框(3)为由增强纤维和基体树脂复合成型的复合材料。

8.根据权利要求2、5、7所述的塔筒，其特征在于：所述的长桁(2)、蒙皮(1)和普通隔框(3)的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、石墨纤维、超高分子量聚乙烯纤维或玄武岩纤维纱线的一种或由两种或两种以上混杂而成。

9.根据权利要求2、5、7所述的塔筒，其特征在于：所述的长桁(2)、蒙皮(1)和普通隔框(3)的基体树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂。

10.风力发电机的复合材料塔筒的制备方法，其制备步骤为：

首先，将制备好的长桁(2)放置在模具(4)的凹槽(5)中，再将在模具(4)的表面上包覆上蒙皮层(1)，进行共固化后脱模；

其次，将普通隔框(3)安装在塔筒的长桁(2)和蒙皮层(1)上；

最后，通过连接框(9)对分段的塔筒进行各段塔筒连接。

11.根据权利要求10所述的风力发电机的复合材料塔筒的制备方法，其特征在于：所述的蒙皮(1)的至少20％增强纤维纱线与长桁(2)轴线的夹角为0°≤R≤20°。

12.用于风力发电机的复合材料塔筒的制备模具，其特征在于：所述的模具(4)的外表面带有凹槽(5)，凹槽(5)与长桁(2)的形状相同，模具(4)安装在旋转夹具上，并通过旋转轴(6)沿轴线转动。

13.根据权利要求12所述的用于风力发电机的复合材料塔筒的制备模具，其特征在于：所述的模具(4)还可以带有内部加热系统和温度控制系统或外部加热系统和温度控制系统。