[发明专利]一种风力发电机叶片、叶片表面防护结构及其施工方法

说明书

本发明提供一种风力发电机叶片、叶片表面防护结构及其施工方法。该防护结构包括一防护基层，及一防护涂层。防护基层由多条贴覆于风力发电机叶片表面的防护胶带形成，相邻防护胶带间零距离对接。防护涂层由树脂材料制成，涂覆于所述防护基层表面。其中所述防护胶带为双层结构，下层为粘接层，上层为基材层；所述基材层为玻璃纤维织物，所述粘接层为压敏胶粘剂。本发明的叶片表面防护结构表面防护结构整体的耐雨蚀和风砂侵蚀性能高，整体紧密均一，无薄弱部分。并且，整体施工步骤简短，易操作，厚度均一性高，不易受工人熟练程度的影响。此外，整体的施工过程中没有打磨步骤，不会产生粉尘，环境友好度高。

技术领域

本发明属于制造业领域，具体涉及一种具有表面防护结构的风力发电机叶片、一种风力发电机叶片表面防护结构及该结构的施工方法。

背景技术

风力发电机叶片(如图1所示)一般在温度变化剧烈、强光照射、盐雾、风沙、周期应力等恶劣环境中运行。长期直接裸露在这样的恶劣环境中，风力发电机叶片表面会被侵蚀，出现凹凸不平、分层、老化等各种缺陷，严重影响风力发电机叶片的使用寿命和发电效率。

现有技术中的防护方法普遍采用薄膜凝胶型或油漆型涂层防护方式。目前常用的方法有模内胶衣和膜外涂装两种，各自的技术缺点如下：

对于膜内胶衣技术，一是需要事先在模具内涂覆胶衣，胶衣固化后才能进行纤维布的铺放及后续的叶片制作工艺，这样增加了风电叶片主成型模具的占模时间，影响生产效率；二是在自动化程度不高的生产车间里，仅依靠人工对模具进行胶衣涂覆，除了所需时间较长，更重要的是人工很难实现胶衣层均一的厚度，尤其是对于曲率变化较大且面积较大的大型叶片模具；三是胶衣的施工过程对于工人的操作技巧、包括温度和湿度在内的环境条件、模具条件、胶衣自身的混合质量及粘度等比较敏感，在叶片脱模时容易产生大量外观缺陷，叶片脱模后需要花费很多的时间成本和劳动力成本对这些缺陷进行修补，另外对于模具上残留的胶衣处理起来也需要较多的时间和劳动力。这些都会导致叶片的制造成本增加。

模外涂装是指在叶片从模具中脱出后在模具外进行的涂装技术。现行的模外涂装结构至少包括大腻子、小腻子和底面漆三层，在对每一层之前均要对叶片表面进行打磨，即总共至少需要进行三次打磨。整个涂装结构复杂，涂装工序较多，效率较低。且不论是对玻璃钢表面的打磨，还是对涂层表面的打磨，均会产生大量的粉尘，严重危害工人身体健康和环境安全。人工涂装带来的缺点是涂装厚度的不均一性，对于涂层过薄的地方，会在叶片运行过程中容易遭到破坏，导致叶片修补成本提高和叶片的预期寿命降低。

现有的防护方式中，防护层靠人工进行涂覆，所需时间较长，且人工很难实现防护膜均一的厚度，尤其是对于曲率变化较大且面积较大的大型叶片。其次，有专利(CN102027230)提出了用薄膜进行叶片表面防护。但其薄膜接缝处一般采用搭接或留缝的处理，这样会影响叶片的气动效率，而且在叶片运行过程中，会被砂蚀、雨蚀等优先破坏掉，从而引发薄膜的大面积破坏。此外，涂装过程中需要对叶片进行打磨，易产生大量粉尘，对工人健康造成影响，且影响环境安全。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供一种风力发电机叶片表面防护结构，接缝处不易被腐蚀破坏，可减少施工步骤，且施工过程不会产生粉尘。

本发明提供一种风力发电机叶片表面防护结构包括：一防护基层及一防护涂层。防护基层由多条贴覆于风力发电机叶片表面的防护胶带形成，相邻防护胶带间零距离对接。防护涂层，由树脂材料制成，涂覆于防护基层表面。其中防护胶带为双层结构，下层为粘接层，上层为基材层。基材层为玻璃纤维织物，粘接层为压敏胶粘剂。

在本发明的一个方面，压敏胶粘剂为丙烯酸类压敏胶粘剂、橡胶型压敏胶粘剂或硅胶压敏胶粘剂中的一种。

在本发明的一个方面，玻璃纤维织物为无碱玻璃纤维平纹织物，克重在60-200克每平方米之间。

在本发明的一个方面，树脂材料为聚氨酯、丙烯酸树脂或氟聚合物。