[发明专利]真空灌注辅助装置及真空灌注工艺

说明书

公开了一种真空灌注辅助装置及真空灌注工艺。所述真空灌注辅助装置包括：柔性主体，能够覆盖模具上的材料铺放区域；固定装置，固定在所述模具的整个边缘上，且所述柔性主体的整个外周边缘能够被封闭在所述固定装置上，从而密封所述材料铺放区域。还可在所述柔性主体内开设有多个空腔，在所述多个空腔内能够充入流体介质。通过本发明所提供的真空灌注辅助装置及真空灌注工艺可显著提高真空灌注树脂时的灌注速度和树脂渗透速度，缩短灌注时间，并且能够确保树脂固化后各处的纤维含量一致。

技术领域

本发明涉及叶片制造领域，更具体地，涉及真空灌注辅助装置及真空灌注工艺。

背景技术

风机叶片通常由复合材料制成，主要包括壳体、主梁、腹板等主要结构，上述主要结构基本上由玻纤织物与灌注树脂制成玻璃钢构成。玻纤织物的铺设工艺要求因结构不同而不同。以叶片主梁为例，长度方向上中间层数最多，越往两侧玻纤织物层数越少，最边缘甚至只有单层玻纤织物，从而中间部分厚度较厚，边缘层较薄，横截面近似为梯形。随之带来层数效应问题，中间层数较多，产生的压力较大，而边缘层层数较薄，产生的压力较小，最终灌注树脂固化得到的风机叶片其纤维含量分布不均。中间层数较多，厚度较大的区域玻璃钢纤维含量高，而边缘层数较少，厚度较低的区域玻璃钢纤维含量较低。这就在风机叶片的实际运用中带来了风险，由于叶片主梁纤维含量均匀性不同，在运转过程中导致叶片上载荷分配不均，使得叶片相较于纤维含量稳定均一的理想状态其疲劳寿命有所下降。此外，由于整个主梁纤维含量的不一致性，在后期还需要为叶片进行配重等操作。

此外，由于风机叶片灌注成型过程所使用的原材料较多、价格较为昂贵，为了避免风机叶片在灌注过程中由于真空系统漏气而产生质量发白等缺陷甚至报废的风险，往往在打上一层真空袋膜密封后，为了防止第一层真空袋由于种种风险带来的漏气问题，再继续打上一层真空袋膜来双重保证气密性。实际生产中发生漏气的可能性较小，第二层真空袋只是为了以防万一。另外，为保证密封，还需要使用大量密封胶条，为了防止漏气，需要使用长达800-1000米的密封胶条，这都带来的大量的浪费。为了提高叶片的捕风面积，目前风机叶片也越来越大、越来越长，现在风机叶片每年新装机量都是以万记的，由于真空袋膜以及密封胶条等不能重复利用，从而带来辅材材料的严重浪费。

此外，温度对于风机叶片的灌注效果影响很大。温度过高，容易导致灌注树脂凝胶时间，即可操作时间缩短，灌注树脂提前固化，树脂不能充分浸润玻纤布。温度过低，则造成灌注树脂粘度较大，灌注时间延长，导致叶片整体质量偏大，树脂粘度较大，后期灌注灌不透，造成质量缺陷的风险。随着一年四季的变化，温度的变化也较大，在环境温度较低时，需要利用辅助加热装置，以升高模具温度。在温度较高时，又需要打开空调降温处理；而在目前风机叶片供不应求的情形下，使用空调降温，以及打开模具加热速度都较慢，造成人工效率上的浪费。

发明内容

为了解决上述至少一个问题以及下面概述的其他问题，根据本发明的一方面，提供了一种真空灌注辅助装置，所述真空灌注辅助装置包括：柔性主体，用于覆盖模具上的材料铺放区域；固定装置，固定在所述模具的整个边缘上，且所述柔性主体的整个外周边缘能够被封闭在所述固定装置上，从而密封所述材料铺放区域。

可选地，在所述固定装置与所述柔性主体相接触的区域分别设置有相配合的第一连接结构和第二连接结构，以使所述柔性主体和所述固定装置之间密闭连接。

可选地，所述第一连接结构包括第一组齿槽，所述第二连接结构包括第二组齿槽，所述第一组齿槽和第二组齿槽相互过盈配合地卡合在一起。

可选地，所述固定装置包括刚性部以及固定在所述刚性部上的柔性部，在所述刚性部上形成有装配槽，所述模具的整个边缘被包覆性地固定在所述装配槽内，所述第一组齿槽形成在所述柔性部的上表面上。

可选地，所述真空灌注辅助装置还包括夹持装置，以将所述固定装置和所述柔性主体挤压在一起。