[发明专利]一种风电叶片及其制造方法

说明书

本发明公开了一种风电叶片，包括含有大梁腹板预制件压力面壳体和吸力面壳体，所述大梁腹板预制件包括大梁模具，依次铺设在大梁模具上的芯材、大梁UD织物、上表面玻纤布和腹板；其制造方法为：在大梁模具上依次铺设导流网、脱模布、芯材、大梁UD织物、上表面玻纤布，放置腹板，然后固化成型，得到大梁腹板预制件；在吸力面壳体模具和压力面壳体模具上铺设大梁腹板预制件和其他材料，铺设完成后固化成型，得到压力面壳体和吸力面壳体；将压力面壳体和吸力面壳体粘结，得到风电叶片。本发明腹板在制作大梁腹板预制件前，采用VARTM工艺制作腹板，再将腹板与大梁铺层制成大梁腹板预制件，树脂含量可控，制作的风电叶片无腹板质量风险。

技术领域

本发明属于风电叶片技术领域，具体涉及一种风电叶片及其制造方法。

背景技术

随着风电行业技术快速发展，要求风电叶片大型化和轻量化，同时还要求减轻叶片重量、降低叶片生产成本、提升产品质量和叶片生产效率。目前，风电叶片行业普遍采用的技术是：先分别制作大梁和腹板预制件，然后用大梁预制件与其它材料共同制作受力面壳体和压力面壳体，壳体制作完成后，将腹板预制件用粘接胶粘接在受力面壳体或者压力面壳体，腹板粘接胶固化后，再在壳体其他粘接区域涂覆粘接胶，最后翻转风电叶片合模固化，得到风电叶片。该方法制作的风电叶片存在粘接胶用量多、粘接胶固化时间长、腹板合模间隙不稳定、腹板缺胶等问题，导致风电叶片重量重、质量差、成本高和效率低。

目前，为了解决上述粘结胶用量多的问题，有人提出将腹板铺层和受力面壳体或者压力面壳体一体成型。如专利申请号CN201510511034.1提出一种风电叶片的制备方法，叶片下壳体与前缘腹板的同时整体成型和叶片上壳体与后缘腹板的同时整体成型，成型后的一体结构的叶片上壳体和前缘腹板翻转180°后与成型后一体结构的叶片下壳体和后缘腹板通过结构胶粘接为一体形成整体结构的风电叶片。此发明中腹板在垂直状态灌注，腹板容易出现灌注质量问题，同时腹板在垂直状态下含胶量分布无法控制，含胶量有不合格风险；另外腹板需在垂直状态铺设玻纤和芯材难度大，无法保证玻纤和芯材的铺层质量，壳体制作工艺难度极大，玻纤褶皱、芯材移位等质量风险高。此发明在壳体成型过程进行腹板铺层或安装，会增加壳体成型周期，虽然减少了叶片制作过程腹板粘接环节，但叶片成型效率却不高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种风电叶片及其制造方法。

本发明提供了一种风电叶片，包括压力面壳体和吸力面壳体，所述压力面壳体和吸力面壳体上均有大梁腹板预制件，所述大梁腹板预制件包括大梁模具，依次铺设在大梁模具上的芯材、大梁UD织物、上表面玻纤布和腹板，所述腹板放置在上表面玻纤布的表面。

本发明还提供了一种风电叶片制造方法，包括如下步骤：

1)在大梁模具上依次铺设下表面导流网、下表面脱模布、芯材、大梁UD织物、上表面玻纤布，放置腹板，然后在大梁模具上铺设真空系统，真空灌注树脂，固化成型，得到大梁腹板预制件；

2)在吸力面壳体模具和压力面壳体模具上分别依次铺设下蒙皮增强材料、叶根预制件，然后放入大梁腹板预制件，再铺设芯材、上蒙皮增强材料，铺设完成后在壳体模具上铺设真空系统，真空灌注树脂，固化成型，得到压力面壳体和吸力面壳体；

3)将压力面壳体和吸力面壳体粘结，得到风电叶片。

优选的，步骤1)所述芯材为巴沙木、聚氯乙烯或聚对苯二甲酸乙二酯。

优选的，步骤1)所述芯材的密度为60-200g/m³。

优选的，步骤1)所述上表面玻纤布的层数为1-5层，布层间错层50-100mm。

优选的，步骤1)所述上表面玻纤布的密度为800-1250g/m³。