[发明专利]一种风电叶片钝尾芯材设计及切割方法

说明书

本发明涉及一种风电叶片钝尾芯材设计及切割方法：采用将平板原材切割成梯形单元块、再将若干梯形单元块拼接成为风电叶片钝尾缘芯材。这种拼接方式更接近钝尾缘芯材的弧形轮廓，具有良好的可操作性；夹芯尺寸匹配准确，不需要填补间隙、减轻了重量；缩短了拼接时间、提高了生产效率；能有效解决钝尾缘芯材间隙过大引发的质量问题，保证了风电叶片质量。

技术领域

本发明涉及风电叶片制造技术领域，特别涉及一种风电叶片钝尾芯材设计及切割方法。

背景技术

随着国家节能减排的政策推进，绿色环保能源是重点发展方向，风能具有能耗低、环保、储量大的优点，已成为国内外重点发展的能源。风电机组是将风能转化成电能的装置，而叶片是风电机组的核心部件之一；随着叶片行业的发展，轻量化是叶片发展的趋势，而芯材作为叶片的主体材料之一，是叶片轻量化的关键；目前叶片行业芯材间隙普遍要求在5mm以下，芯材采用拼接方式铺放，若芯材间隙超差，芯材间隙中形成富树脂，会提高叶片重量（树脂密度1200kg/m³，芯材（BALSA）150kg/m³）并影响叶片的结构性能。

在叶片设计中，钝尾缘设计因其良好的结构特性和气动特征，成为了目前叶片设计的新宠；钝尾缘拐角处因角度大（最大处接近80°），且该处夹芯厚度大（基本在35mm以上），而目前芯材加工方式通常为平板分块加工，分隔槽为直通型，导致钝尾缘拐角处（曲面）芯材铺设后自然形成V型间隙，从内表面识别难度较大，外表面间隙超差较大，最大处间隙近10mm，超出行业要求的5mm近一倍。为解决钝尾缘处夹芯外表面间隙过大的问题，目前风电行业普遍采用填补同种芯材或玻纤丝的方式，但操作难度较大，且耗时较长，存在质量隐患。

经专利检索，与本发明有一定关系的专利主要有以下专利：

1、申请号为“201510051172.6”、申请日为“2015.01.30”、公开号为“CN104552993A”、公开日为“2015.04.29”、名称为“一种风电叶片腹板芯材的铺放方法”、申请人为“迪皮埃风电叶片大丰有限公司”的中国发明专利，该发明公开了一种风电叶片腹板芯材的铺放方法，包括以下步骤：A：按照模具尺寸将腹板芯材划分为长方形芯材块，并对长方形芯材块的一对侧边分别标记为L和H，再将长方形芯材块分成第一分割块和第二分割块；B：将第一分割块的L 边贴紧模具左侧的法兰，将第二分割块的H边贴紧模具右侧的法兰呈“∧”状对应放置；C：在两块分割块的结合部放置木块并轻击直至两块分割块的完全平铺在同一水平面上；D：在两块分割块靠近模具法兰的侧边位置分别放置木块并轻击木块，直至两块分割块贴紧整个模具，即完成了风电叶片腹板芯材的铺放；该发明能够避免铺放过程中其下表面的玻璃布发生皱褶，铺放操作简单快速，确保玻璃布的平整，保证了产品的性能。

2、申请号为“201811540641.0”、申请日为“2018.12.17”、公开号为“CN109483917A”、公开日为“2019.03.19”、名称为“一种硬质泡沫在调整风电叶片后缘合模间隙中的应用”、申请人为“明阳智慧能源集团股份公司”的中国发明专利，该发明公开了一种硬质泡沫在调整风电叶片后缘合模间隙中的应用，根据已设计的叶片后缘UD、壳体芯材结构尺寸及叶片截面，通过三维模拟及实际验证确认硬质泡沫截面形状并加工；在叶片壳体铺设完毕外蒙皮后，在叶片后缘UD铺设前，按设计好的硬质泡沫铺设位置，将硬质泡沫于叶片后缘定位铺设，然后再在硬质泡沫上铺设叶片后缘UD，即硬质泡沫是铺设在外蒙皮之上叶片后缘UD之下，从而调整优化风电叶片后缘合模间隙，有利于后续灌注时叶片后缘粘接面处的粘接胶厚度保证，以提高粘结性能及质量，节省在叶片后缘上表面调整时所需的包裹玻纤，及节省叶片后缘UD下表面加快走胶速度的连续毡，减轻叶片重量，降低连续毡集气、积树脂风险。