[发明专利]一种粘接模块及其尺寸设计方法、风电叶片及其粘接方法

说明书

本发明提供一种粘接模块及其尺寸设计方法、风电叶片及其粘接方法，粘接模块适于风电叶片的粘接，风电叶片包括第一粘接部和第二粘接部，粘接模块包括第一材料层，第一材料层包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面设置有第二材料层，其中，第一材料层为热固性材料，第二材料层为热塑性材料，第一表面上的第二材料层适于粘接第一粘接部，第二表面上的第二材料层适于粘接第二粘接部。粘接模块适于拼接式的设置方式，粘接区域无需人工涂覆粘接胶，提高了粘接效率；同时，粘接模块用于风电叶片的粘接时，不易在风电叶片壳体的内腔产生残留胶块，从而在保证粘接效果的同时，不存在残留胶块无法完全去除的问题，因此提高了机组运行的安全系数。

技术领域

本发明涉及风电叶片技术领域，具体涉及一种粘接模块及其尺寸设计方法、风电叶片及其粘接方法。

背景技术

风力发电机风轮叶片依靠其特殊的气动外形结构捕捉风能，并将其转化为机械能。风电叶片作为风力发电机组捕捉风能的构件，在风电机组中起到极为重要的作用，其根部通过螺栓与轮毂相连，直接受力于机组。通常使用粘接胶将叶片的上、下壳体以及腹板粘到一起，而叶片的前后缘在叶片运行过程中是否容易疲劳开裂很大程度上取决于粘接胶的粘接强度，而满足设计要求的粘接强度不仅依赖于粘接胶的成分和粘接工艺，还依赖于粘接胶的厚度和宽度。

为了避免缺胶现象，通常会在粘接区域涂覆留有更多余量的粘接胶，使得在叶片的合模过程中，未固化的胶液会被挤向粘接区两侧，一部分挤到叶片外侧，一部分挤到了叶片内部，残留在了叶片内部。在粘接胶固化前需要将挤出的粘接胶清理掉，否则残留的胶块在机组长期运行过程中一旦出现脱落则会给机组造成致命的伤害。而叶片越往叶尖空间越狭小，人仅能进入约1/3区域进行残留胶液的清理，其他2/3区域胶液清理难度大，这就导致残留胶液无法完全去除，存在巨大质量隐患。此外，粘接胶需人工根据粘接区域的形状进行涂覆，而粘接区域结构复杂，导致涂覆效率低，从而降低了粘接效率。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有风电叶片粘接时产生残留胶块且残留胶块难以完全去除且粘接效率较低的缺陷，从而提供一种粘接模块及其尺寸设计方法、风电叶片及其粘接方法。

为此,本发明提供一种粘接模块，所述粘接模块适于风电叶片的粘接，所述风电叶片包括第一粘接部和第二粘接部，所述粘接模块包括第一材料层，所述第一材料层包括第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面设置有第二材料层，其中，所述第一材料层为热固性材料，所述第二材料层为热塑性材料，所述第一表面上的所述第二材料层适于粘接所述第一粘接部，所述第二表面上的所述第二材料层适于粘接所述第二粘接部。

可选的，所述第一材料层还具有相对设置的第三表面和第四表面，所述第三表面和第四表面设置有第二材料层，所述第三表面和所述第四表面设置在所述粘接模块长度方向的两端。

可选的，所述第一材料层还具有第五表面，所述第五表面连接所述第一表面和所述第二表面，所述第五表面适于朝向所述风电叶片壳体内腔,所述第五表面设置有挡胶部。

可选的，所述第二材料层的厚度h与粘接模块的厚度H的比值为0.25-0.5。

可选的，所述第一材料层的第一表面和/或第二表面上设有凸起。

可选的，所述热固性材料为环氧胶粘剂、酚醛胶粘剂或聚氨酯胶粘剂；所述热塑性材料为聚醋酸乙烯胶黏剂或丙烯酸酯类胶粘剂。