[发明专利]一种芯材组合式复合材料风电叶片及其制造方法

权利要求书

1.一种芯材组合式复合材料风电叶片，其特征在于，包括内部呈空腔结构的叶片外壳（1），以及沿竖直方向设置在所述空腔结构内的腹板（2）；

其中，所述叶片外壳（1）包括若干个芯材（11）、两个主梁（12）、边缘梁（13）、内蒙皮（14）、外蒙皮（15）和填充结构；所述芯材（11）包括两端贯通的拉挤管（111），以及封堵住所述拉挤管（111）两端开口的封孔板（112）；两个所述主梁（12）均沿所述叶片外壳（1）长度方向延伸，且上下分布设置在所述叶片外壳（1）的中间段；所述边缘梁（13）沿所述叶片外壳（1）长度方向延伸，且设置在所述叶片外壳（1）一侧的边缘；所述内蒙皮（14）和所述外蒙皮（15）之间形成沿所述叶片外壳（1）长度方向延伸的间隔，所述主梁（12）、所述芯材（11）和所述边缘梁（13）均与所述内蒙皮（14）和所述外蒙皮（15）贴合、并且在所述间隔内拼接；所述填充结构用于填充部件拼接的缝隙处。

2.根据权利要求1所述的芯材组合式复合材料风电叶片，其特征在于，所述拉挤管（111）的内部设置有轻质填充料。

3.根据权利要求1所述的芯材组合式复合材料风电叶片，其特征在于，所述腹板（2）设置两个，且相互平行并间隔地设置在所述叶片外壳（1）的空腔结构内；其中一个所述腹板（2）设置在所述主梁（12）处。

4.根据权利要求3所述的芯材组合式复合材料风电叶片，其特征在于，所述腹板（2）的顶端和底端均设置弯折段（21），所述弯折段（21）与所述叶片外壳（1）的空腔结构侧壁贴合。

5.根据权利要求4所述的芯材组合式复合材料风电叶片，其特征在于，所述弯折段（21）向两个所述腹板（2）之间的间隔方向延伸。

6.根据权利要求1所述的芯材组合式复合材料风电叶片，其特征在于，所述拉挤管（111）的截面形状设置成可拼接成蜂窝结构的多边形。

7.根据权利要求1所述的芯材组合式复合材料风电叶片，其特征在于，所述拉挤管（111）的截面形状设置成圆形或椭圆形。

8.根据权利要求1所述的芯材组合式复合材料风电叶片，其特征在于，所述填充结构为复合材料织物、复合材料纱线和模具胶。

9.一种芯材组合式复合材料风电叶片制造方法，用于制作如权利要求1~8中任一项所述的芯材组合式复合材料风电叶片，其特征在于，包括以下步骤：

S10：复合材料拉挤成型出拉挤管（111），然后用封孔板（112）封堵住拉挤管（111）两端的开口，形成芯材（11）；

S20：碳板拉挤成型出主梁（12）和边缘梁（13），之后将主梁（12）和边缘梁（13）机加工至规定的尺寸；

S30：在成型模具的模腔内铺设一层或多层复合材料织物形成外蒙皮（15），之后在外蒙皮（15）上放置芯材（11）、主梁（12）和边缘梁（13）并拼接形成叶片外壳（1）形状，并且使用填充结构填充部件之间的缝隙；之后在叶片外壳（1）形状内部铺设一层或多层复合材料织物形成内蒙皮（14），从而形成叶片外壳（1）；

S40：将腹板（2）放入叶片外壳（1）内；

S50：通过固化成型工艺将叶片外壳（1）内各部件以及腹板（2）固化成一体结构，形成叶片成品。

10.根据权利要求9所述的芯材组合式复合材料风电叶片制造方法，其特征在于，所述步骤S10中，用封孔板（112）封堵住拉挤管（111）两端的开口之前，先在拉挤管（111）中塞入轻质填充料，并且使轻质填充料与拉挤管（111）内壁无间隙。