[发明专利]一种大型风电叶片拉挤玻板主梁层间灌注系统及灌注方法

说明书

本发明涉及一种大型风电叶片拉挤玻板主梁层间灌注系统及灌注方法，系统包括叶片模具、外蒙皮玻纤织物层、连续毡、多层拉挤玻板，两组芯材、内蒙皮玻纤维织层、脱模布、有孔隔离膜、导流网和灌注流道。灌注方法为：⑴铺放外蒙皮玻纤织物层；⑵外蒙皮玻纤织物层的上面铺放连续毡；⑶将2‑10组拉挤玻板堆叠成的主梁；⑷铺设内蒙皮玻纤维织层；⑸铺放上层脱模布和有孔隔离膜；⑹铺放编织型导流网；⑺铺放灌注流道；⑻使用真空膜将模具密封；⑼抽真空至≤25mbar；⑽开始灌注操作。本发明通过设计底部连续毡宽度及铺放位置、注胶口间距及灌注时间，实现了主梁层间浸润完全、无灌注缺陷，减少了灌注时间，提高了灌注效率和灌注质量。

技术领域

本发明属于风电设备生产技术领域，涉及一种大型风电叶片拉挤玻板主梁层间灌注系统及灌注方法。

背景技术

随着叶片的长度不断增加，叶片重量增加越大。主梁作为风电叶片承载部件，主梁选择更高的性能材料,有利于叶片减重。拉挤板材工艺对真空灌注工艺，玻璃钢制品拉伸及压缩模量可从54Gpa提升至62Gpa，提升14.8％，可满足大尺寸叶片的结构设计需求，也是未来风电叶片主流设计趋势。

现有灌注工艺方式为，主梁下方满铺连续毡，上方满铺导流网，灌注时间满足环氧灌注胶的固化窗口期，但是由于上下表面胶层流速过快，中间产生包络之后，胶后期通过毛细作用很慢浸润完全，极易出现层间纤维织物浸润不良的缺陷。

申请公开号CN 114953503 A公开了一种风电叶片一体灌注成型系统、方法，所述方法主要为拉挤主梁灌注提供一种辅材方案。但因其一拉挤主梁上表面无导流截止，采用半透膜辅助抽气的，灌注时间超过3h，容易造成环氧胶凝胶放热固化，进而导致产品报废；其二，半透膜的成本比较高，单价50元/㎡，单支叶片需求100㎡左右，成本约5000元；导流介质的单价3元/㎡，成本约150元，成本差距约30倍以上；其三，针对灌注过程的控制点无详细描述，可能因为灌注操作的差异造成包络的浸润不良。基于上述情况，需要对灌注辅材布置、灌注流道及注胶口间距设置及灌注开关时间的控制，解决拉挤玻板之间层间纤维织物的浸润不良等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型风电叶片拉挤玻板主梁层间灌注系统及灌注方法，通过设计底部连续毡宽度及铺放位置、注胶口间距布置及灌注时间的控制，实现拉挤玻板主梁层间浸润完全、无灌注缺陷，以减少灌注时间，提高拉挤玻板主梁层间灌注效率。

本发明的技术方案是：大型风电叶片拉挤玻板主梁层间灌注系统，包括叶片模具、外蒙皮玻纤织物层、连续毡、多层拉挤玻板，两组芯材、内蒙皮玻纤维织层、脱模布、有孔隔离膜、导流网和灌注流道。外蒙皮玻纤织物层、连续毡、拉挤玻板、内蒙皮玻纤维织层、脱模布、有孔隔离膜和导流网由下而上依次布置在模具中，两组芯材分别位于两端，即前缘侧和后缘侧，拉挤玻板位于两组芯材之间，灌注流道铺放在导流网的上方。连续毡由后缘侧向前缘侧位移，到后缘侧芯材定位距离L3＝10-20mm，插入前缘侧的芯材定位距离为L4＝10-30mm。导流网离前缘侧缩短，缩短宽度为拉挤玻板宽度的1/5。

灌注流道上设有注胶口。导流网位于拉挤玻板上方缩短距离L1＝50-60mm，导流网位于芯材上方缩短距离L2＝30-50mm。拉挤玻板之间设有层间纤维织物，层间纤维织物的宽度与对应层的拉挤玻板的宽度相同。系统还包括用于密封模具的真空膜，模具密封后的真空口与真空泵连接。

本发明大型风电叶片拉挤玻板主梁层间灌注方法，述灌注过程如下：

⑴在主梁模具上铺放外蒙皮玻纤织物层，两端放置芯材；

⑵在外蒙皮玻纤织物层的上面铺放连续毡，连续毡后缘侧芯材的距离L3＝10-20mm，前缘侧连续毡插入芯材距离为L4＝10-30mm；

⑶将2-10组拉挤玻板堆叠成的主梁，每组5-10层拉挤玻板，拉挤玻板之间设有层间纤维织物，层间纤维织物的宽度与对应层的拉挤玻板的宽度相同；

⑷拉挤玻板上方铺设内蒙皮玻纤维织层，完成结构布层铺设；