一種風(fēng)電葉片大梁模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)電葉片大梁模具的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源開(kāi)發(fā)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電也越來(lái)越受到重視，在近年來(lái)迎來(lái)了高速發(fā)展時(shí)機(jī)。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)總量穩(wěn)步增加的情況下，風(fēng)電葉片也得到了快速的發(fā)展。
[0003]風(fēng)電葉片由多個(gè)部分組成，如大梁、腹板、夾心層、防雷系統(tǒng)和根部連接系統(tǒng)等等。其中大梁是整個(gè)葉片的最主要結(jié)構(gòu)件，它是葉片運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中應(yīng)力最集中的區(qū)域，需承受葉片變形所產(chǎn)生的彎矩，是葉片抗疲勞的主要部件。由于葉片形狀復(fù)雜、表面曲率較大，因此在葉片各部件模具制作時(shí)一般都選擇葉片結(jié)構(gòu)件表面平滑的面作為該部件的模具面。同樣的，一般在制作大梁模具時(shí)選擇大梁朝向葉片外表面?zhèn)茸鳛榇罅旱哪＞呙?，這是一種陰模結(jié)構(gòu)。這種大梁模具制作方法是先根據(jù)葉片電子模型制作出葉片陽(yáng)模，并根據(jù)葉片陽(yáng)模中大梁的位置在葉片陽(yáng)模模具上做好定位，然后在葉片陽(yáng)模模具上鋪設(shè)玻纖布翻制出葉片大梁模具的輪廓，然后逐步對(duì)模具表面進(jìn)行處理而得到最終的大梁模具。這種大梁模具成型后表面比較平整、過(guò)渡比較圓滑，且制作方法相對(duì)比較方便，大梁模具表面處理與維護(hù)也比較簡(jiǎn)單，屬于陰模大梁模具。
[0004]葉片是一種空腔結(jié)構(gòu)，在葉片制作完成后能看到的面為葉片外表面，而它的內(nèi)腔即為葉片的內(nèi)表面。
[0005]通常地，葉片模具表面與葉片外表面輪廓一致時(shí)，該模具屬于陰模模具；葉片模具表面與葉片內(nèi)表面輪廓一致時(shí)，該模具屬于陽(yáng)模模具；葉片的陰模模具和陽(yáng)模模具是可以相互契合的。
[0006]由于葉片大梁是由多層相同寬度的單軸向布組成，且大梁陰模模具中鋪設(shè)單軸向布進(jìn)行大梁成型時(shí)，每層單軸向布的長(zhǎng)度在大梁結(jié)構(gòu)中是從下往上逐層變短的。在大梁成型過(guò)程中，每層單軸向布的放置后其起始終止位置都會(huì)存在不同程度的偏差，從而使大梁在該位置的厚度發(fā)生變化，而大梁灌注到葉片殼體中后，會(huì)使葉片的在該位置的合模間隙發(fā)生變化，合模間隙變小會(huì)造成腹板頂模、合模間隙變大會(huì)造成腹板與殼體虛粘等缺陷。另外在陰模中生產(chǎn)大梁時(shí)，如果大梁出現(xiàn)漏氣或未浸透干紗等缺陷時(shí)，這些缺陷都會(huì)集中在大梁上表面，而陰模中成型的大梁的每一層單軸向布都有一部分顯露在大梁上表面，這就導(dǎo)致往往在大梁的很多層鋪層里都會(huì)有這種缺陷。因此在對(duì)這些缺陷進(jìn)行維修時(shí)大梁的很多鋪層都要遭到破壞，不但增加了維修難度，而且即使不考慮維修的效果，大梁本身的結(jié)構(gòu)已經(jīng)受到破壞，從而使大梁的力學(xué)性能及抗疲勞性能下降，影響葉片使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)在陰模模具中制作的大梁產(chǎn)品存在的弊端和風(fēng)險(xiǎn)，本發(fā)明的目的是提出一種風(fēng)電葉片大梁模具的制作方法。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案: 一種風(fēng)電葉片大梁模具的制作方法，風(fēng)電葉片大梁模具制作基本步驟為制作葉片陽(yáng)模模具，并在葉片陰模模具上翻制葉片陰模模具；葉片陰模模具制作完成后，在葉片陰模模具上制作一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的葉片大梁模型，然后在這個(gè)大梁模型上翻制葉片大梁陽(yáng)模模具；其具體制作步驟為:
1)葉片陽(yáng)模模具的制備:按照葉片電子模型中各位置的剖面形狀用激光切割法得到葉片各位置的鐵質(zhì)剖面型板，將鐵質(zhì)剖面型板型板以葉片中心為參考點(diǎn)組裝在鋼架上，并用木材把這些型板間的縫隙填實(shí)便可得到葉片的基本輪廓，在葉片基本輪廓的表面手糊玻纖布，然后在玻纖布的表面刮涂環(huán)氧樹(shù)脂膠衣并打磨處理使其表面光滑，便可得到葉片陽(yáng)模模具；
2)葉片陰模模具的制備:
a)在步驟1)所制得葉片陽(yáng)模模具的表面涂抹一層脫模劑，以便于葉片陰模模具成型后順利脫模；
b)在脫模劑上刮涂一層3mm?5mm厚的環(huán)氧樹(shù)脂膠衣，在環(huán)氧樹(shù)脂膠衣上由下向上依次手糊不少于五層的雙軸向玻纖布、不少于十層的三軸向玻纖布和不少于五層的雙軸向玻纖布，所述的雙軸向玻纖布和三軸向玻纖布的形狀大小一致，如此可得到陰模模具表面輪廓；
c)在陰模模具表面輪廓上按現(xiàn)有的模具制作方法鋪設(shè)布置加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、隔離層和鋼結(jié)構(gòu)得到葉片陰模模具；
3)、葉片大梁模型的制備:
a、在葉片電子模型中得到大梁各部分距葉片分模線的距離，并根據(jù)此距離制作出葉片長(zhǎng)度方向上大梁各部分的大梁定位卡板；其中所述的大梁定位卡板是一種用鋼制方管制作而成的U型卡槽結(jié)構(gòu)，在使用所述的大梁卡板時(shí)，需把它安裝到模具邊緣的所述的大梁卡板定位銷上，以確保其位置的準(zhǔn)確性。由于葉片在不同位置的形狀不同，所述的大梁定位卡板在各個(gè)位置上距葉片陰模模具前緣邊的距離是不同的；
b、將大梁各部分的若干個(gè)大梁定位卡板間隔5m安放到葉片陰模模具的對(duì)應(yīng)位置上，且若干個(gè)所述大梁定位卡板與葉片陰模模具的接觸點(diǎn)形成一條水平直線，即為葉片大梁的在葉片位置中的邊緣線；根據(jù)葉片結(jié)構(gòu)中大梁所應(yīng)處于的區(qū)域在葉片陰模模具中鋪設(shè)單軸向布，所述的單軸向布為上下設(shè)置的多層，且多層所述單軸向布的寬度相同、長(zhǎng)度由下向上依次變短；所述單軸向布寬度方向的一端與大梁定位卡板緊密對(duì)齊，用以保證最終得到的大梁模型位置正確無(wú)誤；
c、多層所述單軸向布鋪設(shè)完成后，在其表面鋪設(shè)一層帶孔隔離膜，并使其完全覆蓋住所有單軸向布；在所述的帶孔隔離膜上鋪設(shè)一層導(dǎo)流網(wǎng)，然后在所述的導(dǎo)流網(wǎng)上鋪設(shè)一層真空袋膜包裹住所有的玻纖布、帶孔隔離膜、導(dǎo)流網(wǎng)，然后用密封膠帶把所述的真空袋膜邊緣全部密封形成一個(gè)密封區(qū)間，并在形成的密封區(qū)間中分別連接抽氣管路和注膠管路；所述的抽氣管路與真空栗連接，對(duì)所形成的密封區(qū)間抽氣使形成的密封區(qū)間成為一個(gè)真空密封區(qū)間；所述的注膠管路與配制完成的環(huán)氧樹(shù)脂連接，且所述的注膠管路上有開(kāi)關(guān)閥門，用于控制環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)單軸向布的浸潤(rùn)，至此形成一個(gè)完整的真空系統(tǒng)，然后用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行真空灌注成型；
d、樹(shù)脂完全固化定型后依次去除大梁表面的導(dǎo)流網(wǎng)、帶孔隔離膜，然后對(duì)組成大梁模型的每一層單軸向布的起始位置和終止位置按照大梁結(jié)構(gòu)中的位置要求進(jìn)行畫線定位，并用電動(dòng)角磨機(jī)進(jìn)行打磨修正，使大梁鋪層的每層鋪層的寬度方向能完全與大梁長(zhǎng)度方向垂直；
e、清理大梁模型表面的毛刺和翹邊得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的大梁模型使其表面能平滑過(guò)渡；這樣便可得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的葉片大梁模型，所述的葉片大梁模型的截面為長(zhǎng)方形；
4)、大梁陽(yáng)模模具的制備:
a、在步驟3)中所制得葉片大梁模型的表面鋪設(shè)一層隔離介質(zhì)，并在隔離介質(zhì)表面刮涂一層3mm?5mm的環(huán)氧樹(shù)脂膠衣；
b、在環(huán)氧樹(shù)脂膠衣上方依次鋪設(shè)玻纖布；所述的玻纖布包括有由下向上依次鋪設(shè)不少于五層的雙軸向玻纖布、不少于十層的三軸向玻纖布和不少于五層的雙軸向玻纖布；所述的雙軸向玻纖布和三軸向布的形狀大小一致，并使所述的雙軸向布和三軸向布完全覆蓋住葉片大梁模型；
c、在玻纖布的表面滿鋪一層帶孔隔離膜，再鋪設(shè)一層導(dǎo)流網(wǎng)，然后在所述的導(dǎo)流網(wǎng)上鋪一層真空袋膜覆蓋所述的玻纖布、帶孔隔離膜、導(dǎo)流網(wǎng)鋪層，然后用密封膠帶把所述的真空袋膜邊緣全部密封形成一個(gè)密封區(qū)間，并在形成的密封區(qū)間中分別連接抽氣管路和注膠管路；所述的抽氣管路與真空栗連通，作用為對(duì)形成的密封區(qū)間抽氣使形成的密封區(qū)間成為一個(gè)真空密封區(qū)間；所述的注膠管路與配制完成的環(huán)氧樹(shù)脂連接，且所述的注膠管路上有開(kāi)關(guān)閥門，用于控制環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)單軸向布的浸潤(rùn)，形成一個(gè)完整的真空系統(tǒng)；然后采用環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)所述的玻纖布進(jìn)行灌注浸潤(rùn)，并加熱使環(huán)氧樹(shù)脂固化成型，得到一種表面輪廓與大梁模型上表面契合、表面形狀為凹型的多層臺(tái)階結(jié)構(gòu)的玻璃鋼制品，所述的玻璃鋼制品為大