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葉片陰模膠衣層的制作方法、葉片陰模及葉片的制作方法

文檔序號:4465281閱讀:275來源:國知局
專利名稱:葉片陰模膠衣層的制作方法、葉片陰模及葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于風(fēng)力機的葉片陰模膠衣層的制作方法。本發(fā)明還涉及一種其膠衣層由上述制作方法制成的葉片陰模、一種由上述葉片陰模制成的葉片。
背景技術(shù)
風(fēng)力機是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的新能源動力機械,又稱風(fēng)車,風(fēng)力機的工作原理是利用風(fēng)力帶動葉片旋轉(zhuǎn),再通過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升來驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。風(fēng)力機的大型化是目前世界上風(fēng)能利用中的一種趨勢,許多國家如德國、丹麥、美國和瑞典正在致力于這方面的研究。葉片是風(fēng)力機的核心部件之一,隨著風(fēng)力發(fā)電機單機容量的逐漸增加,葉片的長度也越來越長。大型復(fù)合材料的外形尺寸與其制造模具有著極 其密切的關(guān)系,長度越長,成型時對模具的剛度和強度的要求就越高。請參考圖I、圖2和圖3,圖I為常見葉片的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為現(xiàn)有葉片陽模的截面示意圖;圖3為現(xiàn)有葉片陰模的截面示意圖。下面簡要介紹現(xiàn)有技術(shù)中制作這種葉片模具的膠衣層存在的缺陷。如圖所示,葉片3'包括葉片殼體31'、剪切肋33'和主梁帽32',其中葉片殼體31'在葉片模具中制成。葉片模具即葉片陰模2',是由葉片陽模I'翻制而成,葉片陽模P的型面12'的兩側(cè)具有凹槽11',該凹槽11'翻制成葉片陰模2'后形成葉片陰模2,的分模面22'。通常葉片陰模2,的制作首先是在葉片陽模I'上制作葉片陰模2,的膠衣層21',膠衣層21'的制作通常是在葉片陽模I'表面處理好后,先在葉片陽模I'表面滾涂膠衣和過渡膠衣,再手糊表面氈和短切氈。然而在手糊表面氈和短切氈后,由于重力的作用,手糊的樹脂會流至兩側(cè)的凹槽IP中堆積起來,導(dǎo)致葉片陰模2'脫模后其分模面22'處的含膠量較高、纖維含量低,強度和剛度較差,在模具使用過程中非常容易損壞,甚至在葉片陰模2'從葉片陽模I'上脫離時就已經(jīng)損壞。為了解決這個問題,現(xiàn)有技術(shù)的做法是在手糊表面氈和短切氈之前,在凹槽1Γ位置先鋪設(shè)適量的短切氈條。在使用效果上,這種方法雖然能使葉片陰模2,分模面22'的強度有所增大,但是由于短切氈鋪設(shè)較松散,鋪設(shè)后也很難真正將凹槽11'填滿,手糊的樹脂還是會沿凹槽11'的側(cè)壁流下并堆積,整個凹槽11'的纖維含量還是較低,葉片陰模2,分模面22'的強度還是達不到要求。由此可見,如何在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,改進模具的制作方法,防止葉片陰模膠衣層在制作過程中樹脂堆積,進一步增大葉片陰模的分模面的強度,是本領(lǐng)域的技術(shù)人員目前急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種葉片陰模膠衣層的制作方法,該方法能夠防止樹脂堆積在凹槽,從而有效提高模具的分模面的強度。本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題為提供一種其膠衣層由上述葉片陰模膠衣層的制作方法制成的葉片陰模,本發(fā)明要解決的第三個技術(shù)問題為提供一種由上述葉片陰模制成的葉片。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種葉片陰模膠衣層的制作方法,其特征在于,包括如下步驟51)制作與所述葉片陽模的凹槽形狀相同的陰模插件;52)在所述葉片陽模的表面涂膠衣和過渡膠衣;53)在所述過渡膠衣上手糊表面氈和短切氈;54)在所述凹槽位置插入所述陰模插件并壓緊;55)在所述葉片陽模和所述陰模插件形成的組合體的外層鋪設(shè)纖維布。
優(yōu)選地,所述步驟51)具體為制作與所述凹槽形狀相同的玻璃鋼陰模插件。優(yōu)選地,所述步驟51)包括511)在所述凹槽位置鋪設(shè)多層玻璃纖維布;512)在多層所述玻璃纖維布的外層鋪設(shè)真空袋膜,密封多層所述玻璃纖維布,并抽出所述真空袋膜中的空氣;513)將樹脂通過預(yù)設(shè)的管路灌入所述真空袋膜內(nèi),使之固化成型,形成陰模插件;514)將所述玻璃鋼陰模插件脫模、切割、打磨邊緣。優(yōu)選地,所述步驟511)具體為鋪設(shè)總體高度等于所述凹槽的高度的多層所述玻璃纖維布。優(yōu)選地,所述步驟511)具體為鋪設(shè)一側(cè)緊靠所述葉片陽模的型面,另一側(cè)緊靠所述凹槽的側(cè)面的多層所述玻璃纖維布。優(yōu)選地,在所述步驟54)中,向所述凹槽位置插入所述陰模插件并壓緊之后,用玻璃纖維單向布填充所述陰模插件與所述凹槽底面之間的縫隙。本發(fā)明還提供一種葉片陰模,其膠衣層由上述的葉片陰模膠衣層的制作方法制成。本發(fā)明還提供一種葉片,包括葉片殼體、主梁帽和剪切肋,所述葉片殼體由上述的葉片陰模制成。本發(fā)明所提供的葉片陰模膠衣層的制作方法為預(yù)先在葉片陽模上制作與葉片陽模的凹槽形狀相同的陰模插件;在葉片陽模的表面滾涂膠衣、過渡膠衣、鋪設(shè)表面氈和短切氈;在凹槽位置插入陰模插件并壓緊;在葉片陽模和陰模插件形成的組合體的外層鋪設(shè)纖維布。采用上述葉片陰模膠衣層的制作方法后,與現(xiàn)有技術(shù)中鋪設(shè)多層短切氈的方法相比較,由于該陰模插件的形狀與凹槽的形狀相同,在陰模插件插在葉片陽模的凹槽處且壓緊,充分填充凹槽,在手糊表面氈和短切氈后,手糊的樹脂不會流至凹槽的底部堆積,葉片模具形成后,陰模插件包裹于葉片陰模的分模面的內(nèi)部,使得其分模面的強度和剛度可以大大提聞。除此之外,由于上述葉片陰模膠衣層的制作方法預(yù)先制作與葉片陽模凹槽形狀相同的陰模插件,在葉片陰模膠衣層的制作過程中,直接將此陰模插件按對應(yīng)位置插入葉片陽模的凹槽中并壓緊,實現(xiàn)了整體鋪設(shè)的優(yōu)點,相比現(xiàn)有技術(shù)一層一層鋪設(shè)短切氈的方法,大大減少了在葉片陰模膠衣層制作的時間,提高了葉片陰模的生產(chǎn)效率。由于上述葉片陰模膠衣層的制作方法具有上述的技術(shù)效果,因此由該方法制成的膠衣層制成的葉片陰模,其分模面的強度大大增強,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,由該葉片陰模制成的葉片同樣也相應(yīng)提高了產(chǎn)品質(zhì)量,在此不再贅述。


圖I為常見葉片的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為現(xiàn)有葉片陽模的截面示意圖;圖3為現(xiàn)有葉片陰模的截面示意圖;圖4為本發(fā)明所提供的葉片陰模膠衣層的制作方法流程圖;圖5為本發(fā)明所提供的葉片陰模膠衣層的制作方法在制作陰模插件時的鋪層示意圖;圖6為本發(fā)明所提供的葉片陰模膠衣層的制作方法在插入陰模插件時的效果示意圖;圖7為本發(fā)明所提供的葉片陰模制作葉片時的結(jié)構(gòu)示意圖。其中,圖I至圖3中的附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為1'葉片陽模'2'葉片陰模;3'葉片;1Γ凹槽;12'型面;2Γ膠衣層;22'分模面;31'葉片殼體;32'主梁帽;33'剪切肋;圖4至圖7中的附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為1葉片陽模;2葉片陰模;3葉片;11凹槽;12型面;21陰模插件;22膠衣層;211玻璃纖維布;212真空袋膜;221膠衣;222過渡膠衣;223表面氈層;224短切氈層。
具體實施例方式本發(fā)明的第一個核心為提供一種葉片陰模膠衣層的制作方法,該方法簡單高效,能夠防止樹脂堆積在模具的凹槽處,從而提高模具的分模面的強度和剛度。本發(fā)明的第二個核心為提供一種其膠衣層由上述方法制成的葉片陰模,本發(fā)明的第三個核心為提供一種由上述葉片陰模制成的葉片。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。當(dāng)然,本發(fā)明所提供的方法并不僅限適用于附圖中所示具體的葉片模具,而適用于所有的葉片模具的制作。請參考圖4、圖5和圖6,圖4為本發(fā)明所提供的葉片陰模膠衣層的制作方法流程圖;圖5為本發(fā)明所提供的葉片陰模膠衣層的制作方法在制作陰模插件時的鋪層示意圖;圖6為本發(fā)明所提供的葉片陰模膠衣層的制作方法在插入陰模插件時的效果示意圖。 在一種具體的實施方式中,如圖4所示,本發(fā)明所提供的葉片陰模2膠衣層22的制作方法包括如下幾個步驟步驟S51 :在模具的葉片陽模I上制作與葉片陽模I的凹槽11形狀相同的陰模插件21 ;需要說明的是,制作陰模插件21最簡單的方法,是在葉片陽模I上制作,當(dāng)然,也可以不借助于葉片陽模1,單獨制作出與凹槽11形狀相同的陰模插件21。上述陰模插件21可以具體為玻璃鋼陰模插件,其纖維含量較高、樹脂含量較低,強度和剛度較大,并且與上述膠衣221、過渡膠衣222、表面氈層223和短切氈層224具有較好的粘和性,能夠很好地保證葉片陰模2的整體性,當(dāng)然,上述陰模插件21還可以為碳纖維陰模插件、木質(zhì)陰模插件或其他陰模插件,凡是能夠填充葉片陽模I的凹槽11,從而提高制作出的葉片陰模2的分模面強度的陰模插件21均應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。步驟S52 :在葉片陽模I的表面涂膠衣和過渡膠衣;在葉片陽模I的整個表面涂一層膠衣,再在整個膠衣層22表面涂一層過渡膠衣。在涂膠衣前,將葉片陽模I表面清理干凈,并涂擦好脫模材料。另外,在涂膠衣和過渡膠衣 時,可以先將葉片陽模I凹槽11位置堆積的膠液分散。步驟S53 :在過渡膠衣22上手糊表面氈層223和短切氈層224 ;在過渡膠衣的表面手糊一層表面氈層223,然后手糊一層短切氈層224。手糊表面氈層223和短切氈層224過程中,需注意控制樹脂含量,以完全浸潤但不富余樹脂為適宜。步驟S54 :如圖6所示,在凹槽11位置插入陰模插件21并壓緊;插入陰模插件21并壓緊后,可以用玻璃纖維單向布填充所述陰模插件21與所述凹槽11底面之間的縫隙。這樣充分填充凹槽11與陰模插件21的縫隙,避免了手糊樹脂堆積在凹槽11底部,能夠提高葉片陰模2的分模面的纖維含量,降低葉片陰模2的分模面的含膠量,進而提高葉片陰模2的強度和剛度。步驟S55 :在葉片陽模I和玻璃鋼陰模插件21形成的組合體的外層鋪設(shè)纖維布211。這里的纖維布211可以為玻璃纖維布,最好為完全浸透樹脂的玻璃纖維布。采用上述葉片陰模2的膠衣層22的制作方法后,與現(xiàn)有技術(shù)中在凹槽11處鋪設(shè)多層短切氈的方法相比較,由于陰模插件21的形狀與凹槽11的形狀相同,在陰模插件21插在葉片陽模I的凹槽11處且壓緊,充分填充凹槽11,在手糊表面氈層223和短切氈層224后,手糊的樹脂不會流至凹槽11的底部堆積,葉片模具形成后,陰模插件21包裹于葉片陰模2的分模面的內(nèi)部,使得其分模面的強度和剛度可以大大提高。除此之外,由于上述葉片陰模2的膠衣層22的制作方法預(yù)先制作與葉片陽模I凹槽11形狀相同的陰模插件21,在葉片陰模2膠衣層22的制作過程中,直接將此陰模插件21按對應(yīng)位置插入葉片陽模I的凹槽11中并壓緊,實現(xiàn)了整體鋪設(shè)的優(yōu)點,相比現(xiàn)有技術(shù)一層一層鋪設(shè)短切氈的方法,大大減少了在葉片陰模2膠衣層22制作的時間,提高了葉片陰模2的生產(chǎn)效率。在具體的實施方式中,上述葉片陰模2的膠衣層22的制作方法的步驟S51可以包括步驟S511 :如圖5所示,在凹槽11位置鋪設(shè)多層玻璃纖維布211 ;上述玻璃纖維布211的層數(shù)可以根據(jù)葉片陽模I凹槽11的高度來確定,以使得制成的陰模插件21的高度正好與葉片陽模I的凹槽11的高度相等。這樣在制作葉片陰模2的膠衣層22時,在凹槽11處插入玻璃鋼陰模插件21后,玻璃鋼陰模插件21與凹槽11高度一致,方便在葉片陽模I和玻璃鋼陰模插件21形成的組合體的外層鋪設(shè)纖維布211,保證葉片陰模2的整體性。當(dāng)然,這里指的相等時大體上的相等,在合理的范圍內(nèi)可略有誤差。上述玻璃纖維布211的大小可以根據(jù)葉片陽模I的翼型來確定,在凹槽11的對應(yīng)高度位置,上述玻璃纖維布211的一側(cè)緊靠葉片陽模I型面12的側(cè)壁,其另一側(cè)緊靠所述凹槽11的側(cè)面。選擇合適大小的玻璃纖維布211,能夠保證纖維布填充凹槽11的兩側(cè)壁,這樣在真空灌注樹脂、浸透玻璃纖維布211后,能夠防止樹脂堆積于凹槽11側(cè)壁,保證玻璃鋼陰模插件21的纖維含量,降低玻璃鋼陰模插件21的含膠量,提高玻璃鋼陰模插件21的剛度和強度,進一步提高葉片陰模2的分模面的剛度和強度。在更具體的實施方式中,當(dāng)上述陰模插件21在葉片陽模I的凹槽處11加工制作時,可以在上述步驟11前在葉片陽模I的表層涂脫模劑,這樣可以更好地保證玻璃鋼陰模插件21固化后能夠順利地從葉片陽模I上脫離出來。步驟S512 :如圖5所示,在玻璃纖維布211的外層鋪設(shè)真空袋膜212,密封多層玻璃纖維布211,并抽出真空袋膜212中的空氣,將所有玻璃纖維布211層壓實;步驟S513 :將樹脂通過預(yù)設(shè)的管路灌入上述真空袋膜212內(nèi),使之固化成型,形成玻璃鋼陰模插件21 ;采用上述真空灌注的工藝制作玻璃鋼陰模插件21,使得多層玻璃纖維布211能夠 壓實,在進行灌注樹脂、固化成型后,能夠大大減小玻璃鋼陰模插件21的含膠量,經(jīng)試驗結(jié)果證明,采用上述方法制作得出的玻璃鋼陰模插件21的含膠量可以控制在30%左右,而采用手糊玻璃鋼的方法制作得出的玻璃鋼陰模插件21的含膠量只能控制在60%左右,這就大大提高了葉片陰模2的分模面的強度和剛度。與此同時,采用真空灌注的工藝制作玻璃鋼陰模插件21,還能夠防止玻璃鋼陰模插件21局部開裂、預(yù)脫模等異?,F(xiàn)象的發(fā)生,最終保證了產(chǎn)品的品質(zhì)。步驟S514 :將玻璃鋼陰模插件21脫模、切割、打磨邊緣。請參考圖7,圖7為本發(fā)明所提供的葉片陰模制作葉片時的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示,本發(fā)明還提供了一種葉片陰模2,該葉片陰模2的膠衣層由上述制作方法制成,由于上述葉片陰模2的膠衣層22的制作方法具有上述的技術(shù)效果,因此該葉片陰模2的分模面的強度大大增強,從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量,因此不再贅述。本發(fā)明還提供了一種由上述葉片陰模2制成的葉片3,如圖7所示,按照設(shè)計要求,在葉片陰模2內(nèi)對應(yīng)位置鋪設(shè)對應(yīng)層數(shù)的玻璃纖維布,并將預(yù)制好的主梁帽放置在布層中間,采用真空灌注工藝注入樹脂,對模具進行加溫,使玻璃鋼初步固化成型,便形成了葉片3的氣動面殼體或工作面殼體的制作。由于上述葉片陰模2有上述的技術(shù)效果,因此,由上述葉片陰模2制作出的葉片也大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量,在此不再贅述。以上對本發(fā)明所提供的一種葉片陰模膠衣層的制作方法、葉片陰模及葉片進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種葉片陰模膠衣層的制作方法,其特征在于,包括如下步驟 51)制作與所述葉片陽模⑴的凹槽(11)形狀相同的陰模插件(21); 52)在所述葉片陽模(I)的表面涂膠衣(221)和過渡膠衣(222); 53)在所述過渡膠衣(222)上手糊表面氈(223)和短切氈(224); 54)在所述凹槽(11)位置插入所述陰模插件(21)并壓緊; 55)在所述葉片陽模(I)和所述陰模插件(21)形成的組合體的外層鋪設(shè)纖維布。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的葉片陰模膠衣層的制作方法,其特征在于,所述步驟51)具體為制作與所述凹槽(11)形狀相同的玻璃鋼陰模插件(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的葉片陰模膠衣層的制作方法,其特征在于,所述步驟51)包括 511)在所述凹槽(11)位置鋪設(shè)多層玻璃纖維布(211); 512)在多層所述玻璃纖維布(211)的外層鋪設(shè)真空袋膜(212),密封多層所述玻璃纖維布(211),并抽出所述真空袋膜(212)中的空氣; 513)將樹脂通過預(yù)設(shè)的管路灌入所述真空袋膜(212)內(nèi),使之固化成型,形成陰模插件(21); 514)將所述陰模插件(21)脫模、切割、打磨邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉片陰模膠衣層的制作方法,其特征在于,所述步驟511)具體為鋪設(shè)總體高度等于所述凹槽(11)的高度的多層所述玻璃纖維布(211)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉片陰模膠衣層的制作方法,其特征在于,所述步驟511)具體為鋪設(shè)ー側(cè)緊靠所述葉片陽模(I)的型面(12),另ー側(cè)緊靠所述凹槽(11)的側(cè)面的多層所述玻璃纖維布(211)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的葉片陰模膠衣層的制作方法,其特征在于,在所述步驟54)中,向所述凹槽(11)位置插入所述陰模插件(21)并壓緊之后,用玻璃纖維單向布填充所述陰模插件(21)與所述凹槽(11)底面之間的縫隙。
7.ー種葉片陰模,其特征在于,其膠衣層由權(quán)利要求1-6任一項所述的葉片陰模膠衣層的制作方法制成。
8.一種葉片,包括葉片殼體、主梁帽和剪切肋,其特征在于,所述葉片殼體由權(quán)利要求7所述的葉片陰模制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種葉片陰模膠衣層的制作方法,包括如下步驟制作與所述葉片陽模(1)的凹槽(11)形狀相同的陰模插件(21);在所述葉片陽模(1)的表面涂膠衣(221)和過渡膠衣(222);在所述過渡膠衣(222)上手糊表面氈(223)和短切氈(224);在所述凹槽(11)位置插入所述陰模插件(21)并壓緊;在所述葉片陽模(1)和所述陰模插件(21)形成的組合體的外層鋪設(shè)纖維布。該方法能夠防止樹脂堆積在凹槽(11),從而有效提高模具的分模面的強度。本發(fā)明還公開了一種其膠衣層由上述方法制成的葉片陰模和一種由該葉片陰模制成的葉片,具有相應(yīng)的效果。
文檔編號B29C70/30GK102672970SQ201110056660
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者周緒昌, 杜銀河, 謝文妮, 高嵩 申請人:三一電氣有限責(zé)任公司
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