用于葉片的真空灌注方法與流程

本發明涉及一種真空灌注方法，特別涉及一種用于葉片的真空灌注方法。

背景技術：

葉片作為風力發電裝置最關鍵和最核心的部件之一，其設計與選材決定著風力發電裝置的性能與功率，是保證機組正常穩定運行的重要因素。因此，提高葉片的綜合性能、降低發電成本，對葉片的設計、選材及成型工藝提出了更高的要求。

目前葉片主要成型工藝為真空灌注成型。真空灌注成型中，有機揮發物非常少，改善了勞動條件，減少了操作者與有害物質的直接接觸，滿足人們對環境的要求。而且真空灌注制品表觀質量好，質量穩定性高。

葉片的真空灌注方法主要包括以下步驟：在葉片模具上依次鋪設增強材料、脫模布和導流網；鋪設導流網后，再在導流網上設置導流管；將導流管與真空裝置、注膠管路連接；密封葉片模具；進行真空灌注。

但是，現有技術中，導流管是按照葉片根端(一般在根端0～1.5m)環向進行鋪設。在灌注過程中，先打開根端環向導流管，讓灌注樹脂從0m逐漸滲透到1.5m的位置，之后再灌注葉片其余區域。由于根端的增強材料布層較厚，這一灌注需要耗費較長的時間，灌注效率較低。

另外，在這一灌注過程中，如果加快根端灌注速度，并提前打開其余區域的導流管，根端較厚增強材料布層內的樹脂在向前流動時，被前方向下滲透的樹脂的向后流動影響，其內部的空氣不易排出，則較容易引起根端出現環向發白的現象，真空灌注成型后的葉片質量較差。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術灌注效率較低、葉片質量 較差的缺陷，提供一種用于葉片的真空灌注方法。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種用于葉片的真空灌注方法，包括步驟：在葉片模具上依次鋪設增強材料、脫模布和導流網，其特點在于，在鋪設所述導流網后，所述真空灌注方法還包括以下步驟：

在所述葉片的根端設置抵接于葉片主梁的后緣的一第一導流管，其中，所述第一導流管的軸線方向垂直于所述葉片的弦長方向；

在所述葉片的根端設置抵接于所述葉片主梁的前緣的一第二導流管，其中，所述第二導流管的軸線方向垂直于所述葉片的弦長方向；

在所述第一導流管靠近所述葉片的后緣的一側間隔設置多根第三導流管，其中，每一所述第三導流管的軸線方向垂直于所述葉片的弦長方向；

在所述第二導流管靠近所述葉片的前緣的一側間隔設置多根第四導流管，其中，每一所述第四導流管的軸線方向垂直于所述葉片的弦長方向。

較佳地，所述第一導流管的首端面的中心、所述第二導流管的首端面的中心、多根所述第三導流管的首端面的中心和多根所述第四導流管的首端面的中心位于所述葉片的同一弦長方向上。

所述第一導流管、所述第二導流管、所述第三導流管和所述第四導流管的中心位于所述葉片的同一弦長方向上，即所述第一導流管、所述第二導流管、所述第三導流管和所述第四導流管的起點相同，主要是為了便于控制。

較佳地，所述真空灌注方法還包括步驟：在所述第一導流管靠近所述葉片的后緣的一側間隔設置多根第五導流管；其中，

多根所述第五導流管的軸線方向分別與多根所述第三導流管的軸線方向位于同一直線上，且位于同一直線上的所述第三導流管的末端面與所述第五導流管的首端面之間具有一斷開間隙。

較佳地，所述斷開間隙為100mm。

由于所述葉片的后緣的寬度大于所述葉片的前緣的寬度，在靠近所述葉片的后緣位置處設置多根所述第五導流管，主要為了加快靠近所述葉片的后 緣位置處樹脂的流動速度。

當打開所述第五導流管而關閉所述第三導流管時，為了防止從所述第五導流管流出的樹脂滲透到所述第三導流管而影響所述第三導流管下方所述增強材料布層內的氣泡排出，需要在所述第三導流管的末端面與所述第五導流管的首端面之間留有所述斷開間隙。

將所述斷開間隙設置為100mm，一方面，如果所述斷開間隙過大，所述第三導流管和所述第五導流管之間可能會有部分區域不能被樹脂滲透到；另一方面，如果所述斷開間隙過小，所述斷開間隙基本不起作用，依然會有樹脂從所述第五導流管滲透到所述第三導流管。

較佳地，所述第一導流管、所述第二導流管、每一所述第三導流管、每一所述第四導流管和每一所述第五導流管上均設有一進料口；

所述第一導流管的長度大于所述葉片主梁的長度，所述第一導流管上間隔設置有多個所述進料口。

所述第一導流管的長度較長，為了加快其內樹脂的流動速度，需要將所述第一導流管上的所述進料口設置為多個。且其上所述進料口的個數以及各所述進料口之間的間距需要綜合考慮樹脂流動速度、成本等因素進行設置。

較佳地，在設置所述第一導流管、所述第二導流管、所述第三導流管、所述第四導流管和所述第五導流管后，所述真空灌注方法還包括步驟：鋪設用于密封所述葉片模具的一密封膜；所述密封膜為真空袋膜或真空覆膜。

所述真空袋膜比較薄，而所述真空覆膜相對較厚，可以根據實際需要，選擇使用所述真空袋膜或所述真空覆膜。

較佳地，所述真空灌注方法還包括以下步驟：

s1、分別將所述第一導流管、所述第二導流管、所述第三導流管、所述第四導流管、所述第五導流管與抽真空裝置、注膠管路相連接；

s2、進行真空灌注；其中，

步驟s1位于鋪設所述密封膜之前，步驟s2位于鋪設所述密封膜之后。

較佳地，所述增強材料為玻璃纖維；所述葉片的根端的導流網和所述葉 片的前緣的導流網均為雙層導流網。

所述導流網設置為雙層，一方面，能夠加快所述葉片的根端、所述葉片的前緣內樹脂的流動速度；另一方面，便于迅速地排出所述葉片的根端、所述葉片的前緣內的氣泡。

較佳地，在鋪設所述脫模布后且在鋪設所述導流網之前，所述真空灌注方法還包括步驟：在所述脫模布上鋪設帶孔隔離膜。

鋪設所述帶孔隔離膜主要是為了在所述葉片真空灌注成型后，便于把所述導流網和所述脫模布分開。另外，如果所述脫模布已經過特殊處理，如經過具有不粘附性的特氟龍(聚四氟乙烯)處理，可以較為容易地與所述導流網分開，則該步驟可以省略。

較佳地，相鄰兩所述第三導流管之間的間隙為450～500mm，相鄰兩所述第四導流管之間的間隙為450～500mm，所述第一導流管與緊鄰其的所述第三導流管之間的間隙為450～500mm，所述第二導流管與緊鄰其的所述第四導流管之間的間隙為450～500mm。

以相鄰兩所述第三導流管之間的間隙為例，若所述間隙過大，則可能會出現兩所述第三導流管之間的部分區域不會被樹脂滲透到；若所述間隙過小，則可能會出現兩所述第三導流管之間的部分區域樹脂過多，導致與該部分區域相對應的所述增強材料布層內的氣泡的排出，從而影響真空灌注成型完成后所述葉片的質量。

在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實例。

本發明的積極進步效果在于：

本發明中的用于葉片的真空灌注方法改變了現有技術中葉片的根端的導流管的布置方式，減少了所述葉片真空灌注的時間，提高了灌注效率；避免了所述葉片的根端環向發白現象的發生，提高了所述葉片的質量。

附圖說明

圖1為本發明一較佳實施例的用于真空灌注方法的流程圖。

圖2為本發明一較佳實施例的第一導流管、第二導流管、第三導流管、第四導流管和第五導流管的鋪設結構示意圖。

圖3為本發明一較佳實施例的第一導流管、第二導流管與葉片主梁相對位置的結構示意圖。

附圖標記說明：

1：第一導流管

2：第二導流管

3：第三導流管

4：第四導流管

5：第五導流管

6：弦長方向

7：斷開間隙

8：進料口

9：葉片主梁

100-108：步驟

具體實施方式

下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。

如圖1所示，一種用于葉片的真空灌注方法包括以下步驟：

步驟100，在葉片模具上依次鋪設玻璃纖維、脫模布和導流網；

步驟101，在所述葉片的根端設置抵接于葉片主梁的后緣的一第一導流管1；

步驟102，在所述葉片的根端設置抵接于所述葉片主梁的后緣的一第二導流管2；

步驟103，在第一導流管1靠近所述葉片的后緣的一側間隔設置多根第 三導流管3；

步驟104，在第二導流管2靠近所述葉片的前緣的一側間隔設置多根第四導流管4；

步驟105，在第一導流管1靠近所述葉片的后緣的一側間隔設置多根第五導流管5；

步驟106，分別將第一導流管1、第二導流管2、第三導流管3、第四導流管4、第五導流管5與抽真空裝置、注膠管路相連接；

步驟107，鋪設用于密封所述葉片模具的一密封膜；

步驟108，進行真空灌注。

本實施方式以一種2.0mw/56.5m的風力發電機葉片的真空灌注方法為例。如圖2所示，第一導流管1為1根，第二導流管為1根，第三導流管為3根，第四導流管為2根，第五導流管為3根；第一導流管1的軸線方向垂直于所述葉片的弦長方向6；第二導流管2的軸線方向垂直于所述葉片的弦長方向6；每一根第三導流管3的軸線方向垂直于所述葉片的弦長方向6；每一根第四導流管4的軸線方向垂直于所述葉片的弦長方向6；每一根第五導流管5的軸線方向垂直于所述葉片的弦長方向6。

在本實施方式中，如圖2所示，第一導流管1的首端面的中心、第二導流管2的首端面的中心、3根第三導流管3的首端面的中心和2根第四導流管的首端面的中心位于所述葉片的同一弦長方向6上。

第一導流管1、第二導流管2、第三導流管3和第四導流管4的中心位于所述葉片的同一弦長方向6上，即第一導流管1、第二導流管2、第三導流管3和第四導流管4的起點相同，主要是為了便于控制。

在本實施方式中，如圖2所示，3根第五導流管5的軸線方向分別與3根第三導流管3的軸線方向位于同一直線上，且位于同一直線上的第三導流管3的末端面與第五導流管5的首端面之間具有一斷開間隙7。

在本實施方式中，斷開間隙7為100mm。

由于所述葉片的后緣的寬度大于所述葉片的前緣的寬度，在靠近所述葉 片的后緣位置處設置3根第五導流管5，主要為了加快靠近所述葉片的后緣位置處樹脂的流動速度。

當打開第五導流管5而關閉第三導流管3時，為了防止從第五導流管5流出的樹脂滲透到第三導流管3而影響第三導流管3下方所述增強材料布層內的氣泡排出，需要在第三導流管3的末端面與第五導流管5的首端面之間留有斷開間隙7。

將斷開間隙7設置為100mm，一方面，如果斷開間隙7過大，第三導流管3和第五導流管5之間可能會有部分區域不能被樹脂滲透到；另一方面，如果斷開間隙7過小，斷開間隙7基本不起作用，依然會有樹脂從第五導流管5滲透到第三導流管3。

在本實施方式中，如圖2所示，第二導流管2、每一根第三導流管3、每一根第四導流管4和每一根第五導流管5上均設有一進料口8；如圖2和圖3所示，第一導流管1的長度大于葉片主梁9的長度，第一導流管1上間隔設置有3個進料口8。

第一導流管1的長度較長，將第一導流管1上的進料口8設置為3個，主要是為了加快其內樹脂的流動速度。

第一導流管1上進料口8的個數以及各進料口8之間的間距需要綜合考慮樹脂流動速度、成本等因素進行設置，在其他實施方式中，第一導流管1上進料口8的個數可以根據實際需要設置為不同的個數。

在本實施方式中，所述密封膜為真空袋膜；所述增強材料為玻璃纖維；所述葉片的根端的導流網和所述葉片的前緣的導流網均為雙層導流網。

所述導流網設置為雙層，一方面，能夠加快所述葉片的根端、所述葉片的前緣內樹脂的流動速度；另一方面，便于迅速地排出所述葉片的根端、所述葉片的前緣內的氣泡。

在本實施方式中，步驟100中，在鋪設所述脫模布后且在鋪設所述導流網之前，所述真空灌注方法還包括步驟：在所述脫模布上鋪設帶孔隔離膜。

鋪設所述帶孔隔離膜主要是為了在所述葉片真空灌注成型后，便于把所 述導流網和所述脫模布分開。另外，如果所述脫模布已經過特殊處理，如經過具有不粘附性的特氟龍(聚四氟乙烯)處理，可以較為容易地與所述導流網分開，則該步驟可以省略。

在本實施方式中，為便于區分，將3根第三導流管3分為外側第三導流管、中間第三導流管、內側第三導流管，將2根第四導流管4分為外側第四導流管和內側第三導流管。其中，所述外側第三導流管靠近所述葉片的后緣、所述內側第三導流管緊鄰第一導流管1；所述外側第四導流管靠近所述葉片的前緣、所述內側第四導流管緊鄰第二導流管2。

圖2中，所述外側第三導流管與所述中間第三導流管之間的間隙為450mm、所述中間第三導流管與所述內側第三導流管之間的間隙為500mm、所述內側第三導流管和第一導流管之間的間隙為500mm；所述外側第四導流管與所述內側第四導流管之間的間隙為450mm、所述內側第四導流管和第二導流管之間的間隙為500mm。另外，第一導流管1與第二導流管2之間的間隙為630mm，與所述葉片主梁的寬度相同。

本實施方式中所述葉片的真空灌注方法能夠減少所述葉片真空灌注的時間，提高了灌注效率；另外，能夠避免所述葉片的根端環向發白現象的發生，提高了所述葉片的質量。

雖然以上描述了本發明的具體實施方式，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護范圍。