大梁預制件及其制造方法、葉片及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風力發電機組葉片生產領域，尤其涉及一種大梁預制件及其制造方法、葉片及其制造方法。
【背景技術】
[0002]目前，大量風力發電機組的葉片采用真空灌注成型工藝生產制造。如圖1至圖3所示，葉片的結構通常包括外蒙皮11’、設置在外蒙皮11’上的大梁預制件12’、設置在外蒙皮11’上的芯材13’、內蒙皮14’。在真空灌注過程中，通常將大梁(Spar cap)制作成預制件，如圖4所示，葉片殼體鋪層的鋪放順序為:外蒙皮鋪層、大梁下方連續氈15’、大梁和芯材、內蒙皮鋪層。由于大梁為固體預制件，大梁下方的玻璃纖維布層很難被樹脂浸潤，需要在大梁下方放置連續氈15’ (MAT或CSM)，利用其高滲透率，保證大梁下方的玻璃纖維布層能夠充分浸潤。
[0003]但是，在實際葉片生產過程中，連續氈15’上容易出現與松花蛋上白色花紋類似形狀的氣泡，除偶發真空灌注漏氣外，主要原因是樹脂本身中的氣體在真空作用下中，逐漸釋放，形成氣泡，并流動到連續氈15’上，而連續氈15’為富樹脂區，很容易集聚樹脂以及樹脂中的氣泡，樹脂固化后氣泡留存在連續氈15’內，形成“氣泡”質量缺陷。另外，由于連續氈15’內樹脂含量高，其機械性能較低，由于連續氈15’的存在，對葉片結構有不利影響。
【發明內容】
[0004]本發明的實施例提供一種大梁預制件及其制造方法、葉片及其制造方法，以解決葉片質量不好的問題。
[0005]為達到上述目的，本發明的實施例提供一種大梁預制件制造方法，包括如下步驟:逐層鋪設用于形成外蒙皮的玻璃纖維布層，處于下方的玻璃纖維布層的寬度大于相鄰的上一層的玻璃纖維布層的寬度；在用于形成外蒙皮的玻璃纖維布層上逐層鋪設用于形成大梁預制件主體的玻璃纖維布層；進行真空灌注并成型出大梁預制件。
[0006]進一步地，用于形成外蒙皮的玻璃纖維布層中，處于下方的玻璃纖維布層的寬度與相鄰的上一層的玻璃纖維布層的寬度之差的取值范圍為40mm至60mm。
[0007]進一步地，在進行真空灌注并成型出大梁預制件的步驟中還包括如下步驟:在大梁預制件的玻璃纖維布層上鋪設灌注用輔助材料；在輔助材料上鋪放真空管和導流管；鋪放真空覆膜并密封；開始真空灌注，并固化成型。
[0008]進一步地，在鋪設輔助材料的步驟中包括:依次鋪設脫模布、帶孔隔離膜和導流網。
[0009]根據本發明的另一方面，提供一種大梁預制件，大梁預制件通過上述的制造方法制造，大梁預制件包括大梁預制件主體和一體成型在大梁預制件主體上的外蒙皮。
[0010]根據本發明的另一方面，提供一種葉片制造方法，包括如下步驟:在模具上鋪放大梁預制件，大梁預制件為通過上述的制造方法制造的大梁預制件；在模具上逐層鋪設前緣部分外蒙皮，前緣部分外蒙皮與大梁預制件的外蒙皮逐層搭接，在模具上逐層鋪設后緣部分外蒙皮，后緣部分外蒙皮與大梁預制件的外蒙皮逐層搭接；進行真空灌注并成型。
[0011]進一步地，在進行真空灌注并成型的步驟之前還包括:在前緣部分外蒙皮、后緣部分外蒙皮和大梁預制件的外蒙皮上鋪設芯材；鋪設內蒙皮。
[0012]根據本發明的另一方面，提供一種葉片，葉片包括葉片殼體和大梁預制件，大梁預制件為上述的大梁預制件，大梁預制件的外蒙皮構成葉片殼體的外蒙皮的一部分。
[0013]本發明的實施例的大梁預制件生產方法通過將外蒙皮與大梁預制件主體一體成型，減少了放置連續氈的步驟，進而避免了在連續氈處形成氣泡或富樹脂區，保證了生產出的大梁預制件的性能。
【附圖說明】
[0014]圖1為現有技術中風力發電機組的葉片的剖視圖；
[0015]圖2為現有技術中風力發電機組的葉片的局部剖視圖；
[0016]圖3為現有技術中風力發電機組的葉片的大梁預制件的結構示意圖；
[0017]圖4為現有技術中風力發電機組的葉片的局部放大圖；
[0018]圖5為本發明的實施例的大梁預制件的結構示意圖；
[0019]圖6為本發明的實施例的風力發電機組的葉片的局部放大圖。
[0020]附圖標記說明:
[0021]12’、現有的大梁預制件；30’、現有的腹板；11’、現有的外蒙皮；13’、現有的芯材；14’、現有的內蒙皮；15’、現有的連續氈；11、外蒙皮；12、大梁預制件主體；21、前緣部分外蒙皮;
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明實施例的大梁預制件及其制造方法、葉片及其制造方法進行詳細描述。
[0023]名詞解釋:
[0024]內蒙皮:是指位于大梁和芯材上方(靠近葉片內腔表面)的玻璃纖維布層。
[0025]外蒙皮:是指位于大梁和芯材下方(靠近葉片外表面)的玻璃纖維布層。
[0026]芯材:位于內蒙皮和外蒙皮之間，為提尚蒙皮剛度的夾芯材料，通常為PVC材質或者輕木材質(BALSA)。
[0027]如圖5和圖6所示，本發明的實施例的大梁預制件包括大梁預制件主體12和與該大梁預制件主體12 —體成型的外蒙皮11。由于外蒙皮11 一體成型在大梁預制件主體12上，因此，在進行葉片殼體生產時，無需在對應大梁預制件主體12的位置處再鋪設用于形成外蒙皮的鋪層，也無需考慮滲透的問題，因而可以省去大梁預制件主體12與外蒙皮鋪層之間的連續氈，避免由于連續氈的存在而在連續氈上產生氣泡，還可以防止連續氈影響生產出的葉片殼體的性能。
[0028]該大梁預制件制造方法包括如下步驟:
[0029]逐層鋪設用于形成外蒙皮11的玻璃纖維布層，處于下方的玻璃纖維布層的寬度大于相鄰的上一層的玻璃纖維布層的寬度。具體地，在單獨的專用于生產大梁預制件的模具(此模具的成型面形狀應與對應的要生產葉片的外壁面一致)上鋪設玻璃纖維層，該玻璃纖維層通常為雙軸布或者三軸布或者兩者組合，其用于形成位于大梁預制件主體12下方的外蒙皮U。
[0030]處于下方的玻璃纖維布層的寬度大于相鄰的上一層的玻璃纖維布層的寬度，這樣能夠形成搭接邊，更有利于后續在葉片殼體生產中使用。
[0031]在用于形成外蒙皮11的玻璃纖維布層鋪設完后，在其上逐層鋪設用于形成大梁預制件主體12的玻璃纖維布層。通常用于形成大梁預制件主體12的玻璃纖維布層是但不限于單軸布。
[0032]在鋪設完成后，進行真空灌注并成型出大梁預制件。
[0033]采用上述步驟可以生產出外蒙皮11 一體成型在大梁預制件主體12上的大梁預制件。由此可以解決現有技術中由于連續氈的存在導致的大梁預制件質量不好，影響葉片殼體質量的問題。
[0034]優選地，用于形成外蒙皮11的玻璃纖維布層中，處于下方的玻璃纖維布層的