一種風電葉片用配重塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于風力發電技術領域，具體涉及一種風電葉片用配重塊。
【背景技術】
[0002]當前，風力發電作為清潔環保的新能源利用形式，日益受到各國的重視和開發，裝機總量也在逐步提高。風力發電機包括了許多部件，其中，葉片的作用最為重要。由葉片組成的風輪推動了風機的運轉，最終產生電能。
[0003]一臺風力發電機組，一般由I支、2支、3支或多支風電葉片組成。風輪的轉動，要求多支葉片間的重量、重心互差都在一定設計范圍內，不能大于此要求，否則風機的風輪轉動則不平衡，會嚴重影響風機的發電效率、增加風機的損耗。另外，風輪的總重量也需要達到一定值，進而使風輪具有足夠的承載能力，也保證風輪的固有頻率與風機的固有頻率不同，使風機運轉平穩；但風電葉片的生產，其每個過程都會對最終的重量產生影響，每支葉片的重量、重心和都會不同；為了使同一風輪的風電葉片重量、重心趨于相同、總重量達到設計要求，則要對風電葉片進行配平衡。
[0004]目前，風電葉片的配平衡過程如下所述:首先，對葉片進行根尖部兩點稱量，得到葉片的重量，結合葉片的長度從而計算得到重心、質量等信息，并判斷這些信息和數據是否能滿足風輪要求；接下來，為了能使多支葉片組成一個合格的風輪，需對其中的一支葉片或多支葉片進行配平衡，配平衡的方式為在需要增加重量的葉片上增加一定重量的配重塊，從而達到葉片間重量、重心的調整，并組成合格的風輪；配重塊一般為鐵塊、鉛塊、銅塊等金屬，都能顯著地增加重量；這些金屬也有不足之處，首先，金屬很容易在環境中被腐蝕；再者，金屬不能與葉片的復合材料殼體很好的粘接。如圖1所示，為了克服以上問題，通常用膠粘劑4將內芯I先粘接到葉片殼體3上，并使用由纖維增強復合材料制成的外層4將金屬配重塊覆蓋，加強與葉片殼體3的粘接(見圖2);但是，此過程需要在葉片內部長時間操作，存在以下缺點:第一，加重過程需要現場復合材料手糊加強、固化，過程繁雜，效率低；第二，葉片內部空間狹小、空氣流動性差，長達2個小時左右的粘接時間使配重作業難度加大，尤其是在夏天和氣候炎熱地區，操作者較易疲勞；另外，配重金屬塊多為方板形，不便于作業移動。
【發明內容】
[0005]為解決上述技術問題，本發明的目的是提出一種風電葉片用配重塊。
[0006]本發明為完成上述目的采用如下技術方案:
一種風電葉片用配重塊，所述的配重塊為預制復合材料配重塊；所述配重塊的內部以大密度的金屬或高密度橡膠作為內芯，所述配重塊的外部采用纖維增強樹脂復合材料，纖維增強樹脂復合材料以真空灌注成型或手糊成型的方式形成作為外部保護層和粘接層的外層；以大密度的金屬或高密度橡膠作為內芯，用以使配重塊的重量達到葉片殼體所需配重的重量；以纖維增強樹脂復合材料作為外部保護層，可以避免內芯在環境中遭受腐蝕，起到保護作用；以纖維增強樹脂復合材料作為粘接層，與葉片殼體具有較好的粘接結合性，使配重塊與葉片殼體的粘接更為牢固；大密度金屬或高密度橡膠的內芯與纖維增強樹脂復合材料的外層所形成的配重塊為上小下大的結構；所述配重塊的底面作為與葉片殼體粘接的粘接結合面，由于配重塊底部面積較大，增大了與葉片殼體的粘接面積，進一步提高了配重塊與葉片殼體的粘接結合性能；粘接時，將所述配重塊外層的底面與葉片殼體需要加重的位置進行表面打磨粗糙處理，并清理干凈；然后稱取一定量的膠粘劑，涂抹在配重塊、葉片殼體的結合位置；最后將配重塊粘接在葉片殼體內部。
[0007]所述的大密度金屬為鐵、銅、鉛。
[0008]所述的高密度橡膠為聚乙烯橡膠、異戊橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、聚氨酯橡膠、聚苯乙烯橡膠、氯丁橡膠中的一種或幾種。
[0009]所述的纖維增強樹脂復合材料為玻璃纖維增強不飽和樹脂復合材料、玻璃纖維增強聚酯樹脂復合材料、玻璃纖維增強聚氨酯樹脂復合材料、玻璃纖維增強環氧樹脂復合材料中的一種或幾種。
[0010]所述的膠粘劑可選用環氧膠粘劑或聚氨酯膠粘劑或丙烯酸酯膠粘劑。
[0011]本發明提出的一種風電葉片用配重塊，配重塊的內芯采用金屬內芯或高密度橡膠內芯，提高了配重塊的整體密度；配重塊采用纖維增強樹脂復合材料作為外部保護層和粘接層的外層；以纖維增強樹脂復合材料作為外部保護層，可以避免內芯在環境中遭受腐蝕，起到保護作用；以纖維增強樹脂復合材料作為粘接層，與葉片殼體具有較好的粘接結合性，使配重塊與葉片殼體的粘接更為牢固；大密度金屬或高密度橡膠的內芯與纖維增強樹脂復合材料的外層所形成的配重塊為上小下大的結構；所述配重塊的底面作為與葉片殼體粘接的粘接結合面，由于配重塊底部面積較大，增大了與葉片殼體的粘接面積，進一步提高了配重塊與葉片殼體的粘接結合性能；采用本發明的配重塊可以快速的粘接到葉片殼體的相應位置，后待膠粘劑固化，起到配平衡葉片效果；此配平衡過程簡便、時間短，在環境較差的葉片內部操作時間在30分鐘以內，大大降低了勞動強度。
【附圖說明】
[0012]圖1為傳統配平衡過程中的配重塊粘接示意圖。
[0013]圖2為傳統配平衡過程中手糊覆蓋復合材料層示意圖。
[0014]圖3為本發明配重塊的結構示意圖。
[0015]圖4為本發明配重塊的另一種結構示意圖。
[0016]圖5為采用圖4所述配重塊進行的葉片配平衡粘接示意圖。
[0017]圖中，1、內芯，2、外層，3、葉片殼體，4、膠粘劑。
【具體實施方式】
[0018]結合附圖和具體實施例對本發明加以說明:
如圖3所示，一種風電葉片用配重塊，所述的配重塊為預制復合材料配重塊；所述配重塊的內部以大密度的金屬或高密度橡膠作為內芯1，所述配重塊的外部采用纖維增強樹脂