专利名称：一种可制作不同叶根的风轮叶片模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电设备的制造领域，特别是关于一种风力发电机风轮叶片的制
造模具。
背景技术：
风力发电机组所使用的风轮叶片是由玻璃钢或碳纤维复合材料制成，在制造一个型号的风轮叶片之前，需要对叶片整体进行设计，并同时相应的设计用于制造所述叶片的模具。由于不同的风力发电机组对于叶片根部连接的要求不同，使某一个特定型号的叶片不能满足多个不同型号风力发电机组的需求，而在叶片的生产制造过程中，叶片生产制造必须依赖的模具，对于不同的叶片需要对应制作不同的模具来生产。这种大型的模具，其制造成本较大，而随着叶片长度的增加，叶片的制造成本也大幅度增加，同时也使风力发电项目完成工期受到重新制作模具的影响，而影响工程进度。目前，风力发电机的叶片制作模具包括整体式的叶片模具，其包括一个上模和一个下模。但因其体积庞大，运输困难，而后又相关设计人员设计出分段式的叶片制作模具，这种分段式模具主要是将原本整体的模具，改成一节一节的形式，当运输到目的地之后，在使用时临时将各段拼接在一起使用，以制作所需要的叶片。然而上述分段式的模具，仍然需要根据特定风力发电机组的功率需要，设计特定的叶片，并根据叶片设计所述的分段式模具。由于不同的叶片具有不同的总长度，扭角分布，边缘曲线、叶片根端的节圆直径以及螺栓数量(用以与轮毂相连接)，因此上述分段式的模具，无法解决叶片的制造成本高昂，工期过长的缺陷，也使得模具生产厂家经常需要应付不同客户的要求，而制作不同的模具，不能及时供应市场的需求，无法提高模具的利用率。
发明内容
·[0004]为了解决上述技术问题，本发明人积累了多年从事所述技术领域的经验，经其多年的研究和发现，虽然风力发电机组的功率不同，所需要的风轮叶片的长度、扭角、与轮毂相连接之处的节圆直径及螺栓数量也不同，但是只要保持叶片主体部分不变，而依据具体需要改变叶片的叶根部分，就能够组合搭配出适用于多个不同功率的风力发电机组所需要的叶片，并不一定必须每次都重新设计一个叶片所有部分。其中所称叶片主体部分是指，沿叶片的最大弦长位置形成一个截面，从叶片的安装位置(与轮毂的连接位置)沿展向延伸至该截面的部分均可称之为叶片的叶根部分，而另一部分称之为叶片的主体部分。为了解决现有技术所存在的问题，以及基于上述经验知识，本发明人研制出本实用新型的一种可制作不同叶根的风轮叶片模具，用于相应制作不同风力发电机组所需的风轮叶片。本实用新型的技术方案为:一个主体模具及一个叶根模具，所述主体模具与所述叶根模具可拆卸的连接在一起组成一个工作模具本体，其中所述主体模具与所述叶根模具的对接处定义为工作模具本体的分段面，所述分段面位于所述工作模具本体的根端至所述工作模具本体最大弦长以及包括最大弦长之间的任意一个截面上。本实用新型的一个实施例中，所述主体模具包括能够上下相互扣合的上主体模具和下主体模具。本实用新型的一个实施例中，所述叶根模具能够上下相互扣合的上叶根模具和下叶根模具。本实用新型的一个实施例中，所述分段面位于所述工作模具本体最大弦长处的截面上。本实用新型的一个实施例中，所述分段面位于所述工作模具本体的根端至所述工作模具本体最大弦长位置之间的截面上。本实用新型的一个实施例中，所述叶根模具和主体模具又分别由数个分段模具连接所组成。本实用新型的一个实施例中，所述叶根模具与所述主体模具之间以对接法兰相连接。本实用新型的一个实施例中，所述上叶根模具和上主体模具的外侧以及下叶根模具和下主体模具外侧均设有数个定位耳，所述定位耳设于相应对接面的两侧且位于同一条直线上，并以栓杆相穿设，以保证连接精密度及气密性。本实用新型的一个实施例中，所述上主体模具与上叶根模具，以及下主体模具及下叶根模具工作面为光滑面。利用本实用新型的风轮叶片模具，使叶片模具采用分段设计制造，分段设计制造完成后合并成一体生产叶片，分段的位置可以在叶根到最大弦长之间的某一个截面上。从分段截面至叶尖的模具保·持不变，制造(节圆直径或螺栓数量)不同的叶根模具，与主体模具(分段截面至叶尖的模具)合并使用，生产制造出适用于不同连接的叶片。使一个型号主体模具，能够搭配不同的叶根模具，可以满足不同连接的需求。保证市场需求的同时，大大降低叶片制造成本，提高风力发电机组的风轮叶片的制造质量，降低市场的风险，以提高叶片的可利用率，减少模具的库存量。
图1为本实用新型一个较佳实施例分解图。图2为本实用新型的另一个实施例的分解图。图3为本实用新型的上叶根模具与上主体模具连接示意图
具体实施方式
以下为结合实施例对本实用新型的详细说明。如图1所示，为本实用新型的第一实施例，其工作模具本体I包括一个叶根模具11和主体模具12，叶根模具11与主体模具12以可拆卸的方式连接在一起，以生产所需要型号的叶片。该叶根模具11包括可相互扣合的一个上叶根模具111和下叶根模具112，该主体模具12包括可相互扣合的一个上主体模具121和下主体模具122。该上叶根模具111与上主体模具121之间可拆卸地连接在一起构成一个上模部分，该下叶根模具112与下主体模具122之间可拆卸地连接在一起构成一个下模部分。使用时，所述上下模合模构成工作模具本体I。其中上叶根模具111与上主体模具121的对接面所具有的弦长Hl为整个上模的最大弦长，意即弦长Hl大于等于上模各处的弦长，下叶根模具112与下主体模具122的对接面所具有的弦长H2为整个下模的最大弦长，意即弦长H2大于等于下模各处的弦长。其中，弦长Hl等于弦长H2。借助上述的结构的模具，当需要制作第一种型号的叶片时，则应用第一种型号的上叶根模具111和下叶根模具112，以构成的第一型号的叶根模具11，并使第一型号的叶根模具11组合一主体模具12 (包括相互扣合的上主体模具121和下主体模具122)构成第一型号的工作模具本体1，然后经密封、注胶、固化、开模等处理制作得到所需要的第一型号的叶片。而当需要制作第二种型号的叶片时，则应用第二种型号的上叶根模具111和下叶根模具112，以替换掉第一型号的上叶根模具111和下叶根模具112，以组成第二型号的工作模具本体1，制成第二型号的叶片。制作好的叶片的组装端(叶根的根端)，沿外周打出数个安装孔或于注胶成型时通过预埋螺栓套的方式形成该数个安装孔，通过这些安装孔与轮毂的组装部的安装孔对齐，并以螺栓连接，以组装得到所需的风力发电机组的风轮。对于上述过程，也可根据叶片叶根根端数个安装孔(螺栓孔)，对应设计相应的叶根模具，使在整个叶片成型的过程中，同时于叶片叶根根端一次成型该数个安装孔。连接这些安装孔的中心形成的圆周为节圆，其直径为节圆直径。不同的风力发电机组所需要安装的风轮叶片，其节圆直径大小不完全相同，而安装孔的数量也有多少之别。因此，节圆直径大致反映了叶片叶根根端的直径，以及相应叶根模具的内径。其中第一型号的上叶根模具111和下叶根模具112与第二型号的上叶根模具111和下叶根模具112具有不同的长度、宽窄变化、扭角、不同节圆直径、不同安装孔(或预埋螺栓套)。借此，以使所拼合成的工作模具本体I可分别制作出具有不同的长度、边缘曲线、扭角、节圆直径等，使同一个叶片主体模具12能够搭配不同的叶片叶根模具11而制成出不同型号的风轮叶片。更进一步的，亦 可使上叶根模具111和上主体模具121，下叶根模具112和下主体模具122各自再分别由数个分段模具连接所组成，这样更可方便模具的制作、运输和存放。又如图2所示，本实用新型的第二实施例。第二实施例与第一实施例的区别仅在于，其中上叶根模具111与上主体模具121的对接面所具有的弦长Hl并不为上模的最大弦长，而下叶根模具112与下主体模具122的对接面所具有的弦长H2也不为下模的最大弦长。换句话说，使叶根模具11与主体模具12的对接面位于整个工作模具本体I的根端至工作模具本体最大弦长之间的一个截面上，例如，在1/2的位置。又如图3所示，在第一实施例方案上，进一步改进是:于上叶根模具111和上主体模具121外侧分别形成对接法兰113和114，而下叶根模具112和下主体模具122外侧亦分别形成对接法兰。对接法兰113和114上形成各数个小型穿孔，以螺栓穿过小型穿孔，使上叶根模具111和上主体模具121组接在一起，而下叶根模具112和下主体模具122亦通过对接法兰组接在一起。此外，于上模的对接面两侧，分别形成至少一个定位耳3，较佳设有偶数个定位耳3，而于对接面两侧平均分配、且呈直线设置。例如，所示图3中为4个定位耳(仅以上模为例说明)，借助一个栓杆5穿过位于对接面一侧的定位耳3、法兰面113和114、以及对接面另一侧的定位耳3。借此，以进一步增加上叶根模具111和上主体模具121，下叶根模具112和下主体模具122在拼接时的精确性，以及保证拼接后工作模具本体I的气密性。另外，需要做到的是，使叶根模具11与主体模具12的内侧面，即工作模具本体I的工作面为光滑的表面，以满足气动性能的要求。本实用新型的可制作叶片可变的风轮叶片的模具，实际上提供了一种风力发电机组风轮叶片的制造方法，在叶片生产制造过程中，可以依据市场需求及叶片设计要求，在叶片主体部分外形设计等不变的条件下，采用不同的叶片根部设计，制造不同的叶根模具，与叶片主体模具组合形成新的叶片生产模具，生产新的叶片，以满足市场不断变化的需求，降低叶片制造成本，加快叶片生广效率，提闻叶片及机组的安全性，并提闻机组的可利用率。本实用新型的有益效果在于，借助同一套主体模具能满足多个不同风力电机组的要求，降低了叶片研制成本，降低了叶片制造成本，缩短了叶片生产周期，提高了叶片生产效率，同时也提高了叶片模具的利用 率。
权利要求1.一种可制作不同叶根的风轮叶片模具，包括:一个主体模具及一个叶根模具，所述主体模具与所述叶根模具可拆卸的连接在一起组成一个工作模具本体，其特征是:所述主体模具与所述叶根模具的对接处定义为工作模具本体的分段面，所述分段面位于所述工作模具本体的根端至所述工作模具本体最大弦长以及包括最大弦长之间的任意一个截面上。
2.如权利要求1所述的可制作不同叶根的风轮叶片模具，其特征在于:所述主体模具包括能够上下相互扣合的上主体模具和下主体模具。
3.如权利要求2所述的可制作不同叶根的风轮叶片模具，其特征在于:所述叶根模具能够上下相互扣合的上叶根模具和下叶根模具。
4.如权利要求1或3所述的可制作不同叶根的风轮叶片模具，其特征在于:所述分段面位于所述工作模具本体最大弦长处的截面上。
5.如权利要求1所述的可制作不同叶根的风轮叶片模具，其特征在于:所述叶根模具和主体模具又分别由数个分段模具连接所组成。
6.如权利要求4所述的可制作不同叶根的风轮叶片模具，其特征在于:所述叶根模具和主体模具又分别由数个分段模具连接所组成。
7.如权利要求1所述的可制作不同叶根的风轮叶片模具，其特征在于:所述叶根模具与所述主体模具之间以对接法兰相连接。
8.如权利要求3所述的可制作不同叶根的风轮叶片模具，其特征在于:所述上叶根模具和上主体模具的外侧以及下叶根模具和下主体模具外侧均设有数个定位耳，所述定位耳设于相应对接面的两侧且位于同一条直线上，并以栓杆相穿设，以保证连接精密度及气密性。
9.如权利要求3所述的可制作不同叶根的风轮叶片模具，其特征在于:所述上主体模具与上叶根模具，以及·下主体模具及下叶根模具工作面为光滑面。
专利摘要一种可制作不同叶根的风轮叶片模具，包括一个主体模具及一个叶根模具，所述主体模具与所述叶根模具可拆卸的连接在一起组成一个工作模具本体，其中所述主体模具与所述叶根模具的对接处定义为工作模具本体的分段面，所述分段面位于所述工作模具本体的根端至所述工作模具本体最大弦长之间的任意一个截面上。借助上述模具结构，使一个型号主体模具，能够搭配不同的叶根模具，可以满足不同连接的需求。保证市场需求的同时，大大降低叶片制造成本，提高风力发电机组的风轮叶片的制造质量，降低市场的风险，以提高叶片的可利用率，减少模具的库存量。
文档编号B29C70/54GK203141853SQ20132001566
公开日2013年8月21日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者庄岳兴 申请人:庄岳兴