风力发电机组中叶片的阴模结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种风力发电机组中叶片的阴模结构，涉及风力发电技术，解决了使用现有技术中的阴模结构导致的阴模材料费、加工费等总体费用较高，从而导致叶片的生产成本较高的问题。本实用新型实施例中，所述风力发电机组中叶片的阴模结构，包括多个结构相同的上模和下模，所述上模包括有钢架，所述钢架上支撑固定有玻璃钢壳体；所述钢架上固定有至少一个连接管，所述连接管位于所述玻璃钢壳体下端侧；所述连接管与所述玻璃钢壳体之间通过连接块固定连接。本实用新型主要用于风力发电机组中叶片的生产。
【专利说明】风力发电机组中叶片的阴模结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电【技术领域】，尤其涉及一种风力发电机组中叶片的阴模结构。
【背景技术】
[0002]风力发电机组(简称风机)是将风能转换为电能的装置，其凭借利用可再生能源且污染小等优势越来越受到各国的重视。其中，风机主要由叶片、发电机、机械部件和电气部件等组成。
[0003]在风机叶片生产的过程中，主要通过阴模完成制造，具体地，风机叶片的阴模包括结构相同的上模和下模，上模包括钢架，钢架上通过螺栓支撑固定有玻璃钢壳体，其中，叶片在玻璃钢壳体上加工成型。现有技术中，通常阴模通过阳模加工制造；之后再对上模中的玻璃钢壳体和下模中的玻璃钢壳体分别进行预热；然后在玻璃钢壳体上进行铺层(伴随铺设加热管道的操作)、真空灌注、上胶等操作，以完成叶片的加工(上模和下模分别加工1/2的叶片)；这之后将上模翻转并与固定不动的下模进行对接装配，使叶片彼此粘贴；最后进行脱模、并对叶片进行打磨等操作。其中，叶片的长度较大(通常大于50米)，因此相应的玻璃钢壳体也较大，导致在控制上模翻转的过程中，玻璃钢壳体在自重的作用下，发生变形(翻转到90度时，变形量最大)使叶片也发生形变，影响后续叶片的粘贴。鉴于此，可以在上模和下模的玻璃钢壳体与钢架之间设置随形钢板，且随形钢板与玻璃钢壳体之间通过连接件相连接，从而当玻璃钢壳体发生变形时可以依次从连接件、随形钢板到钢架起到分散力的作用，以尽可能大限度的减小玻璃钢壳体的形变位移。
[0004]在使用上述阴模对叶片进行加工时，由于随形钢板需要整体托住玻璃钢壳体，玻璃钢壳体与叶片的结构相符合，则随形钢板也需要与叶片的表面结构相符合，因此随形钢板整体较大，导致阴模的材料费、加工费的总体费用较高，从而导致叶片的生产成本较高。
实用新型内容
[0005]本实用新型的实施例提供一种风力发电机组中叶片的阴模结构，解决了使用现有技术中的阴模结构导致的阴模材料费、加工费等总体费用较高，从而导致叶片的生产成本较高的问题。
[0006]为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案:
[0007]一种风力发电机组中叶片的阴模结构，包括多个结构相同的上模和下模，所述上模包括有钢架，所述钢架上支撑固定有玻璃钢壳体；所述钢架上固定有至少一个连接管，所述连接管位于所述玻璃钢壳体下端侧；所述连接管与所述玻璃钢壳体之间通过连接块固定连接。
[0008]其中，所述钢架包括两个竖梁以及连接在所述竖梁之间的横梁，所述玻璃钢壳体通过螺栓支撑固定在所述竖梁上。
[0009]具体地，所述连接管包括有两个，且均为中空筒状钢管，两个所述钢管相互交叉设置；每个所述钢管一端焊接固定在竖梁上、另一端焊接固定在横梁上。
[0010]其中，所述中空筒状钢管的横截面为矩形，所述钢管的壁厚为4毫米。
[0011 ] 优选地，所述矩形为棱边为40毫米的正方形；或，所述矩形为长棱边为40毫米、短棱边为30晕米的长方形。
[0012]实际应用时，所述连接块包括固定连接的圆钢和连接件，所述圆钢的球端嵌入所述连接件一端中；所述圆钢的平板端粘接固定在所述玻璃钢壳体上，所述连接件另一端与所述连接管表面焊接固定。
[0013]进一步地，所述连接件与所述连接管之间通过钢板焊接固定。
[0014]进一步地，每个所述连接管与所述玻璃钢壳体之间设有至少两个所述连接块。
[0015]其中，交叉设置的两个所述连接管外表面相互接触。
[0016]实际应用时，所述连接管为多个，且均为中空支柱结构；多个所述支柱竖直连接在所述玻璃钢壳体与所述钢架的横梁之间。
[0017]本实用新型实施例提供的风力发电机组中叶片的阴模结构中，包括多个结构相同的上模和下模，其中上模包括有钢架，钢架上支撑固定有玻璃钢壳体；钢架上固定有至少一个连接管，且连接管位于玻璃钢壳体下端侧；连接管通过连接块与玻璃钢壳体固定连接。由此分析可知，当玻璃钢壳体在加热过程中受热膨胀或翻转过程中发生变形时，可以依次通过连接块、一个(或多个)连接管、钢架将变形力分散，从而尽可能大限度的减小玻璃钢壳体的形变位移。由于本实用新型提供的阴模结构中采用一个(或多个)连接管代替现有技术中的大型随形钢板，连接管在装配时，无需与玻璃钢壳体表面相符合，因此减少了所用钢材，从而减少了材料费；且原随形钢板可能会因玻璃钢壳体的制作偏差导致无法装配而重新加工，而连接管结构简单，能够采用现场量尺寸配材料的方式，避免了返工，从而减少了加工费，因此本实用新型提供的阴模结构减少了阴模的材料费和加工费等总体费用，从而降低了叶片的生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例中风力发电机组中叶片的阴模结构示意图；
[0019]图2为图1中圆形框图A内的局部放大示意图；
[0020]图3为本实用新型另一实施例中风力发电机组中叶片的阴模结构示意图；
[0021]图4为本实用新型又一实施例中风力发电机组中叶片的阴模结构示意图。
[0022]图中:I为钢架、11为竖梁、12为横梁；2为玻璃钢壳体；3为连接管、钢管；4和4'为连接块、41为圆钢、42为连接件；5为固定件；6为钢板。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型实施例一种风力发电机组中叶片的阴模结构进行详细描述。
[0024]本实用新型实施例提供一种风力发电机组中叶片的阴模结构，如图1所示，包括多个结构相同的上模和下模(图1所示为其中的一个上模结构)，上模包括有钢架1，钢架I上支撑固定有玻璃钢壳体2 ;钢架I上固定有至少一个连接管3，连接管3位于玻璃钢壳体2下端侧；连接管3与玻璃钢壳体2之间通过连接块4固定连接。[0025]本实用新型实施例提供的风力发电机组中叶片的阴模结构中，包括多个结构相同的上模和下模，其中上模包括有钢架，钢架上支撑固定有玻璃钢壳体；钢架上固定有至少一个连接管，且连接管位于玻璃钢壳体下端侧；连接管通过连接块与玻璃钢壳体固定连接。由此分析可知，当玻璃钢壳体在加热过程中受热膨胀或翻转过程中发生变形时，可以依次通过连接块、一个(或多个)连接管、钢架将变形力分散，从而尽可能大限度的减小玻璃钢壳体的形变位移。由于本实用新型提供的阴模结构中采用一个(或多个)连接管代替现有技术中的大型随形钢板，连接管在装配时，无需与玻璃钢壳体表面相符合，因此减少了所用钢材，从而减少了材料费；且原随形钢板可能会因玻璃钢壳体的制作偏差导致无法装配而重新加工，而连接管结构简单，能够采用现场量尺寸配材料的方式，避免了返工，从而减少了加工费，因此本实用新型提供的阴模结构减少了阴模的材料费和加工费等总体费用，从而降低了叶片的生产成本。
[0026]需要补充，上述所述变形力主要为玻璃钢壳体2自身重力，由于玻璃钢壳体2的形状不规则，其在加热和翻转的过程中，在重力作用下会发生变形。
[0027]在实际应用时，为了使钢架I更稳固地支撑住玻璃钢壳体2，通常可以采用两个竖梁11之间焊接有两个横梁12，然后将玻璃钢壳体2的法兰边通过螺栓等固定件5支撑固定在竖梁11上。其中，竖梁11具有一定宽度，通常控制在80毫米至100毫米之间，可以为90晕米。
[0028]在实际应用中，可以在玻璃钢壳体2与钢架I之间设置一个连接管3，如图3所示，连接管3可以直接固定在两个竖梁11之间，此时经过试验进行受力分析，对变形力的分散作用较低。因此，在图3中，连接管3的一端焊接固定在竖梁11上、另一端焊接固定在横梁12上，此时，玻璃钢壳体2受力变形时，能够通过连接块4将力分散到钢架I的竖梁11和横梁12上,从而使变形力充分分散。
[0029]本实施例中，为了更好地分散玻璃钢壳体2变形时的力，如图1所示，上述连接管3包括有两个，且均为中空筒状钢管，两个中空筒状钢管3相互交叉设置；由于相同重量下，空心钢管比实心钢管所能承受的扭力矩更大，因此支撑相同重量的玻璃钢壳体2时，中空筒状的钢管比实心的钢管支撑作用更好。其中，每个钢管3的一端焊接固定在竖梁11上、另一端焊接固定在横梁12上，且在交叉部位两个连接管3的外表面可以相互接触，可以起到共同分散力的作用。由此当玻璃钢壳体2发生变形时，就可以通过连接块4将力同时传播到两个连接管3上，并由两个连接管3同时分散到钢架I的各个横梁12和竖梁11上不同的位置，从而以尽可能大限度的减小玻璃钢壳体2的形变位移。
[0030]其中，在保证钢管3的强度和刚度能够足以支撑玻璃钢壳体2的前提下，上述中空筒状钢管3的横截面可以优选为矩形，且矩形的钢管3便于与连接块4连接。考虑到市面上所提供的矩形钢管3的价位，上述矩形钢管3的横截面可以优选为棱边长为40毫米的正方形或长棱边为40毫米、短棱边为30毫米的长方形；且钢管3的壁厚可以优选为4毫米，当然在符合成本预算的前提下，钢管3的壁厚也可以选为其它合理型号，例如壁厚为5毫米。由此可知本实施例中的钢管3的型号可以有多种选择,如40mm*40mm*4mm(分别对应矩形钢管 3 的横截面的长 * 宽 * 钢管厚度)、40mm*30mm*4mm、40mm*40mm*5mm、40mm*30mm*5mm 等,可以根据实际生产中不同规格的玻璃钢壳体2灵活选用上述连接管3。
[0031]此处需要说明的是，具体应用到不同规格的玻璃钢壳体2时，为了尽可能大限度的减小玻璃钢壳体2的形变位移，且尽可能准确地选出适合的连接管3的型号，可以通过使用不同规格的玻璃钢壳体2进行试验，对上模翻转到90度时进行工况力学分析(90度位置是翻转过程中形变量达到最大时刻的位置)，以及热变形应变分析。若系统中玻璃钢壳体2的形变最大位移值比现有技术中使用随形钢板时的形变最大位移值更大，则需选取壁厚更大的连接管3代替实施，以在使用钢管3降低材料费的前提下，不影响和/或降低玻璃钢壳体2的变形量。
[0032]本实施例中，如图2所示，固定连接玻璃钢壳体2与连接管3的连接块4可以包括固定连接的圆钢41和连接件42。图2中，圆钢41为一端为球状(或圆环体、圆板状)、另一端为平板状的结构，连接件42则为长方体结构，具体地，圆钢41的表面缠裹有玻璃钢布(如图2中深色线条所示)，从而圆钢41的平板端通过玻璃钢布稳固粘接固定在玻璃钢壳体2上，圆钢41的球端(或圆环端、圆板端)则嵌入连接件42 —端中，以保证圆钢41与连接件42稳固、可靠连接，最后将连接件42另一端与钢管3表面焊接，从而完成玻璃钢壳体2与连接管3的连接。其中，当玻璃钢壳体2发生变形时，圆钢41与连接件42的连接处由于相对较弱，也能够起到变形吸能的作用，进一步减轻玻璃钢壳体2的变形量。
[0033]进一步地，连接件42与连接管3之间还可以通过钢板6焊接固定，如图3所示。由于连接块4的规格统一，是批量生产的，于是在实际应用中有可能会出现各别部位的连接块4的连接件42无法接触到连接管3，则需在相应的位置添加钢板6 ;而且，通过设置钢板6能够增大连接件42与连接管3的接触面积，保证焊接固定的牢固性。当然，也可以将相应位置的连接块4设为长度更大的连接块4,，方便连接件42与连接管3之间的连接，如图1所示。
[0034]为了均匀地传播、分散玻璃钢壳体2在加热过程中受热膨胀或翻转过程中发生变形时的力，连接块4的数量具体可以为，每个连接管3与玻璃钢壳体2之间可以设有至少两个连接块4，实际数量可以根据实验确定。
[0035]图1中，上模通过在钢架I上固定两个交叉设置的连接管3，来完成玻璃钢壳体2的制成以及分散变形力的作用；也可以如图4所示，在玻璃钢壳体2与钢架I之间设置多个为中空支柱结构的连接管3。具体可以为，多个支柱型连接管3竖直连接在玻璃钢壳体2与钢架I的横梁12之间，当然支柱型连接管3与玻璃钢壳体2之间还可以通过连接块4等完成连接固定。其中，支柱型连接管3的一端表面缠裹有玻璃钢布，并与玻璃钢壳体2粘接固定；另一端与钢架I的横梁12焊接固定。从而当玻璃钢壳体2发生变形时，就可以将变形力通过多个支柱型连接管3同时分散到钢架I上不同的位置，从而以尽可能大限度的减小玻璃钢壳体2的形变位移。
[0036]下面借助图1对上述实施例描述的风力发电机组中叶片的阴模结构的制作过程进行详细的说明。
[0037]首先，玻璃钢壳体2主要通过阳模加工制造完成，并在外表面与表面缠裹有玻璃钢布的圆钢41的平板端粘接固定；其次，将钢架I倒扣在玻璃钢壳体2上，调节到既定位置，其中钢架I的竖梁11应与玻璃钢壳体2的法兰边对齐，并通过螺栓等固定件5连接固定在竖梁11上；然后，采用现场量尺寸配材料的方式，以实际的距离(相应的横梁12与竖梁11之间的距离)为下料的依据，从而配焊连接管3，使其呈十字交叉状；最后，焊接连接块4的连接件42，一端焊接在圆管41上，另一端焊接在连接管3上。[0038]其中，现有技术中的随形钢板的形状是依据理论的玻璃钢壳体2的数据在电脑中绘制出来的，若是实际制作出来的玻璃钢壳体2的相关数据与理论值有所偏差，会产生随形钢板装不进去或者空隙过大的缺陷，导致返工；或者将就着将随形板焊接在钢架I的侧面，于是将会发生浪费材料及人力，提高成本或者影响整个钢架I的支撑效果的问题。本实用新型提供的阴模结构中采用一个(或多个)连接管3代替现有技术中的大型随形钢板，因此减少了所用钢材，便减少了材料费；且连接管3采用现场量尺寸配材料的方式，避免了返工，便减少了加工费。因此本实用新型提供的阴模结构减少了阴模的材料费和加工费等总体费用，从而降低了叶片的生产成本。
[0039]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种风力发电机组中叶片的阴模结构，包括多个结构相同的上模和下模，其特征在于，所述上模包括有钢架，所述钢架上支撑固定有玻璃钢壳体； 所述钢架上固定有至少一个连接管，所述连接管位于所述玻璃钢壳体下端侧；所述连接管与所述玻璃钢壳体之间通过连接块固定连接。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组中叶片的阴模结构，其特征在于，所述钢架包括两个竖梁以及连接在所述竖梁之间的横梁，所述玻璃钢壳体通过螺栓支撑固定在所述竖梁上。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组中叶片的阴模结构，其特征在于，所述连接管包括有两个，且均为中空筒状钢管，两个所述钢管相互交叉设置； 每个所述钢管一端焊接固定在竖梁上、另一端焊接固定在横梁上。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组中叶片的阴模结构，其特征在于，所述中空筒状钢管的横截面为矩形，所述钢管的壁厚为4毫米。
5.根据权利要求4所述的风力发电机组中叶片的阴模结构，其特征在于，所述矩形为棱边为40毫米的正方形； 或，所述矩形为长棱边为40毫米、短棱边为30毫米的长方形。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组中叶片的阴模结构，其特征在于，所述连接块包括固定连接的圆钢和连接件，所述圆钢的球端嵌入所述连接件一端中； 所述圆钢的平板端粘接固定在所述玻璃钢壳体上，所述连接件另一端与所述连接管表面焊接固定。
7.根据权利要求6所述的风力发电机组中叶片的阴模结构，其特征在于，所述连接件与所述连接管之间通过钢板焊接固定。
8.根据权利要求6或7所述的风力发电机组中叶片的阴模结构，其特征在于，每个所述连接管与所述玻璃钢壳体之间设有至少两个所述连接块。
9.根据权利要求3所述的风力发电机组中叶片的阴模结构，其特征在于，交叉设置的两个所述连接管外表面相互接触。
10.根据权利要求2所述的风力发电机组中叶片的阴模结构，其特征在于，所述连接管为多个，且均为中空支柱结构；多个所述支柱竖直连接在所述玻璃钢壳体与所述钢架的横梁之间。
【文档编号】B29C33/00GK203779739SQ201420189504
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】樊祥希, 王建华, 王茂芳 申请人:北京金风科创风电设备有限公司