一种制造用于风轮机叶片的梁帽的方法与流程

本发明涉及风轮机制造技术领域，尤其涉及一种制造用于风轮机叶片的梁帽的方法。

背景技术：

风力发电叶片是通过两个半面分别制作形成一个整叶片，传统叶片的结构件包括：叶根、梁帽、腹板，传统玻璃纤维预制大梁随着叶片尺寸的增加、轻量化的要求，已经慢慢不能满足叶片设计的要求，如今碳纤维拉挤板材的运用使得叶片大型化、轻量化成为可能，通常拉挤板材通过预先铺放，堆叠使得板材成为所需的长度及厚度，通过真空灌注使得树脂能够进入到板材缝隙以及板材层间，拉挤板材在相互堆叠区域纵向，树脂是不能流动的，因此可靠的灌注工艺、可靠的板材设计是必要的。

现阶段，厂家的解决手段是在板材宽度方向，两侧加工成为斜角，使得树脂可以充分流动，从而达到充分浸润的目的，斜角的设计虽然解决灌注问题，但是存在了一定空间的树脂富集区域，此区域的力学结构是比较脆弱的，从而导致粘接不牢固。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种制造用于风轮机叶片的梁帽的方法。

本发明采用如下技术方案：

一种制造用于风轮机叶片的梁帽的方法，包括如下步骤:

s1、提供多个拉挤成型的纤维板材，每个所述纤维板材具有相互对立设置且向纵向延伸的第一侧部和第二侧部，所述第一侧部和所述第二侧部分别包括第一弧形面和第二弧形面，所述第一侧部的第一弧形面和所述第二侧部的第一弧形面之间设置有第一抵接表面，所述第一侧部的第二弧形面和所述第二侧部的第二弧形面之间设置有第二抵接表面，所述第一抵接表面和所述第二抵接表面之间的距离限定了所述纤维板材的厚度；所述第一抵接表面和所述第二抵接表面的两端部之间分别通过第一平面相接，所述第一平面之间的距离限定了所述纤维板材的长度；所述第一侧部和第二侧部的第一弧形面与所述第二弧形面之间分别通过第二平面相接，所述第二平面与所述第一抵接表面和第二抵接表面相垂直，所述第一侧部的第二平面与所述第二侧部的第二平面之间限定了所述纤维板材的宽度；

s2、在模具中沿着竖直方向上堆叠多个所述纤维板材，使得每个所述纤维板材的第二抵接表面与面向堆叠中的相邻纤维板材的第一抵接表面形成界面区域；每个所述纤维板材的第一侧部、第二侧部与面向堆叠中的相邻纤维板材对应的第一侧部、第二侧部之间形成间隙区域，所述界面区域与所述间隙区域相连通；

s3、在堆叠好的纤维板材外表面上包覆一层真空膜，所述真空膜具有一定的弹性，在包覆完毕后，与纤维板材之间形成真空区域，并且开口在其中一个纤维板材的间隙区域一侧；

s4、利用真空泵与所述开口连通并且将所述真空区域抽真空；

s5、将真空泵移开，通过开口供给树脂至相应的间隙区域并致使树脂渗入到相邻纤维板之间的界面区域中；

s6、固化所述树脂以将堆叠的所有纤维板材结合在一起从而形成梁帽。

优选的，所述纤维板材的第一侧部与第二侧部具有向着所述第一抵接表面和第二抵接表面的方向具有逐渐增加的厚度，使得间隙区域向着所述界面区域逐步变窄。

优选的，所述第一弧形面与所述第二弧形面至其圆心处的半径为1-1.5mm。

优选的，在其中一个纤维板材的第二抵接表面覆盖一层导流部，将另一个纤维板材的第一抵接表面与所述导流部相接触，所述导流部位于所述界面区域内。

优选的，所述导流部与所述第一抵接表面和所述第二抵接表面的面积相同。

优选的，所述导流部为玻纤布。

本发明具有以下有益效果:本发明的制造用于风轮机叶片的梁帽的方法在板材宽度方向，两侧加工成为圆角，使得树脂不会富集，可以充分流动，从而达到充分浸润的目的，提高板材之间的结合强度。

附图说明

下面结合附图对本发明作优选的说明：

图1为本发明单个纤维板材立体结构示意图；

图2为本发明两个相邻的纤维板材之间结合结构示意图；

图中标记为:1、第一侧部；2、第二侧部；3、第一弧形面；4、第二弧形面；5、第一抵接表面；6、第二抵接表面；7、第一平面；8、第二平面；9、界面区域；10、间隙区域；11、导流部。

具体实施方式

如图1-2所示，为本发明的一种制造用于风轮机叶片的梁帽的方法，包括如下步骤:

s1、提供多个拉挤成型的纤维板材，每个纤维板材具有相互对立设置且向纵向延伸的第一侧部1和第二侧部2，第一侧部1和第二侧部2分别包括第一弧形面3和第二弧形面4，第一侧部1的第一弧形面3和第二侧部2的第一弧形面3之间设置有第一抵接表面5，第一侧部1的第二弧形面4和第二侧部2的第二弧形面4之间设置有第二抵接表面6，第一抵接表面5和第二抵接表面6之间的距离限定了纤维板材的厚度；第一抵接表面5和第二抵接表面6的两端部之间分别通过第一平面7相接，第一平面7之间的距离限定了纤维板材的长度；第一侧部1和第二侧部2的第一弧形面3与第二弧形面4之间分别通过第二平面8相接，第二平面8与第一抵接表面5和第二抵接表面6相垂直，第一侧部的第二平面8与第二侧部2的第二平面8之间限定了纤维板材的宽度；

s2、在模具中沿着竖直方向上堆叠多个纤维板材，使得每个纤维板材的第二抵接表面6与面向堆叠中的相邻纤维板材的第一抵接表面5形成界面区域9；每个纤维板材的第一侧部1、第二侧部2与面向堆叠中的相邻纤维板材对应的第一侧部1、第二侧部2之间形成间隙区域10，界面区域9与间隙区域10相连通；

s3、在堆叠好的纤维板材外表面上包覆一层真空膜，真空膜具有一定的弹性，在包覆完毕后，与纤维板材之间形成真空区域，并且开口在其中一个纤维板材的间隙区域一侧；具体的，真空系统的抽气侧布置在堆叠纤维板材的一侧，或者是上表面，抽气口的长度与堆叠板材的长度保持一致，或者是任意长度，保证板材真空度各处相一致；

s4、利用真空泵与开口连通并且将真空区域抽真空；

s5、将真空泵移开，通过开口供给树脂至相应的间隙区域10并致使树脂渗入到相邻纤维板之间的界面区域9中；

s6、固化树脂以将堆叠的所有纤维板材结合在一起从而形成梁帽；

纤维板材的第一侧部1与第二侧部2具有向着第一抵接表面5和第二抵接表面6的方向具有逐渐增加的厚度，使得间隙区域10向着界面区域9逐步变窄。

第一弧形面3与第二弧形面4至其圆心处的半径为1-1.5mm；其计算如下。

其中，灌注树脂实时粘度；

灌注树脂25℃粘度；

w：板材宽度；

h：板材厚度；

灌注间隙区域平均克重；

faw：灌注间隙区域实际克重；

根据上述计算可以得出，第一弧形面3与第二弧形面4至其圆心处的最佳半径范围，在此范围内树脂不会富集，可以充分流动。

在其中一个纤维板材的第二抵接表面6覆盖一层导流部11，将另一个纤维板材的第一抵接表面6与导流部11相接触，导流部11位于界面区域9内。

导流部11与第一抵接表面5和第二抵接表面6的面积相同。

导流部11为玻纤布，也可采用尼龙类网格布、聚酯类网格布和芳纶纤维类网格布，具有良好的覆盖功能和树脂导流功能。

同样的，若在长度方向上需要堆叠多个板材，可以先按如上方法制造出一个纵向堆叠板材，再在相邻的两堆板材中，增加灌注区域和玻纤布导流部，进行树脂灌注固化。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。