制作风力发电机组叶片的模具和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种制作风力发电机组叶片的模具和方法。
【背景技术】
[0002]随着风力发电技术的发展，风力发电机组的功率越来越大，相应地需要风力发电机组能够捕获更多的风能而为了捕获更多的风能，制作出的风力发电机组的叶片也在逐渐变大。
[0003]风力发电机组叶片包括上壳体、下壳体、大梁和腹板等。其中，大梁对叶片的上壳体和下壳体的支撑起到了关键的作用。在叶片的制作过程中，通常将大梁作为预制件，即使用单独的大梁模具制作大梁，然后在生产叶片时直接在风力发电机组叶片模具中放入制作好的大梁，再施行后续步骤完成对叶片的制作。
[0004]在现有技术中，为了保证预制出的大梁在叶片模具中的位置，通常使用大梁定位工装固定好大梁，然而，在铺设大梁上方的玻纤材料和真空灌注材料时，需要将大梁定位工装撤除，此时由于大梁的质量很大，且其位置通常不在叶片模具截面的最低点，这使得大梁会受重力作用而产生滑移现象，致使大梁偏离预定位置。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种制作风力发电机组叶片的模具和方法，以解决大梁容易滑移的问题。
[0006]为达到上诉目的本发明实施例提供了一种制作风力发电机组叶片的模具，包括用于成型风力发电机组叶片的上模具和下模具，在上模具和/或下模具上设置有止挡凸起，止挡凸起位于其所在的模具的大梁预制件放置位置的高度较低的一侧。
[0007]进一步地，止挡凸起为多个，且沿其所在的模具的长度方向依次间隔设置。
[0008]进一步地，止挡凸起的凸起方向与其所在的模具的拔模方向一致。
[0009]进一步地，止挡凸起为第一止挡销，第一止挡销所在的模具上设置有安装孔，第一止挡销设置在安装孔内。
[0010]进一步地，止挡凸起为第二止挡销，第二止挡销的靠近其所在的模具的一侧设置有粘接胶层，第二止挡销通过粘接胶层粘接在模具上。
[0011]进一步地，止挡凸起为玻璃钢材质。
[0012]根据本发明的另一方面，提供一种制作风力发电机组叶片的方法，该方法使用上述的制作风力发电机组叶片的模具，方法包括如下步骤:SO1:在制作风力发电机组叶片的模具上确定大梁预制件放置位置，并在大梁预制件放置位置的高度较低的一侧设置止挡凸起；S02:在制作风力发电机组叶片的模具上铺设玻璃纤维布层，并在玻璃纤维布层上开设孔，以供止挡凸起穿过；S03:将大梁预制件放置到预定的大梁预制件放置位置，使大梁预制件的高度较低的侧面贴合在止挡凸起上；S04:后续加工步骤，完成叶片生产。
[0013]进一步地，在步骤SOl中包括如下步骤:S011a:在制作风力发电机组叶片的模具上开设安装孔或在制造制作风力发电机组叶片的模具时预成型出安装孔；S012a:将止挡凸起放置在安装孔内。
[0014]进一步地，在步骤SOl中包括如下步骤:S011b:在止挡凸起的靠近制作风力发电机组叶片的模具表面上设置粘接胶层，并通过粘接胶层将止挡凸起粘接在制作风力发电机组叶片的模具上。
[0015]进一步地，步骤S04包括如下步骤:S041:铺设后续玻璃纤维布层和真空灌注材料；S042:完成叶片壳体灌注；S043:粘接腹板，并合模；S044:脱模；S045:将凸出于叶片壳体外侧面的止挡凸起打磨移除。
[0016]本发明的实施例提供的一种制作风力发电机组叶片的模具，通过在制作叶片壳体的模具上对应大梁的位置处设置用于止挡并限位大梁的止挡凸起，解决了大梁容易滑移的问题。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的实施例的风力发电机组叶片的局部剖视图；
[0018]图2为本发明的实施例一的制作风力发电机组叶片的模具的局部的剖视结构示意图；
[0019]图3为本发明的实施例二的制作风力发电机组叶片的模具的局部的剖视结构示意图；
[0020]图4为本发明的实施例二的制作风力发电机组叶片的模具的过渡模具的结构示意图；
[0021]图5为本发明的实施例三的制作风力发电机组叶片的模具的局部的的剖视结构示意图；
[0022]图6为本发明的实施例三的安装第二止挡销的固定工作的俯视结构示意图；
[0023]图7为本发明的实施例的制作风力发电机组叶片的方法的流程图。
[0024]附图标记说明:1、上模具；2、大梁预制件；3、止挡凸起；31、第一止挡销；32、第二止挡销；4、安装孔；5、粘接胶层；7、芯材；8、固定工作；81、通孔；9、过渡模具；91、凸起。
【具体实施方式】
[0025]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例的制作风力发电机组叶片的模具和方法进行详细描述。
[0026]如图1所示，其为风力发电机组叶片的局部剖视图。
[0027]通常叶片分为上壳体和下壳体，相应地，用于制作风力发电机组叶片的模具分为上模具和下模具。在生产风力发电机组叶片时，上壳体通过上模具成型，下壳体通过下模具成型，然后将上壳体和下壳体粘接成型出风力发电机组叶片。
[0028]沿叶片的厚度方向叶片包括依次设置的外蒙皮、大梁预制件2和芯材7、内蒙皮等。其中大梁预制件2和芯材7构成同一层。
[0029]实施例一
[0030]如图2所示，其为本发明的实施例一的用于制作风力发电机组叶片的模具的局部的剖视结构示意图。
[0031]通常情况下，用于制作风力发电机组叶片的模具包括上模具I和下模具(图中为示出)。根据风力发电机组叶片的设计需要，叶片上壳体和/或叶片下壳体上需要设置至少一个大梁预制件2，因此，在使用上模具I和下模具生产风力发电机组叶片时，大梁预制件2需要放置在相应模具的相应放置位置上。
[0032]在本实施例中，在上模具I和/或下模具上固定设置有止挡凸起3，该止挡凸起3位于其所在的模具的大梁预制件2的放置位置的高度较低的一侧。
[0033]该止挡凸起3防止大梁预制件2滑移的原理是:
[0034]在风力发电机组叶片的制作过程中，由于大梁预制件2的质量很大，且其位置通常不在其所在的模具(本实施例中以上模具I举例)的截面的最低点，这使得大梁预制件2会受重力作用而产生滑移现象，致使大梁偏离预定位置，造成大梁预制件2定位不准，影响生产出的风力发电机组叶片的性能的问题。而通过在模具上设置止挡凸起3，可以利用其止挡大梁预制件2，防止其受重力影响而滑动，进而保证大梁预制件2定位准确并确保在生产过程中大梁预制件2不会发生移动，解决现有技术中生产叶片时大梁预制件2容易产生横向(叶片的弦向)滑移的问题。
[0035]需要说明的是，在本实施例中以上模具I为例进行说明，在其他实施例中，下模具上也可以设置该止挡凸起3。最优选地，每一个大梁预制件2均对应设置至少一个止挡凸起3，以保证大梁预制件2的定位精度。即当叶片的上壳体(和/或下壳体)上分布有多个大梁预制件2时，每个大梁预制件2的高度较低的一侧均设置至少一个止挡凸起3。
[0036]止挡凸起3可以为一个或多个。当止挡凸起3为一个时，优选地，止挡凸起3的长度与大梁预制件2的长度一致，并沿大梁预制件2的长度方向延伸。当然，止挡凸起3的长度也可以小于大梁预制件2的长度。当止挡凸起3为多个时，各止挡凸起3的长度应小于大梁预制件2的长度，且多个止挡凸起3沿大梁预制件2的长度方向依次间隔设置。
[0037]优选地，为了更好地止挡大梁预制件2，同时降低成本和操作复杂性，止挡凸起3设置为多个，并且止挡凸起3沿其所在的上模具I的长度方向(即大梁预制件2的长度方向)依次间隔设置。
[0038]止挡凸起3可以为等截面，也可以为变截面，如锥孔等。
[0039]止挡凸起3可以均匀间隔分布在上模具I上，但优选为根据大梁预制件2各处厚度的不同使止挡凸起3非均匀分布。即在大梁预制件2的各处，厚度较大的位置止挡凸起3之间的间隔小，分布密集；厚度较小的位置止挡凸起3之间的间隔大，分布稀疏。
[0040]例如:叶片上壳体和叶片下壳体之间呈凸面对接，在叶片的中间位置处，上壳体和下壳体的距离较大，因此中间区域的大梁预制件2的质量较大，为了保证此处的大梁预制件2的稳定，在上模具I的对应于大梁预制件2的中间区域的位置设置较多的止挡凸起3。
[0041]优选地，为了便于风力发电机组叶片的加工，将止挡凸起3的凸起方向设置为与上模具I的拔模方向一致(通常为竖直方向)，以方便安全地进行脱模操作，防止止挡凸起3干涉拔模。
[0042]实施例二
[0043]如图3所示，其为本发明的实施例二的用于制作风力发电机组叶片的模具的局部的剖视结构示意图。
[0044]在本实施例中，除止挡凸起3与其所在的模具的配合方式不同之外，其它均与实施例一相同。
[0045]在本实施例中，止挡凸起3为第一止挡销31，该第一止挡销31所在的上模具I上设置有用于安装第一止挡销31的安装孔4。第一止挡销31固定设置在安装孔4内，且凸出于安装孔4，以通过伸出部分止挡大梁预制件2。
[0046]安装孔4可以是已经加工好的模具上后续开设的孔，也可以是在模具加工过程中预制在模具上的孔。
[0047]当安装孔4预制在上模具I上时，上模具I的加工过程如下:
[0048]如图4所示，在制作上模具I的过渡模具9上设置凸起91，然后利用过渡模具9翻制出上模具I。由于凸起91的存在，所以翻制出的上模具I上形成有安装孔4。这种方式可以避免在后续加工安装孔4的过程中意外损伤上模具I的加热层。
[0049]安装孔4的深度根据对应位置处的大梁预制件2的质量确定，需要保证深度足够深，以保证第一止挡销31能够可靠地止挡大梁预制件2。例如:叶片的叶根位置和叶尖位置的大梁预制件2的厚度较薄，质量较小，因而可以开较浅的安装孔4 ;叶片的中间位置的大梁预制件2的质量较大，则需要开设较深的安装孔4。安装孔4的深度的具体数值可以根据具体需要加工的叶片的参数确定。
[0050]安装孔4沿大梁预制件2的长度方向分布的疏密根据大梁预制件2的各位置偏离叶片截面的最低处的大小确定。例如:大梁预制件2偏离叶片的截面的最低处的高度较小则可以开设较少的安装孔4 ;反之则开设较多的安装孔4。
[0051]安装孔4横截面积的大小(也即安装孔4的粗细)根据对应位置处的大梁预制件2的质量大小确定。第一止挡销31的粗细与安装孔4的粗细匹配为宜。这样可以防止第一止挡销31在安装孔4内晃动，避免影响止挡效果。优选地，安装孔4的截面积不超过10mmX 10mm0
[0052]安装孔4可以为圆柱孔、锥形孔、方形孔或其它形状的孔，相应地，第一止挡销31为适配的圆柱形、圆锥形或其它形状