叶片模具及叶片生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电机组叶片生产制造领域，尤其涉及一种叶片模具及叶片生产方法。
【背景技术】
[0002]风力发电机组的叶片是复杂的大型玻璃钢结构，是通过分别制作吸力面壳体和压力面壳体，并使用胶黏剂将两壳体粘接为一体制成的。在两壳体之间存在大面积的粘接区域以及合模缝，由于粘接区域的强度和刚度比较低，所以粘接区域是整支叶片中较为脆弱的区域。而且，根据风电场事故的调查和相关数据分析，前缘位置处的粘接区域损坏是叶片失效的主要方式。因此，叶片的生产过程中均在前缘部分进行手糊外补强，来减小叶片局部应力集中，提尚其整体承载能力。
[0003]手糊外补强工艺主要是，使用若干浸透树脂的玻璃纤维布铺覆在叶片前缘合模缝区域，在表面覆盖脱模布并加热固化而形成外补强。这种手糊外补强工艺完全依赖手工操作，成产效率较低;而且玻璃纤维布的树脂含量不可控，以引起分层、气泡等质量缺陷，造成外补强的质量不稳定，可靠性较低。此外，手糊外补强的固化时间较长，造成叶片生产效率较低。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种叶片模具及叶片生产方法，以解决手糊外补强导致的叶片生产质量无法保证的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明的实施例提供一种叶片模具，包括第一半模和第二半模，第一半模包括可拆卸的前缘部分;或第一半模上设置有外补强预留槽，外补强预留槽内可拆卸地设置有填充块;第二半模上可拆卸地设置有外补强模具。
[0006]进一步地，第一半模包括第一半模主体和可拆卸地设置在第一半模主体上的前缘部分，第一半模主体上设置有第一安装法兰，前缘部分上设置有与第一安装法兰配合的第一前缘法兰。
[0007]进一步地，第一安装法兰和第一前缘法兰具有相互配合的齿形结构。
[0008]进一步地，第一安装法兰和第一前缘法兰之间设置有密封垫。
[0009]进一步地，第一半模上可拆卸地设置有粘接角模具。
[0010]进一步地，第一半模为吸力面模具，第二半模为压力面模具。
[0011]根据本发明的另一方面，还提供一种叶片生产方法，叶片生产方法采用如上的叶片模具生产叶片，叶片生产方法包括:在第一半模的成型面上铺设第一壳体套材，并利用真空灌注工艺形成吸力面壳体和压力面壳体中的一个;在第二半模的成型面上铺设第二壳体套材和外补强套材，并利用真空灌注工艺形成一体成型有外补强的吸力面壳体和压力面壳体中的另一个;将第一半模的前缘部分拆下，将第一半模和第二半模合模，并形成风力发电机组的叶片。
[0012]进一步地，在形成吸力面壳体和压力面壳体中的一个的步骤中形成的吸力面壳体和压力面壳体中的一个一体成型有粘接角，包括如下步骤:将第一半模的第一半模主体与前缘部分组装，在第一半模的成型面上铺设第一壳体套材和粘接角套材，粘接角套材的第一部分位于第一半模上，粘接角套材的第二部分搭设在第一半模的分模面上;在第一壳体布层上铺设脱模布及灌注用辅助材料，并在第一壳体布层和粘接角套材的第二部分上铺设第一真空袋膜，使第一真空袋膜覆盖所述第一壳体布层和粘接角套材的第二部分的两面；将粘接角模具装配至第一半模的前缘部分的分模面上，将粘接角套材的第二部分贴合在粘接角模具内侧，并铺设第二真空袋膜;采用真空灌注工艺形成一体成型有粘接角的吸力面壳体和压力面壳体中的一个。
[0013]进一步地，在形成一体成型有外补强的吸力面壳体和压力面壳体中的另一个的步骤中包括:在第二半模的成型面上铺设表面毡，及外补强套材，外补强套材的第一部分位于第二半模上，外补强套材的第二部分搭设在第二半模的分模面上;在第二半模上铺设用于形成吸力面壳体或压力面壳体的第二壳体套材，所述第二壳体套材包括第二壳体布层;在外补强套材上铺设脱模布及灌注用辅助材料，并在第二壳体布层和外补强套材的第二部分上铺设第三真空袋膜，使第三真空袋膜覆盖所述第二壳体布层和外补强套材的第二部分的两面;将外补强模具固定设置在第二半模的分模面上，将外补强套材的第二部分贴合在外补强模具上，并真空灌注。
[0014]进一步地，在将外补强模具固定设置在第二半模上，将外补强套材的第二部分贴合在外补强模具上的步骤中包括:将外补强套材的第二部分放置在外补强模具内侧，并铺设第四真空袋膜，抽真空将外补强套材压在外补强模具内侧表面，第四真空袋膜覆盖外补强套材以及用于形成吸力面壳体或压力面壳体的壳体套材和辅助材料，铺设第四真空袋膜后，抽真空并保压。
[0015]根据本发明的另一方面，还提供一种叶片生产方法，叶片生产方法采用如上的叶片模具生产叶片，叶片生产方法包括:在第一半模的成型面上铺设第一壳体套材，并利用真空灌注工艺形成吸力面壳体和压力面壳体中的一个;在第二半模的成型面上铺设第二壳体套材，并利用真空灌注工艺形成一体成型有外补强的吸力面壳体和压力面壳体中的另一个;将第一半模的填充块拆下，将第一半模和第二半模合模，并形成风力发电机组的叶片。
[0016]本发明实施例的叶片模具及叶片生产方法，通过设置有外补强模具的叶片模具，可以方便快捷地生产出一体成型有外补强的叶片，提升了叶片的生产效率，并提高了外补强的可靠性，进而达到避免叶片在风力发电机组的运行过程中的前缘失效的目的。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例一的叶片模具的结构示意图；
[0018]图2为本发明实施例一的叶片模具的第一半模的局部放大图；
[0019]图3为本发明实施例一的叶片模具的第一半模的前缘部分的结构示意图；
[0020]图4为本发明实施例一的叶片模具的连接有粘接角模具的第一半模的局部放大图；
[0021]图5为本发明实施例一的叶片模具的连接有外补强模具的第二半模的局部放大图。
[0022]附图标记说明:
[0023]1、第一半模;2、第二半模;3、前缘部分;4、外补强模具;5、第一安装法兰;6、第一前缘法兰;7、齿形结构;8、螺栓;9、粘接角；10、外补强；11、防脱膜;12、吸力面壳体;13、压力面壳体;14、合模缝;15、粘接角模具。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明实施例的叶片模具及叶片生产方法进行详细描述。
[0025]实施例一
[0026]图1为本发明实施例一的叶片模具的结构示意图，该叶片模具可用于生产风力发电机组的叶片的压力面壳体和吸力面壳体，并合模形成外补强质量可靠的叶片。在本实施例中，第一半模I用于生产风力发电机组叶片的吸力面壳体12，其为吸力面模具;第二半模2用于生产风力发电机组叶片的压力面壳体13，其为压力面模具。当然，在其他实施例中，第一半模I可以用于生产压力面壳体13，第二半模2可以用于生产吸力面壳体12。
[0027]如图1所示，该叶片模具包括第一半模I和第二半模2，第一半模I包括可拆卸的前缘部分3，第二半模2上可拆卸地设置有外补强模具4。由于第二半模2上可拆卸地设置有外补强模具4，这样在生产压力面壳体13时可以一体成型出外补强10。第一半模I具有可拆卸的前缘部分3使得在第一半模I和第二半模2合模时外补强10可以与吸力面壳体12合模，而不被第一半模I的前缘部分3干涉。由此使得生产出的叶片具有一体成型的外补强10，既减少了生产所需时间，提高了叶片生产效率，又避免了人工手糊外补强造成的叶片质量不统一，使用效果不好的问题，还降低了工人的劳动强度。
[0028]较优地，第一半模I包括第一半模主体和可拆卸地设置在第一半模主体上的前缘部分3，为了使前缘部分3可以方便地与第一半模主体连接或拆卸，第一半模主体上设置有第一安装法兰5，前缘部分3上设置有与第一安装法兰5配合的第一前缘法兰6。
[0029]如图2和图3所