风机叶片维护及技改用结构件的制作方法

本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种风机叶片维护及技改用结构件。

背景技术：

风机叶片是风力发电机组的核心部件之一，约占风机总成本的15％～20％，它的好坏将直接关系到风机的性能及效益。随着风力发电机组运行时间的推移以及叶片技术的发展，有相当数量的风机叶片需要在机上进行高空修补、维护或技术改造。对此，现有的方法是利用吊篮进行现场风机叶片高空作业。高空作业本身难度就很大，吊篮作业面狭窄、摆动及上下左右移动困难，再加上一般风机所处的高空环境都有不小的风，想要在高空叶片上准确施工很困难。如果碰上刮风下雨等无法高空作业的天气，则不能开展相应的施工作业。因此，要求高空施工作业的周期要短、中途可停且质量可控。

目前，风机叶片需要高空作业的原因大致分为以下两种情况：

其一是对叶片损伤的修补维护。针对不同程度的损伤处理过程又细分下列三种情况：①对于叶片本体受雷击、开裂等较为严重损伤的修补过程：损伤处清创→胶粘剂粘接创口底部→填充芯材→按创口形状裁剪纤维布(多层)并用树脂涂层填补至叶片表面相应位置→表干后毛化处理→抹腻子→表干后上漆；②对于后缘合模处开裂的修补过程：开裂处清创→填胶粘剂→用虎钳夹住定型至胶粘剂完全固化→表面毛化处理→抹腻子→表干后上漆；③对叶片表面驳落漆层的补漆过程：对脱漆处清创→表面毛化处理→抹腻子→表干后上漆。

根据上述实际的施工过程可知，无论是修补破损还是补漆，都必须在高空叶片处进行大量现场制作，而且都有“粘接剂固化、表干”等需要时间上等待的工序。因此，整个过程需要较长的高空作业施工时间，如果碰上刮风、下雨、打雷等必须停止高空作业的天气情况，不仅仅会延长施工时间，还会影响修补质量，严重的甚至需要重新修补。

其二是对叶片进行技改升级。经过几十年的发展，风力发电厂几乎遍布国内，其运行环境随区域差异很大；如北方具有风沙大、干燥、紫外线强、低温时间长等特点，南方具有湿润、雨多、高温时间长、特殊季节还有台风、霜冻等特点。尤其是现在各地对生态的保护日益加强，对风机及其主要部件风机叶片提出了更高的要求。因此，为达到类似降低噪音、防止结冰、增加耐磨性、提升效率等目的叶片技改需求就提上了日程。但现有实情况是，除了在叶尖处加长外，几乎看不到叶片上的其他改造。分析原因大概有两个，一是需要在高空叶片处进行大量现场制作，由于高空施工难度大，施工质量难以保证，不易达到技术要求；二是为了提高高空作业的质量，就必须大幅增加结构复杂性、成本和施工周期，而这导致技术安全性和经济性大打折扣。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利于快速对需要补漆的叶片表面损伤进行维护或是对叶片进行技改升级的风机叶片维护及技改用结构件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：风机叶片维护及技改用结构件，包括功能层和结构本体，所述结构本体为框架式结构，所述功能层覆盖设置在结构本体的上侧；所述结构本体主要由至少一个筋条层和至少一个粘接层上下叠设在一起构成，且结构本体的最下层为粘接层。

进一步的是，所述功能层由板式材料或薄膜制成。

进一步的是，所述板式材料或薄膜由防紫外线材料、防磨损材料、防水材料、防结冰材料或弹性材料中的一种制成。

进一步的是，所述结构本体由塑性材料制成。

进一步的是，所述结构本体包括至少两个筋条层和至少两个粘接层，且筋条层与粘接层交替分布设置。

进一步的是，所述筋条层包括环形外框。

进一步的是，所述筋条层还包括设置在环形外框内的中间架。

进一步的是，所述环形外框呈三角形、矩形、圆形或椭圆形，所述中间架呈“一”字形、“十”字形、“井”字形或“米”字形。

进一步的是，所述粘接层由压敏胶制成。

进一步的是，该风机叶片维护及技改用结构件还包括离型层，所述离型层覆盖设置在结构本体的下侧。

本实用新型的有益效果是：该风机叶片维护及技改用结构件的可操作性好，使用时无需打磨掉风机叶片上的漆膜，即可通过结构本体底部的粘接层快速与风机叶片粘接在一起，拆装方便，且耗时短；并且通过上侧覆盖设置有功能层的结构本体，能够罩住未完工的叶片修补区域以对其进行保护，或是代替叶片受损表面以保证风机正常运行并避免叶片受损面扩大，还可以作为叶片技术改造过程中的各种功能表面的搭载平台，使得各种代替叶片表面的功能材料的造型工作能够提前在地面完成，从而在保证质量的前提下大幅减少技改高空作业的施工周期。

附图说明

图1是本实用新型的三维装配结构示意图；

图2是本实用新型使用状态的结构示意图；

图3是本实用新型中结构本体一种实施方式的侧视结构示意图；

图4是本实用新型中结构本体另一种实施方式的侧视结构示意图；

图5是本实用新型中结构本体一种实施方式的俯视结构示意图；

图6是本实用新型中结构本体另一种实施方式的俯视结构示意图；

图7是本实用新型中结构本体再一种实施方式的俯视结构示意图；

图8是本实用新型中结构本体又一种实施方式的俯视结构示意图；

图中标记为：功能层100、结构本体200、筋条层210、环形外框211、中间架212、粘接层220、离型层300、风机叶片400。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

结合图1、图2、图3和图4所示，风机叶片维护及技改用结构件，包括功能层100和结构本体200，所述结构本体200为框架式结构，所述功能层100覆盖设置在结构本体200的上侧；所述结构本体200主要由至少一个筋条层210和至少一个粘接层220上下叠设在一起构成，且结构本体200的最下层为粘接层220。

该风机叶片维护及技改用结构件主要有以下三种用途：一是能够对未完工的叶片修补区域加以保护，使施工可断续进行；二是能够代替叶片表面受损伤较轻的部位，例如：驳落漆层表面，以使得该损伤不至于影响风机正常运行，且保证叶片受损表面不会继续扩大；三是能够作为叶片技术改造过程中的各种功能表面的搭载平台，使得各种代替叶片表面的功能材料的造型工作可提前在地面完成，例如：可以将各种叶片表面替代功能材料的造型工作全部转移到室内完成，从而在保证质量的前提下大幅减少技改高空作业的施工周期；另外，还可以通过替换制作功能层100的材料以满足各种技术改造方案对升级功能的需求。其形状、大小、厚度可根据实际需求进行制作。

其中，功能层100为该风机叶片维护及技改用结构件的主要部件之一，其一般根据在风机叶片400上的用途和风机叶片400所处应用场景选定具有相适应功能的材料进行制作，例如：主要起保护作用时可选用金属材料或具有一定强度的非金属材料，主要起防紫外线时可选用能够防紫外线的高分子材料，有弹性要求时可选用弹性材料等等；通常选用板式材料或薄膜制作功能层100，其结构形状尺寸按需求制作，并与结构本体200的上部轮廓尺寸相同。板式材料是指做成标准大小的，宽厚比大的，呈扁平矩形的金属或非金属材料；板式材料一般由防紫外线材料、防磨损材料、防水材料、防结冰材料或弹性材料中的一种制成；薄膜是一种薄而软的透明薄片，一般用塑料、胶粘剂、橡胶等高分子材料或其他材料制成；薄膜可以为多种，例如：防紫外线膜、防磨损膜、防水膜、防结冰膜、弹性膜，或者至少以上两种膜复合而成的复合膜。

结构本体200为该风机叶片维护及技改用结构件的载体部件，其主要用于其他零部件的安装及与风机叶片400的贴合粘接；结构本体200主要有以下三个优点：1)连接固定并支撑其上的功能层100；2)保护所覆盖的叶片原表面；3)粘接面积小有利于快速粘接或卸载。考虑到风机叶片400的外轮廓较为复杂，该风机叶片维护及技改用结构件使用时，结构本体200需要产生较显著的变形，为保证维护及技改的质量，通常采用塑性材料制作结构本体200，以保证其在施工外力作用下不会被破坏。

如图3和图4所示，结构本体200可以为双层或多层结构，为保证其整体性和强度，当结构本体200包括至少两个筋条层210和至少两个粘接层220时，优选使筋条层210与粘接层220交替分布设置。

筋条层210为结构本体200上主要用于加强结构强度的部分；具体的，如图1、图5和图6所示，筋条层210一般包括环形外框211。环形外框211可以为多种结构，例如：三角形、矩形、圆形或椭圆形等等；环形外框211与功能层100一起可围成该风机叶片维护及技改用结构件的保护腔。

在上述基础上，为了加强结构并提高与风机叶片400连接的可靠性，如图7和图8所示，所述筋条层210还包括设置在环形外框211内的中间架212。中间架212可以为多种结构，例如：“一”字形、“十”字形、“井”字形或“米”字形等等。

粘接层220为结构本体200上主要用于连接筋条层210或是与风机叶片400连接的部分，其一般由具有很好粘合性能的物质制成，其结构形状通常与筋条层210相同；为了进一步缩短高空作业的施工周期，优选采用压敏胶制作粘接层220。压敏胶的全称为压力敏感型胶粘剂，又俗称不干胶；压敏胶制品包括压敏胶粘带、压敏胶标签纸和压敏胶片三大类，粘接层220再优选由压敏泡棉胶条制成。压敏胶制成的粘接层220，使用过程中通过按压安装该风机叶片维护及技改用结构件，即可快速提供一定的初粘力并与叶片表面复杂外形相适应。

作为本实用新型的一种优选方案，再如图1所示，该风机叶片维护及技改用结构件还包括离型层300，所述离型层300覆盖设置在结构本体200的下侧。离型层300主要用于在生产制作和转运过程中保护粘接层220，并起到一定的密封作用；安装该风机叶片维护及技改用结构件过程中，先根据要求将结构件整体按在风机叶片400工作表面，使结构本体200的边条与风机叶片400表面形状完全吻合，如图2所示；然后，再抽动离型层300，将结构件逐步压粘在风机叶片400的表面上，确保全部粘接过程中结构件位置符合施工要求；在离型层300的辅助下，可以简化安装过程，提高施工质量。