一种SMC增强增韧材料风力发电机的制作方法

文档序号:11124862阅读:1096来源:国知局
本发明涉及新能源领域,具体来讲是一种风力发电机。
背景技术
:随着经济的发展,传统的化石能源消耗量越来越大,造成了全球气温升高、空气污染等环境的污染问题,新能源开发利用迫在眉睫,在所有新能源当中,风能作为一种环境影响小、自然储备大、投资小等优点具有广泛的应用前景,现有的风力发电机主要木头、金属、工程塑料,碳纤维材料,其中木头的使用寿命较短,金属的重量太大,导致风能的转化率太低,工程塑料强度和韧性较差,使用寿命短,碳纤维材料的成本过高,难以产业化使用。技术实现要素:本发明的目的在于:针对上述存在的问题,提供一种增强增韧SMC材料风力发电机,解决了现有技术中风力发电机设备占用空间大、风能转化率低、叶片的刚度和韧性不足,使用寿命短的问题。本发明采用的技术方案如下:本发明公开了一种SMC增强增韧材料风力发电机,包括轮毂、叶片、齿轮箱、发电机、旋转装置、塔杆、固定基座、供电系统,叶片固定在轮上,所述叶片为三个完全相同的叶片,所述叶片与轮毂之间处为中间薄两边厚的曲面结构,轮毂的尾部内设有齿轮箱、与齿轮箱连接的发电机,所述的供电系统位于固定基座内部,所述的轮毂、叶片均采用SMC增强增韧材料制成,所述的固定基座采用橡胶粉末增强混凝土材料制备。其中叶片与轮毂之间处为中间薄两边厚的曲面结构在使风机旋转的时候所受的阻力最小,在同等风速的情况下达到发电量的最大,供电系统位于固定基座内部使得供电系统免遭风雨雷电等自然环境的影响,叶片采用SMC增强增韧复合材料使得叶片在成本一定的情况下强度最大,叶片刚度韧性好,风能转化率高,使用寿命长。作为改进,所述的SMC增强增韧材料的制备方法如下:树脂糊制备:将树脂基体100份、引发剂、无机物填料100-200份、纳米粒子1-20份,固化剂1-10份、紫外线吸收剂1-10份、脱膜剂1-10份、对苯二酚0.01-0.1份、偶联剂5-10份在分散机中分散10-60分钟,速度为500-2000rpm,制成树脂糊;制备片材:将分散好的树脂糊输送到承载薄膜上,再将碳纤维20-80份平铺在树脂糊上,糊制多层成多层结构,加入到成型机中,在4-10MPa的压力下压制成片状塑料。固化成型:加热模具,将上述制成的片状塑料通过液压加压,熔融到模腔中,经过1-20h的保压加热固化成型。作为优选,所述树脂基体为领苯二甲酸树脂、双酚A树脂、环氧树脂、卤代不饱和聚酯树脂的一种。作为优选,所述的引发剂为高温引发剂和低温引发剂的混合物,摩尔比例为1:1-1:10之间。采用高温引发剂和低温引发剂的混合物使得原料能够在较大的温度范围内反应固化,提高材料的性能。作为优选,所述的高温引发剂为过氧化苯甲酰BPO、过氧化二乙酰、过氧化二辛酰和过氧化二月桂酰的一种,所述的低温引发剂为偶氮二异丁睛引发剂和偶氮二异庚睛引发剂的一种。作为优选,所述的无机物填料为碳酸钙、滑石粉、玻璃微球材料、磷酸盐微球材料的一种或几种。作为优选,所述的纳米粒子为铁纳米粒子、铜纳米粒子、碳酸钙纳米粒子、二氧化钛纳米粒子的一种或几种。作为优选,所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂的一种。综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:1、本发明提供的风力发电机机构简单,风叶所受的阻力小,风能转化率高,同时能免遭自然环境对发电机的损坏;2、本发明提供的风力风电机采用碳纤维、纳米粒子增强增韧SMC材料制备,在同等体型下制得的轮毂和叶片的的质量轻、刚度大、韧性高、风能转化率高、使用寿命长。附图说明图1是本发明提供的风力发电机的结构图;图中标记:1-轮毂,2-叶片,3-齿轮箱,4-发电机,5-旋转装置,6-塔杆,7-固定基座、8-供电系统。具体实施方式下面结合附图,对本发明作详细的说明。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。具体实施例1-8:如图1为实施例1-8提供的风力发电机的结构图,实施例公开了一种SMC增强增韧材料风力发电机,包括轮毂1、叶片2、齿轮箱3、发电机4、旋转装置5、塔杆6、固定基座7、供电系统8,叶片2固定在轮毂1上,所述叶片2为三个完全相同的叶片,所述叶片2与轮毂1之间处为中间薄两边厚的曲面结构,轮毂1的尾部内设有齿轮箱3、与齿轮箱连接的发电机4,所述的供电系统位于固定基座7内部,发电机4与供电系统连接,所述的轮毂1、叶片2均采用SMC增强增韧材料制成,所述的固定基座采用橡胶粉末增强混凝土材料制备。所述的SMC增强增韧材料的制备方法如下:树脂糊制备:将树脂基体、引发剂、无机物填料、纳米粒子,固化剂份、紫外线吸收剂份、脱膜剂份、对苯二酚份、偶联剂份在分散机中分散10分钟,制成树脂糊,其中所述的引发剂为高温引发剂和低温引发剂的混合物。制备片材:将分散好的树脂糊输送到承载薄膜上,再将碳纤维平铺在树脂糊上,糊制多层成多层结构,加入到成型机中,在所述的压力下压制成片状塑料。固化成型:加热模具,将上述制成的片状塑料通过液压加压,熔融到模腔中,经过所述时间的保压加热固化成型。具体实施例9-13:如图1为实施例9-13提供的风力发电机的结构图,实施例公开了一种SMC增强增韧材料风力发电机,包括轮毂1、叶片2、齿轮箱3、发电机4、旋转装置5、塔杆6、固定基座7、供电系统8,叶片2固定在轮毂1上,所述叶片2为三个完全相同的叶片,所述叶片2与轮毂1之间处为中间薄两边厚的曲面结构,轮毂1的尾部内设有齿轮箱3、与齿轮箱连接的发电机4,所述的供电系统位于固定基座7内部,发电机4与供电系统连接所述的轮毂1、叶片2均采用SMC增强增韧材料制成,所述的固定基座采用橡胶粉末增强混凝土材料制备。所述的SMC增强增韧材料的制备方法如下:树脂糊制备:将树脂基体、引发剂、无机物填料、纳米粒子,固化剂份、紫外线吸收剂份、脱膜剂份、对苯二酚份、偶联剂份在分散机中分散60分钟,制成树脂糊,其中所述的引发剂为高温引发剂和低温引发剂的混合物。制备片材:将分散好的树脂糊输送到承载薄膜上,再将碳纤维平铺在树脂糊上,糊制多层成多层结构,加入到成型机中,在所述的压力下压制成片状塑料。固化成型:加热模具,将上述制成的片状塑料通过液压加压,熔融到模腔中,经过所述时间的保压加热固化成型。具体实施例14-20:如图1为实施例14-20提供的风力发电机的结构图,实施例公开了一种SMC增强增韧材料风力发电机,包括轮毂1、叶片2、齿轮箱3、发电机4、旋转装置5、塔杆6、固定基座7、供电系统8,所述叶片2为三个完全相同的叶片,所述叶片2与轮毂1之间处为中间薄两边厚的曲面结构,所述的供电系统位于固定基座内部,所述的轮毂1、叶片2均采用SMC增强增韧材料制成,所述的固定基座采用橡胶粉末增强混凝土材料制备。所述的SMC增强增韧材料的制备方法如下:树脂糊制备:将树脂基体、引发剂、无机物填料、纳米粒子,固化剂份、紫外线吸收剂份、脱膜剂份、对苯二酚份、偶联剂份在分散机中分散30分钟,制成树脂糊,其中所述的引发剂为高温引发剂和低温引发剂的混合物。制备片材:将分散好的树脂糊输送到承载薄膜上,再将碳纤维平铺在树脂糊上,糊制多层成多层结构,加入到成型机中,在所述的压力下压制成片状塑料。固化成型:加热模具,将上述制成的片状塑料通过液压加压,熔融到模腔中,经过所述时间的保压加热固化成型。表1为实施例1-20原料的配方及工艺参数;表2为实施例1-20产品的性能测试,均在20%,标准大气压下的国家标准测试。表1实施例弹性模量Gma韧性Kgfcm/cm2(扁平法)密度g/cm312002481.722062481.732032471.7142002481.752062481.762032461.772002481.782062481.792012481.7102002481.711204247.51.7122032481.7132002481.7142062481.715203244.81.7162002481.717203.52481.7182032481.7192002481.7202062481.7表2以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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