专利名称：一种模壳加热系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力机技术领域，尤其涉及一种对风力机的叶片进行热处理的模 壳加热系统。
背景技术：
风力机是一种将风能转化为机械能的动力机械，风力机是利用风力带动叶片旋 转、再通过增速机将旋转的速度提升来促使发动机发电。风力机的大型化是目前世界上风能利用中的一种趋势，许多国家如德国、丹麦、美 国和瑞典都开始了大型风力机的研制，随着风力发动机单机容量的逐渐增加，其叶片的长 度也越来越长，相应的叶片制作工艺也越来越复杂。在叶片的制作过程中，为了保证叶片的 强度，通常需要对叶片进行热处理。由于叶片的尺寸较大，对叶片进行热处理的工艺较复杂。现有技术中，对叶片进行 热处理的方案主要有以下几种。一种方案是采用热空气加热。在叶片的周围搭建一个温棚，用热风机向温棚内提 供加热空气，通过加热空气来加热叶片，从而实现叶片的热处理。这种方案加热效果差，由 于加热空间较大，无法达到工艺要求的温度，且加热不均勻，加热的温度也很难控制，加热 温棚的散热强度过大导致热空气难以循环利用，造成很大的能量损失。另一种方案是采用电热丝加热。在叶片的模具中分布电热丝，通过给电热丝通电， 使电热丝温度升高、产生大量的热量对模具进行加热，进而对叶片进行加热，从而实现叶片 的热处理。为了使得叶片的温度在所需的范围，这种方案需要设置复杂的温度测量和控制 系统，成本昂贵；由于电热丝为用电设备，且电热丝与模具直接接触，使用电热丝加热安全 性较差，容易引起火灾；另外，这种方案无法实现叶片的迅速降温。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种模壳加热系统，该模壳加热系统对叶片的加热均 勻，加热温度较易控制，热处理效果较好，热损失小，成本较低。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种模壳加热系统，包括模壳，所述模壳内 套有叶片，还包括气体加热装置、主管路及不少于一个的加热单元；所述加热单元为设置在 模壳内部的空腔，该加热单元具有进气口和出气口 ；所述气体加热装置的出气端连接所述 主管路，所述加热单元的进气口与所述主管路连通。优选的，所述空腔设置于所述模壳的模壳壳体与模壳外层之间，所述加热单元与 所述模壳壳体之间设有强化导热层。优选的，所述强化导热层与所述模壳壳体之间设有铝蜂窝层。优选的，所述铝蜂窝层的缝隙内填充有强化导热材料。优选的，所述主管路靠近所述气体加热装置的出口端处设有主阀门。优选的，所述加热单元的进气口处设有加热单元阀门。[0014]优选的，所述加热单元的出气口与所述气体加热装置的进气端连通。优选的，所述加热单元的出气口处设有测温元件。优选的，所述测温元件为K型热电偶。优选的，所述气体加热装置为加热鼓风机。本实用新型提供了一种模壳加热系统，该模壳加热系统包括模壳、气体加热装置， 主管路及不少于一个的加热单元，加热单元为设置在模壳内部的空腔，该空腔由模壳体与 模壳外层形成，该加热单元具有进气口和出气口，气体加热装置的出气端连通主管路，加热 单元的进气口与主管路连通。这种结构的模壳加热系统中，气体加热装置用于提供加热所需的热空气；主管路 用于输送热空气；加热单元具有一定的空腔且设置于模壳内部，用于加热模壳，进而通过模 壳加热叶片。启动气体加热装置，气体加热装置产生具有一定温度的热空气，热空气通过主 管路进入各加热单元内，由于热空气具有一定的温度，热空气将对模壳进行加热，模壳的温 度将不断升高，并将热量传递给叶片，从而现实对叶片的热处理。本实用新型提供的模壳加热系统，采用加热空气对模壳进行加热，进而对叶片进 行加热，对叶片加热均勻，热效率高，加热温度可控，成本低，安全性好，不易出现火灾等隐 患；在对叶片加热完毕后，可通过送入比模具温度低的气体对叶片进行冷却，在模具加热完 毕后可尽快降低模具的温度，进而可实现叶片的迅速降温，同时还可减少对模具的损害，可 有效延长模具使用寿命。
图1为本实用新型所提供的模壳加热系统的一种具体实施方式
的结构示意图；图2为本实用新型提供的模壳加热系统的截面结构示意图；其中，图1-图2中气体加热装置1、主管路2、加热单元3、铝蜂窝层4、主阀门5、K型热电偶6、加热 单元阀门7、模壳壳体8、模壳外层9、强化导热层10。
具体实施方式
本实用新型的目的是提供一种模壳加热系统，该模壳加热系统对叶片的加热均 勻，加热温度较易控制，热处理效果较好，热损失小，成本较低。
以下结合附图对本实用新型的内容进行描述，以下的描述仅是示范性和解释性 的，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。请参看图1、图2，图1为本实用新型所提供的模壳加热系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本实用新型提供的模壳加热系统的截面结构示意图。如图1、图2所示，本实用新型提供的模壳加热系统包括模壳，模壳内套有叶片，模 壳为制造风力机叶片模具的主要部分，本申请中模壳与叶片接触的一面为模壳正面，模壳 与叶片不接触的一面为模壳背面，还包括气体加热装置1、主管路2和数量不少于一个的加 热单元3 ；加热单元3为设置在模壳内部的空腔，加热单元3具有进气口和出气口 ；气体加 热装置1的出气端连接主管路2，加热单元3的进气口与主管路2连通。气体加热装置1，用于提供加热所需的气体，在具体的实施方式中，气体加热装置1可以为加热鼓风机，该加热鼓风机可以将温度较低的冷空气进行加热，使其成为具有所需 温度的热空气。 在一种具体的实施方式中，加热单元3为模壳壳体8和模壳背面的模壳外层9之 间形成的空腔，该空腔具有进气口和出气口，进气口与主管路2连通。 优选方案中，加热单元3的出气口与气体加热装置1的进气端连通，这种结构可以 将加热单元3内温度较高的气体排进加热装置1内进行再次加热，使得多余的加热空气可 以循环利用，减少热能的损失。优选方案中，主管路2靠近气体加热装置1出口端处设有主阀门5，主阀门5用于 控制气体加热装置1与主管路2之间的连通或隔断，还可以控制气体加热装置1进入主管 路2内的加热气体的流量。优选方案中，加热单元3的进气口处设有加热单元阀门7，加热单元阀门7用于控 制主管路2与加热单元3之间的连通或隔断，还可以控制主管路2进入加热单元3的加热 气体的流量。以下介绍本实用新型所提供的模壳加热系统的工作原理。这种结构的模壳加热系统中，气体加热装置1用于提供加热所需的热空气；主管 路2用于输送热空气；加热单元3具有一定的空腔且设置于模壳内部，用于加热模壳，进而 通过模壳加热叶片。启动气体加热装置1，气体加热装置1产生具有一定温度的热空气，热 空气通过主管路2进入各加热单元3内，由于热空气具有一定的温度，热空气将对模壳进行 加热，模壳的温度将不断升高，并将热量传递给叶片，从而现实对叶片的热处理。当模壳的温度过高，不满足对叶片进行加热的工艺要求时，可以停止气体加热装 置1对空气的加热，或者降低气体加热装置1的温度，将冷空气输送至加热单元3内，通 过热传导降低模壳的温度，使得模壳可以吸收叶片制作过程中某些部位释放出的多余的热 量，避免温度过高对模壳表面造成的损害；还可通过开、关加热单元阀门7，对需要加热或 冷却的叶片部位对应的加热单元3输送加热空气或冷空气。本实用新型提供的模壳加热系统，采用加热空气对模壳进行加热，进而对叶片进 行加热，对叶片加热均勻，热效率高，加热温度可控，成本低，安全性好，不易出现火灾等隐 患；在对叶片加热完毕后，可通过送入比模具温度低的气体对叶片进行冷却，在模具加热完 毕后可尽快降低模具的温度，进而可实现叶片的迅速降温，同时还可减少对模具的损害，可 有效延长模具使用寿命。优选方案中，为了使得对叶片受热更加均勻，在加热单元3与模壳壳体8之间设有 强化导热层10，可以理解，加热单元3便成为强化导热层10与模壳背面的模壳外层9之间 的空腔。强化导热层10可选用片状石墨、导热硅脂等材料制成。由于强化导热层10具有 较强的导热性能，加热单元3内的加热空气将热量传递给强化导热层10，强化导热层10再 均勻地将热量传递给模壳壳体8，模壳壳体8可使得叶片的受热更加均勻。由于在模壳的内部设置了加热单元，模壳的刚度将会降低，为了保证模壳的刚度， 优选方案中，在强化导热层10与模壳壳体8之间设有铝蜂窝层4，进一步的方案中，铝蜂窝 层4的缝隙内填充有强化导热材料，以减小模壳壳体8各部分之间的温度差，保证模壳壳体 8表面温度的均勻性，满足模壳壳体8表面温差不超过5°C的工艺要求，使得叶片的加热温 度均勻，同时可以保护模壳的材料。[0040]更优的方案中，铝蜂窝层4及其中填充的强化导热材料应与模壳壳体8紧密贴紧， 使铝蜂窝层4及其中填充的强化导热材料与模壳壳体8之间不能出现缝隙，因为缝隙具有 隔热作用，将会严重影响导热效果。为了防止加热单元3内的热量从模壳背面的模壳外层9处散发，造成热量的浪费， 优选方案中，在模壳背面的外表面可设置保温层，保温层可采用岩棉、聚氨酯发泡材料等保 温材料，保温层对模壳可起到较好的保温效果，减少加热单元3内的热量的散发。以上实施例中所述的模壳加热系统可通过以下流程进行实施。步骤101、在模壳背面铺设铝蜂窝层；步骤102、在铝蜂窝层间隙填充强化导热材料；步骤103、在模壳的背面覆盖强化导热层；步骤104、在模壳背面制作模壳外层，使模壳外层与强化导热层之间具有一定间 隙，形成空腔，并分割成一个或者多个加热单元；步骤105、在模壳外层表面覆盖保温层，保温材料为岩棉等；步骤106、鼓风加热机先对空气进行加热，加热到满足对叶片进行热处理的工艺要 求的温度；步骤107、将热空气通过主管路输送到加热单元，使加热中充满热空气；步骤108、加热单元中的热空气通过强化导热层以及铝蜂窝层对模壳进行加热。本实用新型提供的模壳加热系统，还可在加热单元3的出气口处设置测温元件， 对加热单元3出气口处的加热气体的温度进行检测，根据所检测到的温度对进入加热单元 3内的加热气体进行调节。测温元件具体可以为K型热电偶，也可以为其他测温元件。当模壳的温度过高，不满足对叶片加热的工艺要求时，可以停止气体加热装置1 对空气的加热，或者可以通过气体加热装置1将冷空气输送至加热单元3内，冷却加热单元 3内的加热气体，进而降低模壳的温度，使得模壳可以吸收叶片制作过程中某些部位释放出 的多余的热量，避免温度过高对模壳表面造成的损害；还可通过开、关加热单元3的加热单 元阀门7，对需要加热或冷却的叶片部位对应的加热单元输送加热空气或冷空气来实现。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有 限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本 实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新 型的保护范围。
权利要求一种模壳加热系统，包括模壳，所述模壳内套有叶片，其特征在于，还包括气体加热装置、主管路及不少于一个的加热单元；所述加热单元为设置在模壳内部的空腔，该加热单元具有进气口和出气口；所述气体加热装置的出气端连接所述主管路，所述加热单元的进气口与所述主管路连通。
2.根据权利要求1所述的模壳加热系统，其特征在于，所述空腔设置于所述模壳的模 壳壳体与模壳外层之间，所述加热单元与所述模壳壳体之间设有强化导热层。
3.根据权利要求2所述的模壳加热系统，其特征在于，所述强化导热层与所述模壳壳 体之间设有铝蜂窝层。
4.根据权利要求3所述的模壳加热系统，其特征在于，所述铝蜂窝层的缝隙内填充有 强化导热材料。
5.根据权利要求1-4任一项所述的模壳加热系统，其特征在于，所述主管路靠近所述 气体加热装置的出口端处设有主阀门。
6.根据权利要求1-4任一项所述的模壳加热系统，其特征在于，所述加热单元的进气 口处设有加热单元阀门。
7.根据权利要求1-4任一项所述的模壳加热系统，其特征在于，所述加热单元的出气 口与所述气体加热装置的进气端连通。
8.根据权利要求1所述的模壳加热系统，其特征在于，所述加热单元的出气口处设有 测温元件。
9.根据权利要求8所述的模壳加热系统，其特征在于，所述测温元件为K型热电偶。
10.根据权利要求1所述的模壳加热系统，其特征在于，所述气体加热装置为加热鼓风机。
专利摘要本实用新型涉及风力机技术领域，公开了一种模壳加热系统。该模壳加热系统包括模壳，所述模壳内套有叶片，还包括气体加热装置、主管路及不少于一个的加热单元；所述加热单元为设置在模壳内部的空腔，该加热单元具有进气口和出气口；所述气体加热装置的出气端连接所述主管路，所述加热单元的进气口与所述主管路连通。本实用新型提供的模壳加热系统，采用加热空气对模壳进行加热，进而对叶片进行加热，对叶片加热均匀，热效率高，加热温度可控，成本低，安全性好，不易出现火灾等隐患；在对叶片加热完毕后，可通过送入比模具温度低的气体对叶片进行冷却，可实现叶片的迅速降温，同时还可减少对模具的损害，可有效延长模具使用寿命。
文档编号B29C33/04GK201619203SQ20092026746
公开日2010年11月3日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者杨建军, 汪仲夏, 赵晓路, 靳涛 申请人:保定华翼风电叶片研究开发有限公司