专利名称：剪切肋阳模制作方法、剪切肋阳模、阴模及叶片的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种用于风机叶片的剪切肋阳模制作方 法。本发明还涉及一种由上述剪切肋阳模制造方法制成的剪切肋阳模、一种由上述剪切肋 阳模翻转而成的剪切肋阴模及一种剪切肋由上述剪切肋阴模制成的叶片。
背景技术：
风力机是一种将风能转化为机械能的新能源动力机械，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电机发电。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 国和瑞典正在致力于这方面的研究。叶片是风力机的核心部件之一，随着风力发电机单机 容量的逐渐增加，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。请参看图1，图1为一种常见叶片的结构示意图。如图1所示，叶片包括叶片壳体1’、剪切肋3’及主梁帽2’，其中叶片壳体1’包括 气动面壳体1-1’和工作面壳体1-2’。剪切肋3’和主梁帽2’共同组成叶片的主梁结构，是 叶片结构中的主要承力部件。剪切肋3’在叶片中起着传递剪力的作用，是叶片的重要部件 之一。叶片壳体1’由叶片模具制成；剪切肋3’与主梁帽2’均采用预成型的方式制作成为 成品件，主梁帽2’是在叶片壳体1’制作时，置入叶片模具，成型后成为叶片壳体1’的一部 分。剪切肋模具即剪切肋阴模，通常由剪切肋阳模翻制而成，因此，剪切肋阳模的尺寸 是否准确直接关系到剪切肋模具的精确度。目前，通常先采用泡沫根据设计的剪切肋外形 尺寸进行修型，得到剪切肋阳模初形，为了使剪切肋阳模具有一定的强度，以便后续的阴模 翻制，因此需在泡沫表面用树脂糊制两层纤维增强布，待树脂固化后，便得到增强后的剪切 肋阳模初形，再将剪切肋阳模初形置入叶片壳体1’中进行压型，以得到较为接近真实的尺 寸。现有技术中，剪切肋阳模通常采用以下方法进行制作先在叶片模具中制作出叶片壳体 1，，然后在叶片壳体1，上剪切肋3，粘接处涂敷腻子，如图2所示，腻子形成粘接剂层4’，再 将预先做好的剪切肋阳模初形置入叶片壳体1’固定住，在所述剪切肋阳模初形上涂敷腻子 形成粘接剂层4’，再进行叶片合模，即可完成压型，从而确定剪切肋阳模的外形尺寸，即可 得到尺寸准确的剪切肋阳模。这种剪切肋阳模制作方法，进行剪切肋阳模初形压型的前提条件是先制成叶片壳 体，在生产周期上，叶片壳体的制作时间较长，需要花较长的时间制作完叶片壳体后才可以 进行剪切肋阳模初形压型，生产周期较长；在成本上，制造叶片壳体需要原材料较多，造成 原材料的浪费，导致生产成本较高。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种剪切肋阳模制作方法，该剪切肋阳模制造方法不 需制造叶片壳体，生产周期短、所需原材料少。本发明的第二个目的是提供一种由上述剪切
3肋阳模制作方法制成的剪切肋阳模，本发明的第三个目的是提供一种由上述剪切肋阳模翻 制而成的剪切肋阴模，本发明的第四个目的是提供一种剪切肋由上述剪切肋阴模制成的叶 片。为了实现上述目的，本发明提供了一种剪切肋阳模制作方法，包括步骤A，在叶片模具的气动面模具的剪切肋粘接处、工作面模具的剪切肋粘接处分 别铺设与叶片壳体厚度相等的第一叶片壳体模拟层、第二叶片壳体模拟层；步骤B，在所述第一叶片壳体模拟层或所述第二叶片壳体模拟层的上表面粘接固 定剪切肋阳模初形；步骤C，所述气动面模具、所述工作面模具二者中的一个固定，另一个翻转，对所述 剪切肋阳模初形进行合模压型。优选的，在所述第一叶片壳体模拟层或第二叶片壳体模拟层的上表面铺设与胶粘 剂层厚度相当的胶粘剂模拟层；所述剪切肋阳模初形粘接固定在所述胶粘剂模拟层的上表优选的，所述第一叶片壳体模拟层为未浸润树脂的干纤维布层。优选的，所述步骤A之后、步骤B之前还包括，对所述第一叶片壳体模拟层进行真 空袋压处理。优选的，所述第二叶片壳体模拟层为未浸润树脂的干纤维布层。优选的，所述步骤A之后、步骤B之前还包括，对所述第二叶片壳体模拟层进行真 空袋压处理。优选的，所述胶粘剂模拟层为真空橡胶板。优选的，所述胶粘剂模拟层与所述剪切肋阳模初形之间还设有脱模蜡层。本发明提供的剪切肋阳模制造方法，在叶片模具的气动面模具的剪切肋粘接处、 工作面模具的剪切肋粘接处分别铺设第一叶片壳体模拟层、第二叶片壳体模拟层，第一叶 片壳体模拟层、第二叶片壳体模拟层的厚度与叶片壳体的厚度相当，在所述第一叶片壳体 模拟层、第二叶片壳体模拟层的上表面粘接固定预制好的剪切肋阳模初形；将所述工作面 模具或所述气动面模具固定，翻转所述气动面模具或所述工作面模具，对所述剪切肋阳模 初形进行合模压型。本发明提供的剪切肋阳模制造方法，在叶片模具上铺设第一叶片壳体模拟层、第 二叶片壳体模拟层，采用第一叶片壳体模拟层、第二叶片壳体模拟层模拟叶片壳体的厚度， 免去了叶片壳体制作工序，缩短了生产周期，同时节约了生产材料。为了实现上述第二个目的，本发明还提供了一种剪切肋阳模，该剪切肋阳模由上 述的剪切肋阳模制作方法制成，由于上述剪切肋阳模制作方法具有上述技术效果，由该剪 切肋阳模制作方法制成的剪切肋阳模也应具有相应的技术效果。为了实现上述第三个目的，本发明还提供了一种剪切肋阴模，该剪切肋阴模由上 述剪切肋阳模翻制而成，由于上述剪切肋阳模具有上述技术效果，由该剪切肋阳模翻制的 剪切肋阴模也应具有相应的技术效果。为了实现上述第四个目的，本发明还提供了一种叶片，该叶片的剪切肋由上述剪 切肋阴模制成，由于上述剪切肋阴模具有上述技术效果，剪切肋由上述剪切肋阴模制成的 叶片也应具有相应的技术效果。
图1为一种常见叶片的结构示意图；图2为剪切肋阳模初形与叶片壳体粘接的结构示意图；图3为本发明所提供的剪切肋阳模制造方法的一种具体实施方式
的流程框图；图4为在叶片模具上铺设叶片壳体模拟层的结构示意图；图5为粘接剪切肋阳模初形的结构示意图；图6为翻转叶片模具的结构示意图；图7为合模压型的结构示意图；其中，图1-图7中叶片壳体1’、气动面壳体1-1’、工作面壳体1-2’、主梁帽2’、剪切肋3’、粘接剂层 4，；叶片模具1、气动面模具1-1、工作面模具1-2、第一叶片壳体模拟层2-1、第二叶片 壳体模拟层2-2、剪切肋阳模初形3、粘接剂模拟层4、第一真空袋5-1、第二真空袋5-2、第一 密封胶条6-1、第二密封胶条6-2、第一螺旋管7-1、第二螺旋管7-2、第三真空袋8。
具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步的详细说明。请参看图3，图3为本发明所提供的剪切肋阳模制造方法的一种具体实施方式
的 流程框图。如图3所示，本发明提供的剪切肋阳模制造方法可包括以下步骤。步骤101，铺设叶片壳体模拟层。在叶片模具1的工作面模具1-2的剪切肋粘接处 铺设与叶片壳体厚度相等的第一叶片壳体模拟层2-1，在叶片模具1的气动面模具1-1的剪 切肋粘接处铺设与叶片壳体厚度相等的第二叶片壳体模拟层2-2，这里的相等是指大体上 的相等，在合理的范围内可以略有偏差。如图4所示，在气动面模具1-1的剪切肋粘接处铺设第一叶片壳体模拟层2-1。剪 切肋粘接处是剪切肋与叶片壳体粘胶的部位，将第一叶片壳体模拟层2-1设置在气动面模 具1-1的主梁帽处，第一叶片壳体模拟层2-1的宽度可以与主梁帽的宽度相当，由于没有叶 片壳体，仅有叶片模具，第一叶片壳体模拟层2-1的厚度根据叶片壳体的厚度决定。在一种具体的实施方式中，第一叶片壳体模拟层2-1可以为未浸润树脂的干纤维 布层，更具体的，纤维布层可采用玻璃纤维布铺设。由于玻璃纤维布层浸润树脂前后可能存 在厚度差异，因此，需先通过试验确定玻璃纤维布浸树脂前后的厚度变化情况。试验结果表 明，干玻璃纤维布层的厚度大体为浸润树脂玻璃纤维布层的97%，因此采用干玻璃纤维布 需要增厚布层，以避免剪切肋阳模尺寸变大。如若需要铺设的第一叶片壳体模拟层2-1的 厚度为45mm，若铺设45mm厚的干玻璃纤维布层，则浸润树脂后铺设的厚度会相差约2mm，为 了保证剪切肋阳模的精度，对铺设厚度进行校正，在原铺层上增加2张玻璃纤维布，每张玻 璃纤维布的厚度约0. 97mm。优选的方案中，为了使固化第一叶片壳体模拟层2-1有效的固定在叶片模具1上，对第一叶片壳体模拟层2-1进行真空袋压处理。如图4所示，在第一叶片壳体模拟层2-1 的两侧外一定距离处分别粘贴第一密封胶条6-1，并在第一密封胶条6-1与第一叶片壳体 模拟层2-1之间铺设一圈第一螺旋管7-1，在第一螺旋管7-1上设置抽气口，铺设第一真空 袋5-1，第一真空袋5-1与第一密封胶条6-1粘合，通过所述抽气口进行抽真空，真空表读数 达到-90KPa即可。通过对第一叶片壳体模拟层2-1的真空袋压处理，可以将纤维布压实并 与叶片模具固定牢固。第二叶片壳体模拟层2-2的铺设如图6所示，在叶片模具的工作面模具1-2上铺 设第二叶片壳体模拟层2-2，第二叶片壳体模拟层2-2也可通过第二密封胶条6-2、第二真 空袋5-2、第二螺旋管7-2进行真空袋压处理，其具体实施过程与上述实施例类似，在此不 再做详细介绍。步骤102，铺设粘接剂模拟层。在第一叶片壳体模拟层2-1或第二叶片壳体模拟层 2-2的上表面铺设与胶粘剂厚度相当的胶粘剂模拟层4。为了使得合模压型后的剪切肋阳 模的尺寸精确，需要在剪切肋阳模初形3与第一叶片壳体模拟层2-1之间铺设粘接剂模拟 层4以模拟粘接剂层的厚度，可以铺设厚度与粘接剂层厚度相当的真空橡胶。剪切肋与叶 片壳体通过胶粘剂粘合在一起，如腻子等，剪切肋与叶片壳体之间形成胶粘剂层，如图5所
7J\ ο可以理解，也可以在第二叶片壳体模拟层2-2与剪切肋阳模初形之间铺设粘接剂 模拟层，均应在本发明的保护范围内。步骤103，固定剪切肋阳模初形3。在第一叶片壳体模拟层2-1或第二叶片壳体模 拟层2-2的上表面粘接固定预先制成的剪切肋阳模初形3。如图5所示，在第一叶片壳体模 拟层2-1的上表面涂敷具有一定厚度的腻子，再粘接真空橡胶板形成粘接剂模拟层4，以模 拟粘接剂层的厚度，真空橡胶板粘好后，再在其上涂敷一定厚度的腻子，然后将剪切肋阳模 初形3通过腻子固定在粘接剂模拟层4的上表面，待腻子固化后，剪切肋阳模初形3完成固 定。优选方案中，可以在真空橡胶板上涂抹一层脱模蜡，合模压型完毕后，较方便地将 剪切肋阳模与真空橡胶板分离。步骤104，进行合模压型。所述气动面模具1-1、所述工作面模具1-2 二者中的一 个固定，另一个翻转，对剪切肋阳模初形3进行合模压型。如图6所示，将气动面模具1-1固定，将工作面模具1-2进行翻转，翻转方向如图6 中箭头所指方向，将第二叶片壳体模拟层2-2与剪切肋阳模初形3的上表面对齐，如图7所 示，优选的方案中，为了使剪切肋阳模压型后达到较好的随形性，可以在第二叶片壳体模拟 层2-2的上表面涂抹具有一定厚度的腻子；更优的方案中，可以在第二叶片壳体模拟层2-2 与剪切肋阳模初形3之间铺设第三真空袋8，由于第三真空袋8的隔离作用，叶片模具1在 压型后第二叶片壳体模拟层2-2与剪切肋阳模初形3能够达到轻松脱模的效果。上述实施例是将气动面模具1-1固定、工作面模具1-2翻转，可以理解，将工作面 模具1-2固定，翻转气动面模具1-1也应在本发明的保护范围内。本发明提供的剪切肋阳模制造方法，在叶片模具1上铺设第一叶片壳体模拟层 2-1、第二叶片壳体模拟层2-2，采用第一叶片壳体模拟层2-1、第二叶片壳体模拟层2-2模 拟叶片壳体的厚度，免去了叶片壳体制作工序，缩短了生产周期，同时节约了生产材料。
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本发明还提供了一种剪切肋阳模，该剪切肋阳模由上述的剪切肋阳模制作方法制 成，由于上述剪切肋阳模制作方法具有上述技术效果，由该剪切肋阳模制作方法制成的剪 切肋阳模也应具有相应的技术效果，在此不再做详细介绍。本发明还提供了一种剪切肋阴模，该剪切肋阴模由上述剪切肋阳模翻制而成，由 于上述剪切肋阳模具有上述技术效果，由该剪切肋阳模翻制的剪切肋阴模也应具有相应的 技术效果，在此不再做详细介绍。本发明还提供了一种叶片，该叶片的剪切肋由上述剪切肋阴模制成，由于上述剪 切肋阴模具有上述技术效果，剪切肋由上述剪切肋阴模制成的叶片也应具有相应的技术效 果，在此不再做详细介绍。以上所述仅是发明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，在不脱离本发明原 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发明的保护范围。
权利要求
一种剪切肋阳模制作方法，其特征在于，包括步骤A，在叶片模具的气动面模具的剪切肋粘接处、工作面模具的剪切肋粘接处分别铺设与叶片壳体厚度相等的第一叶片壳体模拟层、第二叶片壳体模拟层；步骤B，在所述第一叶片壳体模拟层或所述第二叶片壳体模拟层的上表面粘接固定剪切肋阳模初形；步骤C，所述气动面模具、所述工作面模具二者中的一个固定，另一个翻转，对所述剪切肋阳模初形进行合模压型。
2.根据权利要求1所述的剪切肋阳模制作方法，其特征在于，在所述第一叶片壳体模 拟层或第二叶片壳体模拟层的上表面铺设与胶粘剂层厚度相当的胶粘剂模拟层；所述剪切 肋阳模初形粘接固定在所述胶粘剂模拟层的上表面。
3.根据权利要求1或2所述的剪切肋阳模制造方法，其特征在于，所述第一叶片壳体模 拟层为未浸润树脂的干纤维布层。
4.根据权利要求3所述的剪切肋阳模制造方法，其特征在于，所述步骤A之后、步骤B 之前还包括，对所述第一叶片壳体模拟层进行真空袋压处理。
5.根据权利要求1或2所述的剪切肋阳模制造方法，其特征在于，所述第二叶片壳体模 拟层为未浸润树脂的干纤维布层。
6.根据权利要求5所述的剪切肋阳模制造方法，其特征在于，所述步骤A之后、步骤B 之前还包括，对所述第二叶片壳体模拟层进行真空袋压处理。
7.根据权利要求1所述的剪切肋阳模制造方法，其特征在于，所述胶粘剂模拟层为真 空橡胶板。
8.根据权利要求1所述的剪切肋阳模制造方法，其特征在于，所述胶粘剂模拟层与所 述剪切肋阳模初形之间还设有脱模蜡层。
9.一种剪切肋阳模，其特征在于，该剪切肋阳模由权利要求1-8任一项所述的剪切肋 阳模制作方法制成。
10.一种剪切肋阴模，其特征在于，该剪切肋阴模由权利要求9所述的剪切肋阳模翻制 而成。
11.一种叶片，包括叶片壳体、主梁帽及剪切肋，其特征在于，所述剪切肋由权利要求 10所述的剪切肋阴模制成。
全文摘要
本发明涉及风力发电技术领域，公开了一种剪切肋阳模制作方法。该剪切肋阳模制作方法包括在叶片模具的气动面模具的剪切肋粘接处、工作面模具的剪切肋粘接处分别铺设与叶片壳体厚度相等的第一叶片壳体模拟层、第二叶片壳体模拟层；在所述第一叶片壳体模拟层或所述第二叶片壳体模拟层的上表面粘接固定剪切肋阳模初形；所述气动面模具、所述工作面模具二者中的一个固定，另一个翻转，对所述剪切肋阳模初形进行合模压型。本发明还公开了一种由上述剪切肋阳模制造方法制成的剪切肋阳模、一种由上述剪切肋阳模翻制而成的剪切肋阴模及叶片。
文档编号B29C33/38GK101934564SQ20101028497
公开日2011年1月5日 申请日期2010年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者刘兰, 周绪昌 申请人:三一电气有限责任公司