一种风电叶片蒙皮铺设方法与流程

1.本发明属于风电叶片生产技术领域，涉及一种风电叶片蒙皮铺设方法。


背景技术：

2.风电叶片蒙皮结构主要为三明治结构，即外蒙皮、芯材/梁、内蒙皮。外蒙皮和内蒙皮通常使用轴向整块布层铺设设计，在弦向方向上进行搭接。在铺设过程中，首先将每卷材料架在模具的叶根或者叶尖位置，然后由一名或者多名员工拉住卷料的外端头拉向模具另一侧方向将布卷在模具型腔内展开，最后再进行精确定位铺设。
3.随着风电叶片尺寸增加，这种传统蒙皮铺设方案的弊端逐渐显现出来，主要有以下几个方面：一、员工工作强度大：叶片尺寸增加后，每卷材料重量增加，以目前80m叶片为例，最大的一卷料重量达到了84kg。这卷布在模具下需要由4名员工或者借助吊运设备才能顺利搬运上模具，同时需要4名以上员工才能在模具型腔内拉动展开，传统单人或者双人已经无法进行展开；二、蒙皮铺设效率低：随着布层尺寸增加，在模具型腔内铺设难度增加，导致铺设时间增加。同时该方案为串行作业，只有第一层全部铺设完毕后才能进行下一层铺设，作业面没有打开，铺设效率低。三、安全风险高：叶片尺寸增大后，叶片的预弯增加，因此员工需要在模具型腔内爬比较陡的坡。在铺设外蒙皮时，叶片模具为光滑表面，再陡坡拉布过程中容易滑倒造成工伤事故；四、叶片质量风险增加：在铺设内蒙皮前，叶片芯材已经铺设完毕，并使用树脂钉或者喷胶等临时措施固定。由于玻纤布与芯材之间存在较大的摩擦力，因此玻纤布在芯材表面滑动过程中，容易将芯材带动移位，造成叶片质量缺陷。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种风电叶片蒙皮铺设方法，该一种风电叶片蒙皮铺设方法为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种风电叶片蒙皮铺设方法，
5.步骤一：蒙皮布的叶根至叶尖方向为纵向，将蒙皮布在纵向上分割为若干蒙皮布段；
6.步骤二：将分割后的蒙皮布段沿纵向分割为若干蒙皮布条，其中每个蒙皮布条的横向宽度小于等于1300mm；
7.步骤三：将分割后的蒙皮布条收卷为蒙皮布卷；
8.步骤四：将蒙皮布卷运输至蒙皮模具型腔上蒙皮布对应的分割位置；
9.步骤五：将蒙皮布卷在蒙皮模具型腔内按照蒙皮布对应位置展开铺设，将蒙皮布条搭接为完整的蒙皮布段；再将蒙皮布段搭接为完整的蒙皮布。
10.优选的，所述步骤五中蒙皮布条之间的搭接量为30-70mm。
11.优选的，所述步骤五中蒙皮布条之间的搭接量为50mm。
12.优选的，所述步骤五中蒙皮布段之间的搭接量为50-100mm。
13.优选的，所述步骤五中蒙皮布段之间的搭接量为75mm。
14.优选的，所述蒙皮布段的长度为20-50m。
15.优选的，所述步骤一其中一个分割位置为距离叶根为0.2-0.3倍蒙皮布长度。
16.优选的，所述蒙皮布卷采用吊运装备放置在蒙皮模具型腔上。
17.优选的，所述步骤五中在蒙皮模具型腔内展开铺设，从蒙皮模具型腔内中部或边缘侧开始铺设。
18.优选的，所述蒙皮布卷展开为叶尖方向时，将从叶根向叶尖方向收卷，收卷后叶尖端在布卷外侧；蒙皮布卷展开为叶根方向时，将从叶尖向叶根方向收卷，收卷后叶根端在布卷外侧。
19.优选的，所述步骤四先将蒙皮布卷安装在蒙皮铺设辅助工具上，再将蒙皮铺设辅助工具运输至蒙皮模具型腔上蒙皮布对应的分割位置；所述蒙皮铺设辅助工具包括框架和圆管，所述框架两端安装有若干个对称的接口，所述圆管两端活动设置在接口内，所述蒙皮布卷安装在圆管上，所述步骤五中转动圆管将蒙皮布卷展开为蒙皮布条。
20.优选的，所述圆管与接口之间设置有旋转阻尼器。
21.有益效果：采用本技术方案后员工不需要大负重在蒙皮模具型腔内走动，降低了滑倒摔伤的风险；蒙皮布长度减少，单卷重量降低，展布时工作强度降低；蒙皮布不需要长距离在芯材表面滑动，芯材不容易被拉动移位，降低了芯材移位质量风险；效率提升，蒙皮布被断开后，可以同时多个作业面同时生产，减少铺设时间；使用工装由地面吊运到模具型腔内，不需要员工由地面搬运到模具铺设平台上，减少搬运量。
附图说明
22.图1为蒙皮布在纵向上分割示意图其一；
23.图2为蒙皮布在纵向上分割示意图其二；
24.图3为蒙皮布段沿纵向分割示意图；
25.图4为蒙皮铺设辅助工具与蒙皮布卷装配示意图；
26.图5为蒙皮铺设辅助工具在蒙皮模具型腔上布置结构示意图；
27.图中符号说明：1：蒙皮布；2：蒙皮布段；3：蒙皮布条；4：蒙皮布卷；5：蒙皮铺设辅助工具；100：叶根；200：叶尖；501：框架；502：圆管；503：接口；6：蒙皮模具型腔；7：分割位置。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
29.本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
30.实施例1：
31.参考图1-5，本发明提供一种技术方案，一种风电叶片蒙皮铺设方法，
32.步骤一：蒙皮布1的叶根100至叶尖200方向为纵向，将蒙皮布1在纵向上分割为若干蒙皮布段2，断开的位置如图1和图2所示，可以为一处或是多处；
33.步骤二：将分割后的蒙皮布段2沿纵向分割为若干蒙皮布条3，其中每个蒙皮布条3的横向宽度小于等于1300mm，
34.步骤三：将分割后的蒙皮布条3收卷为蒙皮布卷4，如果蒙皮布卷4铺层展向为叶尖200方向时，将从叶根100向叶尖200方向收卷，此时叶尖200端在蒙皮布卷4外侧；如铺层展向为叶根100方向时，将从叶尖200向叶根100方向收卷，此时叶根100端在在蒙皮布卷4外侧；
35.步骤四：将蒙皮布卷4运输至蒙皮模具型腔6上蒙皮布1对应的分割位置7；
36.步骤五：将蒙皮布卷4在蒙皮模具型腔6内按照蒙皮布1对应位置展开铺设，将蒙皮布条3搭接为完整的蒙皮布段2；再将蒙皮布段2搭接为完整的蒙皮布1；
37.铺设方式可以采用三种，方式一，首先铺设位于最前侧的蒙皮布条3，再由蒙皮模具型腔6的前侧依次向后侧定位铺放；方式二：首先铺设最后侧的布条，再由蒙皮模具型腔6后侧依次向前缘侧定位铺放；方式三：首先定位铺设中部的蒙皮布条3，再分别向前侧和后侧侧铺设其他蒙皮布条3；
38.同时由于蒙皮布1在纵向分割为蒙皮布段2，因此按照分割情况，在叶根100、叶尖200、中间位置同时铺设多层，提高工作效率。
39.进一步地，步骤五中蒙皮布条3之间的搭接量为30-70mm。
40.进一步地，步骤五中蒙皮布条3之间的搭接量为50mm。
41.进一步地，步骤五中蒙皮布段2之间的搭接量为50-100mm。
42.进一步地，步骤五中蒙皮布段2之间的搭接量为75mm。
43.进一步地，蒙皮布段2的长度为20-50m。
44.进一步地，步骤一其中一个分割位置7为距离叶根100为0.2-0.3倍蒙皮布1长度，此分割位置7为风电叶片的叶根增强层。
45.进一步地，蒙皮布卷4采用吊运装备放置在蒙皮模具型腔6上，吊运装备为吊车、天车、悬臂吊等常见吊运装置。
46.进一步地，步骤五中在蒙皮模具型腔6内展开铺设，从蒙皮模具型腔6内中部或边缘侧开始铺设。
47.进一步地，蒙皮布卷4展开为叶尖200方向时，将从叶根100向叶尖200方向收卷，收卷后叶尖200端在布卷外侧；蒙皮布卷4展开为叶根100方向时，将从叶尖200向叶根100方向收卷，收卷后叶根100端在布卷外侧，方便铺设时展开，不需要再调整位置。
48.实施例2：
49.参考图1-5，本发明提供一种技术方案，在实施例1的基础上，步骤四先将蒙皮布卷4安装在蒙皮铺设辅助工具5上，再将蒙皮铺设辅助工具5运输至蒙皮模具型腔6上蒙皮布1对应的分割位置；蒙皮铺设辅助工具5包括框架501和圆管502，框架501两端安装有若干个对称的接口503，圆管502两端活动设置在接口503内，蒙皮布卷4安装在圆管502上，步骤五中转动圆管502将蒙皮布卷4展开为蒙皮布条3；
50.将蒙皮布卷4安装在圆管502上，然后将蒙皮铺设辅助工具5放置在蒙皮模具型腔6上进行展开，可以直接拉动叶尖200或叶根100端进行展开，蒙皮铺设辅助工具5一次可以运输多个蒙皮布卷4，方便快捷，而且圆管502两端活动设置在接口503内，圆管502可以在接口503内转动，安装和拆卸快速；方便整个铺设过程。
51.进一步地，圆管502与接口503之间设置有旋转阻尼器，可以防止运输过程中圆管502转动导致蒙皮布卷4展开，但是员工展开时不受影响；圆管502的直径为50mm-70mm，长度大于蒙皮布卷4的长度。
52.实施例3：
53.参考图1-5，在实施例2的基础上，以68m长度叶片生产过程为例：蒙皮布1范围是13-68m，在44m位置将蒙皮布1断开为两个蒙皮布段2，将分割后的蒙皮布段2沿纵向分割为若干蒙皮布条3，每个蒙皮布条3的宽度小于等于1270mm，
54.将分割后的蒙皮布条3收卷为蒙皮布卷4，对于13-44m范围的蒙皮布条3，成卷时，由叶尖200向叶根100方向收卷，叶根100端在外侧；对于44-68m范围的蒙皮布条3，成卷时，由叶根100向叶尖200方向收卷，叶尖200端在外侧；
55.将蒙皮布卷4运输到叶片生产车间后，首先将蒙皮布卷4安装在蒙皮铺设辅助工具5上；将蒙皮铺设辅助工具5使用天车吊运到蒙皮模具型腔6上对应的44m处分割位置7，蒙皮铺设辅助工具5在模具上方合适高度，使得操作人员方便抓取纤维布；
56.在蒙皮模具型腔6内操作人员抓举蒙皮布卷4外侧叶根100或叶尖200端头，向叶根100或者叶尖200方向将蒙皮布卷4展开为蒙皮布条3；其中13-44m范围的蒙皮布卷4向叶根100方向展开，44-68m范围的蒙皮布卷4向叶尖200方向展开，每展开一块蒙皮布条3，就将其定位铺设到蒙皮模具型腔6与蒙皮布1的对应位置，蒙皮布条3之间搭接长度50mm；再将蒙皮布段2搭接为完整的蒙皮布1，蒙皮布段2之间的搭接长度为75mm；
57.重复上述内容铺设各个蒙皮布条3和蒙皮布段2，直到蒙皮布1在蒙皮模具型腔6内铺设完毕；
58.风电叶片蒙皮包括外蒙皮和内蒙皮，若上述内容铺设的为风电叶片的外蒙皮，工艺进程到铺设内蒙皮时，重复上述步骤将风电叶片的内蒙皮铺设完毕；先铺设的为内蒙皮，重复上述步骤将风电叶片的外蒙皮铺设完毕。
59.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。