叶片根端成型装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电机组叶片加工制造技术领域，尤其涉及叶片根端成型装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着风电行业的蓬勃发展，风力发电机组正向着大容量机组转变，与此同时风力发电机组的叶片正变得越来越大。在叶片大型化的过程中，叶片模具也变得越来越大，模具根端直径也越来越大，导致工人在铺设玻纤层的过程中困难重重。
[0003]叶片的大型化使得自身重量不断增加，为保证根端具有足够的结构性能，叶片根端加强层越来越厚，目前大叶片根端加强层普遍达到100层以上。叶片厂大多采用在叶片根端主模具上进行人工铺设的操作方法。如图1所示，传统操作方法是用夹具3’来固定叶片根端加强层2’，使其可以在模具1’上定位。在此过程中，夹具3’只能固定处于模具1’的前后缘的叶片根端加强层2’，由于根端前后缘基本处于垂直状态，而模具1’内表面又十分光滑，导致玻纤布(即叶片根端加强层2’)在铺设过程中经常出现下滑的状况。同时由于叶片根端加强层2，较厚，根端模具较深，工人只能将手能够触及的玻纤布擀平压实，而模具1，底部和斜坡上的玻纤布常出现松软甚至悬空的状态，抽真空后极易出现褶皱缺陷。这不仅降低了加工出的叶片根端的结构性能，也为后期缺陷维修增加了工作量。另一种固定叶片根端加强层2’的方法是使用喷胶器4’对其喷胶，使用喷胶将叶片根端加强层2’固定，减少褶皱的产生，但是喷胶过多则可能会影响叶片根端加强层2’的灌注和固化效果。无论采用夹具固定方式还是使用喷胶固定方式都不能在防止模具底部加强层褶皱和下滑产生的同时又不影响叶片根端加强层的灌注固化效果。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种叶片根端成型装置及方法，以解决叶片根端加强层的下滑和褶皱产生的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明的实施例提供一种叶片根端成型装置，包括:凸面模具，凸面模具的成型面为凸面，凸面模具上设置有至少一个通孔;叶根主模具，叶根主模具的成型面为凹面，凸面模具可拆卸地设置在叶根主模具上，使用时，凸面模具固定设置在叶根主模具上，凸面模具的成型面与叶根主模具的成型面之间构成能够放置根端加强层的成型腔。
[0006]进一步地，凸面模具包括模具主体，模具主体的外壁面为凸面模具的成型面，模具主体的内壁面与支撑骨架配合，支撑骨架可拆卸地连接在模具主体上。
[0007]进一步地，支撑骨架上设置有翻转用凸起。
[0008]进一步地，凸面模具上设置有固定侧板，固定侧板上设置有固定通孔，凸面模具通过紧固件和固定通孔与叶根主模具固定连接。
[0009]进一步地，凸面模具上还设置有用于将凸面模具上铺设的材料夹紧在凸面模具上的夹持部。
[0010]进一步地，凸面模具上的通孔的数量为多个，所述通孔设置于凸面模具上。
[0011 ]根据本发明的另一方面，提供一种叶片根端成型方法，包括如下步骤:
[0012]在凸面模具的成型面上铺设辅助材料层，在辅助材料层上铺设根端加强层，并使辅助材料层与根端加强层固定在凸面模具上；
[0013]翻转凸面模具，使其与叶根主模具配合，并将凸面模具固定在叶根主模具上；
[0014]对凸面模具进行真空灌注成型处理。
[0015]进一步地，在凸面模具的成型面上铺设辅助材料层，在辅助材料层上铺设根端加强层的具体步骤为:
[0016]在凸面模具上铺设第一导流网，在第一导流网上铺设带孔薄膜，在带孔薄膜上按照逆序铺设根端加强层。
[0017]进一步地，对凸面模具进行真空灌注成型处理的具体操作包括:
[0018]在凸面模具的内壁面铺设第二导流网及注胶管，然后用真空薄膜包覆及密封，用真空栗抽吸真空薄膜至负压状态，将树脂注入注胶管，注射完毕后，加热固化树脂成型。
[0019]进一步地，对凸面模具进行真空灌注成型处理之后还包括以下步骤:
[0020]将凸面模具进行脱模处理。
[0021]本发明实施例提供的叶片根端铺设成型装置，在对叶片根端进行灌注的整个过程中，凸面模具一直固定在叶根主模具上，从而使得叶片根端加强层始终被凸面模具紧紧地压在叶根主模具的表面，未曾移动，实现在整个叶片铺设及灌注固化成型阶段，叶片根端加强始终紧贴在叶根主模具的表面，有效防止了叶片根端加强层的下滑和褶皱的产生。且在对叶片根端进行灌注时，凸面模具无需取下来，工人可以等到固化成型后才脱除凸面模具，这样一来，操作方便，模具还能被重复使用，大大提高了叶片的制造加工及生产效率。
【附图说明】
[0022]图1为现有技术中的叶片根端加强层的加工方法示意图；
[0023]图2为本发明的实施例的铺设有铺设材料的凸面模具的结构示意图；
[0024]图3为图2中A处局部放大图；
[0025]图4为本发明的实施例的凸面模具固定于叶根主模具的结构示意图；
[0026]图5为本发明的实施例的叶片根端灌注固化示意图。
[0027]附图标记说明:
[0028]1、凸面模具;2、第一导流网；3、带孔薄膜;4、根端加强层;5、通孔;6、固定通孔;61、紧固件;7、夹持部;8、翻转用凸起;9、支撑骨架；10、叶根主模具；11、第二导流网；12、注胶管；13、固定侧板。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明实施例的叶片根端成型装置及方法进行详细描述。
[0030]如图2、图3及图4所示，在本实施例中，叶片根端成型装置包括凸面模具1和叶根主模具10，凸面模具1与叶根主模具10配合用于成型出叶片根端。其中，凸面模具1的成型面为凸面，用于铺设成型用的辅助材料，由于其是凸面因而可以防止辅助材料由于重力等影响造成的褶皱。通常该凸面成型面的形状是类似于叶片根端阳模的半圆形。叶根主模具10的成型面为凹面，以容纳和配合凸面模具1，凸面模具1可拆卸地设置在叶根主模具10上。生产时，凸面模具1放置在叶根主模具10内并固定，凸面模具1的成型面与叶根主模具10的成型面之间构成能够放置根端加强层4的成型腔。为了保证能够使灌注液体通过，凸面模具1上设置有至少一个通孔5，便于在对叶片进行灌注时，灌注液体能够利用凸面模具1上的通孔5渗透到凸面模具1下面的铺设层内。
[0031]当需要对叶片根端进行灌注成型工艺时，在成型腔内铺设根端加强层4，并将凸面模具1固定设置在叶根主模具10上，同时与叶片一体化灌注，这样一来，整个叶片根端的灌注直至固化的过程中，凸面模具1都是固定设置在叶根主模具10上的，使得整个过程中，整个凸面模具1都是紧紧地将根端加强层4压在叶根主模具10的成型表面，可有效防止其下滑以及褶皱的产生，同时能够保证成型出的叶片根端的内表面和外表面都与设计一致，进而使得成型质量有很好地保证。
[0032]优选地，为了提高灌注速度，保证灌注质量，凸面模具1上的通孔5的数量为多个，其可以是均匀地，也可以是非均匀地排列设置于凸面模具1上。在叶片根端生产时，凸面模具1无需取下来，因为凸面模具1上分布有若干通孔5，故而灌注液体可通过凸面模具1渗入成型腔，由此使得凸面模具1可以直接与叶根主模具10固定在一起实施叶片的灌注。这样一来，工人可以等到固化成型后才脱除凸面模具1，不仅能防止根端加强层的褶皱出现，且操作方便，还能被重复使用，大大提高了叶片的制造加工及生产效率。
[0033]通孔5的形状可以根据需求确定，如圆孔、方孔等。
[0034]凸面模具1包括模具主体和支撑骨架9，凸面模具1的材质可以根据需求确定，如采用金属材质或玻璃钢材质或其它材质。模具主体的外壁面为凸面模具1的成型面，支撑骨架9与模具主体的内壁面配合，以对模具主体形成支撑。使用时，凸面模具1的成型面用于铺设辅助材料层和根端加强层4，利用其凸面防止辅助材料层和根端加强层4受重力作用下滑，进而避免褶皱的产生。
[0035]为了便于后续使用，支撑骨架9可拆卸地连接在模具主体上。当需要对叶片根端的材料进行铺设时，将模具主体放置于支撑骨架9上，使支撑骨架9起到支撑模具主体的作用，便于工人在对叶片根端材料进行铺设，保证结构稳固可靠，同时，这样可以降低模具主体的重量和厚度，使后续操作更方便。
[0036]为了便于将凸面模具1装配至叶根主模具10上，凸面模具1上设置有翻转用凸起8，该翻转用凸起8作为把手使用，便于工作人员直接抓取或利用工具抓取凸面模具1。翻转用凸起8的设置位置可以根据需要选定。在本实施例中，其设置在支撑骨架9上，且沿凸面模具1的轴向延伸。翻转用凸起8可以是能够拆卸的形式，也可以是不能够卸地的形式。
[0037]作为一种可实施方式，翻转用凸起8可以是金属棒或木棒或其他材质棒体(也可以是其他形状)，当需要对凸面模具1进行翻转时，将棒体插入到支撑骨架9相对应预留的棒孔中，使棒体与棒孔相对固定。棒孔通常设置于支撑骨架9的半圆圆心处，使得翻转时力量更加均匀。当完成对凸面模具1的翻转步骤之后，可将棒体撤离支撑骨架9。
[0038]作为另一种实施方式，棒体可以是通过焊接或者粘合等方式不可拆卸地固定设置于支撑骨架9的半圆圆心处。支撑骨架9上设置翻转用凸起8的作用在于:当工人完成对凸面模具1表面的叶片根端材料进行铺设后，可将凸面模具1及其表面的铺设材