挡胶装置、叶片以及叶片成型方法与流程

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种挡胶装置、叶片以及叶片成型方法。

背景技术：

随着风电技术的不断发展，提供运行稳定的更大功率的风力发电机组已经是行业中发展趋势，叶片做为风力发电机组的关键部件，也越来越受到人们的关注。风力发电机组叶片合模粘接后，粘接区的粘接胶会受迎风面壳体及背风面壳体挤压而向中空空间内或向壳体外溢出，此时，粘接区的粘接胶形状在叶片运行期间会导致叶片性能下降。

目前主要的做法是操作人员进入叶片壳体内部清理溢出的粘接胶，但是由于叶尖位置空间狭小，操作人员无法进入空间内进行收胶操作，在风电叶片运行过程中会形成一定质量隐患。

因此，亟需一种新的挡胶装置、叶片以及叶片成型方法。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种挡胶装置、叶片以及叶片成型方法，旨在提高叶片的质量和叶片运行的稳定性。

第一方面，根据本发明实施例提出了一种挡胶装置，用于叶片，叶片包括相对设置的迎风面壳体及背风面壳体，迎风面壳体及背风面壳体扣合形成中空空间，迎风面壳体的后缘区与背风面壳体的后缘区之间包括粘接胶层，挡胶装置包括：本体，具有容纳空间和与容纳空间相连通的第一开口，容纳空间沿本体的长轴方向延伸，本体的外表面包括凸出部，凸出部由容纳空间向远离容纳空间凸出形成，第一开口贯通凸出部；其中，挡胶装置能够设置于中空空间且通过本体与迎风面壳体及背风面壳体连接，第一开口和凸出部朝向粘接胶层设置，至少部分粘接胶层能够通过第一开口置于容纳空间内。

根据本发明实施例的第一个方面，围合形成容纳空间的表面包括沿长轴方向依序分布的第一环形壁面、第二环形壁面以及连接第一环形壁面以及第二环形壁面的过渡面；在长轴方向上，第二环形壁面的投影环绕第一环形壁面的投影，第一环形壁面靠近叶片的叶根部设置。

根据本发明实施例的第一个方面，凸出部为圆弧形表面。

根据本发明实施例的第一个方面，第一开口的数量为多个，多个第一开口沿长轴方向间隔设置；可选地，第一开口还沿本体的径向方向间隔设置。

根据本发明实施例的第一个方面，第一开口的数量为一个，第一开口沿整个挡胶装置的长轴方向延伸。

根据本发明实施例的第一个方面，本体的外表面还包括第一连接面和与第一连接面相对设置的第二连接面，在本体的周向上，凸出部位于第一连接面和第二连接面之间，且连接第一连接面和第二连接面，通过第一连接面和第二连接面与迎风面壳体及背风面壳体连接；或者，

挡胶装置还包括连接板，连接板设置在本体沿迎风面壳体和背风面壳体的排布方向上的两端，连接板具有第一连接面和第二连接面，连接板与迎风面壳体及背风面壳体连接。

根据本发明实施例的第一个方面，第一连接面与第二连接面之间的夹角大于或等于迎风面壳体的后缘区和背风面壳体的后缘区之间的夹角。

根据本发明实施例的第一个方面，本体进一步包括隔板，容纳空间具有第一容纳部和第二容纳部，第一容纳部和第二容纳部之间设置有隔板，第一容纳部靠近后缘区，第二容纳部靠近迎风面壳体的前缘区：其中，第一开口与第一容纳部相连通，第二开口与第一容纳部相连通。

第二方面，根据本发明实施例提供一种叶片，包括：壳体，包括相对设置的迎风面壳体及背风面壳体，迎风面壳体及背风面壳体扣合形成中空空间，迎风面壳体的后缘区与背风面壳体的后缘区之间包括粘接胶层；挡胶装置，为如上述的挡胶装置，挡胶装置能够设置于中空空间且通过本体与迎风面壳体及背风面壳体连接；其中，通过挡胶装置使得粘接胶层形成凹部，凹部为粘接胶层面向中空空间的端面起始并向朝向后缘区的方向凹陷形成。

根据本发明实施例的第二个方面，包括：挡胶装置为多个，多个挡胶装置沿长轴方向依次设置。

第三方面，根据本发明实施例提供一种叶片成型方法，包括：提供外壳，外壳包括迎风面壳体以及背风面壳体；提供腹板，将腹板粘接于迎风面壳体及背风面壳体的其中一者；提供挡胶装置，在迎风面壳体及背风面壳体的其中一者的后缘区粘接挡胶装置，挡胶装置为如上述的挡胶装置；对迎风面壳体及背风面壳体合模，并使得腹板和挡胶装置分别与迎风面壳体以及背风面壳体连接，以形成叶片。

本发明实施例提供的挡胶装置，包括本体，本体的外表面具有凸出部，凸出部由容纳空间向远离容纳空间延伸，使得凸出部为由容纳空间向外凸的表面，使得通过凸出部能有阻挡叶片后缘区的粘接胶向前缘区溢出，并使粘接胶形成由前缘区向后缘区凹陷的凹形结构，本体具有容纳空间和与容纳空间相连通的第一开口，使得该挡胶装置具有一定的存储能力。在挡胶装置应用至叶片时，凸出部朝向叶片的后缘区设置，在迎风面壳体和背风面壳体的后缘区之间包括连接二者的粘接胶层，挡胶装置的凸出部使得粘接胶层形成由前缘区向后缘区凹形结构，这样能够最大程度的抵抗叶片在运行过程中产生疲劳风险，同时在叶片成型过程中后缘区溢出的粘接胶能够通过第一开口进入到挡胶装置的容纳空间内，能够避免后缘区的溢出胶掉落至叶片的中空空间内，进而保证叶片的生产质量及使用寿命。

附图说明

下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种风力发电机组的结构示意图；

图2是本发明实施例的叶片的整体示意图；

图3是本发明实施例的叶片的截面示意图；

图4是图3中a处的放大图；

图5是本发明第一实施例的挡胶装置的结构示意图；

图6是本发明实施例的图5中所示的挡胶装置的第一种沿b-b方向的剖视图；

图7是本发明实施例的图5中所示的挡胶装置的第二种沿b-b方向的剖视图；

图8是本发明实施例的图5中所示的挡胶装置的第三种沿b-b方向的剖视图；

图9是本发明第二实施例的挡胶装置的结构示意图；

图10是本发明第二实施例的挡胶装置的俯视图；

图11是本发明实施例的图10中所示的挡胶装置沿c-c方向的剖视图；

图12是本发明第三实施例的挡胶装置的结构示意图；

图13是本发明第三实施例的挡胶装置的俯视图；

图14是本发明第四实施例的挡胶装置的结构示意图；

图15是本发明实施例的图14中所示的挡胶装置沿d-d方向的剖视图；

图16是本发明一个实施例的叶片成型方法的流程示意图。

标记说明：

其中：

1-叶轮；100-叶片；200-轮毂；

10-外壳；11-迎风面壳体；12-背风面壳体；13-前缘区；14-后缘区；15-叶根部；16-叶尖部；17-中空空间；

20-腹板；

30-粘接胶层；

40-挡胶装置；41-主体；412-容纳空间；4121-第一容纳部；4122-第二容纳部；4123-第一环形壁面；4124-第二环形壁面；4125-过渡面；413-第一开口；414-第二开口；415-凸出部；416-隔板；42-连接板；43-第一连接面；44-第二连接面；

2-发电机；

3-机舱；

4-塔筒；

x-轴向；y-弦向；m-长轴方向；n-径向方向。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，用于示例性的说明本发明的原理，并不被配置为限定本发明。另外，附图中的机构件不一定是按照比例绘制的。例如，可能对于其他结构件或区域而放大了附图中的一些结构件或区域的尺寸，以帮助对本发明实施例的理解。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外术语“包括”、“包含”“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素结构件或组件不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出或固有的属于结构件、组件上的其他机构件。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图16对本发明实施例的挡胶装置40、叶片100以及叶片100成型方法进行详细描述。

请参阅图1，图1示出了现有技术中的一种风力发电机组的结构示意图。风力发电机组主要包括塔筒4、机舱3、发电机2以及叶轮1，机舱3设置于塔筒4的顶端，发电机2设置于机舱3，可以位于机舱3的内部，当然，也可以位于机舱3的外部。叶轮1包括轮毂200以及两个以上分别与轮毂200连接的叶片100，叶片100在风载的作用下带动轮毂200转动，进而实现发电机2的发电。

为了使得风力发电机组能够更好的运行，本发明实施例提供了一种新型的叶片100，请一并参阅图2以及图4，图2示出了本发明实施例的叶片的整体示意图；图3示出了本发明实施例的叶片的截面示意图，图4示出了图3中a处的放大图。本发明实施例提供的叶片100包括外壳10和挡胶装置40，外壳10具有轴向x以及弦向y，外壳10包括相对设置的迎风面壳体11及背风面壳体12，迎风面壳体11及背风面壳体12扣合形成中空空间17，外壳10在其弦向y上具有前缘区13以及后缘区14，在轴向x具有叶根部15以及叶尖部16，迎风面壳体11的后缘区14与背风面壳体12的后缘区14之间包括粘接胶层30。挡胶装置40设置于中空空间17且与迎风面壳体11及背风面壳体12连接，通过挡胶装置40使得粘接胶层30形成凹部，凹部为粘接胶层30面向中空空间17的端面起始并向朝向后缘区14的方向凹陷形成。

本发明实施例提供的叶片100，在迎风面壳体11和背风面壳体12的后缘区14之间包括连接二者的粘接胶层30，通过挡胶装置40使粘接胶层30形成由前缘区13向后缘区14凹陷的凹形结构，这样能够最大程度的抵抗叶片100在运行过程中产生疲劳风险，进而保证叶片100的生产质量及使用寿命。

在一些可选的实施例中，叶片100包括的挡胶装置40的数量为多个，多个挡胶装置40沿长轴方向m依次设置。可选的，多个挡胶装置40沿长轴方向m间隔设置，由于叶片100在合模过程中，在整个轴向x上均会涂覆粘接胶，在压合过程中，使得粘接胶层30受到压缩，此时的粘接胶层30会产生部分气体，通过多个挡胶装置40沿长轴方向m依次设置，能够有效排出粘接胶层30中的气体，提高粘接稳定性。在一些实施例中，多个挡胶装置40沿长轴方向m也可以相互接触设置，通过将挡胶装置40沿长轴方向m的两端中的至少一者设置通气孔，和/或在挡胶装置40背向粘结胶层30的一侧设置通气孔，以使叶片100在合模过程中产生的气体能够排出。

在一些实施例中，本发明实施例中提供的叶片100还包括腹板20，其中腹板20的结构可以包括腹板主体以及连接在腹板主体宽度方向两端的连接法兰，腹板20设置于中空空间17，且腹板20通过连接法兰连接于迎风面壳体11以及背风面壳体12，以对叶片100进行支撑，提高叶片100整体的结构强度。

请一并参阅图5至图8，图5示出了本发明第一实施例的挡胶装置的结构示意图，图6示出了本发明实施例的图4中所示的挡胶装置的第一种沿b-b方向的剖视图；图7示出了本发明实施例的图4中所示的挡胶装置的第二种沿b-b方向的剖视图；图8示出了本发明实施例的图4中所示的挡胶装置的第三种沿b-b方向的剖视图。

本发明实施例提供的挡胶装置40，用于叶片100，挡胶装置40包括本体41，本体41具有容纳空间412和与容纳空间412相连通的第一开口413，容纳空间412沿本体41的长轴方向m延伸，本体41的外表面包括凸出部415，凸出部415由容纳空间412向远离容纳空间412凸出形成，第一开口413贯通凸出部415。其中，挡胶装置40能够设置于中空空间17且通过本体41与迎风面壳体11及背风面壳体12连接，第一开口413和凸出部415朝向粘接胶层30设置，至少部分粘接胶层30能够通过第一开口413置于容纳空间412内。可选地，容纳空间412可以为沿本体41的整个长袖方向延伸，也可以在挡胶装置40的本体41上设置多个间隔分布的容纳空间412，只要本体41上的第一开口413与至少部分的容纳空间412相连通即可。

本发明实施例提供的挡胶装置40，通过凸出部415能有阻挡叶片100的后缘区14的粘接胶溢出，并使粘接胶形成由前缘区13向后缘区14凹陷的凹形结构，本体41具有容纳空间412和与容纳空间412相连通的第一开口413，使得该挡胶装置40具有一定的存储能力。在挡胶装置40应用至叶片100时，挡胶装置40的凸出部415使得粘接胶层30形成由前缘区13向后缘区14凹陷的凹形结构，这样能够最大程度的抵抗叶片100在运行过程中产生疲劳风险，进而保证叶片100的生产质量及使用寿命。

在一些可选实施例中，围合形成容纳空间412的表面包括沿长轴方向m依序分布的第一环形壁面4123、第二环形壁面4124以及连接第一环形壁面4123以及第二环形壁面4124的过渡面4125；在长轴方向m上，第二环形壁面4124的投影环绕第一环形壁面4123的投影，第一环形壁面4123靠近叶片100的叶根部15设置。通过将围合形成容纳空间412的表面的参数进行合理设置，使得挡胶装置40沿其长轴方向m的容纳空间412的大小不同，一方面可以根据叶片100在成型过程中的粘接胶的溢出量进行合理设置容纳空间412，另一方面可以增加挡胶装置40的结构强度。可以理解的是，第一环形壁面4123、第二环形壁面4124沿长轴方向m的投影可以为圆形、方形或菱形结构。

可选地，凸出部415为圆弧形表面。当挡胶装置40应用在叶片100上时，与凸出部415相接触的粘接胶层30形成的凹部为圆弧形结构。通过将凸出部415设计为固定的结构，即圆弧形表面，使得与挡胶装置40的凸出部415相接触的粘接胶层30形成固定结构的凹部，这样能够最大程度的抵抗叶片100运行过程中产生疲劳风险，有效提高叶片100运行的稳定性。

在一些可选实施例中，第一开口413的数量为多个，多个第一开口413沿长轴方向m间隔设置；可选地，第一开口413还沿本体41的径向方向n间隔设置。通过在本体41的多个方向上设置多个第一开口413，使得迎风面壳体11和背风面壳体12在粘接过程中的溢出胶从多个第一开口413中进入容纳空间412，便于挡胶装置40更好的容纳溢出的粘接胶。

为了使得溢出胶更快的进入到容纳空间412内，可选地，第一开口413的数量为一个，第一开口413沿整个挡胶装置40的长轴方向m延伸。通过将第一开口413设置为沿整个长轴方向m延伸，可以减少在粘接过程中的粘接胶层30对挡胶装置40产生的应力作用，以使挡胶装置40更牢固的粘接于叶片100的中空空间17内。

请一并参阅图9至图13，其中，图9示出了本发明第二实施例的挡胶装置的结构示意图；图10示出了本发明第二实施例的挡胶装置的额俯视图；图11示出了本发明实施例的图10中所示的挡胶装置沿c-c方向的剖视图；图12示出了本发明第三实施例的挡胶装置的结构示意图；图13示出了本发明第三实施例的挡胶装置的俯视图。

为了增加挡胶装置40与迎风面壳体11和背风面壳体12连接的稳定性，在一些可选的实施例中，本体41的外表面还包括第一连接面43和与第一连接面43相对设置的第二连接面44，在本体41的周向上，凸出部415位于第一连接面43和第二连接面44之间，且连接第一连接面43和第二连接面44，通过第一连接面43和第二连接面44实现挡胶装置40与迎风面壳体11及背风面壳体12连接；或者，挡胶装置40还包括连接板42，连接板42设置在本体41沿迎风面壳体11和背风面壳体12的排布方向上的两端，连接板42具有第一连接面43和第二连接面44，连接板42与迎风面壳体11及背风面壳体12连接。挡胶装置40通过第一连接面43和第二连接面44与外壳10连接，增加了挡胶装置40与迎风面壳体11以及背风面壳体12的粘接面的面积，使得挡胶装置40能够更稳固的粘接在迎风面壳体11以及背风面壳体12，以使在挡胶装置40的阻挡作用下，使得粘接胶层30形成标准的由前缘区13向后缘区14凹陷的圆角结构。

在一些可选的示例中，第一连接面43与第二连接面44之间的夹角大于或等于迎风面壳体11的后缘区14和背风面壳体12的后缘区14之间的夹角，以确保挡胶装置40与迎风面壳体11以及背风面壳体12之间的粘接强度。

请一并参阅图14至图15，其中，图14示出了本发明第四实施例的挡胶装置的结构示意图；图15示出了本发明实施例的图14中所示的挡胶装置沿d-d方向的剖视图。

在一些可选实施例中，本体41进一步包括隔板416，容纳空间412具有第一容纳部4121和第二容纳部4122，第一容纳部4121和第二容纳部4122之间设置有隔板416，第一容纳部4121靠近后缘区14，第二容纳部4122靠近迎风面壳体11的前缘区13：其中，第一开口413与第一容纳部4121相连通，第二开口414与第一容纳部4121相连通，其中，通过隔板416将第一容纳部4121与第二容纳部4122隔开以形成两个独立的容纳区域。通过在挡胶装置40上设置两个独立的容纳空间412，使得外壳10的后缘区14的溢出胶能够通过第一开口413进入至第一容纳部4121，以对后缘区14的溢出胶进行收集；外壳10的前缘区13的粘接胶能够通过第二开口414进入至第二容纳部4122，以对前缘区13的粘接胶进行收集，减少前缘区13的粘接胶在叶片100运行过程中对叶片100的损伤，提高叶片100运行的稳定性。可以理解的是，前缘区13的粘接胶可以为腹板20在粘接至迎风面壳体11或背风面壳体12时的溢出胶，也可以为在叶片100运行过程中在前缘区13中脱落的部分粘接胶。

综上，本发明实施例提供的挡胶装置40，包括本体41，本体41的外表面具有凸出部415，凸出部415由容纳空间412向远离容纳空间412延伸，使得凸出部415为由容纳空间412向外凹的表面，使得通过凸出部415能有阻挡叶片100的后缘区14的粘接胶溢出，并使粘接胶形成由前缘区13向后缘区14凹陷的凹形结构，本体41具有容纳空间412和与容纳空间412相连通的第一开口413，使得该挡胶装置40具有一定的存储能力。在挡胶装置40应用至叶片100时，凸出部415朝向叶片100的后缘区14设置，在迎风面壳体11和背风面壳体12的后缘区14之间包括连接二者，即迎风面壳体11和背风面壳体12，的粘接胶层30，挡胶装置40的凸出部415使得所述粘接胶层30形成由前缘区13向后缘区14凹陷的凹形结构，这样能够最大程度的抵抗叶片100在运行过程中产生疲劳风险，同时在叶片100成型过程中后缘区14区溢出的粘接胶能够通过第一开口413进入到挡胶装置40的容纳空间412内，能够避免后缘区14的溢出胶掉落至叶片100的中空空间17内，进而保证叶片100的生产质量及使用寿命。

另一方面，本发明实施例还提供了一种叶片成型方法，请参阅图16，图16示出了本发明实施例的叶片成型方法的流程示意图。作为一种可选的实施方式，本发明实施例还提供一种叶片成型方法，包括：

s110步骤、提供外壳，外壳包括迎风面壳体以及背风面壳体。

s120步骤、提供腹板，将腹板粘接于迎风面壳体及背风面壳体的其中一者。

s130步骤、提供挡胶装置，在迎风面壳体及背风面壳体的其中一者的后缘区粘接挡胶装置。

s140步骤、对迎风面壳体及背风面壳体合模，并使得腹板和挡胶装置分别与迎风面壳体以及背风面壳体连接，以形成叶片。

本发明实施例提供的叶片成型方法，包括提供挡胶装置40和将挡胶装置40粘接在迎风面壳体11及背风面壳体12的其中一者，且挡胶装置40为采用上述任一实施例所提供的挡胶装置40，使得成型的叶片100中的粘接胶层30形成固定结构的凹部，这样使得叶片100能够最大程度的抵抗运行过程中产生疲劳风险。

在步骤s120中，可在迎风面壳体11内表面朝上的状态下，利用涂胶工具将诸如环氧树脂等的粘接胶涂覆在腹板20的连接法兰上，将腹板20的连接法兰粘接在迎风面壳体11的腹板20粘接区域上，由于施工等因素，可能从位于腹板20的两侧溢出的多余粘接胶，这时，操作人员可以利用刮板等工具将多余粘接胶去除，以防止叶片100在运行过程中，多余的粘接胶对叶片100造成损坏。可以理解的是，也可以先把腹板20粘接在背风面壳体12上，本发明对此不进行限制。

在步骤s130中，可以在迎风面壳体11后缘区14的内表面上涂覆粘接胶，并将挡胶装置40粘接在迎风面壳体11的后缘区14上，或者在迎风面壳体11后缘区14的内表面上涂覆粘接胶之前，就已经把挡胶装置40设置在迎风面壳体11的后缘区14。在一些实施例中，也可以在背风面壳体12上涂覆粘接胶，本发明对此不进行限制。

在一些实施例中，s120步骤和s130步骤的顺序可以互换，即可以先在迎风面壳体11及背风面壳体12的其中一者的后缘区14粘接挡胶装置40，然后再将腹板20粘接于迎风面壳体11及背风面壳体12的其中一者上，只要在迎风面壳体11和背风面壳体12合模之前在叶片100的后缘区14粘接挡胶装置40即可。

通过上述设置，能够更便于叶片100的成型，使得迎风面壳体11以及背风面壳体12在合模时更加便捷，同时能够避免叶片100的中空空间17内存在多余的粘接胶。

综上，本发明实施例提供的挡胶装置40、叶片100以及叶片100成型方法，挡胶装置40使得粘接胶层30形成固定的凹陷圆角结构，使得叶片100能够最大程度的抵抗其在运行过程中产生疲劳风险，提高叶片100的质量和叶片100运行的稳定性，故，易于推广使用。

应理解，术语“第一”、“第二”、等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。需要理解，如此使用的术语在适当的情况下是可以互换的，以使本文所描述的发明中的实施例，例如，能够按照除了本文说明的或其他方式描述的那些顺次而工作或排列。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且，在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。