大功率水平轴海流能发电机的叶片及其制造方法_3

文档序号:8510340阅读:来源:国知局
型,所述热固性树脂采用酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯、硅醚树脂或其它树脂的 一种或者一种以上的组合,所述弹性体树脂采用丁腈橡胶、聚氨酯弹性体、有机硅弹性体、 聚丙烯酸酯弹性体或其它改性环氧树脂的一种或者一种以上的组合,所述泡沫填芯40采 用PVC泡沫、PET泡沫、Nomex蜂窝或其它泡沫、蜂窝材料的一种或者一种以上的组合。
[0058]所述前缘金属包片60的外缘与外蒙皮20和内蒙皮30的外缘光滑过渡连接,光滑 过渡连接有利于降低叶片旋转时海流对连接部位的阻力。
[0059]所述第二割网刀50的长度大于第一割网刀12的长度,第一割网刀的刀刃121和 第二割网刀的刀刃501倾斜设置,第一割网刀的尾部122为宽型,以增加和金属叶尖11的 接触面积改善受力,第二割网刀的尾部502为宽型,以增加和泡沫填芯40的接触面积改善 受力。
[0060] 如若金属叶尖11与第一割网刀12焊接,金属叶尖11与第一割网刀12的焊接部 位也可以经过打磨抛光处理以降低海流阻力和增加美观。
[0061] 本发明中,所述金属大梁与金属叶尖的焊接部位(上焊缝)也要包裹经过第一混 合树脂涂抹或浸润的第一纤维布,之后金属大梁与金属叶尖的焊接部位(上焊缝)要涂上 粘结剂,粘上外蒙皮和内蒙皮,金属大梁与金属叶根的焊接部位(下焊缝)也要包裹经过第 一混合树脂涂抹或浸润的第一纤维布,之后金属大梁与金属叶根的焊接部位(下焊缝)要 涂上粘结剂,粘上外蒙皮和内蒙皮。本发明中,金属叶尖和金属叶根是外露的(不粘接外蒙 皮、内蒙皮),但金属大梁与金属叶尖的焊接部位(上焊缝),金属大梁与金属叶根的焊接部 位(下焊缝)是要包裹第一纤维布并粘接外蒙皮、内蒙皮的。
[0062] 上述大功率水平轴海流能发电机的叶片的制造方法,包括以下步骤:
[0063] (1)制造大梁总成,金属大梁10为空心结构,金属大梁10上间隔焊接数个水平 腹板i〇5以加强刚度,金属大梁1〇的横截面呈;Ti型,或者iri型,或者型,或者 HI型,金属大梁1〇的顶端焊接金属叶尖11,金属叶尖上固定第一割网刀12,金属叶尖 11和第一割网刀12可以采用四轴联动机床一体制造,或者,金属叶尖11采用四轴联动机床 一体制造,然后再在金属叶尖11上焊接第一割网刀12 ;在金属大梁10的底端焊接金属叶 根13,金属叶根13采用四轴联动机床一体制造,四轴联动机床具有空间上的四个自由度, 可以一体加工出金属叶尖11或者金属叶根13 ;焊接有金属叶尖11和金属叶根13的金属 大梁构成大梁总成;
[0064] 所述金属大梁10由不锈钢、碳素钢、钛合金或其它有较好强度刚度的金属板材热 扎、锻压、焊接而成,所述金属叶尖11采用不锈钢、镍合金、钛合金或其它有较好强度刚度 并且抗气蚀、耐腐蚀的材料制造而成,所述金属叶根13采用不锈钢、碳素钢、钛合金或其它 有较好强度刚度的金属材料制造而成;
[0065] (2)在第一纤维布表面涂抹由热固性树脂与弹性体树脂配比的第一混合树脂,或 者将第一纤维布通过该第一混合树脂进行浸润处理,在大梁总成的金属大梁10包括金属 大梁与金属叶尖的焊接部位(上焊缝)、金属大梁与金属叶根的焊接部位(下焊缝)的外 侧包裹该第一纤维布一圈至数圈并加热固化,其目的是,在包裹有第一纤维布的金属大梁 的外侧涂抹粘接剂,可以增大粘接剂的使用面积,方便与下述的外蒙皮20、内蒙皮30有大 接触面积粘接,另外,和直接在金属大梁的外侧涂抹粘接剂相比,在包裹有第一纤维布的金 属大梁上涂抹粘接剂,后者粘接剂的粘接力更大,此外,金属大梁10和外蒙皮20、内蒙皮30 都是钢性的,存在很多空隙,而第一纤维布是软性的,能填充这些空隙;
[0066] 所述第一纤维布采用玻璃纤维、碳纤维、芳纶或其它增强纤维的一种或一种以上 的组合,所述热固性树脂采用酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯、硅醚树脂或其它树脂的一种或 者一种以上的组合,所述弹性体树脂采用丁腈橡胶、聚氨酯弹性体、有机硅弹性体、聚丙烯 酸酯弹性体或其它改性环氧树脂的一种或者一种以上的组合;
[0067] (3)制造外蒙皮20和内蒙皮30,在第二纤维布表面涂抹由热固性树脂与弹性体 树脂配比的第二混合树脂,或将第二纤维布通过该第二混合树脂进行浸润处理,之后将第 二纤维布进行叠层铺设,之后将叠层铺设的第二纤维布通过外蒙皮20和内蒙皮30的模具 合模加压成型,之后冷却环节待第二混合树脂固化后可以脱模,由此形成玻璃钢材质的外 蒙皮20和内蒙皮30,外蒙皮20和内蒙皮30的前端留有嵌设前缘金属包片60的空缺部位 201 ;
[0068] 所述第二纤维布采用玻璃纤维、碳纤维、芳纶或其它增强纤维的一种或一种以上 的组合,所述热固性树脂采用酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯、硅醚树脂或其它树脂的一种或 者一种以上的组合,所述弹性体树脂采用丁腈橡胶、聚氨酯弹性体、有机硅弹性体、聚丙烯 酸酯弹性体或其它改性环氧树脂的一种或者一种以上的组合;
[0069] (4)通过模具将泡沫填芯40发泡成型,泡沫填芯40采用PVC泡沫、PET泡沫、Nomex 蜂窝或其它泡沫、蜂窝材料的一种或者一种以上的组合;
[0070] (5)按尺寸剪好前缘金属包片60,前缘金属包片60采用不锈钢、镍合金、钛合金或 其它耐腐蚀、高韧性金属材料;
[0071] (6)叶片安装环节:在外蒙皮20内侧涂上粘接剂,把包裹好第一纤维布的金属大 梁10置于外蒙皮20上,金属大梁10的外侧面101与外蒙皮20粘接接触;把泡沫填芯40 涂上粘接剂放在金属大梁10的前后,金属大梁10的前侧面103与泡沫填芯40粘接接触, 金属大梁10的后侧面104与泡沫填芯40粘接接触,泡沫填芯40的外侧面与外蒙皮20粘 接接触;在位于金属大梁10下端的泡沫填芯40上插设第二割网刀50,第二割网刀50的根 部插入泡沫填芯40内,第二割网刀的刀刃501外露于外蒙皮20 ;在内蒙皮30内侧涂上粘 接剂,将内蒙皮30覆盖到金属大梁10和泡沫填芯40上,金属大梁10的内侧面与内蒙皮30 粘接接触,泡沫填芯40的内侧面与内蒙皮30粘接接触,外蒙皮20与内蒙皮30在前端和后 端的连接部位粘接接触;之后在外蒙皮20和内蒙皮30前端的空缺部位201上涂上粘接剂, 粘接上前缘金属包片60。
[0072] (7)在步骤(6)制造好的叶片表面喷涂防污涂料,以防止海洋生物附着,单个叶片 制造完毕。
[0073] 上述大功率水平轴海流能发电机的叶片的制造方法中,所述前缘金属包片60的 外缘与外蒙皮20和内蒙皮30的外缘光滑过渡连接,光滑过渡连接有利于降低叶片旋转时 海流对连接部位的阻力。
[0074] 所述第二割网刀50的长度大于第一割网刀12的长度,第一割网刀的刀刃121和 第二割网刀的刀刃501倾斜设置,第一割网刀的尾部122为宽型,以增加和金属叶尖11的 接触面积改善受力,第二割网刀的尾部502为宽型,以增加和泡沫填芯40的接触面积改善 受力。
[0075] 如若金属叶尖11与第一割网刀12焊接,金属叶尖11与第一割网刀12的焊接部 位也可以经过打磨抛光处理以降低海流阻力和增加美观。
[0076] 实施例二
[0077] 参照图2、图4、图5、图13-16:本实施例也采用横截面呈 型的金属大梁10,本 实施例与实施例一的不同之处在于:金属叶根13为与海流能发电机的轮毂80连接的螺纹 孔133,该螺纹孔133为内螺纹孔,该内螺纹孔与海流能发电机的轮毂80上的外螺纹孔螺纹 连接。
[0078] 实施例三
[0079] 参照图7、图8、图13-16:本实施例与实施例一的不同之处在于:金属大梁10的横 截面呈:n型,采用该HI型横截面的金属大梁的叶片的结构图如图8所示。
[0080] 实施例四
[0081] 参照图9、图10、图13-16 :本实施例与实施例一的不同之处在于:金属大梁10的 横截面呈型,采用该型横截面的金属大梁的叶片的结构图如图10所示。在
[□型金属大梁的基础上,£3型金属大梁向两侧伸出肋边108,这样可以增加叶片旋 转时的扭曲刚度和弯曲刚度,进而改善叶片运行时扭转、弯曲、挥舞的问题。
[0082] 实施例五
[0083] 参照图11-16 :本实施例与实施例四的不同之处在于:金属大梁10的横截面呈 £0^,翻@€13麵麵白勺顏錢請吉棚姻12麻。鹤酬0 的*(1型金属大梁的基础上,£〇型金属大梁的外侧面和内侧面之间还固定有连接板 109,以增加金属大梁的刚度。
[0084]上述横截面呈型、Ii型、〇型、£D型的金属大梁,按照向右的次序, 金属大梁的刚度依次增加,但加工工艺难度也依次增加。
[0085] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和 原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 大功率水平轴海流能发电机的叶片,其特征在于:包括空心的金属大梁,金属大梁 自上而下逐渐变宽,金属大梁上间隔焊接有数个加强刚度的水平腹板,所述金属大梁的横 截面呈II型,或者C]型,或者CIl·型,或者?〇·型,按照横截面的前后次序,金属大 梁的刚度依次增加,但加工工艺难度依次增加;金属大梁的顶端焊接金属叶尖,金属叶尖上 固定有第一割网刀,金属叶尖和第一割网刀采用四轴联动机床一体制造,或者,金属叶尖采 用四轴联动机床一体制造,金属叶尖上再焊接第一割网刀,所述金属大梁的底端焊接金属 叶根,金属叶根采用四轴联动机床一体制造,金属叶根为与海流能发电机的轮毂连接的法 兰或者螺纹孔;金属大梁包括金属
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1