CN109732806A - 用于风电叶片的拉挤件、风电叶片的灌注方法及风电叶片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于风电叶片的拉挤件、风电叶片的灌注方法及风电叶片。所述拉挤件呈棱柱体，在所述拉挤件的厚度方向上的截面呈平行四边形。所述风电叶片的灌注方法包括以下步骤：将所述拉挤件按照将拼接面拼接在一起的方式排列在一起，所述相邻的拼接面平行，所述拼接面之间形成通缝，将所述拉挤件一层一层往上堆砌，保证所述堆砌面在一个平面上；将树脂从所述拉挤件堆砌的最高一层的最低点开始灌注。本发明提供的风电叶片的灌注方法可以增强通缝的强度，减小拉挤件树脂反包的风险，提升主梁的整体强度和灌注效果。

Description

用于风电叶片的拉挤件、风电叶片的灌注方法及风电叶片

技术领域

本发明涉及一种风电叶片的拉挤件、风电叶片的灌注方法及风电叶片。

背景技术

目前在世界各国对于清洁能源的需要日益增加，风电作为清洁能源之一发展迅速。大风轮直径的风力发电机组成为风电领域的主流技术趋势，叶片长度的增加对叶片结构设计以及制造工艺提出了新的要求。

风电叶片通常由上下两个壳体构成外部轮廓，内部使用主梁-腹板结构进行承载，主梁是主要承载部件。随着叶片长度的增加，主梁承受的载荷也不断增大，对主梁的要求也越来越高。

板材作为主梁结构具有力学性能优异、加工方法简单的优点，板材早先用于建筑补强领域，如桥梁修补等通过在修补区域粘贴固化板材，以加强修补区域的结构强度。使用板材作为拉挤件及堆叠形成增强结构件是风电领域大叶片设计的重要技术思路。

风电叶片中拉挤件通常是长方体，如图1所示，拉挤件1’堆叠形成主梁时会拼接在一起，会在拼接面之间形成垂直的通缝2’。在灌注成型后，通缝位置由树脂填充，但树脂的刚度与强度明显低于拉挤件，由此主梁制品会形成薄弱区域。垂直通缝2’对拉挤件受力不利，垂直通缝2’会大大削弱主梁的抗弯及抗剪切能力。

并且，如图1所示，灌注过程中，树脂流入通缝后会在承接平台3’形成流道，此区域灌注速度较快，树脂除了从左侧往右流动，还会从右侧往左流动。树脂从右侧往左流动易对拉挤件下方形成反包，易造成灌注缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种用于风电叶片的拉挤件、风电叶片的灌注方法及风电叶片。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种用于风电叶片的拉挤件，其特点在于，所述拉挤件呈棱柱体，在所述拉挤件的厚度方向上的截面呈平行四边形。

较佳地，所述平行四边形的右上角和左下角为锐角，所述锐角处有倒角。

较佳地，所述拉挤件具有拼接面，所述拼接面上与所述锐角对应的部位具有一倾斜面。

较佳地，所述拼接面为两个位置相对的表面。

本发明还提供了一种风电叶片的灌注方法，其特点在于，所述灌注方法包括以下步骤：

S1、将呈棱柱体的拉挤件的左边的面和右边的面分别由上往下斜切，形成拼接面，使所述拉挤件的厚度方向上的截面呈平行四边形；

S2、将所述拉挤件按照将所述拼接面拼接在一起的方式排列在一起，相邻的所述拼接面平行，所述拼接面之间形成通缝，将所述拉挤件一层一层往上堆砌，保证所述堆砌面在一个平面上，下层的所述平行四边形的钝角所对应的部位与上层的所述平行四边形的锐角所对应的部位构成一个承接平台；

S3、将树脂从所述拉挤件堆砌的最高一层的最低点开始灌注，树脂斜向上流动，流到通缝处向下流入通缝，沿着通缝流到第二层的所述承接平台上，然后一部分所述树脂沿着所述承接平台由左往右移动，另一部分所述树脂继续向下流到第三层的所述承接平台上，所述树脂按此规律流动，一直流动到最低一层的所述承接平台上。

较佳地，所述步骤S1还包括以下步骤：所述平行四边形的右上角和左下角为锐角，将所述锐角进行倒角。

较佳地，所述步骤S1还包括以下步骤：将所述拼接面上与所述锐角对应的部位制成一个斜面。因此，所述承接平台的范围扩大，可容纳更多树脂。

较佳地，所述步骤S2还包括以下步骤：将所述拉挤件堆叠在主梁模具中；所述步骤S3之后还包括以下步骤：灌注形成整体的承载结构件，将所述承载结构件放置于叶片模具中，并与铺层、芯材进行一体灌注固化，形成叶片壳体整体。

较佳地，所述步骤S2还包括以下步骤：将所述拉挤件堆叠在叶片模具中，在叶片模具中铺设铺层与芯材；所述步骤S3还包括以下步骤：将所述拉挤件、所述铺层和所述芯材进行一体灌注固化，形成叶片壳体整体。

较佳地，所述铺层为玻纤布。

本发明还提供了一种风电叶片，其特点在于，所述风电叶片使用如上所述的风电叶片的灌注方法制作。

本发明的积极进步效果在于：通过平行四边形截面的拉挤件，并且保证相邻拼接面平行且堆砌面在一个平面上，避免了薄弱的通缝在一个垂直截面，另外增加了相邻两列拉挤件的粘结面积，提升了主梁的整体强度。在灌注过程中，树脂从上往下流下，经过通缝后到达下层的承接平台时，部分树脂从左往右流动，另一部分树脂继续向下流动，所以在承接平台从右往左流动的树脂会大大减少，速度也会变慢，从而减小了左侧拉挤件反包的风险，提升主梁的灌注效果。

附图说明

图1为现有技术的风电叶片的灌注方法的示意图。

图2为本发明实施例1的用于风电叶片的拉挤件的结构示意图。

图3为本发明实施例1的风电叶片的灌注方法的示意图。

图4为图3的A部分的结构放大图。

附图标记说明：

拉挤件 1’

通缝 2’

承接平台 3’

拉挤件 1

倒角 2

倾斜面 3

拼接面 4

通缝 5

承接平台 6

最低点 7

堆砌面 8

树脂流向 9

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图2、图3所示，本发明的拉挤件1呈棱柱体，在拉挤件1的厚度方向上的截面呈平行四边形，平行四边形的截面可以保证后期堆砌的时候可以形成倾斜的通缝5，平行四边形的右上角和左下角为锐角，平行四边形的锐角处有倒角2，在锐角处倒角可以保证后续灌注树脂时更好地形成承接平台6。作为一种替代的方案，平行四边形的锐角处也可没有倒角2。为了更好地灌注拉挤件1，拉挤件具有拼接面4，拼接面4上与锐角对应的部位具有一倾斜面3。作为优选，拼接面4为两个位置相对的表面。

通过平行四边形截面的拉挤件，并且保证相邻拼接面平行且堆砌面在一个平面上，避免了薄弱的通缝在一个垂直截面，另外增加了相邻两列拉挤件的粘结面积，提升了主梁的整体强度。

如图3和图4所示，本发明提供一种风电叶片的灌注方法，该方法具体包括以下步骤：

S1、将呈棱柱体的拉挤件1的左边的面和右边的面分别由上往下斜切，形成拼接面4，使拉挤件1的厚度方向上的截面呈平行四边形；为了将承接平台6的范围扩大，可容纳更多树脂，步骤S1还可包括：平行四边形的右上角和左下角为锐角，将平行四边形的锐角进行倒角，将拼接面上与锐角对应的部位制成一个倾斜面3；

S2、将拉挤件1按照将拼接面4拼接在一起的方式排列在一起，相邻的拼接面4平行，拼接面4之间形成通缝5，通缝5为倾斜的通缝，可以提升主梁的整体强度，将拉挤件1一层一层往上堆砌，保证堆砌面8在一个平面上，下层的平行四边形的钝角所对应的部位与上层的锐角所对应的部位构成一个承接平台6；为了制作风电叶片，步骤S2还可包括：将拉挤件1堆叠在主梁模具中；

S3、将树脂从拉挤件1堆砌的最高一层的最低点7开始灌注，树脂沿着图3的箭头斜向上流动，流到通缝5处沿着图3的箭头向下流入通缝5，沿着通缝5流到第二层的承接平台6上，然后一部分树脂沿着图3的箭头沿着承接平台6由左往右移动，另一部分树脂继续向下流到第三层的承接平台6上，树脂流向9也显示了树脂的流向，树脂按此规律流动，一直流动到最低一层的承接平台6上，树脂如此流动会大大减少在承接平台6上从右往左流动的树脂，从而减小了左侧拉挤件1的反包的风险；为了制作风电叶片，步骤S3之后还可包括以下步骤：通过真空灌注工艺，灌注形成整体的承载结构件，将承载结构件放置于叶片模具中，并与铺层、芯材进行一体灌注固化，形成叶片壳体整体。

作为优选，铺层为玻纤布。作为一种替代的方案，铺层也可使用其他材质。

在灌注过程中，树脂从上往下流下，经过通缝后到达下层的承接平台时，部分树脂从左往右流动，另一部分树脂继续向下流动，所以在承接平台从右往左流动的树脂会大大减少，速度也会变慢，从而减小了左侧拉挤件反包的风险，提升主梁的灌注效果。

本发明的风电叶片可以应用于风力发电机组中，并可以将风力发电机组应用于风力发电场中。

实施例2

本实施例的步骤与实施例1基本相同，其不同之处在于：为了制作风电叶片，步骤S2还可包括：将拉挤件1堆叠在叶片模具中，在叶片模具中铺设铺层与芯材；步骤S3之后还可包括以下步骤：通过真空灌注工艺，将拉挤件、铺层和芯材进行一体灌注固化，形成叶片壳体整体。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种用于风电叶片的拉挤件，其特征在于，所述拉挤件呈棱柱体，在所述拉挤件的厚度方向上的截面呈平行四边形。

2.如权利要求1所述的用于风电叶片的拉挤件，其特征在于，所述平行四边形的右上角和左下角为锐角，所述锐角处有倒角。

3.如权利要求2所述的用于风电叶片的拉挤件，其特征在于，所述拉挤件具有拼接面，所述拼接面上与所述锐角对应的部位具有一倾斜面。

4.如权利要求3所述的用于风电叶片的拉挤件，其特征在于，所述拼接面为两个位置相对的表面。

5.一种风电叶片的灌注方法，其特征在于，所述灌注方法包括以下步骤：

S1、将呈棱柱体的拉挤件的左边的面和右边的面分别由上往下斜切，形成拼接面，使所述拉挤件的厚度方向上的截面呈平行四边形；

S2、将所述拉挤件按照将所述拼接面拼接在一起的方式排列在一起，相邻的所述拼接面平行，所述拼接面之间形成通缝，将所述拉挤件一层一层往上堆砌，保证所述堆砌面在一个平面上，下层的所述平行四边形的钝角所对应的部位与上层的所述平行四边形的锐角所对应的部位构成一个承接平台；

S3、将树脂从所述拉挤件堆砌的最高一层的最低点开始灌注，树脂斜向上流动，流到通缝处向下流入通缝，沿着通缝流到第二层的所述承接平台上，然后一部分所述树脂沿着所述承接平台由左往右移动，另一部分所述树脂继续向下流到第三层的所述承接平台上，所述树脂按此规律流动，一直流动到最低一层的所述承接平台上。

6.如权利要求5所述的风电叶片的灌注方法，其特征在于，所述步骤S1还包括以下步骤：所述平行四边形的右上角和左下角为锐角，将所述锐角进行倒角。

7.如权利要求5所述的风电叶片的灌注方法，其特征在于，所述步骤S1还包括以下步骤：将所述拼接面上与所述锐角对应的部位制成一个斜面。

8.如权利要求5所述的风电叶片的灌注方法，其特征在于，所述步骤S2还包括以下步骤：将所述拉挤件堆叠在主梁模具中；

所述步骤S3之后还包括以下步骤：灌注形成整体的承载结构件，将所述承载结构件放置于叶片模具中，并与铺层、芯材进行一体灌注固化，形成叶片壳体整体。

9.如权利要求5所述的风电叶片的灌注方法，其特征在于，所述步骤S2还包括以下步骤：将所述拉挤件堆叠在叶片模具中，在叶片模具中铺设铺层与芯材；

所述步骤S3还包括以下步骤：将所述拉挤件、所述铺层和所述芯材进行一体灌注固化，形成叶片壳体整体。

10.如权利要求8或9所述的风电叶片的灌注方法，其特征在于，所述铺层为玻纤布。

11.一种风电叶片，其特征在于，所述风电叶片使用如权利要求5-10任一项所述的风电叶片的灌注方法制作。