CN111765053A - 一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法 - Google Patents

一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法 Download PDF

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张大维
黄轩晴
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李军向
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Abstract

本发明公开了一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法，包括步骤：1)叶片位置调整；2)定位划线；3)标记具体粘贴位置；4)打磨；5)打磨面清理；6)打固体胶；7)粘贴涡流发生器；8)收胶；9)去除多余固体胶；10)封边‑打密封胶；11)封边‑抹匀。通过使用本发明方法，对于厂内涡流发生器安装，能实现涡流发生器的快速定位和安装，明显提高了安装效率与安装精度。目前涡流发生器安装工艺在弦向位置定位不够准确，而本发明方法通过规定后缘与吸力面型线的夹角，使安装人员不再依赖个人经验确定定位点的弦向位置，从而保证安装位置精度。

Description

一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法
技术领域
本发明涉及可再生新能源风电叶片的技术领域，尤其是指一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法。
背景技术
业内习知，随着叶片的大型化，叶片长度被设计的越来越长，在靠近叶根的部分通常采用厚翼型来满足叶片强度刚度要求。在大攻角下，厚翼型的叶根也容易发生气流分离的现象，导致叶片吸收风能的能力降低，因此，控制大型风电叶片表面的层流流动分离以实现叶片增升减阻就显得尤为重要。通过在叶片出厂前对叶片表面加装涡流发生器来改善叶片表面的流动情况，即通过涡流发生器来抑制叶片表面层流边界层的分离，延迟叶片失速，以达到涡流发生器对叶片增升减阻的效果，从而改善风电叶片的效率，最终改善风力发电机的发电效率以使风力发电机的年发电量最大化。
涡流发生器安装定位的准确性影响机组的发电量，若三支叶片位置偏差比较大，则会带来气动力不平衡。因此，实现涡流发生器的快速准确定位，能明显提升安装效率与安装精度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法，通过使用该方法，对于厂内涡流发生器安装，能实现涡流发生器的快速定位和安装，明显提高了安装效率与安装精度。目前涡流发生器安装工艺在弦向位置定位不够准确，而本方法通过规定后缘与吸力面型线的夹角，使安装人员不再依赖个人经验确定定位点的弦向位置，从而保证安装位置精度。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法，包括以下步骤：
1)叶片位置调整
将支架移到叶根位置，将叶根位置抬高，以便后续操作；
2)定位划线
叶片在厂内堆放的时候，将叶根的前、后缘在叶根端面标出，通过标记能够找到前、后缘位置，且厂内堆放时，前缘朝向地面，后缘则在上方；由于叶根往叶尖方向，叶片逐渐从圆形截面过渡到翼型截面，前缘逐渐难以辨别，而后缘则棱角分明，因此通过后缘到安装点的距离以及吸力面型线与吸力面后缘的夹角来确定安装点弦向位置；将涡流发生器安装区域分为多段直线，每段直线通过两点进行定位，两点相连得到定位直线，点的位置通过展向位置和弦向位置进行确定；其中，从叶根向叶尖方向为叶片展向，与叶根端面圆平行的截面为叶片各位置截面，翼型截面前缘到压力面尾缘为压力面型线，翼型截面前缘到吸力面尾缘为吸力面型线，由于压力面型线靠近尾缘部分有点内凹，所以能够通过外形判断压力面和吸力面，通过展向位置以及点在吸力面型线的弦向位置，即可对空间点进行定位；
采用细线将相邻定位好的点连接，并采用胶带粘牢，具体是沿着细线粘贴胶带，粘好胶带之后，将细线扯掉，即可确定涡流发生器沿着叶片的安装位置；
3)标记具体粘贴位置
采用工装标记具体粘贴位置，该工装为长方形板材，其上开有3-4个沿其长度方向均布的梯形孔，且梯形孔的形状大小与涡流发生器粘贴表面形状大小一致；
将工装沿着粘贴好的胶带逐渐移动，且要求工装上的梯形孔的短底边贴着胶带的上长边，即与胶带的上长边重叠，然后用笔将梯形孔的轮廓画出，即可得到所有涡流发生器的具体安装位置；
4)打磨
对涡流发生器底部的粘贴区域和叶片上的粘贴区域进行打磨；
5)打磨面清理
打磨之后用沾了酒精的抹布把打磨面擦干净；
6)打固体胶
用胶枪将固体胶均匀打在涡流发生器底部；
7)粘贴涡流发生器
将涡流发生器粘在叶片上打磨好的粘贴区域，固定时从涡流发生器中部向四周按压挤出气泡，并用力按压涡流发生器，使固体胶均匀分布涡流发生器底部的粘贴区域，确保粘接牢固；
8)收胶
粘贴好之后，采用刮板，去除涡流发生器四周多余的固体胶，同时，将已粘接固体胶的区域的胶带逐步撕掉，防止胶带与固体胶反应，粘在叶片上面；
9)去除多余固体胶
收胶之后，采用抹布沾上酒精，去除掉涡流发生器表面以及四周多余的固体胶；
10)封边-打密封胶
在涡流发生器四周打密封胶；
11)封边-抹匀
将涡流发生器四周的密封胶抹匀，即可完成涡流发生器的厂内安装。
在步骤3)中，所述工装为长方形PVC板材。
在步骤4)中，采用砂纸进行打磨。
在步骤11)中，配制洗洁精和水的混合溶液，用手指粘混合溶液，将涡流发生器四周的密封胶抹匀。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、通常在地面安装涡流发生器，在叶片弦向方向定位的时候，没有角度进行约束，安装人员往往根据肉眼观测确定弦向位置，弦向位置定位不准确。而本发明方案，通过在三维软件里面，将叶片吸力面型线与后缘边的夹角测量出来，安装人员以此为基准进行弦向位置定位，不再依赖个人经验确定定位点的弦向位置，提高了定位的准确性。
2、对安装工艺进行了优化，从各个步骤对涡流发生器的安装质量进行管控。按照本发明方案安装涡流发生器，可实现高效精准地安装涡流发生器，并且涡流发生器的粘接性能也得以保证。
附图说明
图1为叶片位置调整示意图。
图2为叶片截面位置示意图。
图3为后缘边与吸力面型线夹角示意图。
图4为黑色细线标记粘贴位置示意图。
图5为胶带标记粘贴位置示意图。
图6为工装结构示意图。
图7为使用工装标记具体粘贴位置的示意图。
图8为打磨后的效果图。
图9为在涡流发生器底部均匀打固体胶的示意图。
图10为收胶示意图。
图11为封边-打密封胶的示意图。
图12为封边-抹匀的示意图。
图13为涡流发生器厂内安装完毕后的最终效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本实施例所提供的风电叶片涡流发生器厂内安装方法，包括以下步骤：
1)叶片位置调整
如图1所示，将叶根位置抬高，以便后续操作。叶片在厂内堆放的时候，前缘朝向地面，后缘则在上方。
2)定位划线
叶片在厂内堆放的时候，叶根的前、后缘在叶根端面标出，通过标记可找到前、后缘位置。由于叶根往叶尖方向，叶片逐渐从圆形截面过渡到翼型截面，前缘逐渐难以辨别，而后缘则棱角比较分明。因此，通过后缘到安装点的距离以及吸力面型线与吸力面后缘的夹角确定安装点弦向位置。将涡流发生器安装区域分为多段直线，每段直线通过两点进行定位，两点相连得到定位直线。点的位置通过展向位置和弦向位置进行确定。其中，从叶根向叶尖方向为叶片展向，与叶根端面圆平行的截面为叶片各位置截面，翼型截面前缘到压力面尾缘为压力面型线，翼型截面前缘到吸力面尾缘为吸力面型线，压力面(PS面)和吸力面(SS面)差异见图2，压力面型线靠近尾缘部分有一点内凹，可通过外形判断压力面和吸力面，通过展向位置以及点在吸力面型线的弦向位置，即可对空间点进行定位。
后缘到安装点的距离见图2，涡流发生器(VG)安装位置B点到吸力面后缘点C点的弧长为BC。后缘边与吸力面型线夹角如图3所示。标定定位点时，按照在三维软件里面量取的吸力面后缘边的角度以及BC弧长，通过皮尺和量角器测量，即可确定定位点的位置。
如图4所示，采用黑色细线将相邻定位好的点连接，并采用胶带粘牢。如图5所示，沿着黑色细线粘贴胶带，粘好胶带之后，将黑色细线扯掉，通过这个过程，涡流发生器沿着叶片的安装位置得以确定。
3)标记具体粘贴位置
图6为涡流发生器粘贴所用的工装，工装为长方形PVC板材，其上开有4个沿其长度方向均布的梯形孔(通常是3-4个左右)，孔的形状与涡流发生器粘贴表面形状一致，孔的位置保持平行，孔中轴线间距根据具体设计确定，并保持一致。见图6所示的A点，在安装第一个涡流发生器的时候，A点对准起始位置。
如图7所示，将工装沿着粘贴好的胶带逐渐移动，且要求工装上的梯形孔的短底边贴着胶带的上长边，即与胶带的上长边重叠，并使用铅笔把梯形孔的轮廓画出，即可得到所有涡流发生器的具体安装位置。
4)打磨
采用砂纸对涡流发生器底部的粘贴区域和叶片的粘贴区域进行打磨，打磨效果见图8所示。
5)打磨面清理
打磨之后采用沾了酒精的抹布把打磨面擦干净。
6)打固体胶
用胶枪将固体胶均匀打在涡流发生器底部，效果见图9所示。
7)粘贴涡流发生器
将涡流发生器粘在叶片上打磨好的粘贴区域，固定时从涡流发生器中部向四周按压挤出气泡，并用力按压涡流发生器5秒，使固体胶尽可能均匀分布涡流发生器底部的粘贴区域，确保粘接牢固。
8)收胶
粘贴好之后，采用刮板，去除涡流发生器四周多余的固体胶，如图10所示。同时，将已粘接固体胶的区域的胶带逐步撕掉，防止胶带与固体胶反应，粘在叶片上面。
9)去除多余固体胶
收胶之后，采用抹布沾上酒精，去除掉涡流发生器表面以及四周多余的固体胶。
10)封边-打密封胶
在涡流发生器四周打密封胶，效果见图11所示。
11)封边-抹匀
配制洗洁精和水的混合溶液，用手指粘混合溶液，将涡流发生器四周的密封胶抹匀，见图12所示，抹匀密封胶后就完成了涡流发生器的厂内安装，最终涡流发生器的粘贴效果见图13所示。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)叶片位置调整
将支架移到叶根位置，将叶根位置抬高，以便后续操作；
2)定位划线
叶片在厂内堆放的时候，将叶根的前、后缘在叶根端面标出，通过标记能够找到前、后缘位置，且厂内堆放时，前缘朝向地面，后缘则在上方；由于叶根往叶尖方向，叶片逐渐从圆形截面过渡到翼型截面，前缘逐渐难以辨别，而后缘则棱角分明，因此通过后缘到安装点的距离以及吸力面型线与吸力面后缘的夹角来确定安装点弦向位置；将涡流发生器安装区域分为多段直线，每段直线通过两点进行定位，两点相连得到定位直线，点的位置通过展向位置和弦向位置进行确定；其中，从叶根向叶尖方向为叶片展向，与叶根端面圆平行的截面为叶片各位置截面，翼型截面前缘到压力面尾缘为压力面型线，翼型截面前缘到吸力面尾缘为吸力面型线，由于压力面型线靠近尾缘部分有点内凹，所以能够通过外形判断压力面和吸力面，通过展向位置以及点在吸力面型线的弦向位置，即可对空间点进行定位；
采用细线将相邻定位好的点连接，并采用胶带粘牢，具体是沿着细线粘贴胶带，粘好胶带之后，将细线扯掉，即可确定涡流发生器沿着叶片的安装位置；
3)标记具体粘贴位置
采用工装标记具体粘贴位置，该工装为长方形板材，其上开有3-4个沿其长度方向均布的梯形孔，且梯形孔的形状大小与涡流发生器粘贴表面形状大小一致；
将工装沿着粘贴好的胶带逐渐移动，且要求工装上的梯形孔的短底边贴着胶带的上长边，即与胶带的上长边重叠，然后用笔将梯形孔的轮廓画出，即可得到所有涡流发生器的具体安装位置；
4)打磨
对涡流发生器底部的粘贴区域和叶片上的粘贴区域进行打磨；
5)打磨面清理
打磨之后用沾了酒精的抹布把打磨面擦干净；
6)打固体胶
用胶枪将固体胶均匀打在涡流发生器底部；
7)粘贴涡流发生器
将涡流发生器粘在叶片上打磨好的粘贴区域，固定时从涡流发生器中部向四周按压挤出气泡，并用力按压涡流发生器，使固体胶均匀分布涡流发生器底部的粘贴区域，确保粘接牢固；
8)收胶
粘贴好之后，采用刮板，去除涡流发生器四周多余的固体胶，同时，将已粘接固体胶的区域的胶带逐步撕掉，防止胶带与固体胶反应，粘在叶片上面；
9)去除多余固体胶
收胶之后，采用抹布沾上酒精，去除掉涡流发生器表面以及四周多余的固体胶；
10)封边-打密封胶
在涡流发生器四周打密封胶；
11)封边-抹匀
将涡流发生器四周的密封胶抹匀，即可完成涡流发生器的厂内安装。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法，其特征在于：在步骤3)中，所述工装为长方形PVC板材。
3.根据权利要求1所述的一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法，其特征在于：在步骤4)中，采用砂纸进行打磨。
4.根据权利要求1所述的一种风电叶片涡流发生器厂内安装方法，其特征在于：在步骤11)中，配制洗洁精和水的混合溶液，用手指粘混合溶液，将涡流发生器四周的密封胶抹匀。
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