一种螺栓套预埋叶片叶根灌注方法

摘要

本发明公开了一种螺栓套预埋叶片叶根灌注方法，包括准备模腔的步骤；铺设下玻纤、铺设连续毡、铺设预埋件、铺设上玻纤、铺设导流网、布置注胶管、放置抽气袋、灌注胶液。在预埋件底部下面放置连续毡，预埋件及上玻纤布上面铺设导流网一和注胶管；导流网一起点距预埋件起点0～300mm；导流网一圆周方向分为3段：后缘导流网、中段导流网、前缘导流网，后缘导流网、中段导流网、前缘导流网间开设宽度为30～150mm的树脂减速带；注胶管沿预埋件长度方向布置。在导流网一上方的叶根和前缘、后缘放置抽气袋。本发明有效地解决了因树脂流速不均导致预埋叶片叶根区域树脂空洞的问题，进一步增强了叶根连接强度。

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机叶片制作技术领域，特别是一种大型复合材料叶片的根部预埋

件灌注方法。

背景技术

目前风力发电叶片，在制作过程中通常采用真空辅助模塑成型工艺。即体系在一定的负压的条件下，胶液由外界注入到增强材料中，然后固化成型。其中胶液在使用前须进行脱泡处理，去除胶液中多余的气泡，保证制品的树脂含量和制作质量，提高叶片的强度。随着叶片直径、长度和重量的增加，叶片根部连接所需的连接强度随之增加，目前多采用预埋方式增加根部连接螺栓的根数，从而增加叶片的连接强度；但预埋件为实心体无法进行树脂的导流，且位于玻纤布层中间增加了灌注的难度。目前生产上应用最广泛的灌注方式为在预埋件末端沿圆周方向布置单管，该灌注方式因圆周方向单管灌注，预埋件缝隙间树脂流动速度明显高于玻纤布渗流速度，容易形成包流导致树脂空洞，少数采用的灌注方式为在预埋件上展向布置单管，但流动区域较长，底部和面部流速不一致，同样也会形成包流导致树脂空洞；且预埋件区域树脂流动不均匀，缝隙闭合后气泡难以抽出容易出现预埋件树脂空洞缺陷，该两种缺陷大大降低了叶根预埋件的连接强度。

真空灌注工艺是指体系在一定的负压的条件下，胶液由外界注入到增强材料中，然后固化成型。螺栓套预埋是指将叶根连接件之一螺栓套（内螺纹）在叶片壳体铺层工序中预铺，随壳体玻纤布一同灌注成型，该工艺增强了叶片同主机连接强度。

现有技术中，公开号为CN105058816A的发明专利申请公开了一种风电叶片真空灌注抽气设置，包括设置在风电叶片翻边处的透气棉、设置在所述透气棉上的用导流网包裹的缠绕管以及设置在所述风电叶片上的真空口，其中所述真空口处依次覆盖VAP半透膜、透气棉和导流网三层结构；所述三层结构连接至模具抽气口。公开号为CN104015375A的发明专利申请公开了一种大厚度区域复合材料制品灌注成型方法，通过在成型工艺中增设支撑平台和隔离板，分离注胶管与复合材料增强织物铺层之间的接触，降低树脂在灌注过程中初期的流速，以避免树脂“冲击式”进入增强织物内部，使树脂与增强织物之间有充分的浸润时间，从而减少浸润不良和含胶不足的情况发生。在复合材料增强织物铺层表面铺放分散性较强的导流介质形成剥离层可收集树脂中通过支撑平台和隔离板分散析出的气泡，并使气泡进一步变小，易被抽走，而达到解决制品灌注发白缺陷的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种螺栓套预埋叶片叶根灌注方法，其能解决因树脂流速不均导致预埋叶片叶根区域树脂空洞问题，增强了叶根连接强度。

本发明的技术方案是：一种螺栓套预埋叶片叶根灌注方法，包括如下步骤：准备模腔的步骤；铺设下玻纤布的步骤；铺设连续毡的步骤；铺设预埋件的步骤；铺设上玻纤布的步骤；铺设导流网的步骤；布置注胶管的步骤；放置抽气袋的步骤；灌注胶液的步骤。

在预埋件底部下面放置连续毡，预埋件及上玻纤布上面铺设导流网一和注胶管；导流网一起点距预埋件起点0～300mm，导流网一长度1.5～2m；导流网一圆周方向分为3段：后缘导流网、中段导流网、前缘导流网；所述后缘导流网、中段导流网、前缘导流网间开设宽度为30～150mm的树脂减速带；注胶管沿预埋件长度方向布置；注胶管距离导流网一边缘树脂减速带0～300mm，距离导流网一起点和终点的距离为0～100mm。

在导流网一上方的叶根和前缘、后缘放置抽气袋。

预埋件和导流网一克重160～250g/㎡。

抽气袋包括高分子单向透气膜、导流网二、袋膜和密封胶带，高分子单向透气膜和袋膜由密封胶带密封边缘，导流网二放置在高分子单向透气膜和袋膜中间；抽气袋上开设观察窗。

连续毡下面为下玻纤布；在灌注过程中，上玻纤布使用导流网一导流渗透，下玻纤布使用连续毡导流。

本发明在灌注过程中，因注胶管沿预埋件长度方向布置，导流网覆盖整个预埋件安装区域，且圆周方向分为3段，3段导流网间开设宽度为30～150mm 的树脂减速带；因此树脂会整体覆盖预埋件，同步填充预埋件间隙；因设有树脂减速带，树脂会在此处降低前锋流动速度，增加树脂向下方的渗流，充分浸透预埋件下方玻纤布。抽气袋上开设观察窗，可保证有效的观察树脂的流动位置，并可根据树脂充满观察窗的情况确定开关注胶管的时机，保证预埋件上下面玻纤布的有效浸润，避免包流形成树脂空洞。在树脂充满抽气袋观察窗时依次开启其余注胶管将预埋件和玻纤布浸透；且因预埋件上方抽气袋的作用，会充分将预埋件间的树脂气泡排出。本发明有效地解决了因树脂流速不均导致预埋叶片叶根区域树脂空洞的问题，进一步增强了叶根连接强度。本发明在预埋件灌注方面使用广泛，在不同直径和不同型号的预埋型叶片上均可使用。

附图说明

图1为本发明实施例的灌注系统及灌注方法示意图；

图2为本发明实施例的抽气袋及制作方法示意图；

图3为本发明实施例的灌注系统流道布置示意图；

其中：101—下玻纤布、102—连续毡、103—预埋件、104—上玻纤布、105—导流网一、106—抽气袋、107—注胶管、201—高分子单向透气膜、202—密封胶带、203—导流网二、204—袋膜、301—后缘导流网、302—中段导流网、303—前缘导流网、304—注胶管、305—树脂减速带。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做具体说明。

请参考图1，灌注系统及灌注方法。整个灌注系统主要是由下玻纤布101、连续毡102、预埋件103、上玻纤布104、导流网一105、抽气袋106、注胶管107组成。上玻纤布和下玻纤布分别位于预埋件的上面和下面。连续毡放置在预埋件和下玻纤布之间，预埋件及上玻纤布上面铺设导流网一和注胶管。抽气袋放置在导流网一上面。在灌注过程中预埋件上面的上玻纤布使用导流网一导流渗透，预埋件下面的下玻纤布使用连续毡102导流。

请参考图2，抽气袋106及其制作方法。流道上方叶根和前、后缘放置抽气袋106，抽气袋106上开有观察窗。抽气袋106主要由高分子单向透气膜201，导流网二203，袋膜204和密封胶带202组成，高分子单向透气膜201和袋膜由密封胶带202密封边缘，导流网二203放置在高分子单向透气膜201和袋膜204中间。

导流网二在抽气袋中起到了导气的作用，高分子单向透气膜只透气不透胶；因导流网二密封在高分子单向透气膜和袋膜中间，在抽气过程中只能将树脂中的气泡抽走，而不会将树脂抽走。

因抽气袋不透明，无法观察树脂的流动；抽气袋上开设观察窗，可保证有效的观察树脂的流动位置，并可根据树脂充满观察窗的情况确定开关注胶管的时机，保证预埋件上、下面玻纤布的有效浸润，避免包流形成树脂空洞。

请参考图3，描述的是本发明灌注系统的流道的布置方法。导流网一分为3段：后缘导流网301、中段导流网302、前缘导流网303。中段区域注胶管304首先开启，该区域使用中段导流网302和双注胶管；可有效保证供胶量和树脂渗透速度，3段导流网间设有树脂减速带305，可有效的降低树脂前锋的流动速度，增加树脂渗透，提高灌注质量，避免树脂空洞缺陷的出现。

本发明是一种大型复合材料叶片的根部预埋件灌注方法，主要对灌注流道和抽气系统进行了改进。灌注系统，在预埋件实体底部放置连续毡，预埋件及上玻纤布层上面铺设导流网一和注胶管；预埋件和上玻纤布上层导流网一克重160～250g/㎡，导流网一起点距预埋件起点0～300mm，长度1.5～2m；导流网一弦向分为3段，3段导流网（后缘导流网301、中段导流网302、前缘导流网303）间开设宽度为30～150mm的树脂减速带。注胶管沿预埋件长度方向布置；注胶管距离导流网一边缘减速带0～300mm，距离导流网一起点和终点的距离为0～100mm。抽气系统，在流道布置完成后，流道上方叶根和叶片前缘、后缘放置抽气袋，抽气袋上开有观察窗。

本发明在预埋件灌注方面使用广泛，在不同直径和不同型号的预埋型叶片上均可使用。其使用流程为：模腔准备、玻纤铺设、连续毡铺设、预埋件铺设、玻纤铺设、导流网铺设，注胶管路布置、抽气袋放置、胶液灌注。将布置流道用的模腔准备好，先铺设下玻纤布，在下玻纤布上面铺设连续毡，连续毡上面铺设预埋件，预埋件上面铺设上玻纤布，在上玻纤布上面铺设导流网一和布置注胶管，在导流网一上面放置抽气袋；最后进行胶液灌注，在灌注过程中预埋件上面的上玻纤布使用导流网一导流渗透，预埋件下面的下玻纤布使用连续毡导流。

本发明在灌注过程中，因注胶管沿预埋件长度方向布置，导流网一覆盖整个预埋件安装区域，且圆周方向分为3段，3段导流网（后缘导流网301、中段导流网302、前缘导流网303）间开设宽度为30～150mm 的树脂减速带；因此树脂会整体覆盖预埋件，同步填充预埋件间隙；因设有树脂减速带，树脂会在此处降低前锋流动速度，增加树脂向下方的渗流，充分浸透预埋件下方玻纤布；在树脂充满抽气袋观察窗时依次开启其余注胶管将预埋件和玻纤布浸透；且因预埋件上方抽气袋的作用，会充分将预埋件间的树脂气泡排出。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。