一種用于制造風葉大梁的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制造風葉大梁的裝置及方法。其中，用于制造風葉大梁的裝置包括：第一模具部件，包括彼此連接的第一垂直部分和第一水平部分；第二模具部件，包括設置在第一水平部分上且平行于第一垂直部分延伸的第二垂直部分；密封膜，用于密封式覆蓋在第一模具部件和第二模具部件上，從而共同形成了成型腔。其中，用于制造風葉大梁的預成型體布置在成型腔內，并且預成型體的側邊分別由第一和第二垂直部分限定。根據(jù)本發(fā)明的用于制造風葉大梁的裝置，能夠有效地避免密封膜殘留在玻纖布層之間，由此消除夾雜情況的出現(xiàn)。
【專利說明】—種用于制造風葉大梁的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造風葉大梁的裝置及方法，該風葉大梁尤其應用在風力發(fā)電機組中。
【背景技術】
[0002]隨著人文和科技的發(fā)展，清潔能源的概念已經(jīng)深入人心，使得太陽能、風能、地熱能和海洋能等得到足夠的重視和發(fā)展。其中，能夠有效應用風能的風力發(fā)電機組也得到了良好的發(fā)展。在風力發(fā)電機組中，風葉大梁是葉片的主要承載部件，能夠提供給葉片足夠的剛度及強度，以保證葉片能夠正常使用。
[0003]目前，通常采用真空灌注工藝制作風葉大梁。以下參照圖1敘述該方法，把承載有脫模材料的袋膜22密封式覆蓋到鋪設有多層玻纖布23的模具21上，然后將其內部抽成真空，向其內部注入膠液(例如樹脂)，并使其固化并形成風葉大梁。然而，這種方法缺點是，在抽真空的過程中，袋膜22將緊密地貼合于多層玻纖布23的側邊，容易致使袋膜22夾雜在玻纖布層之間，如圖1中G處所示。這種情況下，膠液在固化過程后會把被夾的袋膜22殘留在玻纖布層之間，從而造成夾雜。為了保證風葉大梁的質量，就需要使用切割機切除該夾雜的物質。但是，切除工序又會帶來更不好的影響，如存在切傷風葉大梁的隱患、切除后的風葉大梁的強度降低，以及切割過程產(chǎn)生的粉塵會對人體造成傷害等。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明為了解決上述部分或全部技術問題，本發(fā)明提供一種風葉大梁的制作裝置及其使用方法，能夠有效地避免袋膜(即本發(fā)明的密封膜)殘留在玻纖布層之間，由此消除夾雜情況的出現(xiàn)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于制造風葉大梁的裝置，包括:第一模具部件，包括彼此連接的第一垂直部分和第一水平部分；第二模具部件，包括設置在第一水平部分上且平行于第一垂直部分延伸的第二垂直部分；密封膜，用于密封式覆蓋在第一模具部件和第二模具部件上，從而共同形成了成型腔。其中，用于制造風葉大梁的預成型體布置在成型腔內，并且預成型體的側邊分別由第一和第二垂直部分限定。
[0006]在一個實施例中，第二模具部件還包括分別從第二垂直部分的兩端朝相反方向延伸的第三水平部分和第四水平部分。其中，第三水平部分部分地限定成型腔的頂部，第四水平部分用于與第一水平部分相接合。
[0007]在一個實施例中，第二模具包括依次疊加的隔離層、阻膠層和支撐層，其中隔離層與成型腔相接觸。優(yōu)選地，隔離層由尼龍材料制成，阻膠層PVC或PE材料制成，支撐層由玻璃纖維編織材料制成。
[0008]在一個實施例中，在第三水平部分的端頭處，隔離層、阻膠層和支撐層的水平長度依次遞減。
[0009]在一個實施例中，在密封膜上設有澆注口。優(yōu)選地，澆注口通過穿透第二垂直部分的通道與成型腔連通。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于制作風葉大梁的方法，包括步驟:把預成型體布置到根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的裝置的成型腔內；通過所述裝置的澆注口把其成型腔的內部抽成真空狀態(tài)；再通過澆注口向成型腔內注入液態(tài)樹脂，并使樹脂固化，形成風葉大梁。
[0011 ] 在一個實施例中，預成型體是由疊加式鋪設在成型腔內的玻纖布來形成的。
[0012]在一個實施例中，為了便于調節(jié)第二模具部件相對于第一模具部件的位置，真空狀態(tài)的壓力選為-0.03Mpa?0.05Mpa。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的用于制造風葉大梁的裝置及方法，通過第一垂直部分和第二垂直部分把預成型體的兩個側邊限定起來，可以有效地避免密封膜殘留在玻纖布層之間，由此消除夾雜情況的出現(xiàn)，進而可以消除因切除工序而帶來的不良影響和危害。此外，根據(jù)本發(fā)明的用于制造風葉大梁的裝置及方法，可以適當?shù)匦薷膫鹘y(tǒng)工藝中的模具部件，然后繼續(xù)使用該模具部件，這樣可以有效地節(jié)約生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造更大收益。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的用于制造風葉大梁的裝置的結構簡單，加工方便，生產(chǎn)成本低，使用安全高效，便于實施推廣應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進行更詳細的描述。其中:
[0016]圖1顯示了現(xiàn)有技術中用于制造風葉大梁的裝置；
[0017]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于制造風葉大梁的裝置的橫向截面圖；以及
[0018]圖3是圖2所示A處的局部放大圖。
[0019]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例繪制。【具體實施方式】
[0020]下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于制造風葉大梁的裝置10的橫向截面圖。其中，所述的風葉大梁尤其應用在風力發(fā)電機組的葉片中。該裝置10包括第一模具部件I。第一模具部件I優(yōu)選由金屬材料制成。
[0022]如圖1所示，第一模具部件I可包括第一垂直部分Ia和第一水平部分Ib，從而形成一個大致L形的結構。另外，裝置10還包括第二模具部件2。第二模具部件2包括設在第一水平部分Ib的第二垂直部分2c。第二垂直部分2c平行于第一水平部分lb。除此之夕卜，裝置10還包括密封膜4，密封膜4密封式覆蓋于第一模具部件I與第二模具部件2上，從而在三者之間形成有成型腔5。成型腔5用于容納風葉大梁的預成型體3，即疊加式鋪設在成型腔5內的玻纖布。通過第一垂直部分Ia和第二垂直部分2c把預成型體5的兩個側邊限定起來，可以有效地避免密封膜5殘留在玻纖布層之間，由此消除夾雜情況的出現(xiàn)，進而可以消除因切除工序而帶來的不良影響和危害。
[0023]在一個實施例中，密封膜4至少由脫模層和袋膜層組成。脫模層用于與成型腔5相接合，以便于密封膜4脫模；而袋膜層用于與外界相接觸，阻止膠注時的膠液外流。其中，脫模層例如由尼龍材料制成，而袋膜層優(yōu)選由PE或PP材料制成。[0024]需要說明的是，雖然圖示出的成型腔5為大致矩形，但是本領域技術人員容易理解，成型腔5的形狀應該與風葉大梁的形狀大致相同。由此可知，所述的各個垂直部分和水平部分都應理解成大致垂直或平行，其用于與風葉大梁相接觸的面應該構造成與風葉大梁的相應部分吻合。
[0025]在本實施例中，第二模具部件2還包括分別從第二垂直部分2c的兩端朝相反方向延伸的第三水平部分2a和第四水平部分2b。其中，第三水平部分2a部分地限定了成型腔5的頂部，而第四水平部分2b用于與第一水平部分Ib相接合。第四水平部分2b與第一水平部分Ib例如采用膠接方式連接。由此，可以防止灌注時第二模具部件2出現(xiàn)移位或傾斜，同時還可以便于第二模具部件2從第一模具部件I上拆除。
[0026]如圖3所示，第二模具部件2可包括依次疊加的隔離層2f、阻膠層2e和支撐層2d。其中，隔離層2f設置成與密封腔5相接觸，用于促進脫模。緊鄰隔離層2f的阻膠層2e用于阻止膠液向其外側溢出。最外層的支撐層2d例如設置成與外界相接觸，起到支撐隔離層2f和阻膠層2e的作用。然而，由于隔離層2f直接與注入到成型腔5內的膠液相接觸，因而隔離層2f應選用脫模材料，例如尼龍材料。阻膠層2e優(yōu)選由VC或PE材料制成，支撐層2d優(yōu)選由玻璃纖維布或玻璃纖維編織材料制成。
[0027]在一個優(yōu)選的實施例中，在第三水平部分2a的端頭處，隔離層2f、阻膠層2e和支撐層2d的水平長度依次遞減。因此，通過這種設置，可以便于第二模具部件2的拆除。
[0028]在一個優(yōu)選的實施例中，隔離層2f由厚度為0.1mm尼龍材料制成，阻膠層2e由厚度約為0.1mm的PVC或PE材料制成，支撐層2d由密度為450?1200g/m2或厚度約為I?2mm的玻璃纖維編織材料制成。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，密封膜4通過邊緣密封式覆蓋在成型腔5的頂部，例如粘接方式來實現(xiàn)連接和密封，以防止灌注時膠液外流或泄露。密封膜4可以完全覆蓋第二模具部件2的第三水平部分2a。在密封膜4上可設有澆注口 5。澆注口 5例如通過穿透第一側壁3a的通道(未示出)來連通成型腔5，由此從澆注口 5進入的膠液能夠順利地進入成型腔5內。所述的通道的構造屬于本來技術人員的熟知的，在此不作詳細的描述。
[0030]根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供了一種用于制作風葉大梁的方法。該方法的具體步驟是:首先，在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的用于制造風葉大梁的裝置的成型腔5內逐層地鋪設玻纖布，即預成型體3 ;然后，通過澆注口 4把成型腔5內抽成真空狀態(tài)，促使密封膜4緊緊貼合于處于最頂層的玻纖布；最后，再通過燒注口 4向成型腔5內注入液態(tài)膠液(例如樹月旨)并使其固化，從而形成風葉大梁。
[0031]通過大量實驗驗證，當真空狀態(tài)的壓力選為-0.03Mpa?0.05Mpa之間時，便于調節(jié)第二模具部件2相對于第一模具部件I的位置。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的用于制造風葉大梁的裝置10及方法，通過第一垂直部分Ia和第二垂直部分2c把預成型體5的兩個側邊限定起來，可以有效地避免密封膜5殘留在玻纖布層之間，由此消除夾雜情況的出現(xiàn)，進而可以消除因切除工序而帶來的不良影響和危害。此夕卜，根據(jù)本發(fā)明的用于制造風葉大梁的裝置10及方法，可以適當?shù)匦薷膫鹘y(tǒng)工藝中的模具部件，然后繼續(xù)使用該模具部件，這樣可以有效地節(jié)約生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造更大收益。
[0033]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的范圍內的所有技術方案。
【權利要求】
1.一種用于制造風葉大梁的裝置，包括: 第一模具部件，包括彼此連接的第一垂直部分和第一水平部分； 第二模具部件，包括設置在所述第一水平部分上且平行于所述第一垂直部分延伸的第二垂直部分； 密封膜，用于密封式覆蓋在所述第一模具部件和第二模具部件上，從而共同形成了成型腔； 其中，用于制造風葉大梁的預成型體布置在所述成型腔內，并且所述預成型體的側邊分別由所述第一和第二垂直部分限定。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，第二模具部件還包括分別從所述第二垂直部分的兩端朝相反方向延伸的第三水平部分和第四水平部分，其中所述第三水平部分部分地限定所述成型腔的頂部，而第四水平部分用于與第一水平部分相接合。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第二模具包括依次疊加的隔離層、阻膠層和支撐層，所述隔離層與成型腔相接觸。
4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于，在第三水平部分的端頭處，所述隔離層、阻膠層和支撐層的水平長度依次遞減。
5.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述隔離層由尼龍材料制成，所述阻膠層PVC或PE材料制成，所述支撐層由玻璃纖維編織材料制成。
6.根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述密封膜上設有澆注.□。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括連通所述澆注口并穿透所述第二垂直部分的通道。
8.一種用于制作風葉大梁的方法，其特征在于，包括步驟: 步驟1，把預成型體布置到在根據(jù)權利要求1到7中任一項所述的裝置的成型腔內； 步驟2，通過所述裝置的澆注口把其所述成型腔的內部抽成真空狀態(tài)； 步驟3，通過所述澆注口向所述成型腔內注入液態(tài)樹脂，并使所述樹脂固化，形成所述風葉大梁。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟I中，所述預成型體是由疊加式鋪設所述成型腔內的玻纖布形成的。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述真空狀態(tài)的壓力為-0.03Mpa?.0.05Mpa。
【文檔編號】B29C70/34GK103878988SQ201410099981
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權日:2014年3月18日
【發(fā)明者】梁自祿, 路忠林, 杜玉升, 王學花, 蔣華 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司