本發(fā)明涉及風(fēng)電領(lǐng)域,特別涉及一種玻璃纖維布粘接方法。
背景技術(shù):
風(fēng)能在我國能源戰(zhàn)略中具有重要地位。與傳統(tǒng)能源相比,風(fēng)能資源具有分布廣泛,風(fēng)力發(fā)電過程不依賴于外部資源,發(fā)電成本穩(wěn)定,對于環(huán)境破壞程度較低。在能源需求不斷擴大和環(huán)境逐漸惡化的雙重壓力下,加快風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展對于我國未來的經(jīng)濟發(fā)展和社會進步具有重要意義。
可見風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的前景是十分廣闊的,但隨著這一新興產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,隨之而來的就是在生產(chǎn)上也面臨著許多挑戰(zhàn)。葉片是風(fēng)力發(fā)電機中最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的部件,其良好的設(shè)計、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機組正常穩(wěn)定運行的決定因素。其中要采用大量的玻璃纖維布或玻璃纖維布層。目前風(fēng)能葉片工業(yè)生產(chǎn)中在玻璃纖維布的鋪設(shè)過程中主要使用的是噴射粘接膠工藝,即噴膠工藝,利用噴膠將玻璃纖維布固定在需要的位置上。但是,現(xiàn)有工藝存在著一些問題,特別是噴膠的用量控制比較困難,容易受到生產(chǎn)監(jiān)管、工人技術(shù)水平不同的影響,導(dǎo)致噴膠用量過多,進而影響葉片質(zhì)量。此外,噴膠為氣霧型物體,噴膠顆粒有在空氣中飄散風(fēng)險,造成空氣污染。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題,本發(fā)明的第一方面提供一種玻璃纖維布粘接方法,利用膠帶固定玻璃纖維布,所述膠帶的粘結(jié)面上有保護材料。
在一些實施方式中,所述的玻璃纖維布粘接方法包括以下步驟:
(1)將膠帶粘貼在基面上;
(2)剝?nèi)ツz帶的保護材料,露出粘接面;
(3)將需要粘接的玻璃纖維布粘附在膠帶上。
在一些實施方式中,所述膠帶為雙面膠帶,基材是玻璃纖維布,且每一個粘結(jié)面上均有保護材料。
在一些實施方式中,所述膠帶的保護材料為塑料。
在一些實施方式中,所述膠帶為可調(diào)節(jié)長度和寬度的雙面膠帶。
在一些實施方式中,所述基面為模具或已固定的玻璃纖維布。
在一些實施方式中,所述的玻璃纖維布粘接方法包括以下步驟:
(1)將膠帶粘貼在基面上;
(2)剝?nèi)ツz帶的保護材料,露出粘接面;
(3)將需要粘接的玻璃纖維布粘附在膠帶上;
(4)重復(fù)步驟(1)、(2)、(3),直到玻璃纖維布的層數(shù)達到指定值。
在一些實施方式中,所述指定值為1-500。
本發(fā)明的第二方面提供一種含有固定玻璃纖維布的制品,由如上所述的玻璃纖維布粘接方法制得。
本發(fā)明的第三方面提供如上所述的含有固定玻璃纖維布的制品在風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
本發(fā)明的有益效果為:采用本發(fā)明提供的玻璃纖維布粘接方法,可以通過控制玻璃纖維膠帶的長度和寬度控制粘接膠的使用量,降低了由于粘接膠使用過多引起的玻璃纖維布之間的層間缺陷問題出現(xiàn)的風(fēng)險。另外,本發(fā)明提供的方法不會產(chǎn)生粘接膠氣霧,減少了環(huán)境污染。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的玻璃纖維布粘接示意圖;
圖中各標(biāo)記如下,1為玻璃纖維布,2為膠帶,3為基面。
具體實施方式
除非另有限定,本文使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。當(dāng)存在矛盾時,以本說明書中的定義為準。
質(zhì)量、濃度、溫度、時間、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時,這應(yīng)當(dāng)被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對所形成的所有范圍,而不論該范圍是否單獨公開了。例如,1-50的范圍應(yīng)理解為包括選自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50的任何數(shù)字、數(shù)字的組合、或子范圍、以及所有介于上述整數(shù)之間的小數(shù)值,例如,1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。關(guān)于子范圍,具體考慮從范圍內(nèi)的任意端點開始延伸的“嵌套的子范圍”。例如,示例性范圍1-50的嵌套子范圍可以包括一個方向上的1-10、1-20、1-30和1-40,或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。
本發(fā)明的第一方面提供一種玻璃纖維布粘接方法,利用膠帶固定玻璃纖維布,所述膠帶的粘結(jié)面上有保護材料。
風(fēng)力發(fā)電機的葉片可以分為蒙皮、腹板、主梁、葉根四個部分。玻璃纖維作為葉片結(jié)構(gòu)的主承力材料,其剛度、韌性的高低直接決定著葉片的鋪層設(shè)計及剛度、韌性,疲勞強度的高低直接決定著葉片的使用壽命。一般而言,構(gòu)成玻璃纖維布的玻璃纖維紗的模量≥76GPa,延伸率≥2.5%,疲勞m值≥10。根據(jù)葉片鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計及運載過程中葉片各部位所承受的不同載荷分布,葉片中使用的玻璃纖維布主要有3類:單軸、雙軸和三軸。
在一些實施方式中,所述玻璃纖維布選自單軸玻璃纖維布、雙軸玻璃纖維布、三軸玻璃纖維布中的至少一種。
對于一個典型的風(fēng)力發(fā)電機葉片來說,蒙皮采用夾芯結(jié)構(gòu),中間層是聚氯乙烯泡沫,上下表面層為玻璃纖維增強材料。面層由單向和±45°玻璃纖維布層組成。單向?qū)涌蛇x用單向玻璃纖維和單向織物鋪設(shè)(例如,用7:1或4:1的比例進行玻璃纖維布的鋪設(shè)),以承受由離心力和氣動彎矩產(chǎn)生的軸向應(yīng)力。為簡化成型工藝,可不用±45°玻璃纖維布層,而采用1:1玻璃纖維布,均沿軸向鋪設(shè),以承受主要由扭矩產(chǎn)生的剪切應(yīng)力,一般鋪放在單向?qū)油鈧?cè)。
腹板的結(jié)構(gòu)形式也是夾芯結(jié)構(gòu),除滿足氣動外形需要外,在運行中主要承受拉伸剪切及氣動扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力,故需要較大的剪切應(yīng)變,按照優(yōu)化設(shè)計理論,一般主要采用±45°兩向布,并且在主梁及根部內(nèi)外表面也會分布一層兩向布。
但是,在蒙皮與腹板的結(jié)合部位,即主梁處必須是實心玻璃纖維增強結(jié)構(gòu)。主梁主要承受由離心力和氣動彎矩所產(chǎn)生的軸向應(yīng)力;它是葉片剛性體系的直接部件,一般由單向纖維來實現(xiàn)。此部分腹板與蒙皮相互作用,應(yīng)力較大,必須保證蒙皮的強度和剛度。
葉根位于整支葉片的根端,由上百層的三向玻璃纖維布組成,對葉片的結(jié)構(gòu)同樣起著至關(guān)重要的作用。葉片根部不僅重量較大(占到葉片總重量的50%),也是葉片承受載荷最大的部位,在運轉(zhuǎn)過程中承受葉尖引起的拉彎及壓縮應(yīng)力,同時另一個主要作用是利用螺栓把荷載從復(fù)合材料結(jié)構(gòu)傳遞到風(fēng)力渦輪機的樞紐和主傳動軸,因此在螺栓連接處還承受較大的剪切、擠壓和粘接剪切強度。與主梁一樣,這部分復(fù)合材料應(yīng)達到高品質(zhì)、高纖維體積分數(shù)和低孔隙率。但由于根部的荷載要求與主梁不同,它一般兼用多軸向材料以及雙向材料制成,具體的織物厚度和克重分布根據(jù)葉片設(shè)計時的載荷分布以及根部需求厚度等確定。
本發(fā)明利用膠帶固定玻璃纖維布,所述膠帶的粘結(jié)面上有保護材料。保護材料可以從膠帶的粘結(jié)面上剝離,當(dāng)保護材料剝離后,待粘結(jié)的物體即可粘接與膠帶的粘結(jié)面上。
在一些實施方式中,所述的玻璃纖維布粘接方法包括以下步驟:
(1)將膠帶粘貼在基面上;
(2)剝?nèi)ツz帶的保護材料,露出粘接面;
(3)將需要粘接的玻璃纖維布粘附在膠帶上。
如圖1所示,在本發(fā)明所述玻璃纖維布粘接方法中,1為玻璃纖維布,2為膠帶,3為基面。
在一些實施方式中,所述膠帶為雙面膠帶,基材是玻璃纖維布,且每一個粘結(jié)面上均有保護材料。
在一些實施方式中,所述膠帶的保護材料為塑料。
雙面膠帶是以紙、布、塑料薄膜為基材,再把彈性體型壓敏膠或樹脂型壓敏膠均勻涂布在上述基材上制成的卷狀膠粘帶,至少是由膠粘劑、離型紙組成。雙面膠帶還可以包括基材。
有基材雙面膠是以棉紙、PET、PVC膜、無紡布、泡棉、亞克力泡棉、薄膜等為基材。在一些實施方式中,基材為玻璃纖維布,即玻璃纖維織物,這種玻璃纖維布可以是單軸布,雙軸布或三軸布。雙面均勻涂布彈性體型壓敏膠或樹脂型壓敏膠、丙烯酸類壓敏膠等。無基材雙面膠是在離型紙上涂有膠粘劑,制成的卷狀或片狀膠粘帶。所述膠粘劑包括但不限于彈性體型壓敏膠或樹脂型壓敏膠、丙烯酸類壓敏膠等。
在一些實施方式中,所述膠帶為可調(diào)節(jié)長度和寬度的雙面膠帶。
通過調(diào)節(jié)所述膠帶的長度和寬度,可以獲得任意指定尺寸規(guī)格的膠帶。當(dāng)膠帶的尺寸規(guī)格一致時,即可保證每次用膠量的一致。降低了施工工人對用膠量的準確性的要求,簡化了施工工藝。既降低了成本,也保證了可重復(fù)性,提高了風(fēng)力發(fā)電機葉片質(zhì)量的穩(wěn)定性。由于不是采用傳統(tǒng)的噴膠工藝,也不會使噴膠顆粒在空氣中飄散,防止了空氣污染,具有綠色環(huán)保的特點。
在一些實施方式中,所述基面為模具或已固定的玻璃纖維布。
在一些實施方式中,所述的玻璃纖維布粘接方法包括以下步驟:
(1)將膠帶粘貼在基面上;
(2)剝?nèi)ツz帶的保護材料,露出粘接面;
(3)將需要粘接的玻璃纖維布粘附在膠帶上;
(4)重復(fù)步驟(1)、(2)、(3),直到玻璃纖維布的層數(shù)達到指定值。
在一些實施方式中,所述指定值為1-500。
當(dāng)固定第一層玻璃纖維布時,所述基面為模具。所述的模具為風(fēng)力發(fā)電機上任何需要固定玻璃纖維布的部位,這里不做特別的限定。當(dāng)希望獲得固定有多層玻璃纖維布的制品時,從固定第二層玻璃纖維布時起,所述基面為上一層已固定的玻璃纖維布。
玻璃纖維布的層數(shù)為任一指定值,對指定值的范圍沒有任何限定。但是從實際應(yīng)用的角度考慮,所述指定值優(yōu)選為1-500,即包括1、500以及1到500之間的任意一個正整數(shù)。
本發(fā)明的第二方面提供一種含有固定玻璃纖維布的制品,由如上所述的玻璃纖維布粘接方法制得。
本發(fā)明的第三方面提供如上所述的含有固定玻璃纖維布的制品在風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
實施例1
迎風(fēng)面葉根部位雙軸玻纖布的固定。玻璃纖維布粘接方法的步驟如下:
(1)裁取5cm×5cm的IWT雙面玻璃纖維膠帶粘貼在基面上,所述基面為距離葉根環(huán)向邊緣500mm且距離后緣法蘭面邊緣400mm處;
(2)剝?nèi)ツz帶的塑料保護材料,露出粘接面;
(3)將需要粘接的雙軸玻璃纖維布擺放在后緣,按壓粘附在膠帶上,并壓實;
(4)重復(fù)步驟(1)、(2)、(3),直到玻璃纖維布的層數(shù)達到200,即得葉根蒙皮鋪層。
實施例2
后緣UD區(qū)域單軸布的固定。玻璃纖維布粘接方法的步驟如下:
(1)裁取2cm×2cm的IWT雙面玻璃纖維膠帶粘貼在已經(jīng)固定于后緣UD的單軸玻璃纖維布上;
(2)剝?nèi)ツz帶表面的塑料保護材料,露出粘接面;
(3)將下一層單軸玻璃纖維布按壓在膠帶上并壓實;
(4)重復(fù)步驟(1)、(2)、(3),直到玻璃纖維布的層數(shù)達到30,即得后緣UD玻璃纖維鋪層。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施例,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都屬于本發(fā)明的保護范圍。