專利名稱：一種應(yīng)用于分段式模芯或模具的低壓密封系統(tǒng)及密封方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于分段式模芯或模具的低壓密封系統(tǒng)及密封方法，尤其涉及 一種風(fēng)電葉片的分段式模芯或模具的連接處的密封系統(tǒng)及密封方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力機是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的動力機械，風(fēng)力機是利用風(fēng)力帶動葉片旋 轉(zhuǎn)、再通過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升來促使發(fā)動機發(fā)電。我國風(fēng)電行業(yè)雖然起步較晚，但發(fā)展很快，最近幾年裝機容量均是翻倍的增長，機 型也由原來的850kW升級為1. 5MW、2. 0MW,3. OMW等大機組，而葉片單只長度也由原來的20 多米增長為現(xiàn)在60多米。目前風(fēng)電葉片主要采用真空吸注工藝成型，這就需要生產(chǎn)葉片的模具要有非常好 的氣密性，以保證葉片吸注過程中不漏氣，保證葉片質(zhì)量。模具利用模芯(工程中也稱為陰 模)制成，為了保證模具的氣密性，在制造模具的過程中也是采用真空吸注方式成型，這樣 也需要模芯表面有非常好的氣密性。由于加工條件的限制，目前模芯加工還采用分段加工的手段，所以模芯各段之間 的連接以及如何保證連接處不漏氣是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。另外，隨著葉片尺寸日益增長，模 具的尺寸更加巨大，為方便運輸，模具也采用分段制造的方法，這也涉及到連接處密封的問 題，而且，模具使用過程中需要翻轉(zhuǎn)，一般系統(tǒng)的氣密性很難保持，而且難于發(fā)現(xiàn)漏氣點，不 可監(jiān)控，不好維修。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于模芯或模具的低壓 密封系統(tǒng)及密封方法，用于大型風(fēng)電葉片模芯或模具連接處的密封，保證模芯或模具在制 造模具或葉片的真空灌注過程中，設(shè)備的連接處不漏氣，從而保證模具或葉片的質(zhì)量，同時 在使用過程中容易監(jiān)控，方便維修。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于模芯或模具的低壓密封系統(tǒng)， 包括內(nèi)層密封系統(tǒng)和外層低壓密封系統(tǒng)，所述內(nèi)層密封系統(tǒng)隔離工作空間和外層低壓密封 系統(tǒng)，起到第一層密封作用；所述外層低壓密封系統(tǒng)保持內(nèi)層密封系統(tǒng)的外部氣壓為低壓， 使工作空間與大氣隔離。優(yōu)選的，所述內(nèi)層密封系統(tǒng)采用密封膠條構(gòu)成或彈性充氣式密封圈構(gòu)成，由于內(nèi) 層密封系統(tǒng)兩側(cè)壓差小，不適合0型圈類型的密封材料。優(yōu)選的，所述外層低壓密封系統(tǒng)包括導(dǎo)氣系統(tǒng)、密封空間、氣壓測量系統(tǒng)、抽氣系 統(tǒng)和密封橡膠圈，四個系統(tǒng)相連，氣壓相同，并與大氣壓隔絕。優(yōu)選的，所述導(dǎo)氣系統(tǒng)一般為一個導(dǎo)氣溝槽，空間占用小，隨型性好。優(yōu)選的，所述密封空間一般為一個大密封容器(例如鋼桶)，增加空間體積，降低漏
氣影響率。
優(yōu)選的，所述氣壓測量系統(tǒng)一般為一到兩個真空表(或氣壓表)構(gòu)成，與整個低壓 系統(tǒng)相連，直接測量低壓系統(tǒng)氣壓。優(yōu)選的，所述抽氣系統(tǒng)主要由抽氣管道、閥門、真空泵構(gòu)成。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種低壓密封方法，應(yīng)用于分段式模芯 或模具，所述模芯或模具之間具有連接處，該方法包括以下步驟
1)在所述連接處設(shè)置內(nèi)層密封系統(tǒng)，以隔離工作空間和外層低壓密封系統(tǒng)的導(dǎo)氣系 統(tǒng)，起到第一層密封作用；
2)在內(nèi)層密封系統(tǒng)外側(cè)設(shè)置外層低壓密封系統(tǒng)，以保持內(nèi)層密封系統(tǒng)的外部氣壓為低 壓，使工作空間與大氣隔離；
3)工作空間的壓力開始降低時，外側(cè)低壓密封系統(tǒng)的的抽氣系統(tǒng)也隨著進行抽氣，使 外層低壓密封系統(tǒng)維持在低壓狀態(tài)，使內(nèi)層密封系統(tǒng)兩側(cè)的壓力差較小，抽氣速度通過調(diào) 節(jié)抽氣管道上的閥門來控制；
4)如果外層低壓密封系統(tǒng)的真空表顯示真空度不足，表明內(nèi)層低壓系統(tǒng)存在漏氣部 分，此時，開大所述閥門增加抽氣量來維持真空度或進行檢修；
5)工作空間的真空吸注完成后，結(jié)束外層低壓密封系統(tǒng)的低壓狀態(tài)。本發(fā)明提供的低壓密封系統(tǒng)和密封方法，同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著的特
1，通過內(nèi)層密封系統(tǒng)將工作空間與外層低壓密封系統(tǒng)隔離，外層低壓密封系統(tǒng)將工作 空間與外層大氣壓隔離，達到工作空間外壓力梯度低，減少漏氣量，保持密封性。2，系統(tǒng)運行時，工作空間降壓至接近真空狀態(tài)，外層低壓密封系統(tǒng)也同時降低到 接近真空狀態(tài)，這里抽氣系統(tǒng)的抽氣速度通過閥門控制，可以基本保證外層低壓密封系統(tǒng) 的降壓速度與工作空間保持一致。待工作空間低壓狀態(tài)穩(wěn)定后，外層低壓密封系統(tǒng)的氣壓 也保持低壓穩(wěn)定。待工作空間工作完成后，結(jié)束外層低壓密封系統(tǒng)低壓狀態(tài)。3，這種雙層低壓密封系統(tǒng)可以高效率的完成密封工作，只要保持外層低壓密封系 統(tǒng)的低壓狀態(tài)即可，比簡單的一層密封效率更高(檢測此密封是否漏氣很難)，而且維護成 本更低。


圖1為本發(fā)明所提供的低壓密封系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進行描述，以下的描述僅是示范性和解釋性的，不 應(yīng)對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。圖1為本發(fā)明所提供的低壓密封系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的低壓密封系統(tǒng)包括內(nèi)層密封系統(tǒng)1和外層低壓密封系 統(tǒng)，外層低壓密封系統(tǒng)包括導(dǎo)氣溝槽2、0形橡膠圈3、大容器4、真空表5、抽氣導(dǎo)管6、閥門 (圖中未示出)和抽氣機(圖中未示出)。內(nèi)層密封系統(tǒng)1 (由密封膠條構(gòu)成)將工作空間8與外層低壓密封系統(tǒng)的導(dǎo)氣溝 槽2部分隔離，起到第一層的密封作用。
導(dǎo)氣溝槽2與大容器4聯(lián)通，整個外層低壓密封系統(tǒng)通過抽氣機或真空泵由抽氣 導(dǎo)管6抽氣，保持整個外層低壓密封系統(tǒng)的低壓狀態(tài)，使得內(nèi)層密封系統(tǒng)1的兩側(cè)壓差很 小。真空表5用于顯示外層低壓密封系統(tǒng)的壓力狀態(tài)。0形橡膠圈3隔離導(dǎo)氣溝槽2與外界大氣壓，通過0型橡膠圈內(nèi)外壓差，使其變形 緊貼槽壁，達到密封作用。工作空間8壓力開始降低時，外側(cè)低壓密封系統(tǒng)的壓力也隨著抽氣而降低，此過 程可以通過工作區(qū)間8的真空表和大容器4上的真空表5的顯示來控制。由于大容器4總 體積比工作空間小許多，所以控制方法比較簡單，基本上通過調(diào)節(jié)抽氣管道6上的閥門(途 中未表示)來控制抽氣速度即可。當工作空間8的真空度達到要求后，真空表5顯示的真空度也同時保持較高的水 平，目標是維持內(nèi)層密封系統(tǒng)1兩側(cè)較低的壓力差。這樣就可以保持工作空間8在此連接 處，不漏氣。本發(fā)明的低壓密封系統(tǒng)只要保證外側(cè)低壓密封系統(tǒng)在一定的真空度(根據(jù)工作空 間真空度要求不同而不同)，就可以保證內(nèi)層密封系統(tǒng)1不漏氣。如果真空表5顯示真空度不足，氣壓不夠低，說明內(nèi)層低壓系統(tǒng)存在漏氣部分，要 么開大閥門增加抽氣量來維持真空度，要么進行檢修。由于有大容器4存在，容器大小可以調(diào)節(jié)，因此，可以根據(jù)真空度的要求和設(shè)備氣 密性屬性，來確定容器的大小，達到這樣的一個目的當關(guān)緊容器4抽氣閥門后一定時間 內(nèi)，容器4內(nèi)壓力緩慢上升，或者穩(wěn)定進行抽氣后，容器4內(nèi)壓力能夠保持足夠低，低到與工 作空間8內(nèi)的壓力差較小。以上所述僅是本發(fā)明實施方式的描述，應(yīng)當指出，由于文字表達的有限性，而在 客觀上存在無限的具體結(jié)構(gòu)，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理 的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種低壓密封系統(tǒng)，應(yīng)用于風(fēng)電葉片的分段式模芯或模具，所述分段式模芯或模具 之間具有連接處，其特征在于所述低壓密封系統(tǒng)包括內(nèi)層密封系統(tǒng)和外層低壓密封系統(tǒng)， 所述內(nèi)層密封系統(tǒng)設(shè)置在所述連接處，用以隔離工作空間和外層低壓密封系統(tǒng)，起到第一 層密封作用；所述外層低壓密封系統(tǒng)保持內(nèi)層密封系統(tǒng)的外部氣壓為低壓，使工作空間與 大氣隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓密封系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)層密封系統(tǒng)采用密封膠 條或彈性充氣式密封圈構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低壓密封系統(tǒng)，其特征在于，所述外層密封系統(tǒng)包括導(dǎo)氣 系統(tǒng)、大密封空間、氣壓測量系統(tǒng)、密封橡膠圈和抽氣系統(tǒng)，所述導(dǎo)氣系統(tǒng)包括至少一個導(dǎo) 氣溝槽；所述大密封空間包括至少一個密封容器；所述氣壓測量系統(tǒng)包括至少一個真空表 或氣壓表；密封橡膠圈隔離所述導(dǎo)溝槽與外界大氣壓，通過密封橡膠圈內(nèi)外壓差，使其變形 緊貼槽壁，達到密封作用；所述抽氣系統(tǒng)包括真空泵、抽氣管道和調(diào)節(jié)閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓密封系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)氣系統(tǒng)和大密封空間相 連，工作時一直保持低壓，所述外層密封系統(tǒng)由抽氣系統(tǒng)抽氣，保持所述導(dǎo)氣系統(tǒng)和大密封 空間低壓，降低所述內(nèi)層密封系統(tǒng)兩側(cè)的壓差，減少漏氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓密封系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)氣系統(tǒng)通過簡單溝槽的 方式將所述內(nèi)層密封系統(tǒng)與外界大氣壓完全隔離。
6.一種低壓密封方法，應(yīng)用于風(fēng)電葉片的分段式模芯或模具，所述分段式模芯或模具 之間具有連接處，該方法包括以下步驟1)在所述連接處設(shè)置內(nèi)層密封系統(tǒng)，以隔離工作空間和外層低壓密封系統(tǒng)的導(dǎo)氣系 統(tǒng)，起到第一層密封作用；2)在內(nèi)層密封系統(tǒng)外側(cè)設(shè)置外層低壓密封系統(tǒng)，以保持內(nèi)層密封系統(tǒng)的外部氣壓為低 壓，使工作空間與大氣隔離；3)工作空間的壓力開始降低時，外側(cè)低壓密封系統(tǒng)的抽氣系統(tǒng)也隨著進行抽氣，使外 層低壓密封系統(tǒng)維持在低壓狀態(tài)，使內(nèi)層密封系統(tǒng)兩側(cè)的壓力差較小，抽氣速度通過抽氣 管道上的調(diào)節(jié)閥門來控制；4)如果外層低壓密封系統(tǒng)的真空表顯示真空度不足，表明內(nèi)層低壓系統(tǒng)存在漏氣部 分，此時，開大所述調(diào)節(jié)閥門增加抽氣量來維持真空度或進行檢修；5)工作空間的真空吸注完成后，結(jié)束外層低壓密封系統(tǒng)的低壓狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低壓密封方法，其特征在于，所述內(nèi)層密封系統(tǒng)采用密封膠 條或彈性充氣式密封圈構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的低壓密封方法，其特征在于，所述外層密封系統(tǒng)包括導(dǎo)氣 系統(tǒng)、大密封空間、氣壓測量系統(tǒng)、密封橡膠圈和抽氣系統(tǒng)，所述導(dǎo)氣系統(tǒng)包括至少一個導(dǎo) 氣溝槽；所述大密封空間包括至少一個密封容器；所述氣壓測量系統(tǒng)包括至少一個真空表 或氣壓表；密封橡膠圈隔離所述導(dǎo)溝槽與外界大氣壓，通過密封橡膠圈內(nèi)外壓差，使其變形 緊貼槽壁，達到密封作用；所述抽氣系統(tǒng)包括真空泵、抽氣管道和調(diào)節(jié)閥門。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低壓密封方法，其特征在于，所述導(dǎo)氣系統(tǒng)和大密封空間相 連，工作時一直保持低壓，所述外層密封系統(tǒng)由抽氣系統(tǒng)抽氣，保持所述導(dǎo)氣系統(tǒng)和大密封 空間低壓，降低所述內(nèi)層密封系統(tǒng)兩側(cè)的壓差，減少漏氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低壓密封方法，其特征在于，所述導(dǎo)氣系統(tǒng)通過簡單溝槽的 方式將所述內(nèi)層密封系統(tǒng)與外界大氣壓完全隔離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于模芯或模具的低壓密封系統(tǒng)及密封方法，尤其涉及一種風(fēng)電葉片的分段式模芯或模具的連接處的密封系統(tǒng)及密封方法。該低壓密封系統(tǒng)由內(nèi)層密封系統(tǒng)(1)和外層低壓密封系統(tǒng)兩部分組成，外層密封系統(tǒng)包括導(dǎo)氣系統(tǒng)(2)、大密封空間(4)、氣壓測量系統(tǒng)(5)、密封橡膠圈(3)和抽氣系統(tǒng)(6)，所述導(dǎo)氣系統(tǒng)(2)包括至少一個導(dǎo)氣溝槽；所述大密封空間(4)包括至少一個密封容器；所述氣壓測量系統(tǒng)(5)包括至少一個真空表或氣壓表構(gòu)成；密封橡膠圈(3)隔離所述導(dǎo)溝槽與外界大氣壓，通過密封橡膠圈(3)內(nèi)外壓差，使其變形緊貼槽壁，達到密封作用；所述抽氣系統(tǒng)(6)包括真空泵、抽氣管道和調(diào)節(jié)閥門。本發(fā)明的低壓密封系統(tǒng)及密封方法可用于大型風(fēng)電葉片模芯或模具(7)連接處的密封，保證模芯或模具在制造模具或葉片的真空吸注過程中，模芯或模具設(shè)備的連接處不漏氣，從而保證吸注質(zhì)量，同時在使用過程中容易監(jiān)控，方便維修。
文檔編號F16J15/48GK102135182SQ20111006939
公開日2011年7月27日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者張仲柱, 徐建中, 楊科, 王會社, 趙曉路 申請人:中國科學(xué)院工程熱物理研究所