一種分段組合式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種分段組合式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著市場的需求，目前風(fēng)力機(jī)葉片長度在不斷增長，同時(shí)運(yùn)輸費(fèi)用以及運(yùn)輸難度也在不斷增加，為了解決這些制約風(fēng)力機(jī)長葉片發(fā)展的因素，各大葉片生成廠商都開始著手于分段式葉片技術(shù)的研發(fā)。圖13為某風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片從靠近中部將葉片分成兩部份，目前有采用在葉片分段位置的兩個(gè)端面，分別預(yù)埋有鉆螺釘連接孔的金屬法蘭，通過螺釘將葉根部分和葉尖部分組合連接在一起的分段葉片。這種方式能滿足分段的兩部份連接在一起，但為了將兩段連接在一起后保證葉片氣動(dòng)外形，對(duì)金屬法蘭的位置精度和平面度要求就相當(dāng)高，同時(shí)葉片殼體為玻璃鋼材料，這種方式的金屬法蘭與玻璃鋼粘附性難以保證，同時(shí)葉片的運(yùn)行環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，一旦金屬法蘭與玻璃鋼出現(xiàn)剝離，將造成風(fēng)力機(jī)運(yùn)行隱患，后果無法估量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種分段組合式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片及其制造方法，能夠有效解決兩段連接的可靠性以及工程現(xiàn)場分段連接的方便性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案其分段組合式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，包括葉尖段、葉根段、第一氣動(dòng)外形組合板、第二氣動(dòng)外形組合板、衍架式鋼結(jié)構(gòu)、第一鑲塊、第二鑲塊、防雷導(dǎo)線，所述葉尖段和葉根段均內(nèi)置有腹板和主梁，并在靠近端面的位置制作有端面擋板，所述葉尖段和葉根段的迎風(fēng)面內(nèi)側(cè)均貼合固定有第一鑲塊，該第一鑲塊的形狀大小與迎風(fēng)面內(nèi)側(cè)相匹配，并外露有用于粘貼固定第一氣動(dòng)外形組合板的粘接面，所述葉尖段和葉根段的背風(fēng)面內(nèi)側(cè)均貼合固定有第二鑲塊，該第二鑲塊的形狀大小與背風(fēng)面內(nèi)側(cè)相匹配，并外露有用于粘貼固定第二氣動(dòng)外形組合板的粘接面，所述第一鑲塊和第二鑲塊連接于衍架式鋼結(jié)構(gòu)的連接端面上鉆有多個(gè)第一螺栓孔，所述衍架式鋼結(jié)構(gòu)的形狀大小與風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片分段處的截面形狀大小相匹配，其兩端法蘭面上分布有與第一鑲塊和第二鑲塊上的第一螺栓孔一一對(duì)應(yīng)的第二螺栓孔，所述葉尖段和葉根段上的第一鑲塊和第二鑲塊能組合形成為與衍架式鋼結(jié)構(gòu)形狀大小相匹配的組合結(jié)構(gòu)，且所述衍架式鋼結(jié)構(gòu)與該組合結(jié)構(gòu)通過雙頭螺栓連接，并用自鎖螺母鎖緊固定，所述葉尖段和葉根段通過衍架式鋼結(jié)構(gòu)連接為一整體，且連接后，所述第一氣動(dòng)外形組合板和第二氣動(dòng)外形組合板分別粘貼固定在各自相應(yīng)的粘接面上，進(jìn)而將衍架式鋼結(jié)構(gòu)、第一鑲塊、第二鑲塊遮擋住，所述第一氣動(dòng)外形組合板和第二氣動(dòng)外形組合板的形狀大小與各自粘接面相匹配;在所述葉尖段和葉根段的迎風(fēng)面和背風(fēng)面各設(shè)有一條防雷導(dǎo)線，且所述防雷導(dǎo)線穿過端面擋板并通過螺釘固定在衍架式鋼結(jié)構(gòu)的端面法蘭上。
[0005]所述第一鑲塊、第二鑲塊為金屬件，其上設(shè)有凹槽和通孔結(jié)構(gòu)，用于保證玻璃鋼與金屬件能很好的粘附在一起，以使玻璃鋼與金屬件能形成為一個(gè)整體。
[0006]所述腹板與第一鑲塊和第二鑲塊相搭接。
[0007]所述第一鑲塊、第二鑲塊為SKDll鋼鑄件。
[0008]本發(fā)明所述分段組合式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的制造方法，包括以下步驟:
[0009]I)在制作分段組合式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的模具上，按照分段位置尺寸將已制作好的定位凸臺(tái)安裝好，除分段連接處的鋪層外，葉片殼體的鋪層方式按照傳統(tǒng)制作方式制作即可;在葉尖段和葉根段的迎風(fēng)面、背風(fēng)面各設(shè)有一條防雷導(dǎo)線，分別連接在衍架式鋼結(jié)構(gòu)上，通過衍架式鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)通;第一鑲塊、第二鑲塊采用材質(zhì)為SKDl I鋼鑄件，只需將其連接端面和粘接面通過機(jī)加工保證尺寸后，按照裝配尺寸要求進(jìn)行鉆孔攻牙即可，分段位置的殼體鋪層工藝流程為:外蒙皮—外增強(qiáng)層—放置鑲塊—放置主梁—內(nèi)增強(qiáng)層—內(nèi)蒙皮；
[0010]2)待葉尖段的迎風(fēng)面內(nèi)側(cè)與第一鑲塊、背風(fēng)面內(nèi)側(cè)與第二鑲塊一體真空灌注固化完成，將已制作好的腹板按照尺寸粘接固定在背風(fēng)面上，為了保證鑲塊與主梁之間力的傳遞，將腹板與第一鑲塊和第二鑲塊相搭接，腹板固定好后，迎風(fēng)面與背風(fēng)面合模粘接，葉尖段固化脫模后，在有鑲塊的前、后緣區(qū)域附近再做額外的補(bǔ)強(qiáng)處理;為了防止雨水或雜物進(jìn)入到葉片腔體內(nèi)，在靠近端面附近制作端面擋板，迎風(fēng)面與背風(fēng)面處的防雷導(dǎo)線需穿出擋板，露出鑲塊貼合面;然后再按照同樣的制作過程完成葉根段的制作；
[0011]3)在生產(chǎn)制作現(xiàn)場進(jìn)行試組合，將衍架式鋼結(jié)構(gòu)的端面法蘭與葉根段的第一鑲塊、第二鑲塊的貼合面對(duì)齊，如果貼合面有出現(xiàn)不平齊的缺陷，則需塞薄金屬墊片保證平齊;衍架式鋼結(jié)構(gòu)與葉根段通過雙頭螺栓連接，用自鎖螺母鎖緊固定，同時(shí)將葉根段的防雷導(dǎo)線通過螺釘固定連接在衍架式鋼結(jié)構(gòu)的端面法蘭上；
[0012]4)工程現(xiàn)場對(duì)接時(shí)，先將葉根段與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輪轂端對(duì)接組裝完成后，再進(jìn)行葉尖段與葉根段組裝，組裝時(shí)，將葉尖段的第一鑲塊、第二鑲塊的貼合面與衍架式鋼結(jié)構(gòu)的端面法蘭貼合面對(duì)齊，如果貼合面有出現(xiàn)不平齊的缺陷，則同樣需塞薄金屬墊片保證平齊，之后再通過雙頭螺栓和自鎖螺母鎖緊固定葉尖段與衍架式鋼結(jié)構(gòu)即可，同時(shí)將葉尖段的防雷導(dǎo)線通過螺釘固定連接在衍架式鋼結(jié)構(gòu)的端面法蘭上；
[0013]5)檢查葉尖段、衍架式鋼結(jié)構(gòu)、葉根段三部分組合后是否與設(shè)計(jì)尺寸數(shù)據(jù)一致，沒有問題后，先用多層三軸布手糊，包裹衍架式鋼結(jié)構(gòu)、葉根段和葉尖段的粘接面，待固化后，再在葉根段和葉尖段的前、后緣以及粘接面處施快速結(jié)構(gòu)膠，將第一氣動(dòng)外形組合板和第二氣動(dòng)外形組合板貼緊粘接面；
[0014]6)在葉尖段的接縫處及葉根段的接縫處采用擠壓復(fù)位工裝夾緊，使對(duì)接型面能夠很好的吻合，確保整個(gè)葉片的氣動(dòng)外形型面與理論設(shè)計(jì)一致，待結(jié)構(gòu)膠完全固化后再拆除擠壓復(fù)位工裝；
[0015]7)打磨掉接縫處的富余結(jié)構(gòu)膠，在接縫處和前、后緣粘接處手糊多層三軸布進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，每層錯(cuò)開預(yù)設(shè)距離，再手糊表面氈，固化后對(duì)手糊層與原型面進(jìn)行過渡打磨并拋光處理后，刷涂與原葉片色調(diào)一致的油漆，到這里整個(gè)分段組合式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片就制作完成，待整套葉片組裝完成后與輪轂一起吊裝掛機(jī)運(yùn)行即可。
[0016]所述擠壓復(fù)位工裝包括有帶鋼架的第一壓緊板、第二壓緊板，所述第一壓緊板、第二壓緊板的壓緊面與各自相應(yīng)的第一氣動(dòng)外形組合板、第二氣動(dòng)外形組合板的形狀大小相匹配，該第一壓緊板上的鋼架與第二壓緊板上的鋼架通過兩端擰緊螺栓連接，進(jìn)而將第一壓緊板、第二壓緊板組合形成為形狀大小與葉片待夾緊部位相匹配的結(jié)構(gòu);使用時(shí)，先預(yù)擰緊螺栓，待第一壓緊板、第二壓緊板的壓緊面與各自相應(yīng)的氣動(dòng)外形組合板型面貼合后，前、后緣兩端同時(shí)對(duì)螺栓進(jìn)行擰緊，保證受力均勻，當(dāng)對(duì)接型面吻合后，保證預(yù)緊力即可。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0018]1、通過對(duì)葉片進(jìn)行分段，降低了葉片運(yùn)輸難度，大大的節(jié)約了運(yùn)輸成本，特別是對(duì)于60米以上的長葉片優(yōu)勢尤為明顯。
[0019]2、葉尖段與葉根段之間采用衍架式鋼結(jié)構(gòu)連接，能很好的保證分段位置葉片結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0020]3、通過采用鑲嵌結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)在鑲塊上設(shè)計(jì)凹槽和通孔結(jié)構(gòu)，保證了玻璃鋼與金屬件能很好的粘附在一起，使玻璃鋼與金屬結(jié)構(gòu)形