[发明专利]采用不同材料制备风电叶片主梁的方法

说明书

本发明公开了一种采用不同材料制备风电叶片主梁的方法，该方法包括a、采用玻璃纤维铺设吸力面主梁，采用碳纤维铺设压力面主梁；b、完成吸力面主梁的玻璃纤维铺层及压力面主梁的碳纤维铺层后，铺设布置辅材，然后开启真空系统，除去铺层中的空气，然后灌注树脂胶液；c、完成树脂胶液灌注后，开启模具加热系统，按照叶片工艺要求逐步升温固化；d、固化完成之后，去除辅材，进行后续的壳体灌注、固化、腹板安装、合模等制造工序。本发明生产工艺稳定，可操作性强，采用不同材料制备风电叶片主梁的方法，可有效降低叶片重量，快速提升叶片的刚度，提高风机叶片的发电效率，并且可大大降低叶片的成本，具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种风电叶片的制备方法，具体涉及一种采用不同材料制备风电叶片主梁的方法。

背景技术

风力发电在中国已得到了广泛的发展与应用，从陆上到海上，中国每年新增装机容量达几十个“GW”。陆上目前主要以开发2MW～3MW机型为主，而海上风电开发4MW～6MW，或是更大MW级风力发电机，风机叶片长度从五十多米到八十多米。

由于叶片长度不断加长，叶片重量越来越重，叶片载荷越来越大。为减轻叶片重量、降低载荷，增加叶片刚度。目前国内叶片主梁通常采用普通玻纤布、高模玻纤与环氧树脂制作，在刚度和重量等方面已渐渐的不能满足需要。为了降低叶片重量，采用碳纤维布和环氧树脂采用真空灌注的方法来制作叶片主梁，此种方式叶片重量与载荷都会下降，但是叶片制造成本较高。

本发明通过大量实验筛选，目前制造叶片主梁都是采用同一种材料，相同的材料，意味着为了保证材料满足某一个面的最低性能要求，另一个面的性能可能富余较多，这样导致叶片成本偏高，重量偏重。另外本发明研究表明，碳纤维压缩强度低、压缩疲劳强度低、在生产过程中容易起皱褶，如果将碳纤维使用在叶片的吸力面就比较危险，因为在叶片的寿命中，吸力面大多处于受压状态。由于叶片两个面对刚度和强度要求不同，对于叶片两条主梁分别采用玻纤和碳纤制作，不但能满足叶片减重，还比直接用碳纤维制作的叶片主梁减少成本。降低了叶片载荷和整机载荷，取得了很好的技术效果。

发明内容

发明目的：本发明是为了克服现有技术的不足，提供一种生产工艺稳定，可操作性强，采用不同材料制备风电叶片主梁的方法。本发明可有效降低叶片重量，快速提升叶片的刚度，提高风机叶片的发电效率，并且可大大降低叶片的成本，具有重要的应用价值。

技术方案：为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

采用不同材料制备风电叶片主梁的方法，包括以下步骤：

a、采用玻璃纤维铺设吸力面主梁，采用碳纤维铺设压力面主梁；

b、完成吸力面主梁的玻璃纤维铺层及压力面主梁的碳纤维铺层后，铺设布置辅材，然后开启真空系统，除去铺层中的空气，然后灌注树脂胶液；

c、完成树脂胶液灌注后，开启模具加热系统，按照叶片工艺要求逐步升温固化；

d、固化完成之后，去除辅材，进行后续的壳体灌注、固化、腹板安装、合模等制造工序，最终完成叶片制造。

作为优选方案，以上所述的采用不同材料制备风电叶片主梁的方法，步骤a的玻璃纤维为普通玻璃纤维、高模量玻璃纤维、拉挤普通玻璃纤维板、拉挤高模量玻璃纤维板；所述的碳纤维为普通碳纤维、拉挤碳纤维板等。

作为优选方案，以上所述的一种采用不同材料制备风电叶片主梁的方法，所述的树脂胶液为环氧树脂。

作为优选方案，以上所述的一种采用不同材料制备风电叶片主梁的方法，a采用玻璃纤维铺设吸力面主梁，采用碳纤维铺设压力面主梁，铺设过程：

1)、先铺设一层挤压导流网；

2)、铺设一层带孔薄膜；

3)、铺设一层脱模布；