[发明专利]风力机叶片预埋叶根连接界面开裂的补强性修复方法

说明书

本发明属于风力机技术领域，尤其涉及一种风力机叶片预埋叶根连接界面开裂的补强性修复方法。其突破了风力机叶片预埋叶根损伤修复的技术难题。包括：针对叶片预埋叶根连接界面开裂损伤，采用阶梯型双搭接挖补叶根加强层后增铺补强层；其中，采用阶梯型双搭接挖补叶根加强层后增铺补强层包括：步骤1、阶梯型双向搭接的方式挖补移除内侧和外侧叶根加强层；步骤2、沿内侧叶根加强层厚度方向钻孔层厚段；步骤3、修复区域增铺补强层；待叶根内侧和外侧补强层铺设完成后，采用真空袋压成型方法与环氧树脂共固化成型。

技术领域

本发明属于风力机技术领域，尤其涉及一种风力机叶片预埋叶根连接界面开裂的补强性修复方法。

背景技术

风力机叶片预埋叶根构型复杂，包括螺栓、螺栓套、叶根加强层和环向缠绕玻纤丝等多种结构组件，所有金属件和复合材料件共固化成型，即在一次固化中同时完成所有结构组件的固化过程。为了增加金属与复合材料连接界面浸润性，金属螺栓套外部缠绕多束玻纤丝。如果缠纱不均匀，预埋螺栓套局部缠纱容易出现过紧、过松、纱线含量分布不一致的现象，导致共固化过程中界面树脂流速不均匀，出现气泡或浸润不良的现象。此时，连接界面固化缺陷及传力路径受阻，损伤累积导致预埋叶根连接界面开裂，表现为风力机叶片预埋叶根连接界面的内部和外部穿透的界面裂纹。

风力机叶片叶根是承载最大的载荷汇集区，也是复合材料叶片关键的机械连接部位，预埋叶根连接界面成为主承力结构的重要疲劳薄弱环节之一，如不及时开展有效的损伤修复会造成叶片服役过程中螺栓套拔出，酿成重大的叶片断裂事件，甚至可能造成叶片飞出等极端安全事故。此时，连接界面开裂的损伤修复是一项具有挑战性的工作，涉及复合材料与金属连接以及大厚度层合板结构的损伤修复，目前在风力机叶片运维行业内，还没有一种成熟的一种风力机叶片预埋叶根连接界面开裂的补强性修复方法。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种风力机叶片预埋叶根连接界面开裂的补强性修复方法。其突破了风力机叶片预埋叶根损伤修复的技术难题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，风力机叶片预埋叶根连接界面开裂的补强性修复方法，包括：针对叶片预埋叶根连接界面开裂损伤，采用阶梯型双搭接挖补叶根加强层后增铺补强层。

其中，采用阶梯型双搭接挖补叶根加强层后增铺补强层包括：

步骤1、阶梯型双向搭接的方式挖补移除内侧和外侧叶根加强层。

步骤2、沿内侧叶根加强层厚度方向钻孔层厚段。

步骤3、修复区域增铺补强层。

待叶根内侧和外侧补强层铺设完成后，采用真空袋压成型方法与环氧树脂共固化成型。

进一步地，所述阶梯型双向搭接的方式挖补移除内侧和外侧叶根加强层包括：以预埋叶根断面的连接界面为挖补中心，采用阶梯型双向搭接的方式挖补移除4层内侧和4层外侧叶根加强层。

更进一步地，所述阶梯型双搭接的搭接宽度为50mm，所述内侧和外侧以相同的挖补移除方式分别挖补4层叶根加强层，挖补逐层沿叶片展长向叶尖方向错层为100mm/层。

其中，挖补第一层叶根加强层的挖补宽度为130cm，挖补长度为连接界面开裂长度+30cm。

挖补第二层叶根加强层的挖补宽度为120cm，挖补长度为连接界面开裂长度+20cm。

挖补第三层叶根加强层的挖补宽度为110cm，挖补长度为连接界面开裂长度+10cm。

挖补第四层叶根加强层的挖补宽度为100cm，挖补长度等同于连接界面开裂长度。

更进一步地，所述挖补宽度即以连接界面为中心，向叶片前缘和后缘方向分别平铺。

所述挖补长度即以叶根截面为起始位置，向展向叶尖方向平铺。