[发明专利]兆瓦级风电机舱罩壳灌注一体成型制作方法

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种兆瓦级风电机舱罩壳的制作方法。

背景技术

风电行业现行制作机舱罩壳的方式主要是手糊工艺制作机舱罩壳，上述制作方法存在如下问题和缺点，对生产的机舱罩壳质量有较大影响：

1、产品质量不稳定，产品生产质量受工人操作影响大。

2、制品精度偏差较大，采用手糊工艺厚度偏差一般为20％

3、无法快速成型，模具占用时间长，生产周期较长；

4、对环境污染大，对操作人员身体健康有一定影响；

5、耗费的树脂等原材料多。

综上可以看出，手糊工艺制作机舱罩壳，属于劳动力密集型的生产方式，主要依靠高强度体力劳动来完成产品。这种方式生产的产品不仅精度偏差大，而且对环境造成了较大的影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：兆瓦级风电机舱罩壳灌注一体成型制作方法，包括如下步骤：

步骤1、通过有限元软件，对机舱罩壳的铺层结构按照GL2010规范进行设计；

步骤2、利用三维软件设计出预埋件位置、灌注布管图、真空耗材的位置；如根据三维模型，测量出三维模型中部件反映在模具中的位置尺寸，在模具上预埋螺母，通过螺母对预埋件进行位置固定。灌注布管，根据模具外形布置进胶口和抽气口，保证纤维布能在短时间内被树脂完全浸润。其中，本领域人员应当知晓上述的真空耗材是指：真空袋、导流网、隔离膜、密封胶条、脱模布等。

步骤3、按照以下步骤进行生产：

步骤3.1、在模具表面喷涂胶衣；

步骤3.2、根据步骤1所设计的铺层结构，在机舱模具内进行纤维布铺层，铺层过程中注意保持布的平整不要有褶皱；

步骤3.3、根据三维模型和工艺要求，将预埋件按照指定位置一起铺放；使预埋件直接同机舱主体一体成型；

步骤3.4、在铺放好预埋件后，复核预埋件位置数据，确保预埋件安装位置正确，偏差应为±10mm之内；

步骤3.5、根据步骤1所设计的铺层结构，对预埋件区域进行补强(增加纤维布铺层，纤维布可以采用复合毡或方格布)；确保预埋件区域在成型后能达到GL2010规范要求的强度和刚度；

步骤3.6、根据步骤2所设计的工艺布管图和真空耗材的位置，将真空袋、导流网、隔离膜、密封胶条、脱模布、进胶管、抽气管、螺旋管进行铺覆，形成真空灌注体系；

步骤3.7、对真空灌注体系进行保压，保证体系真空度达到要求(20分钟压力降低不超过5Kpa)；

步骤3.8、将树脂混合色浆后，向真空灌注体系进行灌注；

步骤3.9、待灌注完成，完全固化后，进行脱模、切边、装配工序；

步骤3.10、若有缺陷则对缺陷进行进一步修复，对成品进行检查验收。

本发明创造具有的优点和积极效果是：

1、产品性能优良，成品率高。在同样原材料的情况下，与手糊构件相比，真空树脂导入工艺成型构件的强度、刚度及其它的物理特性可提高30％-50％以上。工艺稳定后成品率可接近100％。

2、产品质量稳定，重复性好。产品质量受操作人员影响小，不论是同一构件还是各构件间都存在高度的一致性。产品的纤维用量在注入树脂前已按规定的量放入模具中，构件有相对恒定的树脂比，一般在30％-45％，因此产品性能的均匀性和重复性比手糊工艺产品好得多，缺陷也少得多。

3、抗疲劳性能提高，可减轻结构重量。由于制品纤维含量高、孔隙率低、产品性能高，尤其是层间强度的提高，大大提高了产品的抗疲劳性能。在强度或刚度要求相同的情况下，采用真空导入工艺制作的产品可减轻结构重量。

4、环境友善。真空树脂导入工艺是一种闭模工艺，挥发性有机物和有毒空气污染物均被局限于真空袋中。仅在真空泵排气(可过滤)和打开树脂桶时有微量的挥发物。这也大大改善了操作人员的工作环境，稳定了劳动人员的队伍，也扩大了可用材料的范围。

5、产品整体性好。真空树脂导入工艺可同时成形加强筋、夹芯结构及其它嵌件，提高了产品的整体性。

6、减少原材料使用，减少用工。在同样铺层时，树脂用量减少30％。浪费少，树脂损耗率低于5％。劳动生产率高，比手糊工艺可节约劳动力50％以上。由于灌注产品比手糊产品强度高，往往在保证结构强度符合标准的条件下，灌注工艺可以更加节省纤维布。