一种分段式多功能叶片模具及其制作工艺的制作方法

本发明属于风力发电机制造设备技术领域，具体涉及一种分段式多功能叶片模具及其制作工艺。

背景技术：

截止2017年上半年，全国风电新增并网容量601万千瓦，继续保持稳步增长势头，到6月底累计并网容量达到1.54亿千瓦，同比增长12%；上半年，全国风电发电量1490亿千瓦时。同时随着北方风电限电形势依然严峻，风电南移成为行业的趋势，为了争夺低风速资源，各个风机制造企业近年来不断推出新的机型，风轮直径从77米至150米，同一风电场出现不同机组成为常态。

众所周知，风电机组是将风能转化为电能的装置，其中“叶片”作为风电机组的核心部件之一，叶片的自身质量直接影响机组的运转安全，且随着国内外兆瓦级叶片的快速发展，叶片发电功率越来越大，叶片亦越来越长越来越重，叶片结构也越来越多样。风电叶片的制造主要依靠模具实现，传统的叶片制造是一种叶型需要一种模具进行配套制造，单套模具长度均在37.5～72米，成本约为500～1000万元，重量均在50～100吨左右，跨度如此之大的风轮直径，给风电叶片制造带来了新的难度，如何解决模具制造过程中由于模具越来越大带来的模具运输、安装问题，如何实现同一模具兼容多种叶型生产成为风电叶片制造行业需要面对的主要问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种分段式多功能叶片模具，能够有助于实现同一模具不同起点制造不同长度叶片、通过更换部分模具实现不同叶型和长度变化、通过变化叶尖位置制造不同长度的叶片的目的。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种分段式多功能叶片模具，包括若干个沿叶片长度方向顺次连接的模具单体组件；模具单体组件包括一对对称设置并相互连接的分体，分体具有末端垂直相连的一水平板和一竖直板，水平板的内表面靠近其外端的位置形成有过渡斜面；两个分体的竖直板平行设置并其内表面通过密封胶层相互密封胶接，外表面设置有加固层，加固层沿水平板的外表面延伸至水平板的外端；两个分体的水平板的内表面设置有结构层。

作为优选方案，

分体用于连接的端部具有法兰结构，单体组件通过法兰结构相连。

作为优选方案，

水平板和竖直板相连处的外表面设置有铜管铺设的加热层。

作为优选方案，

水平板的长度不小于200mm。

作为优选方案，

竖直板的高度不小于50mm。

作为优选方案，

结构层的表面还设置有胶衣过渡层。

作为优选方案，

加固层包括10至20层双轴布层。

作为优选方案，

结构层为树脂层。

本发明还公开了一种制作上述一种分段式多功能叶片模具的工艺，包括如下步骤：

根据叶片长度确定模具单体组件的数量；

将所有模具单体组件沿长度方向顺次连接；

将每个模具单体组件中的两个分体的竖直板之间填充密封胶；

将每个模具单体组件中的两个分体的水平板和竖直板的表面通过加固层进行加固处理。

本发明具有的有益效果：能够有助于实现同一模具不同起点制造不同长度叶片、通过更换部分模具实现不同叶型和长度变化、通过变化叶尖位置制造不同长度的叶片的目的。

附图说明

图1是本发明一个优选实施例的结构主视图；

图2是图1所示实施例中模具单体组件的端面示意图。

附图标记：

1钳舌；2弹簧；3螺栓a；4钳体；41钳口；5配重块；6承载面；7叶片；8；9防滑块；10枢轴；11螺栓b；12吊孔；13加强筋。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1和2所示，一种分段式多功能叶片模具，包括若干个沿叶片长度方向顺次连接的模具单体组件1；模具单体组件1包括一对对称设置并相互连接的分体，分体具有末端垂直相连的一水平板11和一竖直板12，从而使分体形成截面为“l”型的结构体，两个分体对称连接时形成截面为“t”型的结构体，这样能够有效避免分段位置的玻璃钢截面的径向形变。水平板11的内表面靠近其外端的位置形成有过渡斜面13；两个分体的竖直板12平行设置并其内表面通过密封胶层3相互密封胶接，外表面设置有加固层4，加固层4沿水平板11的外表面延伸至水平板11的外端；两个分体的水平板11的内表面设置有结构层5形成制造叶片的型腔结构。

通过上述结构，能够有助于实现同一模具不同起点制造不同长度叶片、通过更换部分模具实现不同叶型和长度变化、通过变化叶尖位置制造不同长度的叶片的目的，该模具操作灵活，结构稳定，有效地减少生产周期、降低生产成本。

作为一个较佳的实施例，分体用于连接的端部具有法兰结构，单体组件1通过法兰结构相连。通过法兰结构能够实现多个模具单体组件1的快速连接和更换。

作为一个较佳的实施例，水平板11和竖直板12相连处的外表面设置有铜管铺设的加热层2。通过铜管铺设的加热层2连接外界热源可以进行模具的有效加热。

作为一个较佳的实施例，水平板11的长度d不小于200mm，竖直板12的高度h不小于50mm。

作为一个较佳的实施例，结构层5的表面还设置有胶衣过渡层。通过胶衣过渡层对结构层5进行修行过渡。

作为一个较佳的实施例，加固层包括10至20层双轴布层。玻璃纤维布能够提高两个分体的连接强度，保证生产质量。

作为一个较佳的实施例，结构层5为树脂层。

上述模具的制造工艺，包括如下步骤：

根据叶片长度确定模具单体组件1的数量；通常分为三个，每个模具单体组件的长度l为15.3m。模具单体组件的数量和长度根据叶片长度确定，若叶片较长则模具单体组件1的数量可相对多些，否则其数量可相对少些。

将所有模具单体组件1沿长度方向顺次连接；连接方式为在每个模具单体组件1的端部设置法兰结构，通过法兰结构将多个模具单体组件顺次连接，这样可以便于模具单体组件的更换。

模具单体组件1连接完毕后，两个分体得以固定，此时两个分体的竖直板12之间形成间隙，向间隙内填充密封胶将两个竖直板12密封连接；

最后向水平板11上真空注入树脂使其在分体的水平板11的表面固化形成结构层，结构层5的表面用模具胶衣进行修型过渡处理。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种分段式多功能叶片模具及其制作工艺，模具包括若干个沿叶片长度方向顺次连接的模具单体组件；模具单体组件包括一对对称设置并相互连接的分体，分体具有末端垂直相连的一水平板和一竖直板，水平板的内表面靠近其外端的位置形成有过渡斜面；两个分体的竖直板平行设置并其内表面通过密封胶层相互密封胶接，外表面设置有加固层，加固层沿水平板的外表面延伸至水平板的外端；两个分体的水平板的内表面设置有结构层。本发明具有的有益效果：能够有助于实现同一模具不同起点制造不同长度叶片、通过更换部分模具实现不同叶型和长度变化、通过变化叶尖位置制造不同长度的叶片的目的。

技术研发人员：褚景春;程朗;印厚飞;李奎;王瀚;林涛;曹成磊;窦玉祥;何明
受保护的技术使用者：国电联合动力技术(连云港)有限公司
技术研发日：2018.08.29
技术公布日：2019.01.11