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叶片安装方法及风电叶片

申请号 CN202410008000.X 申请日 2024-01-03 公开(公告)号 CN117799211A 公开(公告)日 2024-04-02
申请人 株洲时代新材料科技股份有限公司; 发明人 蒋华; 龙世奇; 崔志刚; 龚俊; 尹鹏; 林国韬; 邓三明; 郑拓熹;
摘要 本 申请 实施例 提供了一种 风 电 叶片 安装方法及风电叶片,安装方法包括如下步骤:在模具中成型第一面壳、第二面壳及 人孔 挡板 ;将人孔挡板从第三模具中冷却后脱模,将人孔挡板切割为主挡板及至少一个副挡板;将第一模具开模,并保留保持有第一面壳的部分,将主挡板未被切割的部分连接至第一面壳;将第二模具开模,并将第二模具保持有第二面壳的部分与第一模具保持有第一面壳的部分拼合,使第一面壳与第二面壳 接触 ,连接第一面壳与第二面壳;将副挡板连接至第二面壳;将主挡板与副挡板连接。本申请实施例提供的风电叶片安装方法及风电叶片,旨在提升风电叶片成型后的结构可靠性。
权利要求

1.一种叶片安装方法,用于将风电叶片的吸面壳、压力面壳以及人孔挡板连接,其特征在于,包括如下步骤:
在第一模具中成型第一面壳,在第二模具中成型第二面壳,在第三模具中成型所述人孔挡板,其中,所述第一面壳为所述吸力面壳与所述压力面壳中的一者,所述第二面壳为所述吸力面壳与所述压力面壳中的另一者;
将所述第一面壳置于所述第一模具中冷却并保持,将所述第二面壳置于所述第二模具中冷却并保持,将所述人孔挡板从所述第三模具中冷却后脱模,将所述人孔挡板切割为主挡板及至少一个副挡板;
将所述第一模具开模,并保留保持有所述第一面壳的部分,将所述主挡板未被切割的部分连接至所述第一面壳;
将所述第二模具开模,并将所述第二模具保持有所述第二面壳的部分与所述第一模具保持有所述第一面壳的部分拼合,使所述第一面壳与所述第二面壳接触,连接所述第一面壳与所述第二面壳;
将所述副挡板连接至所述第二面壳;
将所述主挡板与所述副挡板连接。
2.根据权利要求1所述的风电叶片安装方法,其特征在于,所述将所述主挡板与所述副挡板连接之后还包括如下步骤:
利用补强件将所述主挡板与所述副挡板的连接处补强。
3.根据权利要求2所述的风电叶片安装方法,其特征在于,所述补强件为双轴布,且设置于所述人孔挡板的厚度方向的两端。
4.根据权利要求3所述的风电叶片安装方法,其特征在于,所述补强件包括第一布体与第二布体,所述第一布体靠近所述人孔挡板,所述第二布体远离所述人孔挡板;
所述第一布体向所述人孔挡板的正投影落在所述第二布体向所述人孔挡板的正投影内。
5.根据权利要求4所述的风电叶片安装方法,其特征在于,所述补强件还包括多个第三布体,多个所述第三布体沿所述第一布体至所述第二布体方向依次设置在所述第一布体与所述第二布体之间;
沿所述第一布体至所述第二布体的方向,多个所述第三布体向所述人孔挡板的正投影面积逐渐增大。
6.根据权利要求1所述的风电叶片安装方法,其特征在于,所述将所述人孔挡板切割为主挡板及至少一个副挡板包括如下步骤:
沿第一切割线由所述人孔挡板的边缘向内切割预设尺寸,其中,所述第一切割线与所述人孔挡板的任一直径重合;
弯折90°切割至所述人孔挡板的边缘,被切割的部分为一所述副挡板,剩余部分为主挡板;
所述预设尺寸的值W与所述人孔挡板的直径L之间的比值,1/4≦W/L≦1/3;且所述预设尺寸的值0.5m≦W≦1.0m。
7.根据权利要求6所述的风电叶片安装方法,其特征在于,所述副挡板的数量为两个,两个所述副挡板沿所述人孔挡板中垂直于第一切割线的直径对称设置。
8.根据权利要求1所述的风电叶片安装方法,其特征在于,所述将所述主挡板连接至所述第一面壳包括如下子步骤:
在所述第一面壳内设置多个限位,两个所述限位块沿所述第一面壳的展向成对设置,且多对所述限位块沿所述第一面壳的弦向等距设置;
将所述主挡板吊放至每对所述限位块之间,以利用多个所述限位块为所述主挡板提供初步定位
利用第一工装将所述主挡板远离所述限位块的一端固定;
利用第二工装调节所述主挡板在每对所述限位块之间的展向距离,以使所述主挡板垂直于展向;
在所述主挡板与所述第一面壳之间打胶固定。
9.根据权利要求8所述的风电叶片安装方法,其特征在于,各组所述限位块之间的展向间距为D,则:d+1≦D≦d+3,其中,d为所述人孔挡板的厚度。
10.一种风电叶片,其特征在于,采用如权利要求1至9任一所述的风电叶片安装方法安装成型。

说明书全文

叶片安装方法及风电叶片

技术领域

[0001] 本申请属于风电叶片技术领域,具体涉及一种风电叶片安装方法及风电叶片。

背景技术

[0002] 风电叶片是风电机组中将自然界风能转换为发电机组电能的核心部件,也是衡量风电机组设计和技术平的主要依据。
[0003] 近年来,随着风电叶片大型化,其叶根节圆也越来越大,由于风电叶片材料主要是玻璃,在成型阶段二次合模过程中会受热冷却,随后容易发生变形,尤其是叶根节圆处。在传统的风电叶片生产工艺流程中,通常将根部挡板(人孔挡板)放在风电叶片的主体结构(吸力面外壳与压力面外壳)合模成型后的工序中进行安装,因此,对于大型叶片而言,这样的生产工艺流程不仅会导致人孔挡板的安装难度加大,而且在风电叶片的主体结构合模成型时,叶根节圆处容易在热胀冷缩的作用下发生变形,导致风电叶片的结构可靠性降低。
发明内容
[0004] 本申请要解决的技术问题是提供一种能够提升风电叶片的结构可靠性的风电叶片安装方法及风电叶片。
[0005] 第一方面,本申请实施例提供了一种风电叶片安装方法,用于将风电叶片的吸力面壳、压力面壳以及人孔挡板连接,包括如下步骤:
[0006] 步骤S1:在第一模具中成型第一面壳,在第二模具中成型第二面壳,在第三模具中成型人孔挡板,其中,第一面壳为吸力面壳与压力面壳中的一者,第二面壳为吸力面壳与压力面壳中的另一者;
[0007] 步骤S2:将第一面壳置于第一模具中冷却并保持,将第二面壳置于第二模具中冷却并保持,将人孔挡板从第三模具中冷却后脱模,将人孔挡板切割为主挡板及至少一个副挡板;
[0008] 步骤S3:将第一模具开模,并保留保持有第一面壳的部分,将主挡板未被切割的部分连接至第一面壳;
[0009] 步骤S4:将第二模具开模,并将第二模具保持有第二面壳的部分与第一模具保持有第一面壳的部分拼合,使第一面壳与第二面壳接触,连接第一面壳与第二面壳;
[0010] 步骤S5:将副挡板连接至第二面壳;
[0011] 步骤S6:将主挡板与副挡板连接。
[0012] 根据本申请第一方面的一个实施例,将主挡板与副挡板连接之后还包括如下步骤:
[0013] 利用补强件将主挡板与副挡板的连接处补强。
[0014] 根据本申请第一方面的一个实施例,补强件为双轴布,且设置于人孔挡板的厚度方向的两端。
[0015] 根据本申请第一方面的一个实施例,补强件包括第一布体与第二布体,第一布体靠近人孔挡板,第二布体远离人孔挡板;
[0016] 第一布体向人孔挡板的正投影落在第二布体向人孔挡板的正投影内。
[0017] 根据本申请第一方面的一个实施例,补强件还包括多个第三布体,多个第三布体沿第一布体至第二布体方向依次设置在第一布体与第二布体之间;
[0018] 沿第一布体至第二布体的方向,多个第三布体向人孔挡板的正投影面积逐渐增大。
[0019] 根据本申请第一方面的一个实施例,将人孔挡板切割为主挡板及至少一个副挡板包括如下步骤:
[0020] 沿第一切割线由人孔挡板的边缘向内切割预设尺寸,其中,第一切割线与人孔挡板的任一直径重合;
[0021] 弯折90°切割至人孔挡板的边缘,被切割的部分为一副挡板,剩余部分为主挡板;
[0022] 预设尺寸的值W与人孔挡板的直径L之间的比值,1/4≦W/L≦1/3;且预设尺寸的值0.5m≦W≦1.0m。
[0023] 根据本申请第一方面的一个实施例,副挡板的数量为两个,两个副挡板沿人孔挡板中垂直于第一切割线的直径对称设置。
[0024] 根据本申请第一方面的一个实施例,将主挡板连接至第一面壳包括如下子步骤:
[0025] 在第一面壳内设置多个限位,两个限位块沿第一面壳的展向成对设置,且多对限位块沿第一面壳的弦向等距设置;
[0026] 将主挡板吊放至每对限位块之间,以利用多个限位块为主挡板提供初步定位
[0027] 利用第一工装将主挡板远离限位块的一端固定;
[0028] 利用第二工装调节主挡板在每对限位块之间的展向距离,以使主挡板垂直于展向;
[0029] 在主挡板与第一面壳之间打胶固定。
[0030] 根据本申请第一方面的一个实施例,各组限位块之间的展向间距为D,则:d+1≦D≦d+3,其中,d为人孔挡板的厚度。
[0031] 第二方面,本申请实施例还提供了一种风电叶片,采用如本申请第一方面任一实施例的风电叶片安装方法安装成型。
[0032] 本申请的有益效果是,通过将人孔挡板切割为主挡板及至少一个副挡板,以将人孔挡板的安装工序分割为多次安装的工序,以降低大型风电叶片中人孔挡板的安装难度,降低了人孔挡板在吊装运输以及安装工序中发生形变的可能性,提升了人孔挡板的结构可靠性;通过将人孔挡板的安装工序提前至第一面壳与第二面壳连接之前,可以利用人孔挡板对第一面壳及第二面壳的叶根节圆处提供支撑,改善风电叶片的叶根节圆处受热后发生形变的现象,以进一步提升了风电叶片的结构可靠性。附图说明
[0033] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0034] 图1是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法的流程框图
[0035] 图2是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法中步骤S2的子步骤流程框图;
[0036] 图3是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法中步骤S3的子步骤流程框图;
[0037] 图4是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法中人孔挡板的切割结构示意图;
[0038] 图5是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法中补强件与人孔挡板的配合结构示意图;
[0039] 图6是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法的步骤S3中各构件的配合结构主视图;
[0040] 图7是图6所示的风电叶片安装方法中各构件的配合结构俯视图;
[0041] 图8是采用本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法安装成型的风电叶片的由叶根看向叶尖方向的视图。
[0042] 图中,10、第一面壳;20、第二面壳;30、人孔挡板;31、主挡板;32、副挡板;40、补强件;41、第一布体;42、第二布体;43、第三布体;50、限位块;60、第一工装;70、第二工装;101、第一切割线。

具体实施方式

[0043] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0044] 除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限定本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
[0045] 在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0046] 在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0047] 本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0048] 本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
[0049] 图1是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法的流程框图;图2是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法中步骤S2的子步骤流程框图;图3是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法中步骤S3的子步骤流程框图;图4是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法中人孔挡板的切割结构示意图;图5是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法中补强件与人孔挡板的配合结构示意图;图6是本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法的步骤S3中各构件的配合结构主视图;图7是图6所示的风电叶片安装方法中各构件的配合结构俯视图;
[0050] 图8是采用本申请第一方面实施例提供的风电叶片安装方法安装成型的风电叶片的由叶根看向叶尖方向的视图。
[0051] 如图1至图8所示,本申请实施例提供了一种风电叶片安装方法,用于将风电叶片的吸力面壳(SS面壳)、压力面壳(PS面壳)以及人孔挡板30连接,包括如下步骤:
[0052] 步骤S1:在第一模具中成型第一面壳10,在第二模具中成型第二面壳20,在第三模具中成型人孔挡板30,其中,第一面壳10为吸力面壳与压力面壳中的一者,第二面壳20为吸力面壳与压力面壳中的另一者。
[0053] 本步骤为风电叶片各构件的成型步骤,即组成风电叶片的外壳结构的三个构件:第一面壳10、第二面壳20及人孔挡板30分别在第一模具、第二模具及第三模具中分别成型,其中,第一面壳10与第二面壳20共同形成风电叶片的外壳主体形状,即第一面壳10与第二面壳20共同形成风电叶片的主体结构。
[0054] 在本申请的这些实施例中,第一面壳10与第二面壳20分别为吸力面壳与压力面壳,即第一面壳10为吸力面壳与压力面壳中的一者,则第二面壳20为吸力面壳与压力面壳中的另一者。示例性地,在一些实施例中,可以设置第一面壳10为吸力面壳,则对应的第一模具为用于成型吸力面壳的模具,相应地,则第二面壳20为压力面壳,对应的第二模具为用于成型压力面壳的模具;也可以设置第一面壳10为压力面壳,则对应的第一模具为用于成型压力面壳的模具,第二面壳20为吸力面壳,则对应的第二模具为用于成型吸力面壳的模具。
[0055] 在本申请的这些实施例中,风电叶片为空心结构,则第一面壳10与第二面壳20可以分别为具有一定凹度的外壳结构,在第一面壳10与第二面壳20的安装过程中,可以将第一面壳10与第二面壳20的周缘对齐后胶粘连接,形成具有容纳空间的呈空心结构的风电叶片。
[0056] 可以理解的是,为了进一步提升风电叶片的结构强度,在后续安装过程中,也可以在前述风电叶片的容纳空间内设置梁结构或加强筋结构,以在风电叶片的尺寸较大时,提升风电叶片自身的结构强度。
[0057] 人孔挡板30为设置在第一面壳10与第二面壳20共同形成的主体结构的根部,以配合第一面壳10与第二面壳20将前述容纳空间密封的挡板,同时,在风电叶片出现故障需要维修时,维修人员可通过该人孔挡板30上开设的人孔进入前述容纳空间,以从内部对风电叶片进行全面且细致的检查与修补。
[0058] 步骤S2:将第一面壳10置于第一模具中冷却并保持,将第二面壳20置于第二模具中冷却并保持,将人孔挡板30从第三模具中冷却后脱模,将人孔挡板30切割为主挡板31及至少一个副挡板32。
[0059] 本步骤中,将人孔挡板30从第三模具中冷却后脱模,指的是待人孔挡板30在第三模具中冷却后进行脱模。在一些实施例中,可以采用人为的方式改变第三模具外部环境(如向第三模具喷淋冷却介质),以提升人孔挡板30在第三模具内的冷却成型速度,进而提升了风电叶片的生产效率。
[0060] 将人孔挡板30切割为主挡板31及至少一个副挡板32,指的是在人孔挡板30冷却成型并脱模后,操作人员可以利用切割机或数控机床等切割构件对人孔挡板30进行切割,以将人孔挡板30的至少部分结构切除,如此,将切除的部分作为人孔挡板30的副挡板32,将剩余的结构作为人孔挡板30的主挡板31。
[0061] 需要说明的是,在本申请的这些实施例中,主挡板31为人孔挡板30的主体结构,在对人孔挡板30进行切割时,可以将供人通过的过孔保留在人孔挡板30的主挡板31部分。在风电叶片的工作过程中,人孔挡板30的受力主要来自第一面壳10或第二面壳20施加的径向拉力或压力,而基本不存在沿风电叶片长度尺寸上的作用力,因此,在本申请的这些实施例中,通过将人孔挡板30切割、安装、再连接强化的工序,并不会对人孔挡板30的受力结构产生过多的影响,使人孔挡板30的受力结构强度得到保证。
[0062] 在本申请的这些实施例中,将人孔挡板30切割为主挡板31及至少一个副挡板32的结构,以使原本结构较大的人孔挡板30被分割为至少两部分结构,进而降低了人孔挡板30在第一面壳10或第二面壳20上的安装难度,使得第一面壳10与第二面壳20合模连接前将人孔挡板30的部分结构(主挡板31)安装至第一面壳10或第二面壳20成为可能,进而可以利用前述人孔挡板30的部分结构在第一面壳10与第二面壳20合模连接时提供支撑,减少第一面壳10与第二面壳20在合模连接时因受热发生形变的概率,使第一面壳10与第二面壳20在连接后的结构保持更为完整,成型后的结构可靠性更佳。
[0063] 步骤S3:将第一模具开模,并保留保持有第一面壳10的部分,将主挡板31未被切割的部分连接至第一面壳10。
[0064] 将第一模具开模,并保留保持有第一面壳10的部分,可能的实施方式是,在本申请的这些实施例中,可以设置风电叶片的材料为玻璃钢,其中,玻璃钢是一种由环树脂、不饱和树脂等塑料渗入长度不同的玻璃纤维纤维而做成的增强塑料,具有强度高、重量轻、耐老化的优点,有利于风电叶片的大型化,进而使得风电叶片具有足够的刚度的同时能够获取更大的捕风面积。
[0065] 如此,可以将第一模具中用于成型第一面壳10内表面的部分模具拆除,以利用第一模具中用于成型第一面壳10外表面的部分将第一面壳10保持,其中,内表面指的是在第一面壳10与第二面壳20连接后,靠近容纳空间的表面。这么做的目的在于,将第一面壳10保持于部分第一模具中,在后续人孔挡板30的安装工序中,可以利用第一模具安装人孔挡板30的定位工装,简化了定位工装的安装难度;同时,可以利用第一模具对第一面壳10进行限位,降低其在后续与第二面壳20连接时发生形变的概率,并减少形变量,进而提升了风电叶片生产工艺的可靠性。
[0066] 将主挡板31未被切割的部分连接至第一面壳10,指的是在人孔挡板30被切割为主挡板31与副挡板32后,主挡板31上对应于副挡板32的位置会存在空缺,在本步骤中,需要控制该空缺部分不与第一面壳10接触,以提升主挡板31与第一面壳10的接触面积,强化主挡板31与第一面壳10之间的连接强度,同时,将主挡板31与副挡板32的切割部分背离第一面壳10设置,可以在第二面壳20连接至第一面壳10后,通过在第二面壳20上设置限位块的方式精确定位副挡板32,以提升后续主挡板31与副挡板32之间的连接精度,进一步提升了风电叶片成型后的结构可靠性。
[0067] 在本申请的这些实施例中,将主挡板31连接至第一面壳10,二者的连接方式可以但不限于焊接或利用结构胶粘接。
[0068] 步骤S4:将第二模具开模,并将第二模具保持有第二面壳20的部分与第一模具保持有第一面壳10的部分拼合,使第一面壳10与第二面壳20接触,连接第一面壳10与第二面壳20。
[0069] 此步骤为第一面壳10与第二面壳20的连接步骤,其中,将第二模具保持有第二面壳20的部分与第一模具保持有第一面壳10的部分拼合,可能的实施方式是,将第二面壳20与第二模具中用于保持第二面壳20的部分定位后,将第二模具与第二面壳20整体吊装翻转后与第一模具连接,进而使第一面壳10与第二面壳20接触。
[0070] 在本申请的这些实施例中,第一面壳10与第二面壳20接触,指的是第一面壳10的叶尖与第二面壳20的叶尖接触,第一面壳10的叶根与第二面壳20的叶根接触,最终使第一面壳10与第二面壳20的周缘形状贴合,形成具有容纳空间的空腔结构。
[0071] 第一面壳10与第二面壳20连接,可能的实施方式是,第一面壳10与第二面壳20之间采用胶粘的方式固定连接,在本申请的这些实施例中,第一面壳10与第二面壳20之间可以采用环氧树脂胶、聚酰亚胺胶、丙烯酸胶或氟橡胶胶中的至少两种,以提升第一面壳10与第二面壳20之间的粘接强度,提升风电叶片的结构稳定性
[0072] 步骤S5:将副挡板32连接至第二面壳20。
[0073] 本步骤中,第二面壳20与第一面壳10连接,且在二者的叶根处,主挡板31将部分叶根通孔覆盖,并留出部分空余(人孔挡板30中副挡板32被切除的部分)。
[0074] 在本步骤中,可以首先在第二面壳20对应于主挡板31的位置放置若干限位块,以利用该若干限位块为副挡板32的安装提供限位作用。在本申请的这些实施例中,由于副挡板32的面积与重量相较于主挡板31较小,在一些实施例中,可以直接采用人工安装的方式将副挡板32安装至第二面壳20,并将副挡板32与第二面壳20胶接;在一些实施例中,也可以采用定位工装辅助安装副挡板32,以进一步提升副挡板32的安装精度。
[0075] 步骤S6:将主挡板31与副挡板32连接。
[0076] 此步骤为人孔挡板30的修复工序,在步骤S5中将副挡板32安装至第二面壳20,使得副挡板32与主挡板31之间因装配公差可能产生间隙,此时,可以采用在主挡板31与副挡板32的连接处(切割处)涂胶的方式,将副挡板32与主挡板31修复为一个整体。
[0077] 在本申请的这些实施例中,通过在步骤S2中将人孔挡板30切割为主挡板31及至少一个副挡板32,以使人孔挡板30的结构分为至少两块结构(一个主挡板31与一个副挡板32),进而降低了人孔挡板30的搬运难度,且降低了人孔挡板30在运输或安装过程中发生形变的可能性,在风电叶片逐步大型化的趋势下,这样的加工安装工艺能够与风电叶片的大型化适配,提升大型化的风电叶片在安装后的结构稳定性,可靠性更高。
[0078] 通过将人孔挡板30切割为主挡板31及至少一个副挡板32,以将人孔挡板30的安装工序分割为多次安装的工序,以降低大型风电叶片中人孔挡板30的安装难度,降低了人孔挡板30在吊装运输以及安装工序中发生形变的可能性,提升了人孔挡板30的结构可靠性;通过将人孔挡板30的安装工序提前至第一面壳10与第二面壳20连接之前,可以利用人孔挡板30对第一面壳10及第二面壳20的叶根节圆处提供支撑,改善风电叶片的叶根节圆处受热后发生形变的现象,以进一步提升了风电叶片的结构可靠性。
[0079] 示例性地,本申请还提供了一组对比例以体现本申请提供的风电叶片安装方法的效果。在该组对比例中,针对A叶型(4600mm节圆)采用本申请前述实施例提供的安装方法进行安装,并针对B叶型(2800节圆)采用相关技术中第一面壳10与第二面壳20连接后再安装人孔挡板30的后处理安装方法,并且分别对A叶型与B叶型在安装完成后节圆处的最大变形量、最小变形量以及变形量均值进行测量与计算,结果如下表:
[0080]
[0081]
[0082] 由此可见,在该对比例中,尽管A叶型的节圆尺寸大于B叶型的节圆尺寸,但采用本申请提供的风电叶片安装方法对A叶型的风电叶片进行安装,可以使原本因节圆尺寸更大而发生更多变形的A叶型在节圆处的变形量均值小于节圆尺寸更小的B叶型。
[0083] 根据本申请第一方面的一个实施例,将主挡板31与副挡板32连接之后还包括如下步骤:
[0084] 步骤S7,利用补强件40将主挡板31与副挡板32的连接处补强。
[0085] 在本申请的这些实施例中,由于人孔挡板30经过切割后复原安装的方式,使得主挡板31与副挡板32的连接处仍然可能存在结构的薄弱点,同时,因为人孔挡板30设置在风电叶片的叶根处,而叶根为风电叶片的受力最大区域,以用于连接风电叶片与轮毂,将风电叶片受载传递至机组的关键位置。
[0086] 基于此,在步骤S6中将主挡板31与副挡板32连接之后,还可以设置步骤S7的补强步骤,以进一步强化主挡板31与副挡板32的连接处的结构强度。
[0087] 根据本申请第一方面的一个实施例,补强件40为双轴布,且设置于人孔挡板30的厚度方向的两端。
[0088] 双轴布,即为玻璃纤维双轴布,在本申请的这些实施例中,利用双轴布作为补强件40,并设置在人孔挡板30的厚度方向的两端,由于材质与人孔挡板30的材质相近,具有较好的连接性能,可以有效提升主挡板31与副挡板32之间的结构一致性,降低切割对人孔挡板
30的结构一致性的影响。
[0089] 其中,补强件40设置在人孔挡板30的厚度方向的两端,以利用补强件40在人孔挡板30的厚度方向的两端同时对人孔挡板30进行补强,可靠性更佳。
[0090] 根据本申请第一方面的一个实施例,补强件40包括第一布体41与第二布体42,第一布体41靠近人孔挡板30,第二布体42远离人孔挡板30;第一布体41向人孔挡板30的正投影落在第二布体42向人孔挡板30的正投影内。
[0091] 在本申请的这些实施例中,第一布体41与第二布体42的材质相同,可以均设置为双轴布,而第一布体41与第二布体42之间的差异在于覆盖面积。第一布体41向人孔挡板30的正投影落在第二布体42向人孔挡板30的正投影内,即指的是第一布体41的面积小于第二布体42的面积,且在补强件40安装完成后,第二布体42覆盖第一布体41。
[0092] 示例性地,在本申请的这些实施例中,可以设置第一布体41与第二布体42均为条状结构,以沿主挡板31与副挡板32的切割线进行贴设,以补强主挡板31与副挡板32的结构一致性。
[0093] 需要说明的是,在本申请的这些实施例中,还可以设置第三布体、第四布体、第五布体……等等,第一布体41靠近人孔挡板30,第二布体42远离人孔挡板30,指的是第一布体41为补强件40中最靠近人孔挡板30的部分,第二布体42为补强件40中最远离人孔挡板30的部分。
[0094] 基于此,在本申请的这些实施例中,第一布体41与第二布体42均为可以直接连接主挡板31与副挡板32的强化构件,主挡板31与副挡板32之间至少可以通过第一布体41与第二布体42提升二者的结构一致性。
[0095] 根据本申请第一方面的一个实施例,补强件40还包括多个第三布体43,多个第三布体43沿第一布体41至第二布体42方向依次设置在第一布体41与第二布体42之间;
[0096] 沿第一布体41至第二布体42的方向,多个第三布体43向人孔挡板30的正投影面积逐渐增大。
[0097] 多个第三布体43的作用在于进一步强化主挡板31与副挡板32之间的结构一致性。且在本申请的这些实施例中,多个第三布体43向人孔挡板30的正投影面积沿第一布体41至第二布体42的方向逐渐增大,即每一层第三布体43均可覆盖前一层第三布体43并直接与主挡板31及副挡板32连接,以进一步提升主挡板31与副挡板32之间的结构一致性,进而使得风电叶片的结构可靠性更佳。
[0098] 示例性地,在本申请的这些实施例中,第一布体41、第二布体42、第三布体43均为长条形,第三布体43的数量为两个,如此一来,补强件40的结构可以为,第一布体41设置在主挡板31与副挡板32连接处,第一布体41直接作用在主挡板31与副挡板32上,以提升主挡板31与副挡板32的结构一致性;面积较小的第三布体43覆盖在第一布体41背离人孔挡板30的一侧,且该第三布体43直接作用在主挡板31与副挡板32上;另一面积较大的第三布体43覆盖在前述面积较小的第三布体43上,该面接较大的第三布体43也直接作用在主挡板31与副挡板32上;最后,第二布体42覆盖在前述面积较大的第三布体43上,且该第二布体42也直接作用在主挡板31与副挡板32上,最终形成第一布体41、两个第三布体43及第二布体42共同连接主挡板31与副挡板32的结构。同时,在人孔挡板30厚度方向的另一侧,同样设置上述补强件40的结构,在此不再赘述。
[0099] 根据本申请第一方面的一个实施例,将人孔挡板30切割为主挡板31及至少一个副挡板32包括如下步骤:
[0100] 步骤S21,沿第一切割线101由人孔挡板30的边缘向内切割预设尺寸,其中,第一切割线101与人孔挡板30的任一直径重合;
[0101] 步骤S22,弯折90°切割至人孔挡板30的边缘,被切割的部分为一副挡板32,剩余部分为主挡板31;
[0102] 预设尺寸的值W与人孔挡板的直径L之间的比值,1/4≦W/L≦1/3;且预设尺寸的值0.5m≦W≦1.0m。
[0103] 在本申请的这些实施例中,将前述步骤S2的人孔挡板30切割工序细化为前述步骤S21、步骤S22的子步骤。
[0104] 其中,步骤S21中设置沿第一切割线101由人孔挡板30的边缘向内切割人孔挡板30,旨在尽可能地增加副挡板32的面积,进而缩减主挡板31的面积,便于后续主挡板31的吊装运输以及安装工序的进行。
[0105] 同时,在沿第一切割线101切割预设尺寸后,在步骤S22中弯折90°切割至人孔挡板30的边缘,以使人孔挡板30中主挡板31与副挡板32的切割呈直角,有利于后续主挡板31与副挡板32的拼接。
[0106] 预设尺寸的值W与人孔挡板的直径L之间的比值,1/4≦W/L≦1/3;且预设尺寸的值0.5m≦W≦1.0m,其目的在于控制副挡板32的面积,在便于副挡板32在后续安装过程中与主挡板31拼接的同时,尽可能地缩减主挡板31的面积,以便主挡板31安装至第一面壳10。
[0107] 根据本申请第一方面的一个实施例,副挡板32的数量为两个,两个副挡板32沿人孔挡板30中垂直于第一切割线101的直径对称设置。
[0108] 在本申请的这些实施例中,设置副挡板32的数量为两个,其目的在于平衡主挡板31的面积与副挡板32的面积,以使主挡板31能够较为轻松地安装至第一面壳10的同时,副挡板32的面积也不会过大,使副挡板32也能够较为轻松地安装至第二面壳20。
[0109] 同时,副挡板32的数量也不应过多,减少人孔挡板30因切割成过多板块结构而对人孔挡板30结构的一致性造成影响的可能性。示例性地,在本申请的这些实施例中,还可以设置副挡板32的数量为3个或4个。
[0110] 根据本申请第一方面的一个实施例,步骤S3中,将主挡板31连接至第一面壳10包括如下子步骤:
[0111] 步骤S31,在第一面壳10内设置多个限位块50,两个限位块50沿第一面壳10的展向成对设置,且多对限位块50沿第一面壳10的弦向等距设置;
[0112] 步骤S32,将主挡板31吊放至每对限位块50之间,以利用多个限位块50为主挡板31提供初步定位;
[0113] 步骤S33,利用第一工装60将主挡板31远离限位块50的一端固定;
[0114] 步骤S34,利用第二工装70调节主挡板31在每对限位块50之间的展向距离,以使主挡板31垂直于展向;
[0115] 步骤S35,在主挡板31与第一面壳10之间打胶固定。
[0116] 在本申请的这些实施例中,限位块50包括但不限于粘接仰角、木制块等能够起到限定位置的物品。第一工装60可以为刚性卡式固定装置,以安装在第一模具上,并对主挡板31起到固定的作用,在一些实施例中,也可以设置第一工装60为绑带、绑绳等人工定位工具。
[0117] 步骤S31中,在第一面壳10内设置多个限位块50,指的是在第一面壳10中用于与第二面壳20围成容纳空间的表面设置多个限位块50,且在本申请的这些实施例中,可以设置限位块50与第一面壳10之间采用胶粘的方式固定连接。
[0118] 两个限位块50沿第一面壳10的展向成对设置,指的是在本申请的这些实施例中,多个限位块50被分成多组,每组限位块50包括沿第一面壳10的展向相对设置的两个限位块50,以在主挡板31的安装过程中,可以将主挡板31的不同部位放置在各组限位块50之间,以利用多组限位块50对主挡板31提供初步定位。
[0119] 可以知道的是,在本申请的这些实施例中,各组限位块50之间的间距相等,且应当大于等于主挡板31的厚度。
[0120] 步骤S32中,将主挡板31吊放至各组限位块50之间,以利用多个限位块50为主挡板31提供初步定位,由于各组限位块50沿第一面壳10的弦向等距设置,当主挡板31被放置在各组限位块50之间后,其大致方位可以被限制与第一面壳10的展向垂直。
[0121] 在本申请的这些实施例中,可以采用桁架对主挡板31进行吊装,且在主挡板31安装时,第二面壳20并未与第一面壳10连接,使得第一面壳10的上方空间不会被遮挡,主挡板31可以轻松地被吊至第一面壳10。
[0122] 步骤S33中,利用第一工装60将主挡板31远离限位块50的一端固定,即利用第一工装60配合第一面壳10限制主挡板31在第一面壳10弦向的自由度,利用各组限位块50限制主挡板31在第一面壳10展向的自由度,至此完成主挡板31的粗定位。
[0123] 步骤S34为主挡板31的精细定位步骤,其旨在利用第二工装70调节主挡板31在每对限位块50之间的展向距离,以使主挡板31垂直于展向。如此,有利于强化主挡板31与第一面壳10之间连接的稳定性与可靠性,且有利于后续副挡板32的定位与安装。
[0124] 步骤S35为主挡板31的固定步骤,在本步骤中需要注意的是,在各组限位块50中,两块限位块50沿展向的间距可能会大于主挡板31的厚度,在此步骤对限位块50进行安装时,除了可以在主挡板31与第一面壳10之间打胶外,还可以在限位块50与主挡板31之间的间隙内打胶,以进一步强化主挡板31与第一面壳10之间的连接强度。
[0125] 需要说明的是,在本申请的这些实施例中,在后续副挡板32的安装工序中,也可以在第二面壳20靠近容纳空间的表面设置前述限位块50,其中,也可以设置多个限位块50为成组的结构,即两个限位块50沿第一面壳10的展向成对设置,且多对限位块50沿第一面壳10的弦向等距设置,以为副挡板32的安装提供定位。
[0126] 根据本申请第一方面的一个实施例,各组限位块50之间的展向间距为D,则:d+1≦D≦d+3,其中,d为人孔挡板的厚度。
[0127] 在本申请的这些实施例中,对各组限位块50之间的展向间距D的数值进行限定,以使各组限位块50之间的展向间距D大于等于人孔挡板30的厚度1至3cm,以为主挡板31的安装留够空间,可以缩减主挡板31连接至第一面壳10的时间,能够有效提升生产效率。
[0128] 本申请第二方面的实施例还提供了一种风电叶片,采用如本申请第一方面任一实施例的风电叶片安装方法安装成型。
[0129] 在本申请的这些实施例中,人孔挡板30为包括主挡板31与副挡板32的分体式结构,同时,可以在风电叶片的主体结构(第一面壳10与第二面壳20)合模前分部安装至主体结构,可以缓解风电叶片主体结构合模时产生的热量对人孔挡板30连接结构的影响,结构可靠性更高。
[0130] 所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本申请的保护范围限于这些例子;在本申请的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本申请中一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
[0131] 本申请中一个或多个实施例旨在涵盖落入本申请的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本申请中一个或多个实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。