專利名稱：采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備的風(fēng)力機(jī)葉片及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力機(jī)葉片及其制備方法，更特別地說，是指一種采用閭隔結(jié)構(gòu) 機(jī)織工藝制備的風(fēng)力機(jī)葉片及其方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電是把分散的風(fēng)能收集起來做機(jī)械功，再轉(zhuǎn)化為電能，從而可被人類直接 利用。由于一次性能源(石油、煤炭等)越來越短缺，可再生性能源的開發(fā)利用成為 人類的共識，受到各國的極大關(guān)注。其中，風(fēng)能是目前最有商業(yè)開發(fā)價(jià)值的一種再生 性能源，必將成為我國能源開發(fā)利用的一個(gè)重點(diǎn)。
通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，單位能量密度比較低的風(fēng)能可以集中起來形成強(qiáng)大的旋轉(zhuǎn) 機(jī)械功，再帶動(dòng)電機(jī)，產(chǎn)生風(fēng)電。所以，葉片是有效捕獲風(fēng)能的關(guān)鍵部件，在風(fēng)力發(fā) 電機(jī)中占有舉足輕重的地位，葉片設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量水平，被視為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵 技術(shù)和技術(shù)水平標(biāo)志。由于空氣的密度很小，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片必須要有足夠大的表面 面積，才可能產(chǎn)生風(fēng)電的規(guī)模效益。將風(fēng)力發(fā)電與水力發(fā)電相對比，由于空氣密度大
約是水密度的180分之一，假定風(fēng)速與水的流速相同，那么，欲^g—臺(tái)風(fēng)力發(fā)電t!L 提供的功率和一 臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)提供的功率相同，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片面積就必須是水輪 發(fā)電機(jī)葉片面積的180倍。進(jìn)一步的研究表明，風(fēng)機(jī)的輸出功率P與風(fēng)輪直徑"的 平方成正比，通常為尸-0.3xJ2。可見，增加風(fēng)輪直徑"，風(fēng)機(jī)輸出功率P將按指數(shù) 函數(shù)增加。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片通常都是很長(兆瓦級的葉片長度一般在25米 以上、5兆瓦的則超過60米)、面積龐大。如何降低葉片的自重，同時(shí)保證葉片在強(qiáng) 風(fēng)場中也具有足夠的剛度、強(qiáng)度尤其是抗疲勞強(qiáng)度、以及穩(wěn)定性，是葉片設(shè)計(jì)與制造 面臨的關(guān)鍵問題所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備得到、具有輕質(zhì)高強(qiáng)風(fēng) 力發(fā)電機(jī)葉片。
本發(fā)明的目的之二是提出一種采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的方法。
本發(fā)明是一種采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備得到、具有輕質(zhì)高強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片， 該葉片包括有葉片上殼、葉片下殼、A龍骨梁、B龍骨梁；葉片上殼與葉片下殼合模 時(shí)的葉根處，即迎風(fēng)面部位內(nèi)壁設(shè)有加強(qiáng)墊；葉片上殼與葉片下殼合模時(shí)的葉尖處即 為避風(fēng)面部位；葉片上殼與葉片下殼合模時(shí)，A龍骨梁、B龍骨梁平行放置，且A 龍骨梁與B龍骨梁之間的上間隔段，即上粘接部位內(nèi)壁設(shè)有上銜接墊，A龍骨梁、B 龍骨梁之間的下間隔段，即下粘接部位內(nèi)壁設(shè)有下銜接墊。本發(fā)明的葉片采用了間隔 結(jié)構(gòu)機(jī)織空芯織物織造工藝制作增強(qiáng)型葉片的葉片上殼、葉片下殼、A龍骨梁、B龍 骨梁。這不伹減輕了葉片結(jié)構(gòu)重量，而且提高了整個(gè)葉片整體剛度、強(qiáng)度與穩(wěn)定性能。 這是因?yàn)檎w間隔結(jié)構(gòu)在抗層間剪切、抗脫層、抗沖擊及抗彎、抗扭截面模量方面均 優(yōu)于層合板結(jié)構(gòu)的緣故。
本發(fā)明釆用間隔結(jié)構(gòu)鵬工藝制備得的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片具有重量輕、強(qiáng)度高、剛 度大、膠接強(qiáng)度大、穩(wěn)定性耐久性女子、工藝簡單、加工制備容易、成本低等突出優(yōu)點(diǎn)， 必將產(chǎn)生可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的剖視圖。
圖2為本發(fā)明葉片下殼的鋪層材料組成示意圖。
圖2A是本發(fā)明葉片下殼中髙度漸變間隔空芯織物的結(jié)構(gòu)圖。
圖2B是高度漸變間隔空芯織物中連接紗以"W"型規(guī)律運(yùn)動(dòng)方式的簡示圖。
圖2C是高度漸變間隔空芯織物中連接紗以"V"型規(guī)律運(yùn)動(dòng)方式的簡示圖。
圖3為本發(fā)明A龍骨梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3A是本發(fā)明A龍骨梁的間隔空芯織物的結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本發(fā)明葉片葉尖的穿插式膠連示意圖。
圖5為本發(fā)明采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備葉片的過程流程圖。
圖中 l.葉片下殼 102.上層織物 103.下層織物 14.表面氈 15.葉片膠衣 32.下龍骨弧面織物 31a. ±45°多軸單向織物 302.上層織物 303.下層織物
ll.高度漸變簡隔空芯織物
2.葉片上殼 3.A龍骨梁
33.左惻龍微物
31b.玄武巖單向織物
101.連接紗 13.玄武巖單向織物 31.上龍骨弧面織物 34.右側(cè)龍骨織物 301.連接紗
5.迎風(fēng)面部位5&.加強(qiáng)墊
6. 避風(fēng)面部位 61.上芯柱 62.下芯柱
7. 上粘接部位 7￡1.上銜接墊
8. 下粘接部位 8a-下銜麯
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
常規(guī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片分為葉根、葉尖、葉身，葉根的中心點(diǎn)與葉尖的中心點(diǎn)的連 線稱作弦長。
參見圖1所示，本發(fā)明是一種采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備得到、具有輕質(zhì)高強(qiáng) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，該葉片包括有葉片上殼2、葉片下殼1、 A龍骨梁3、 B龍骨粱4; 葉片上殼2與葉片下殼1合模時(shí)的葉^^tt,即迎風(fēng)面部位5內(nèi)壁設(shè)有加強(qiáng)墊5a;葉 片上殼2與葉片下殼1合模時(shí)的葉尖處即為避風(fēng)面部位6;葉片上殼2與葉片下殼1 合模時(shí)，A龍骨梁3、 B龍骨梁4平行放置，且A龍骨梁3與B龍骨梁4之間的上 間隔段，即上粘接部位7內(nèi)壁設(shè)有上銜接墊7a， A龍骨梁3、 B龍骨梁4之間的下 間隔段，即下粘接部位8內(nèi)壁設(shè)有下銜接墊8a。本發(fā)明的葉片采用了間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織 空芯織物織造工藝制作增強(qiáng)型葉片的葉片上殼2、葉片下殼l、 A龍骨梁3、 B龍骨 梁4。這不但減輕了葉片結(jié)構(gòu)重量，而且提高了整個(gè)葉片整體剛度、強(qiáng)度與穩(wěn)定性能。 這是因?yàn)檎w間隔結(jié)構(gòu)在抗層間剪切、抗脫層、抗沖擊及抗彎、抗扭截面模量方面均 優(yōu)于層合板結(jié)構(gòu)的緣故。
在本發(fā)明中，葉片上殼2與葉片下殼1的組織織物結(jié)構(gòu)是相同的。參見圖2所 示，葉片下殼1從里至外由高度漸變間隔空芯織物11、 ±45°多軸單向織物12、 玄武巖單向織物13、表面氈14和葉片膠衣15組成。其中，高度漸變間隔空芯織物 11由上層織物102、下層織物103、以及將上層織物102、下層織物103縫合在 一起的連接紗101構(gòu)成(參見圖2A所示)。采用連接紗101縫合上層織物102與 下層織物103運(yùn)用了 "W"型規(guī)律運(yùn)動(dòng)縫合方式，或者"V"型規(guī)律運(yùn)動(dòng)縫合方式。 參見圖2B所示，連接紗101以"W"型規(guī)律輪流出現(xiàn)在上層織物102、下層織物 103上，并將上層織物102、下層織物103中的組織連接起來，連接時(shí)，連接紗101 在上層織物102、下層織物103中的接合處釋放不同長度，如此，形成整體間隔空 芯結(jié)構(gòu)，且織物厚度方向上的高度不等。參見圖2C所示，連接紗101以"V"型規(guī)
律輪流出現(xiàn)在上層織物102、下層織物103上，并將上層織物102、下層織物103 中的組織連接起來，連接時(shí)，連接紗101在上層織物102、下層織物103中的接合 處釋放不同長度，如此，形成整體間隔空芯結(jié)構(gòu)，且織物厚度方向上的高度不等。高 度漸變間隔空芯織物11中的上層織物102、下層織物103、連接紗101采用的紗
為玻璃纖維、碳纖維或者玄武巖纖維，也可以是強(qiáng)度達(dá)到用作m葉片的其他纖維材
料。在本發(fā)明中，高度漸變間隔空芯織物11中高度的設(shè)定是指根據(jù)葉片下殼1的構(gòu) 形，在葉片下殼1厚度方向上釋放不同長度的連接紗101形成(不同長度的連接紗 101在浸膠固化后能夠起到支撐的作用)。所述高度漸變間隔空芯織物11的構(gòu)形可 以是波浪形、"山"字形、梯形等。上層織物102與下層織物103的織物組織是相 同的，可以是平紋、斜紋、緞紋等機(jī)織組織中任何一種。
在本發(fā)明中，B龍骨梁4與A龍骨梁3的組成結(jié)構(gòu)是相同的。參見圖3所示， A龍骨梁3由上龍骨弧面織物31、下龍骨弧面織物32、左惻龍骨織物33和右側(cè)龍 骨織物34組成，左側(cè)龍骨織物33與右側(cè)龍骨織物34平行放置，且上端連接有上 龍骨弧面織物31，下端連接有下龍骨弧面織物32。在本發(fā)明中，上龍骨弧面織物 31與下龍骨弧面織物32的織物組織是相同的，即面層為±45°多軸單向織物31a， 里層為玄武巖單向織物31b。左側(cè)龍骨織物33與右側(cè)龍骨織物34的織物組織是相 同的，為間隔機(jī)織空芯織物(參見圖3A所示)。圖中，左側(cè)龍骨織物33由上層織物 302、下層織物303、以及將上層織物302、下層織物303縫合在一起的連接紗301 構(gòu)成。采用連接紗301縫合上層織物302與下層織物303運(yùn)用了 "W"形縫合方式， 或者"V"形縫合方式。在本發(fā)明中，間隔機(jī)織空芯織物中空芯連接紗301的長度相 等。上層織物302與下層織物303的織物組織是相同的，可以是平紋、斜紋、緞紋 等機(jī)織組織中任何一種。左側(cè)龍骨織物33與右側(cè)龍骨織物34的厚度為5~ 15mm 。
葉片上殼2與葉片下殼1合模時(shí)的葉尖處，即避風(fēng)面部位6,先采用打磨方式將 葉片上殼2與葉片下殼1中各自的高度漸變間隔空芯織物中的連接紗打磨出來，在 合模膠接時(shí)，各自形成上芯柱61 (葉片上殼2的高度漸變間隔空芯織物中的連接紗)、 下芯柱62 (葉片下殼1的高度漸變間隔空芯織物中的連接紗)，上芯柱61與下芯柱 62相互穿插交錯(cuò)，以膠接方式形成一體的穿插式膠連，參見圖4所示。釆用此種穿 插式膠連有效地增強(qiáng)了葉片上殼2與葉片下殼1在避風(fēng)面部位6的粘接強(qiáng)度。
在本發(fā)明中，(A)葉片上殼2與葉片下殼1合模時(shí)的葉根處，即迎風(fēng)面部位5 內(nèi)壁設(shè)有加強(qiáng)墊5a; (B)葉片上殼2與葉片下殼1合模時(shí)，A龍骨梁3、 B龍骨梁 4平行放置上端的上粘接部位7內(nèi)壁設(shè)有上銜接墊7a; (C)葉片上殼2與葉片下殼 1合模時(shí)，A龍骨梁3、 B龍骨梁4平行放置下端的下粘接部位8內(nèi)壁設(shè)有下銜接墊 8a。加強(qiáng)墊5a、上銜接墊7a和下銜接墊8a的結(jié)構(gòu)是與避風(fēng)面部位6的結(jié)構(gòu)相同 的。即，先采用打磨方式將葉片上殼2與葉片下殼1不同部位的高度漸變間隔空芯 織物中的連接紗打磨出來，在合模膠接時(shí)，葉片上殼2上的為上芯柱，葉片下殼1 上的為下芯柱，上芯柱與下芯柱相互穿插交錯(cuò)，以膠接方式形成一體的穿插式膠連。 這就大大增加了膠粘劑與增強(qiáng)纖維之間的膠接界面的面積，提高了葉片上殼2與葉 片下殼1之間、葉片上殼2與A龍骨梁3、 B龍骨梁4之間、葉片下殼1與A龍骨 梁3、 B龍骨梁4之間的粘接強(qiáng)度，這也有助于提高葉片的整體剛度、強(qiáng)度與穩(wěn)定性 能。
參見圖5所示，本發(fā)明采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備風(fēng)力機(jī)葉片包括有下列步驟 第一步材料準(zhǔn)備
1) 葉片專用膠衣
2) 表面氈、短切氈
3) 玄武巖單向織物
4) ±45°多軸向織物
5) 間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織織物
6) 葉片合模專用膠
7) 成型模葉片上殼模腔、葉片下殼模腔、龍骨梁模腔
8) 輔助連接件，如螺柱、螺帽等 第二步制備葉片上殼、葉片下殼
(一) 制葉片上殼
在葉片上殼模腔中參照圖2所示進(jìn)行鋪層，從外向里分別為葉片膠衣15—表面 氈H (—層或多層)—玄武巖單向織物13 (—層或多層)—±45°多軸單向織物12 (一層或多層)—高度漸變間隔機(jī)織空芯織物ll (一層或多層)。
(二) 制葉片下殼
在葉片下殼模腔中參照圖2所示進(jìn)行鋪層，從外向里分別為葉片膠衣15—表面 氈14 (一層或多層)—玄武巖單向織物13 (—層或多層)—±45°多軸單向織物12 (一層或多層)—高度漸變間隔機(jī)織空芯織物ll (一層或多層)。
本發(fā)明中，葉片下殼、葉片上殼中的高度漸變間隔機(jī)織空芯織物ll也可以從葉根 端的20附加漸變到葉尖端的5附w (葉片長為8附時(shí))，即葉片下殼、葉片上殼在厚度
方向上的遞減。也可以在葉片下殼、葉片上売在厚度方向上呈周期性的增、減，即葉 片下売、葉片上殼從截面看為波浪式。
本發(fā)明中，在葉片下殼l鋪層浸膠固化成型的同時(shí)，在迎風(fēng)面部位5，沿著葉片長 度方向，預(yù)先就將加強(qiáng)墊5a制得，以便圃化成型。
第三步制備龍骨梁
龍骨梁模腔包括有弧形模腔、側(cè)板模腔。
在弧形模腔中按照面層里層鋪i殳玄武巖單向織物、±45°多軸單向織物制上龍骨 弧面織物31、下龍骨弧面織物32。
在側(cè)板模腔中鋪設(shè)下層織物、間隔機(jī)織空芯織物、上層織物制左側(cè)龍骨織物33 和右側(cè)龍骨織物34。
第四步合模前準(zhǔn)備
1) 各部件的裁剪修整打磨
2) 迎風(fēng)面部位5的加強(qiáng)墊5a制作、避風(fēng)面部位6接合處理、上粘接部位7的上銜 接墊7a制作、下粘接部位8的下銜接墊8a制作
避風(fēng)面部位6,先釆用打磨方式將葉片上殼2與葉片下殼1中各自的高度漸變間 隔空芯織物中的連接紗打磨出來，在合模膠接時(shí)，各自形成上芯柱61 (葉片上殼2 的髙度漸變間隔空芯織物中的連接紗)、下芯柱62 (葉片下殼1的高度漸變間隔空芯 織物中的連接紗)，上芯柱61與下芯柱62相互穿插交錯(cuò)，以膠接方式形成一體的穿 插式膠連，參見圖4所示。采用此種穿插式膠連有效地增強(qiáng)了葉片上殼2與葉片下 殼1在避風(fēng)面部位6的粘接強(qiáng)度。
加強(qiáng)墊5a、上銜接墊7a和下銜接墊8a的結(jié)構(gòu)是與避風(fēng)面部位6的結(jié)構(gòu)相同的。 即，先采用打磨方式將葉片上殼2與葉片下殼1不同部位的高度漸變間隔空芯織物 中的連接紗打磨出來，在合模膠接時(shí)，葉片上殼2上的為上芯柱，葉片下殼1上的
為下芯柱，上芯柱與下芯柱相互穿插交錯(cuò)，以膠接方式形成一體的穿插式自。這就
大大增加了膠粘劑與增強(qiáng)纖維之間的膠接界面的面積，提高了葉片上殼2與葉片下 殼1之間、葉片上殼2與A龍骨梁3、 B龍骨梁4之間、葉片下殼1與A龍骨梁3、 B龍骨梁4之間的粘接強(qiáng)度，這也有助于提高葉片的整體剛度、強(qiáng)度與穩(wěn)定性能。
3) 上銜接墊7a、下銜接墊8a裁剪準(zhǔn)備
根據(jù)A龍骨梁3、 B龍骨梁4之間的間距進(jìn)行上銜接墊7a、下銜接墊8a裁剪。
4) 輔助連接件，如連接螺柱、螺帽等
在本發(fā)明中，葉片在風(fēng)力發(fā)電t幾上的連接安裝采用通用的方式，按現(xiàn)有通常工藝 進(jìn)行葉根連接座預(yù)成型，并進(jìn)行連接螺柱、螺帽的準(zhǔn)備。 第五步組合膠接合模成型
組合膠接合模成型(A)將第二步制得的葉片下殼l放入合模成型腔中，并在下 粘接部位8處墊上一厚度為3 10 ww的間隔機(jī)織空芯織物(該結(jié)構(gòu)圖3A所示)，浸膠； (B)在下粘接部位8處平行皿A龍骨梁3、 B龍骨梁4，且A龍骨梁3、 B龍骨梁4之 間間距c為葉片弦長的1/5; (C)在A龍骨梁3、 B龍骨粱4之間墊上一厚度為3 10 wm 的間隔機(jī)織空芯織物，浸膠；(D)將第二步制得的葉片上殼2與葉片下殼1合模，并 在迎風(fēng)面部位5、避風(fēng)面部位6浸膠。在本發(fā)明中，在合模時(shí)分別在A龍骨梁3、 B龍 骨梁4上下墊上一層間隔機(jī)織空芯織物，有利于加強(qiáng)A龍骨梁3、 B龍骨梁4與葉片上 殼2與葉片下殼1的粘接強(qiáng)度。葉片上殼2與葉片下殼1相對面(葉片內(nèi)部)采用高度 漸變間隔空芯強(qiáng)物不但在合模時(shí)起到粘接和加強(qiáng)的作用，而且利用"撐出"的間隔高 度能根據(jù)所處部位的空間形態(tài)和間隙自動(dòng)地作出適應(yīng)性調(diào)整的功能，使葉片上殼2、 葉片下殼1與A龍骨梁3、 B龍骨梁4密切貼合良好，保證了粘接面的貼實(shí)度，提高了 構(gòu)件間的膠接牢度；在迎風(fēng)面部位5、上粘接部位7、下粘接部位8采用穿插式膠連目 的是在以后的合模加壓與另一半產(chǎn)品進(jìn)行粘接時(shí)，加大粘接面積，克服對接粘接面積 小容易開裂的缺點(diǎn)。浸膠時(shí)所選取的膠液是根據(jù)選取的纖維來定的，可以是環(huán)氧樹脂、 葉片專用膠等。
第六步固化、脫模、修整
將經(jīng)第五步得到的膠接成型體在室溫下固化10 50小時(shí)后，脫去模腔，經(jīng)過修 整，即得到輕質(zhì)高強(qiáng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片。
權(quán)利要求
1、一種采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備得到、具有輕質(zhì)高強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，其特征在于該葉片包括有葉片上殼(2)、葉片下殼(1)、A龍骨梁(3)、B龍骨梁(4)；葉片上殼(2)與葉片下殼(1)合模時(shí)的葉根處，即迎風(fēng)面部位(5)內(nèi)壁采用穿插式膠連設(shè)有加強(qiáng)墊(5a)；葉片上殼(2)與葉片下殼(1)合模時(shí)的葉尖處即為避風(fēng)面部位(6)；葉片上殼(2)與葉片下殼(1)合模時(shí)，A龍骨梁(3)、B龍骨梁(4)平行放置，且A龍骨梁(3)與B龍骨梁(4)之間的上間隔段，即上粘接部位(7)內(nèi)壁采用穿插式膠連設(shè)有上銜接墊(7a)，A龍骨梁(3)、B龍骨梁(4)之間的下間隔段，即下粘接部位(8)內(nèi)壁采用穿插式膠連設(shè)有下銜接墊(8a)；葉片上殼(2)與葉片下殼(1)的組織織物結(jié)構(gòu)是相同的；B龍骨梁(4)與A龍骨梁(3)的組成結(jié)構(gòu)是相同的；葉片下殼(1)從里至外由高度漸變間隔空芯織物(11)、±45°多軸單向織物(12)、玄武巖單向織物(13)、表面氈(14)和葉片膠衣(15)組成；其中，高度漸變間隔空芯織物(11)由上層織物(102)、下層織物(103)、以及將上層織物(102)、下層織物(103)縫合在一起的連接紗(101)構(gòu)成；高度漸變間隔空芯織物(11)中高度的設(shè)定是指根據(jù)葉片下殼(1)的構(gòu)形，在葉片下殼(1)厚度方向上釋放不同長度的連接紗(101)形成；采用連接紗(101)縫合上層織物(102)與下層織物(103)運(yùn)用了“W”型規(guī)律運(yùn)動(dòng)縫合方式，或者“V”型規(guī)律運(yùn)動(dòng)縫合方式；A龍骨梁(3)由上龍骨弧面織物(31)、下龍骨弧面織物(32)、左側(cè)龍骨織物(33)和右側(cè)龍骨織物(34)組成，左側(cè)龍骨織物(33)與右側(cè)龍骨織物(34)平行放置，且上端連接有上龍骨弧面織物(31)，下端連接有下龍骨弧面織物(32)；所述上龍骨弧面織物(31)與下龍骨弧面織物(32)的織物組織是相同的，即面層為±45°多軸單向織物(31a)，里層為玄武巖單向織物(31b)；左側(cè)龍骨織物(33)與右側(cè)龍骨織物(34)的織物組織是相同的，為間隔機(jī)織空芯織物；左側(cè)龍骨織物(33)由上層織物(302)、下層織物(303)、以及將上層織物(302)、下層織物(303)縫合在一起的連接紗(301)構(gòu)成，采用連接紗(301)縫合上層織物(302)與下層織物(303)運(yùn)用了“W”形縫合方式，或者“V”形縫合方式；間隔機(jī)織空芯織物中空芯連接紗(301)的長度相等；避風(fēng)面部位(6)的上芯柱(61)與下芯柱(62)相互穿插交錯(cuò)，以膠接方式形成穿插式膠連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的釆用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備得到、具有輕質(zhì)高強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電 機(jī)葉片，其特征在于葉片上殼2、葉片下殼1、 A龍骨梁3、 B龍骨梁4采用 了間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織空芯織物織造工藝制得。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的釆用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備得到、具有輕質(zhì)高強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電 機(jī)葉片，其特征在于A龍骨梁(3)中左側(cè)龍骨織物(33)、右側(cè)龍骨織物<34) 的厚度A為5 15mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備得到、具有輕質(zhì)高強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電 機(jī)葉片，其特征在于高度漸變間隔空芯織物(11)中的上層織物(102)與下 層織物(103)的織物組織是相同的，是平紋、斜紋或者緞紋機(jī)織組織中任何一 種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用間隔結(jié)Wl織工藝制備得到、具有輕質(zhì)高強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電 機(jī)葉片，其特征在于高度漸變間隔空芯織物(11)的構(gòu)形為波浪形、"山"字 形或者梯形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備得到、具有輕質(zhì)高強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電 機(jī)葉片，其特征在于高度漸變間隔空芯織物(11)中的上層織物(102)、下層 織物(103)、連接紗(101)采用的紗為玻璃纖維、碳纖維或者玄武巖纖維。
7、 一種采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的方法，其 特征在于有下列步驟第一步材料準(zhǔn)備1) 葉片專用膠衣2) 表面氈、短切氈3) 玄武巖單向織物4) 土45。多軸向織物5) 間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織織物6) 葉片合模專用膠7) 成型模葉片上殼模腔、葉片下殼模腔、龍骨梁模腔8) 輔助連接件，如螺柱、螺帽等 第二步制備葉片上殼、葉片下殼(一) 制葉片上殼在葉片上殼模腔中從外向里鋪層分別為葉片膠衣(15)—表面氈(14)—玄 武巖單向織物(13) — ±45°多軸單向織物(12)—高度漸變間隔機(jī)織空芯織物(11);(二) 制葉片下殼在葉片下殼模腔中從外向里鋪層分別為葉片膠衣(15)—表面氈(14)—玄武巖單向織物(13) —±45°多軸單向織物(12)—高度漸變間隔機(jī)織空芯織物(1U; 第三步制備龍骨梁 龍骨梁模腔包括有弧^t莫腔、側(cè)板模腔；在弧形模腔中按照面層里層鋪設(shè)玄武巖單向織物、±45°多軸單向織物制上龍骨 弧面織物(31)、下龍骨弧面織物(32);在側(cè)板模腔中鋪設(shè)下層織物、間隔機(jī)織空芯織物、上層織物制左側(cè)龍骨織物(33) 和右側(cè)龍骨織物(34);第四步合模前準(zhǔn)備1) 各部件的裁剪修整打磨2) 迎風(fēng)面部位(5)的加強(qiáng)墊(5a)制作、避風(fēng)面部位(6)接合處理、上粘接部位(7)的上銜接墊(7a)制作、下粘接部位(8)的下銜接墊(8a)制作； 避風(fēng)面部位(6)，先采用打磨方式將葉片上売(2)與葉片下殼(1)中各自的 高度漸變間隔空芯織物中的連接紗打磨出來，在合模膠接時(shí)，各自形成上芯柱(61)、 下芯柱(62)，上芯柱(61)與下芯柱(62)相互穿插交錯(cuò)，以膠接方式形成一體 的穿插式膠連；加強(qiáng)墊(5a)、上銜接墊(7a)和下銜接墊(8a)的結(jié)構(gòu)是與避風(fēng)面部位(6) 的結(jié)構(gòu)相同的；3) 上銜接墊(7a)、下銜接墊(8a)裁剪準(zhǔn)備根據(jù)A龍骨梁(3)、 B龍骨梁(4)之間的間距進(jìn)行上銜接墊(7a)、下銜接墊(8a) 裁剪；4) 輔助連接件，如連接螺柱、螺帽等第五步組合膠接合模成型組合膠接合模成型(A)將第二步制得的葉片下殼(1)放入合模成型腔中，并 在下粘接部位(8)處墊上一厚度為3 10mm的間隔機(jī)織空芯織物，浸膠；(B)在 下粘接部位(8)處平行放置A龍骨梁(3)、 B龍骨梁(4),且A龍骨梁(3)、 B龍骨 梁(4)之間間距c為葉片弦長的l/5; (C)在A龍骨梁(3)、 B龍骨梁(4)之間墊 上一厚度為3 IO附附的間隔機(jī)織空芯織物，浸膠；(D)將第二步制得的葉片上殼(2) 與葉片下殼(1)合模，并在迎風(fēng)面部位(5)、避風(fēng)面部位(6)浸膠；第六步固化、脫模、修整將經(jīng)第五步得到的膠接成型體在室溫下面化10 50小時(shí)后，脫去模腔，經(jīng)過修 整，即得到輕質(zhì)髙強(qiáng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用間隔結(jié)構(gòu)機(jī)織工藝制備得到、具有輕質(zhì)高強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，該葉片包括有葉片上殼(2)、葉片下殼(1)、A龍骨梁(3)、B龍骨梁(4)；葉片上殼(2)與葉片下殼(1)合模時(shí)的葉根處，即迎風(fēng)面部位(5)內(nèi)壁采用穿插式膠連設(shè)有加強(qiáng)墊(5a)；葉片上殼(2)與葉片下殼(1)合模時(shí)的葉尖處即為避風(fēng)面部位(6)；葉片上殼(2)與葉片下殼(1)合模時(shí)，A龍骨梁(3)、B龍骨梁(4)平行放置，且A龍骨梁(3)與B龍骨梁(4)之間的上間隔段，即上粘接部位(7)內(nèi)壁采用穿插式膠連設(shè)有上銜接墊(7a)，A龍骨梁(3)、B龍骨梁(4)之間的下間隔段，即下粘接部位(8)內(nèi)壁采用穿插式膠連設(shè)有下銜接墊(8a)。本發(fā)明制得的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片具有重量輕、強(qiáng)度高、剛度大、膠接強(qiáng)度大、穩(wěn)定性耐久性好、工藝簡單、加工制備容易、成本低等突出優(yōu)點(diǎn)，必將產(chǎn)生可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號F03D11/00GK101387263SQ20081017174
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者吳伯明 申請人:常州伯龍三維復(fù)合材料有限公司