專利名稱：一種鋁蜂窩夾芯材料的大直徑風電葉片的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于風電葉片結構。特別涉及一種鋁蜂窩夾芯材料的大直徑風電葉片。具體地說，本實用新型是鋁蜂窩夾芯材料結構的風電葉片。
技術背景國內(nèi)外的風電行業(yè)在近十年以來得到了快速和長足的發(fā)展，而風電葉片作為其中的關鍵零部件，其設計制造技術也日益成熟。目前大直徑風電葉片主要是由玻璃鋼材料組成其殼體蒙皮及承カ結構梁，在幾乎全部的葉片結構中，都會選用合適的輕質材料作為殼體(或者梁結構件)的夾芯，這關系到葉片整體的結構強度及重量等關鍵指標。目前在國內(nèi)外的風電葉片設計選材過程中，僅限于Balsa木、PVC或SAN等硬質泡沫材料,而在整個葉片中，這兩種夾芯材料的重量比例是4% _5%，成本比例則高達12% -15%，遠高于平均材料成本
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是針對風電葉片制造行業(yè)，提供一種低成本的的夾芯材料解決方案，一種招蜂窩夾芯材料的大直徑風電葉片。在 兩足其結構強度以及エ藝制造的基本要求的前提下，實現(xiàn)良好的替代。本實用新型的技術方案是一種鋁蜂窩夾芯材料的大直徑風電葉片，其特征在于葉片為空芯的殼體，其殼體壁板是由鋁蜂窩夾芯材料和玻璃鋼復合材料的內(nèi)外蒙皮組成。空芯的殼體的葉片的內(nèi)部有支撐大梁，支撐大梁結構由玻璃鋼復合材料的內(nèi)外蒙皮以及鋁蜂窩夾芯材料組成。空芯的殼體的葉片的內(nèi)部的支撐大梁有兩個，兩個支撐大梁相互平行，并順著葉片的長方向排列。本實用新型效果是針對風電葉片制造行業(yè)，提供的一種低成本的的夾芯材料解決方案ー種鋁蜂窩夾芯材料的大直徑風電葉片。該風電葉片具有以下優(yōu)點I、低廉的材料成本。2、在強度上與常用的葉片夾芯材料大體相當。3、采用新材料不會增加葉片的重量。4、在平面內(nèi)具有一定的延伸性和隨型能力，適合于制作具有復雜外形的風電葉片。綜上所述，應用這種新型夾芯材料，完全可以替代Balsa木、PVC或SAN等硬質泡沫材料，既可以應用于制作風電葉片殼體，也可用于制作大梁，降低了葉片的材料成本。

圖I為鋁蜂窩展開示意圖；[0015]圖2為風電葉片殼體及大梁結構具體實施方式
一種鋁蜂窩夾芯材料的大直徑風電葉片，葉片為空芯的殼體,其殼體壁板是由鋁蜂窩夾芯材料和玻璃鋼復合材料的內(nèi)外蒙皮組成?？招镜臍んw的葉片的內(nèi)部有支撐大梁，支撐大梁結構由玻璃鋼復合材料的內(nèi)外蒙皮以及鋁蜂窩夾芯材料組成?？招镜臍んw的葉片的內(nèi)部的支撐大梁有兩個，兩個支撐大梁相互平行，并順著葉片的長方向排列。殼體壁板分為前緣壁板I、后緣壁板2和連接前緣壁板和后緣壁板的梁蓋壁板5。每個壁板的中間是鋁蜂窩夾芯材料，鋁蜂窩夾芯材料上下兩面是玻璃鋼復合材料的內(nèi)外蒙皮。以鋁蜂窩為基本架構、輕質泡沫為填充物的新型夾芯材料，完全替代風電葉片常用的Balsa木、PVC或SAN等硬質泡沫材料，與Balsa木、PVC或SAN等硬質泡沫材料相比，強度與密度相當，價格優(yōu)勢明顯。所述該材料可以在一定的曲率范圍內(nèi)與葉片隨型，便于制作過程中的鋪放，能夠滿足制作エ藝的基本要求。所述該材料可以與葉片其他材料之間實現(xiàn)良好的粘接界面。所述該材料具有120°C下不變形的能力，滿足風電葉片制造過程中的エ藝溫度需要。I、在工作平臺上將鋁蜂窩夾芯材料(見圖I)進行切割下料。2、按圖2、將前緣夾芯材料I和后緣夾芯材料2與梁蓋5 —起鋪放在葉片殼體外側蒙皮4之上，再覆蓋內(nèi)側蒙皮鋪層6，大梁夾芯材料3鋪放在大梁模具中。3、進行手糊制作或真空吸注成型，完成后的葉片，其截面結構如圖2所示。以鋁蜂窩夾芯材料替代常用的Balsa木、PVC或SAN等硬質泡沫材料，主要作為大直徑風電葉片的殼體及大梁的夾芯使用。所述該材料的構架是由鋁蜂窩材料組成，其展開成型后的密度為50 100Kg/m3。所述該材料的輕質泡沫填充物是密度為30 50Kg/m3的聚氨酯、酚醛、環(huán)氧或其它輕質泡沫材料?？梢栽诃h(huán)氧類或者不飽和聚酯類的樹脂的真空吸注過程中，與玻璃鋼界面之間形成良好的粘接。具有120°C下不變形的能力。可以在一定的曲率范圍內(nèi)與復雜曲面隨型，便于制作過程中的鋪放。其主體是由玻璃纖維復合材料或碳纖維復合材料制作的。是由真空吸注エ藝或手糊エ藝制作的。主要結構由上、下殼體及大梁粘接組成。葉片長度范圍為23 70米。
權利要求1.一種鋁蜂窩夾芯材料的大直徑風電葉片，其特征在于葉片為空芯的殼體，其殼體壁板是由鋁蜂窩夾芯材料和玻璃鋼復合材料的內(nèi)外蒙皮組成。
2.根據(jù)權利要求I所述的鋁蜂窩夾芯材料的大直徑風電葉片，其特征在于空芯的殼體的葉片的內(nèi)部有支撐大梁，支撐大梁結構由玻璃鋼復合材料的內(nèi)外蒙皮以及鋁蜂窩夾芯材料組成。
3.根據(jù)權利要求2所述的鋁蜂窩夾芯材料的大直徑風電葉片，其特征在于空芯的殼體的葉片的內(nèi)部的支撐大梁有兩個，兩個支撐大梁相互平行，并順著葉片的長方向排列。
專利摘要一種鋁蜂窩夾芯材料的大直徑風電葉片，葉片為空芯的殼體，其殼體壁板是由鋁蜂窩夾芯材料和玻璃鋼復合材料的內(nèi)外蒙皮組成?？招镜臍んw的葉片的內(nèi)部有支撐大梁，支撐大梁結構由玻璃鋼材料的內(nèi)外蒙皮及鋁蜂窩夾芯材料組成。本實用新型效果優(yōu)點低廉的材料成本。在強度上與常用的葉片夾芯材料大體相當。采用新材料不會增加葉片的重量。在平面內(nèi)具有一定的延伸性和隨型能力，適合于制作具有復雜外形的風電葉片。完全可以替代Balsa木、PVC或SAN等硬質泡沫材料，既可以應用于制作風電葉片殼體，也可用于制作大梁，降低了葉片的材料成本。
文檔編號F03D11/00GK202370763SQ20112055476
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權日2011年12月27日
發(fā)明者秦學志, 苗宏偉, 謝輝 申請人:天津鑫茂鑫風能源科技有限公司