【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电叶片制造领域，特别是一种风电叶片合模缝分层的控制方法。
技术介绍
1、在风电叶片制造的多个工序里，有一道工序为合模工序，是通过模具的翻转，将叶片的迎风面扣向背风面，从而将叶片两大部分合成一个完整的毛坯。在这个过程中，叶片的迎风面会随着模具的带动进行180度的翻转，它的前、后缘会受到挤压力。
2、目前风电市场主流叶片长度普遍都在90米级以上、叶根基圆超过3米，叶片根部重量普遍超过10吨。因此，风电叶片的前、后缘层压结构在这样的挤压下，极易形成分层的缺陷。理论上，风电叶片的长度越长、叶根基圆越大，越容易出现上述分层缺陷。
3、上述风电叶片前缘，是指与风流相遇时的先导边缘，主要作用是削减风力对叶片的阻力，同时也能改变风流的方向和速度。
4、上述风电叶片后缘，是指与风流分离时的边缘，主要作用是减小风力在叶片后面形成的负压力，从而降低风力对叶片的吸力。
5、当前行业内控制分层缺陷的方式主要为：如图1所示，在叶片模具邻近叶根点的前后缘合模缝处设置垫布，在叶片脱模后将垫布撕除。这种控制方式的好处：一方面能缓解预制叶根与蒙皮模具的型面差造成的挤压效果，二能减轻叶片本体结构合模缝位置的分层缺陷的严重度。
6、随着目前行业内叶片设计的越来越长，叶片根部重量也越来越大，因此垫布的方式通常分为以下几种情况：
7、(1)长度在50-80m之间、叶根增强层层数在20-30层的叶片
8、上述叶根增强层为叶片根部的主要组成部分，主要由玻璃纤维组成，用以增强叶根
9、这一长度级别的叶片，通常其本体叶根合模缝玻璃钢结构足以承受模具翻转时的挤压，因此只会在叶片从根部开始终点距根部5-8m的范围内垫布，垫布层数1-3层，垫布的幅宽为100-200mm，沿合模模缝均分。
10、(2)长度在80-100m之间、叶根增强层层数在30-50层的叶片
11、在这个范围内的叶片的叶根增强层会从叶根延伸到距叶根15-25m，叶根重量也比80m以下叶片重，叶片合模缝位置的玻璃钢结构已不能承受模具翻转时的挤压，因此垫布的终点延伸到距叶根2-10m位置，垫布层数为3-4层，垫布的幅宽为100-200mm，沿合模缝均分。
12、(3)长度在100m以上、叶根增强层层数在50层以上的叶片
13、垫布在百米级叶片上已无法起到消除合模缝分层缺陷的作用，只能用以减轻缺陷的严重程度，垫布终点通常会在15-30m位置，层数通常是4-5层，垫布的幅宽为100-200mm，沿合模缝均分。
14、目前在合模缝垫玻纤布的方案，实际上是以垫布取代叶片本体结构来承受叶片合模翻转时的挤压，这样即便出现分层缺陷，也会发生在事先铺设的垫布上，叶片脱模后再将垫布撕除。
15、这种方案的有一定的局限性。首先是垫布的层数5层以内最佳，若超过5层，会对叶片前后缘的气动型面造成破坏，影响叶片的发电效率，由于垫布的层数太少，垫布在灌注工序随着叶片固化，在合模工序翻模时，叶片依然是与模具发生硬性接触，并不能保证分层缺陷完全在垫布上，叶片脱模撕除垫布后，还是会有分层缺陷残留在叶片本体结构；其次，垫布是一次性使用的，每支叶片脱模后都需要更换，并且，由于目前叶片结构层主要是由环氧树脂加玻纤组成，垫布的存在也会造成环氧树脂用量增加，增加叶片的制造成本。
16、如果直接在模具中开槽，铺设超过5层的垫布，垫布会随叶片固化形成玻璃钢，垫布离模困难，并且如不及时清理垫布，垫布处于失效状态，会使后续产品出现合模缝分层。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种风电叶片合模缝分层的控制方法，该风电叶片合模缝分层的控制方法通过在叶片模具根部的前后缘增加硅胶，在叶片合模时，在不破坏叶片前后缘气动型面的前提下，在叶片与模具之间形成缓冲，对叶片前后缘合模缝的层压结构进行保护，从而减轻甚至消除合模缝分层缺陷。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种风电叶片合模缝分层的控制方法，在叶片模具邻近叶根点的前缘合模缝和后缘合模缝处，分别开设凹槽，凹槽内嵌设硅胶，硅胶顶面与叶片模具表面齐平或具有出露高度a，且a＜5h；其中，h取值范围为0.6～0.8mm。
4、硅胶的邵氏硬度为20-40hd。
5、每个凹槽的截面均呈v型，包括缘棱台凹槽和型腔凹槽；其中，缘棱台凹槽开设在缘棱台侧面上，型腔凹槽开设在型腔侧面上。
6、硅胶截面呈v型，包括一体设置的缘棱台防护硅胶和型腔防护硅胶；其中，缘棱台防护硅胶嵌设在缘棱台凹槽中，型腔防护硅胶嵌设在型腔凹槽中。
7、缘棱台凹槽和型腔凹槽均为底面朝向合模缝倾斜的锥形槽，锥形槽在合模缝处具有最大深度d。
8、缘棱台凹槽和型腔凹槽的锥形角范围均为10～30°，使硅胶厚度的变化在合模缝到棱台边缘、合模缝到模具型腔形成平缓的过渡。
9、硅胶顶面与叶片模具表面齐平，则锥形槽的最大深度d等于硅胶的最大厚度h。
10、前缘合模缝和后缘合模缝上均具有与叶片叶根相配合的叶根点，硅胶均从叶根点开始，沿着型腔长度方向的嵌设长度为l；缘棱台防护硅胶的幅宽为定值w1，型腔防护硅胶的幅宽为w2，则h、l和w2，将随着叶片结构和长度不同，进行调整。
11、针对长度在50-80m之间，且叶根增强层层数在20～30层的叶片，h＝1～2mm，l＝1～2mm，w2＝50h。
12、针对长度在80-100m之间，且叶根增强层层数在30～50层的叶片，h＝1～3mm，l＝5～10mm，w2＝50h。
13、针对长度在100m以上，且叶根增强层层数在50层以上的叶片，h＝3～5mm，l＝10～20mm，w2＝80h。
14、本专利技术具有如下有益效果：
15、1、硅胶本身的硬度不会随着叶片的固化成型而变化，因此在模具翻模时，会保持叶片与模具之间是软性接触，这样会在叶片与模具之间形成缓冲，以减轻翻模时的挤压力对叶片造成的损伤，进而防止合模缝分层缺陷。
16、2、由于硅胶顶面与叶片模具表面齐平或具有出露高度a，且a＜5h；其中，h取值范围为0.6～0.8mm；也即，硅胶顶面出露高度不超过五层垫布厚度，因而，不会破坏叶片前后缘的气动型面，不影响叶片的发电效率。
17、3、由于缘棱台凹槽和型腔凹槽均为底面朝向合模缝倾斜的锥形槽，因而，缘棱台防护硅胶和型腔防护硅胶朝向合模缝的厚度是逐渐增大的。
18、4、硅胶能循环利用，只需以20～30支叶片制作时间为周期更换一次，对比垫布所消耗的玻纤、树脂及人工，减少了叶片的制作成本。
19、5、通过使用硅胶控制合模缝分层缺陷，可以减少后续工序返工返修所消耗的材料、人工成本，同时可缩减后续工序的流转工时。
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1.一种风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：在叶片模具邻近叶根点的前缘合模缝和后缘合模缝处，分别开设凹槽，凹槽内嵌设硅胶，硅胶顶面与叶片模具表面齐平或具有出露高度a，且a＜5h；其中，h取值范围为0.6～0.8mm。
2.根据权利要求1所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：硅胶的邵氏硬度20-40HD。
3.根据权利要求1所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：每个凹槽的截面均呈V型，包括缘棱台凹槽和型腔凹槽；其中，缘棱台凹槽开设在缘棱台侧面上，型腔凹槽开设在型腔侧面上；
4.根据权利要求3所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：缘棱台凹槽和型腔凹槽均为底面朝向合模缝倾斜的锥形槽，锥形槽在合模缝处具有最大深度D。
5.根据权利要求4所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：缘棱台凹槽和型腔凹槽的锥形角范围均为10～30°，使硅胶厚度的变化在合模缝到棱台边缘、合模缝到模具型腔形成平缓的过渡。
6.根据权利要求4所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：硅胶顶面与叶片模具表面齐平，
7.根据权利要求6所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：前缘合模缝和后缘合模缝上均具有与叶片叶根相配合的叶根点，硅胶均从叶根点开始，沿着型腔长度方向的嵌设长度为L；缘棱台防护硅胶的幅宽为定值w1，型腔防护硅胶的幅宽为w2，则H、L和w2，将随着叶片结构和长度不同，进行调整。
8.根据权利要求7所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：针对长度在50-80m之间，且叶根增强层层数在20～30层的叶片，H＝1～2mm，L＝1～2mm，w2＝50H。
9.根据权利要求7所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：针对长度在80-100m之间，且叶根增强层层数在30～50层的叶片，H＝1～3mm，L＝5～10mm，w2＝50H。
10.根据权利要求7所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：针对长度在100m以上，且叶根增强层层数在50层以上的叶片，H＝3～5mm，L＝10～20mm，w2＝80H。
...【技术特征摘要】
1.一种风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：在叶片模具邻近叶根点的前缘合模缝和后缘合模缝处，分别开设凹槽，凹槽内嵌设硅胶，硅胶顶面与叶片模具表面齐平或具有出露高度a，且a＜5h；其中，h取值范围为0.6～0.8mm。
2.根据权利要求1所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：硅胶的邵氏硬度20-40hd。
3.根据权利要求1所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：每个凹槽的截面均呈v型，包括缘棱台凹槽和型腔凹槽；其中，缘棱台凹槽开设在缘棱台侧面上，型腔凹槽开设在型腔侧面上；
4.根据权利要求3所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：缘棱台凹槽和型腔凹槽均为底面朝向合模缝倾斜的锥形槽，锥形槽在合模缝处具有最大深度d。
5.根据权利要求4所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特征在于：缘棱台凹槽和型腔凹槽的锥形角范围均为10～30°，使硅胶厚度的变化在合模缝到棱台边缘、合模缝到模具型腔形成平缓的过渡。
6.根据权利要求4所述的风电叶片合模缝分层的控制方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹轩，陈亚东，葛登亮，陶海洋，荣思家，
申请(专利权)人：中材科技阜宁风电叶片有限公司，
类型：发明
国别省市：
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