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風力發(fā)電葉片生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題及對策

2010-07-16 來源:互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載 瀏覽數(shù):1603

    隨著葉片尺寸的不斷增加,其生產(chǎn)和制造過程中產(chǎn)生了一些在以往的中小型葉片生產(chǎn)中未曾碰到過的新問題。比如:大型模具問題、真空樹脂導(dǎo)入模塑法中的樹脂固化時間問題、葉片的長途運輸問題以及葉片回收的問題等等。
    隨著葉片尺寸的不斷增加,其生產(chǎn)和制造過程中產(chǎn)生了一些在以往的中小型葉片生產(chǎn)中未曾碰到過的新問題。比如:
    1、大型模具問題    
    大型復(fù)合材料葉片的外形尺寸與其制造模具有著極其密切的關(guān)系。為保證復(fù)合材料葉片設(shè)計外形和尺寸精度,葉片長度越長,成型時對模具剛度和強度的要求就越高,模具的重量和成本也會大幅度提高。為減輕模具重量,降低模具成本,大型復(fù)合材料葉片的制造模具也逐漸由金屬模具向復(fù)合材料模具轉(zhuǎn)變,這也意味著葉片可以做得更長。采用復(fù)合材料模具主要有以下優(yōu)點:   
    ①為達到最佳氣動效果,葉片具有復(fù)雜的氣動外形,在風輪的不同半徑處,葉片的弦長、厚度、扭角和翼型都是不同的。如用金屬來制造,要在模具上實現(xiàn)這些變化,其加工難度很高,實現(xiàn)代價高昂,采用復(fù)合材料模具可大大降低其工藝難度;
    ②由于模具與葉片采用同質(zhì)的材料,模具的熱膨脹系數(shù)與葉片材料基本相同,故制造出的復(fù)合材料葉片的精度和尺寸穩(wěn)定性均優(yōu)于金屬模具制 造的葉片產(chǎn)品;
    ③采用復(fù)合材料模具亦可大大縮短模具的制作周期,提高生產(chǎn)效率。
    2、真空樹脂導(dǎo)入模塑法中的樹脂固化時間問題    
    真空樹脂導(dǎo)入模塑法(VIP)在眾多葉片成型工藝中的優(yōu)越性逐漸顯現(xiàn),具有投入少、操作簡單、工作環(huán)境好、制品性能好等諸多優(yōu)點,目前在葉片制造領(lǐng)域正獲得越來越廣泛地應(yīng)用。傳統(tǒng)VIP工藝中,一般先把樹脂、促進劑、固化劑等按比例混合好,然后開始真空吸注。只要控制好促進劑和固化劑的用量,這種方法用在一般尺寸的制件上沒有問題。但在制造例如葉片等大尺寸復(fù)合材料構(gòu)件時,由于吸膠注膠的時間較長,如控制不好很容易出現(xiàn)樹脂未注完即凝膠的現(xiàn)象。在用膠量較大時,桶中配好的膠液還可能發(fā)生爆聚。為防止此類情況發(fā)生,可考慮設(shè)計一種樹脂和固化劑的混合裝置,吸注前樹脂和固化劑分別在不同的容器內(nèi),吸注時樹脂與固化劑實時混合實時吸注,從而可避免爆聚和過快凝膠,即增加了生產(chǎn)安全性,同時也節(jié)省了原材料的用量。
    隨著葉片尺寸的不斷增加,其生產(chǎn)和制造過程中產(chǎn)生了一些在以往的中小型葉片生產(chǎn)中未曾碰到過的新問題。比如:大型模具問題、真空樹脂導(dǎo)入模塑法中的樹脂固化時間問題、葉片的長途運輸問題以及葉片回收的問題等等。
    3、葉片的固化問題    
    在葉片的生產(chǎn)過程中,由于模具尺寸巨大,一般無法采用烘箱等傳統(tǒng)的外部加熱方式對其進行升溫固化,生產(chǎn)一般只是在室溫下進行,這就造成葉片固化周期較長,難以進行較連續(xù)化的生產(chǎn)。解決辦法是葉片在模具上基本成型后即脫模,然后在室外利用光照進行后固化處理。當前很多企業(yè)采用的都是這種葉片生產(chǎn)方式,如國內(nèi)葉片的領(lǐng)軍企業(yè)中航保定惠騰等。但這種方式也有其先天不足,生產(chǎn)受制于天氣并且制品脫模前存在模具中的時間較長,會影響生產(chǎn)效率。為此,可考慮在模具中內(nèi)置熱源,如鋪設(shè)流體加熱管路或電熱布等,通過內(nèi)置熱源對模具的加熱來實現(xiàn)葉片的快速固化,從而達到不受自然條件制約的、可連續(xù)進行的生產(chǎn)。而且,由于光照后固化方式受氣候因素制約嚴重,目前的葉片生產(chǎn)基地多建在光照較充足的北方。采用內(nèi)置熱源的葉片模具后大大放寬了葉片生產(chǎn)對氣候的要求,可以謀求在南方建立葉片生產(chǎn)基地,從而在全國構(gòu)建起更加合理的葉片產(chǎn)業(yè)格局。
    4、葉片的長途運輸問題    

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