大梁预制件及其制造方法、叶片及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电机组叶片生产领域，尤其涉及一种大梁预制件及其制造方法、叶片及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前，大量风力发电机组的叶片采用真空灌注成型工艺生产制造。如图1至图3所示，叶片的结构通常包括外蒙皮11’、设置在外蒙皮11’上的大梁预制件12’、设置在外蒙皮11’上的芯材13’、内蒙皮14’。在真空灌注过程中，通常将大梁(Spar cap)制作成预制件，如图4所示，叶片壳体铺层的铺放顺序为:外蒙皮铺层、大梁下方连续毡15’、大梁和芯材、内蒙皮铺层。由于大梁为固体预制件，大梁下方的玻璃纤维布层很难被树脂浸润，需要在大梁下方放置连续毡15’ (MAT或CSM)，利用其高渗透率，保证大梁下方的玻璃纤维布层能够充分浸润。
[0003]但是，在实际叶片生产过程中，连续毡15’上容易出现与松花蛋上白色花纹类似形状的气泡，除偶发真空灌注漏气外，主要原因是树脂本身中的气体在真空作用下中，逐渐释放，形成气泡，并流动到连续毡15’上，而连续毡15’为富树脂区，很容易集聚树脂以及树脂中的气泡，树脂固化后气泡留存在连续毡15’内，形成“气泡”质量缺陷。另外，由于连续毡15’内树脂含量高，其机械性能较低，由于连续毡15’的存在，对叶片结构有不利影响。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种大梁预制件及其制造方法、叶片及其制造方法，以解决叶片质量不好的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明的实施例提供一种大梁预制件制造方法，包括如下步骤:逐层铺设用于形成外蒙皮的玻璃纤维布层，处于下方的玻璃纤维布层的宽度大于相邻的上一层的玻璃纤维布层的宽度；在用于形成外蒙皮的玻璃纤维布层上逐层铺设用于形成大梁预制件主体的玻璃纤维布层；进行真空灌注并成型出大梁预制件。
[0006]进一步地，用于形成外蒙皮的玻璃纤维布层中，处于下方的玻璃纤维布层的宽度与相邻的上一层的玻璃纤维布层的宽度之差的取值范围为40mm至60mm。
[0007]进一步地，在进行真空灌注并成型出大梁预制件的步骤中还包括如下步骤:在大梁预制件的玻璃纤维布层上铺设灌注用辅助材料；在辅助材料上铺放真空管和导流管；铺放真空覆膜并密封；开始真空灌注，并固化成型。
[0008]进一步地，在铺设辅助材料的步骤中包括:依次铺设脱模布、带孔隔离膜和导流网。
[0009]根据本发明的另一方面，提供一种大梁预制件，大梁预制件通过上述的制造方法制造，大梁预制件包括大梁预制件主体和一体成型在大梁预制件主体上的外蒙皮。
[0010]根据本发明的另一方面，提供一种叶片制造方法，包括如下步骤:在模具上铺放大梁预制件，大梁预制件为通过上述的制造方法制造的大梁预制件；在模具上逐层铺设前缘部分外蒙皮，前缘部分外蒙皮与大梁预制件的外蒙皮逐层搭接，在模具上逐层铺设后缘部分外蒙皮，后缘部分外蒙皮与大梁预制件的外蒙皮逐层搭接；进行真空灌注并成型。
[0011]进一步地，在进行真空灌注并成型的步骤之前还包括:在前缘部分外蒙皮、后缘部分外蒙皮和大梁预制件的外蒙皮上铺设芯材；铺设内蒙皮。
[0012]根据本发明的另一方面，提供一种叶片，叶片包括叶片壳体和大梁预制件，大梁预制件为上述的大梁预制件，大梁预制件的外蒙皮构成叶片壳体的外蒙皮的一部分。
[0013]本发明的实施例的大梁预制件生产方法通过将外蒙皮与大梁预制件主体一体成型，减少了放置连续毡的步骤，进而避免了在连续毡处形成气泡或富树脂区，保证了生产出的大梁预制件的性能。
【附图说明】
[0014]图1为现有技术中风力发电机组的叶片的剖视图；
[0015]图2为现有技术中风力发电机组的叶片的局部剖视图；
[0016]图3为现有技术中风力发电机组的叶片的大梁预制件的结构示意图；
[0017]图4为现有技术中风力发电机组的叶片的局部放大图；
[0018]图5为本发明的实施例的大梁预制件的结构示意图；
[0019]图6为本发明的实施例的风力发电机组的叶片的局部放大图。
[0020]附图标记说明:
[0021]12’、现有的大梁预制件；30’、现有的腹板；11’、现有的外蒙皮；13’、现有的芯材；14’、现有的内蒙皮；15’、现有的连续毡；11、外蒙皮；12、大梁预制件主体；21、前缘部分外蒙皮;
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明实施例的大梁预制件及其制造方法、叶片及其制造方法进行详细描述。
[0023]名词解释:
[0024]内蒙皮:是指位于大梁和芯材上方(靠近叶片内腔表面)的玻璃纤维布层。
[0025]外蒙皮:是指位于大梁和芯材下方(靠近叶片外表面)的玻璃纤维布层。
[0026]芯材:位于内蒙皮和外蒙皮之间，为提尚蒙皮刚度的夹芯材料，通常为PVC材质或者轻木材质(BALSA)。
[0027]如图5和图6所示，本发明的实施例的大梁预制件包括大梁预制件主体12和与该大梁预制件主体12 —体成型的外蒙皮11。由于外蒙皮11 一体成型在大梁预制件主体12上，因此，在进行叶片壳体生产时，无需在对应大梁预制件主体12的位置处再铺设用于形成外蒙皮的铺层，也无需考虑渗透的问题，因而可以省去大梁预制件主体12与外蒙皮铺层之间的连续毡，避免由于连续毡的存在而在连续毡上产生气泡，还可以防止连续毡影响生产出的叶片壳体的性能。
[0028]该大梁预制件制造方法包括如下步骤:
[0029]逐层铺设用于形成外蒙皮11的玻璃纤维布层，处于下方的玻璃纤维布层的宽度大于相邻的上一层的玻璃纤维布层的宽度。具体地，在单独的专用于生产大梁预制件的模具(此模具的成型面形状应与对应的要生产叶片的外壁面一致)上铺设玻璃纤维层，该玻璃纤维层通常为双轴布或者三轴布或者两者组合，其用于形成位于大梁预制件主体12下方的外蒙皮U。
[0030]处于下方的玻璃纤维布层的宽度大于相邻的上一层的玻璃纤维布层的宽度，这样能够形成搭接边，更有利于后续在叶片壳体生产中使用。
[0031]在用于形成外蒙皮11的玻璃纤维布层铺设完后，在其上逐层铺设用于形成大梁预制件主体12的玻璃纤维布层。通常用于形成大梁预制件主体12的玻璃纤维布层是但不限于单轴布。
[0032]在铺设完成后，进行真空灌注并成型出大梁预制件。
[0033]采用上述步骤可以生产出外蒙皮11 一体成型在大梁预制件主体12上的大梁预制件。由此可以解决现有技术中由于连续毡的存在导致的大梁预制件质量不好，影响叶片壳体质量的问题。
[0034]优选地，用于形成外蒙皮11的玻璃纤维布层中，处于下方的玻璃纤维布层的