一種大型風(fēng)機(jī)葉片制造合模根部免打磨工藝

＊李 奎

（國電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)（連云港）有限公司 江蘇 222000）

一種大型風(fēng)機(jī)葉片制造合模根部免打磨工藝

＊李 奎

（國電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)（連云港）有限公司 江蘇 222000）

根據(jù)兩面式風(fēng)機(jī)葉片成型的特點(diǎn)，主要闡述了一種風(fēng)機(jī)葉片合模葉片根部免打磨的方法，該方法的實(shí)施避免了風(fēng)機(jī)葉片合模過程中粉塵的產(chǎn)生，提高了葉片制造的勞動(dòng)生產(chǎn)效率、降低了風(fēng)電葉片制造車間的粉塵和員工接觸粉塵的職業(yè)危害風(fēng)險(xiǎn)，免打磨的實(shí)現(xiàn)減少了此工序研磨工具集吸塵設(shè)備的投入，降低了企業(yè)的制造成本，免打磨的實(shí)現(xiàn)增大了葉片根部粘接區(qū)域的粘接面積，提升了粘接強(qiáng)度，促進(jìn)了產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

風(fēng)機(jī)葉片；合模；葉根；合?？p；免打磨

隨著當(dāng)前風(fēng)電形勢的好轉(zhuǎn)，以及目前風(fēng)電行業(yè)低風(fēng)速大葉片的普及，大型風(fēng)電葉片的制造工序越來越復(fù)雜，風(fēng)機(jī)葉片的制造屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)，目前常見的風(fēng)電葉片制造成型方式主要有以下兩種類：

第一類，為在兩個(gè)分半的模具上分別成型出葉片的兩個(gè)半面，最后通過合模粘接將兩面粘合成一體的方式，其成型過程比較容易實(shí)現(xiàn)；另一種是為以西門子為代表的風(fēng)電葉片一體成型工藝，該工藝成型的葉片制造成型時(shí)就是一個(gè)整體，不存在兩個(gè)半面合模粘接的情況，成型過程較為復(fù)雜，對設(shè)備和工藝的要求較高；

兩個(gè)半面分別真空灌注成型[2]，再通過合模粘接成一體，是目前大多數(shù)葉片制造廠商普遍采取的成型工藝，其工藝步驟如下：

在風(fēng)機(jī)葉片成型過程鋪布工序，因玻璃纖維布是人工鋪設(shè)，在鋪設(shè)時(shí)法蘭邊多余的纖維布無法做到精確預(yù)留，故真空灌注固化后的玻璃鋼殼體根部前后緣有一定高度多余的玻璃鋼層（如下圖1）。

圖1

葉片合模時(shí)根部前10米無輔助粘接面，此區(qū)域的粘合為兩面殼體的玻璃鋼部分直接對接粘合，粘合區(qū)域兩面殼體前后緣粘接面需預(yù)留7-10mm間隙填充粘接劑，因此合模前需使用研磨工具對根部進(jìn)行打磨修整，去除多余的玻璃鋼層，（如下圖2所示），為兩面殼體合模粘接時(shí)預(yù)留出6-10mm間隙涂抹粘接劑，以保證兩面合模粘接時(shí)的強(qiáng)度（合模粘接的示意圖如下）：

合模前法蘭邊多余玻璃鋼層的去除，主要靠切割或打磨的方式實(shí)現(xiàn)，玻璃鋼打磨或切割的過程會(huì)產(chǎn)生大量的玻璃鋼粉塵，是葉片制造行業(yè)車第一大粉塵源產(chǎn)生源，細(xì)微的玻璃鋼粉塵很難清理，如若員工的呼吸防護(hù)用品佩戴不合理還將導(dǎo)致塵肺病的發(fā)生，企業(yè)每年因粉塵清理投入的設(shè)備和人力以及勞動(dòng)防護(hù)用品成本巨大，故葉片制造玻璃鋼粉塵的治理和杜絕意義深遠(yuǎn)。

本文所給出的方法根據(jù)葉片玻璃纖維布人工鋪層的特點(diǎn)，創(chuàng)造出來的一種旨在消除合模葉根打磨的成型工藝，該工藝分兩步實(shí)現(xiàn)，第一步是在保證葉片合模時(shí)兩面玻璃鋼間隙在6-10mm的基礎(chǔ)上，加高模具前10m前后緣分型面的高度，使合模時(shí)兩面模具的合?？p為零；第二步是在葉片玻纖纖維布鋪層時(shí)，利用人工層鋪玻纖布蓬松的特點(diǎn)，在所有玻纖布全部鋪設(shè)完畢后，將多余的玻纖纖維布以模具分型面為將超出分型面的玻璃纖維布全部剪掉，按此方法鋪設(shè)出的兩

圖2

面殼體，前后緣玻璃纖維層在抽真空完畢后由之前的蓬松狀態(tài)變得密實(shí)，抽緊前與模具型面平齊的玻璃纖維層在抽真空后將出現(xiàn)3-5mm的收緊下滑，使兩個(gè)半面殼體的前后緣玻璃纖維層最高點(diǎn)，比加高后的模具型面低3-5mm，從而實(shí)現(xiàn)將根部填充粘接劑的6-10mm間隙預(yù)留出來，以達(dá)到葉片合模后根部粘接劑厚度6-10mm的工藝要求，保證了葉片兩面粘接強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)合模時(shí)葉片根部前10米粘接區(qū)域免打磨修整的目的（如圖3）。

圖3

通過以上方式，在實(shí)現(xiàn)了葉片根部免打磨的前提下，還能增大此區(qū)域合模時(shí)兩面玻璃鋼粘接的粘接面積，在粘接厚度不變的情況下，粘接面積的增加將增加粘接強(qiáng)度。原因就在于打磨的方式最后得到的粘接面兩面非常平整，粘接面積一定，而免打磨作出的葉根，其粘接面的玻纖布，因?yàn)槠溟L度和鋪設(shè)時(shí)的平整度不一樣，在抽完真空后每層布的下滑尺寸也參差不齊，這樣在注膠固化成型完畢后，其粘接面是凹凸不平的，這樣就增大了粘接劑涂抹后粘接面的面積，兩種方式在玻璃鋼層厚度不變即粘接寬度不變的情況下，后者粘接劑的實(shí)際接觸面積更大，從而增大了粘接強(qiáng)度。

以上提及的免打磨方法中最終要的環(huán)節(jié)是將模具空模合模時(shí)前10米合模縫由原來的6-10mm調(diào)整為零，在保障模具扣合后開口尺寸及形狀不變的情況下，通過以下方式進(jìn)行調(diào)整；

第一種方法為：對于空模扣合后前10m存在合?？p的模具，在不改變模具開口尺寸的情況下，可通過對模具該區(qū)域分型面凸臺進(jìn)行加高的方式實(shí)現(xiàn)，兩面加高的高度為相應(yīng)左邊點(diǎn)空模合模間隙的1/2，加高后模具空?？酆虾箝_口尺寸為發(fā)生變化，但相應(yīng)位置的合?？p變成了零，此方法適合于已制造出來且前10米存在合模縫的舊模具，示意圖如下：

第二種方法為：零合?？p的另一種實(shí)現(xiàn)方法就是，在新模具制造時(shí)即將此處分型面凸臺加高，至確保合模縫為零的要求，后續(xù)就不再需要進(jìn)行二次加高，且合?？p未零還能簡化模具的安裝調(diào)試周期，模具安裝過程不需要再將合模縫調(diào)整至6-10mm，省時(shí)省力。

經(jīng)濟(jì)效益

根部打磨工序的去除，減少了合模過程一重大職業(yè)危害因素玻璃鋼粉塵的產(chǎn)生，改善了員工的工作環(huán)境，大大降低職業(yè)病風(fēng)險(xiǎn)；減少了大量高濃度玻璃鋼粉塵的產(chǎn)生，企業(yè)為此不需要再為此工序員工配置特殊的粉塵防護(hù)用品，降低成本；企業(yè)無需再在此工序上投入大量的打磨研磨設(shè)備和工業(yè)吸塵除塵設(shè)備，節(jié)省大批成本，是一種值得推廣的風(fēng)電葉片成型葉根處理工藝。

[1]懷濤;張傳智;盧洋．風(fēng)力發(fā)電葉片一體化成型工藝:中國, CN201210159602．2[P]． 2012-09-19．

[2]李傳勝,張錦南．真空灌注成型工藝在大型風(fēng)力機(jī)葉片中的應(yīng)用[C]//玻璃鋼學(xué)會(huì)第十六屆全國玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)．黃山．2026:254．

[3]白星存．玻璃鋼打磨粉塵危害及防治措施[J]．中外交流, 2016(19)．

(責(zé)任編輯 王恒)

Clamping Root Manufacturing by One Large-scale Fan Blade Without Grinding Technology

Likui
（GuoDian United Power Technology (Lianyungang)Company co., ltd, Jiangsu, 222000）

According to the features of two-side fan blade shaping, this paper mainly has expounded one method without grinding for the clamping blade root of one-type fan blade and the implementation of this method has avoided the production of dust in the clamping process of fan blade, improved the production ef ficiency of blade manufacturing, reduced the quantity of dust in the workshop of wind turbine blade manufacturing and reduced the occupational hazard and risk about employee’s contacting with dust. The achievement of non-grinding has reduced the cost of abrasive tool of this working procedure and the dust collecting equipment, reduced enterprise’s manufacturing cost, achieved the enlargement of bonding area of blade root, improved the bonding strength and increased the product quality.

fan blade, clamping；blade root；clamping seam；without grinding

T

A

李奎（1986～），男，國電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)（連云港）有限公司；研究方向：復(fù)合材料風(fēng)電葉片。