用于叶片的条状件、梁、叶片、风电机组的制作方法

未命名 07-15 阅读:106 评论:0


1.本技术属于风力发电材料技术领域,尤其涉及一种用于叶片的条状件、梁、叶片、风电机组。


背景技术:

2.梁是风轮叶片主要的承载结构,如图1所示,现有技术中梁是采用带脱模布的、其横截面大体呈梯形的板材14进行制作,板材的形状实质上是一种条状件。去掉脱模布的板材14叠层后相互之间形成的间隙140中间大、两端小。在梁的制作过程中容易导致树脂较难浸润到两个相邻的板材14之间中间的间隙140,使得相邻的作为板材14的条状件层间产生浸渍不良的现象,导致制得的梁和风轮叶片质量不高。
3.另外,脱模布与板材一起拉挤成型的过程中,由于脱模布在板材表面形成的褶皱会影响板材的强度性能。脱模布的成本较高,且在制作板材和梁的过程中还容易出现残留,使用脱模布制造板材以及梁对于板材和梁的成本有较为重要的影响。


技术实现要素:

4.本技术的目的在于提供一种用于叶片的条状件,有利于树脂均匀浸润作为板材的条状件之间的间隙,降低成本,便于生产制造和制作质量高的梁和风轮叶片。
5.为此,第一方面,本技术提供一种用于叶片的条状件,条状件沿自身纵向延伸,且包括:
6.在厚度方向上相对设置的第一侧面和第二侧面;
7.在宽度方向上相对设置的第三侧面和第四侧面;以及
8.第一连接面和第二连接面,所述第一连接面连接第一侧面与第三侧面,且第二连接面连接第二侧面与第三侧面,以使条状件在第一连接面和第二连接面之间的厚度朝向第三侧面的方向逐渐减小;
9.第三连接面和第四连接面,第三连接面连接第一侧面和第四侧面,且所述第二连接面连接第二侧面与第四侧面,以使条状件在第三连接面和第四连接面之间的厚度朝向第四侧面的方向逐渐减小。
10.在本技术第一方面的实施例中,第一连接面和第二连接面分别向条状件厚度方向的中心平面逐渐减小,第三连接面和第四连接面分别向条状件厚度方向的中心平面逐渐减小。
11.在本技术第一方面的一实施例中,第一连接面和第二连接面为平面,和/或第三连接面和第四连接面为平面。
12.在本技术第一方面的一实施例中,第一连接面和第二连接面为曲面,和/或第三连接面和第四连接面为曲面。
13.在本技术第一方面的一实施例中,第一连接面在条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:曲线上的点到第三侧面的距离y作为曲线上的点到第一侧面的距离x的函数是
上凸函数或下凸函数;和/或
14.第二连接面在条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:曲线上的点到第三侧面的距离y作为曲线上的点到第二侧面的距离x的函数是上凸函数或下凸函数。
15.在本技术第一方面的一实施例中,第三连接面在条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:曲线上的点到第四侧面的距离y作为曲线上的点到第一侧面的距离x的函数是上凸函数或下凸函数;和/或
16.第四连接面在条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:曲线上的点到第四侧面的距离y作为曲线上的点到第二侧面的距离x的函数是上凸函数或下凸函数。
17.在本技术第一方面的一实施例中,上述的曲线满足如下函数关系:
18.y=logax
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
19.a为0.5~0.8的实数,y,x的单位为毫米。
20.在本技术第一方面的一实施例中,第一侧面和/或第二侧面为平面。
21.在本技术第一方面的一实施例中,第一侧面和第二侧面之间形成的区域厚度相等。
22.在本技术第一方面的一实施例中,第一侧面和/或第二侧面为曲面。
23.在本技术第一方面的一实施例中,第一侧面和/或第二侧面为平滑过渡的弧面,弧面的弧面线两端的端点与弧面的高点之间的厚度差占第一侧面和第二侧面间总厚度的比值≤10%。
24.在本技术第一方面的一实施例中,第三侧面和/或第四侧面为平面。
25.在本技术第一方面的一实施例中,第三侧面和/或第四侧面为曲面。
26.在本技术第一方面的一实施例中,条状件的宽度为50mm~200mm,厚度2mm~10mm。
27.在本技术第一方面的一实施例中,条状件包含选自玻璃纤维、碳纤维或者碳纤维和玻璃纤维组成的混合纤维,以及浸润纤维的树脂或树脂溶液的固化物。
28.在本技术第一方面的一实施例中,树脂选自环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂或其组合;树脂溶液选自增韧剂与树脂的复配溶液,增韧剂选自羧基液体丁腈橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯醚酮、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯或其组合。
29.树脂或树脂溶液用于浸润选自碳纤维、玻璃纤维或其组合形成的混合纤维并固化形成条状件。
30.在本技术第一方面的一实施例中,有机酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸或其组合。
31.在本技术第一方面的一实施例中,羧基液体丁基橡胶包括源于丁二烯、丙烯腈和有机酸的结构单元,其中,增韧剂源于丙烯腈的结构单元的质量分数为26%~33%,源于丁二烯的结构单元的质量分数为18%~30%,源于有机酸的结构单元的质量分数为20%~35%。
32.在本技术第一方面的一实施例中,树脂溶液中的增韧剂的质量占树脂溶液质量的含量为5wt.%~25wt.%。
33.在本技术第一方面的一实施例中,羧基液体丁腈橡胶的分子量为6000~10000。
34.在本技术第一方面的一实施例中,羧基液体丁腈橡胶的相对密度为0.98g/cm3~0.99g/cm3。
35.第二方面,本技术提供一种用于叶片的梁,包括沿宽度方向布置的多个条状件组,
每个条状件组具有沿厚度方向堆叠布置的多个条状件;条状件沿自身纵向延伸,且包括:
36.在厚度方向上相对设置的第一侧面和第二侧面;在宽度方向上相对设置的第三侧面和第四侧面;以及
37.第一连接面和第二连接面,所述第一连接面连接第一侧面与第三侧面,且第二连接面连接第二侧面与第三侧面,以使条状件在第一连接面和第二连接面之间的厚度朝向第三侧面的方向逐渐减小;
38.第三连接面和第四连接面,第三连接面连接第一侧面和第四侧面,且所述第二连接面连接第二侧面与第四侧面,以使条状件在第三连接面和第四连接面之间的厚度朝向第四侧面的方向逐渐减小;
39.条状件组中沿厚度方向的各条状件的第一连接面和第二连接面并排形成第一曲面齿状结构,条状件组中沿厚度方向的各条状件的第三连接面和第四连接面并排形成第二齿状结构;沿宽度方向相邻的条状件组中,相邻第一齿状结构与第二齿状结构之间相互抵接。
40.在本技术第二方面的一实施例中,相邻的条状件组中沿宽度方向任意相邻的四个条状件的端部围设形成一由中部向宽度方向两侧减小的空隙。
41.在本技术第二方面的一实施例中,空隙横截面的正投影视图趋近于呈菱形。
42.在本技术第二方面的一实施例中,厚度方向相邻的条状件之间布设有层间布。
43.在本技术第二方面的一实施例中,层间布为纤维编织物,纤维选自玻璃纤维、碳纤维或其混编物。
44.第三方面,本技术实施例提供了一种叶片,包括上述的梁。
45.第四方面,本技术实施例提供了一种风电机组,包括上述的叶片。
46.本技术实施例的条状件,通过在厚度方向相对设置第一侧面和第二侧面,在宽度方向设置第三侧面和第四侧面,设置第一连接面连接第一侧面与第三侧面,和设置第二连接面连接第二侧面与第三侧面,使得条状件在第一连接面和第二连接面之间的厚度朝向第三侧面的方向逐渐减小;以及设置第三连接面连接第一侧面和第四侧面,和设置第二连接面连接第二侧面与第四侧面,使得条状件在第三连接面和第四连接面之间的厚度朝向第四侧面的方向逐渐减小;以减小条状件宽度方向两端相对于中部区域的厚度,即使条状件在宽度方向呈中间厚、两侧边缘厚度逐渐减小的形状,使得条状件在厚度方向叠层后能够于条状件的边缘形成空隙,该空隙在制作主梁或副梁时便于树脂由外向内条状件之间的空隙中部渗透、填充,减少层间灌注缺陷的发生,解决板材作为条状件之间存在的树脂浸渍不良的问题。
附图说明
47.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1是现有的条状件叠层后的结构示意图;
49.图2是现有的单个条状件的结构示意图;
50.图3是本技术一个实施例提供的条状件的结构示意图;
51.图4是图3中的局部结构a的放大图;
52.图5是图3中的第一连接面6a和/或第二连接面6b和/或第三连接面7a和/或第四连接面7b的截面曲线需要满足的函数曲线;
53.图6是本技术另一个实施例提供的条状件叠层后的结构示意图;
54.图7是本技术另一个实施例提供的条状件叠层后的结构示意图;
55.图8是图7中的局部结构b的放大图;
56.图9本技术另一个实施例中包含有层间布的局部结构b的放大图;
57.图10是本技术另一个实施例提供的条状件的第三连接面和第四连接面的结构示意图;
58.图11是本技术另一个实施例提供的条状件的第三连接面和第四连接面的结构示意图;
59.图12是本技术另一个实施例提供的条状件的第三连接面和第四连接面的结构示意图;
60.图13是本技术另一个实施例提供的条状件的第三连接面和第四连接面的结构示意图;
61.图14是本技术另一个实施例提供的条状件的第三连接面和第四连接面的结构示意图;
62.图15是使用本技术实施例提供的条状件制作梁时,含有增韧剂的条状件表面与树脂反应的原理图。
63.附图标记说明:
64.14、板材;140、间隙;1、条状件;100、空隙;2、第一侧面;3、第二侧面;4、第三侧面;5、第四侧面;6a、第一连接面;6b、第二连接面;7a、第三连接面;7b、第四连接面;8、空隙;9、条状件组;10、第一齿状结构;11、第二齿状结构;12、层间布;t、厚度方向;w、宽度方向;z、轴向;tm、条状件厚度方向的中心平面;13、条状件的表面;α、第三连接面7a为平面时,第三连接面7a与第四侧面5之间的夹角。
具体实施方式
65.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本技术进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术,而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
66.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
67.如背景技术部分所述,由于脱模布受生产工艺的限制,不能覆盖到挤拉板的边缘,脱模布一般距离板材两端的边缘具有一定的距离,如图2所示,这使得去除脱模布的单个板材14的外形呈中部区域薄两侧厚度较厚的哑铃型。将多层板材14叠层后,上下相邻的板材之间的间隙140形成中间大、两端狭小的结构,在制作梁时树脂由两端狭小的间隙140浸润至中间的大间隙较为困难,使得板材之间产生浸渍不良的现象,导致制得的梁和风轮叶片质量不高。
68.为了解决现有技术问题,本技术实施例提供了一种条状件。下面首先对本技术实施例所提供的进行介绍。
69.图3示出了本技术一个实施例提供的用于叶片的条状件的结构示意图。如图3所示,条状件1沿自身纵向z延伸,且包括:
70.在厚度方向t上相对设置的第一侧面2和第二侧面3;
71.在宽度方向w上相对设置的第三侧面4和第四侧面5;以及
72.第一连接面6a和第二连接面6b,所述第一连接面6a连接第一侧面2与第三侧面4,且第二连接面6b连接第二侧面3与第三侧面4,以使条状件1在第一连接面6a和第二连接面6b之间的厚度朝向第三侧面4的方向逐渐减小;
73.第三连接面7a和第四连接面7b,第三连接面7a连接第一侧面2和第四侧面5,且第二连接面7b连接第二侧面3与第四侧面5,以使条状件1在第三连接面7a和第四连接面7b之间的厚度朝向第四侧面5的方向逐渐减小。
74.在本技术第一方面的实施例中,第一连接面6a和第二连接面6b分别向条状件1厚度方向t的中心平面tm逐渐减小,第三连接面7a和第四连接面7b分别向条状件1厚度方向t的中心平面tm逐渐减小。
75.本技术实施例的条状件,通过在厚度方向相对设置第一侧面和第二侧面,在宽度方向设置第三侧面和第四侧面,设置第一连接面连接第一侧面与第三侧面,和设置第二连接面连接第二侧面与第三侧面,使得条状件在第一连接面和第二连接面之间的厚度朝向第三侧面的方向逐渐减小;以及设置第三连接面连接第一侧面和第四侧面,和设置第二连接面连接第二侧面与第四侧面,使得条状件在第三连接面和第四连接面之间的厚度朝向第四侧面的方向逐渐减小;以减小条状件宽度方向两端相对于中部区域的厚度,即使条状件在宽度方向上呈中间厚、两侧边缘厚度逐渐减小的形状,从而两块条状件在厚度方向叠层应用于制作梁时,使得条状件在厚度方向叠层后于宽度方向的两端分别形成由外至内开口逐渐减小的空隙,该空隙在制作梁时便于树脂由外向内在条状件之间的空隙中部渗透、填充,即树脂从空隙向条状件宽度方向中心延伸,能够有效促进树脂进入条状件之间,提升树脂灌注效率,减少层间灌注缺陷的发生,解决板材作为条状件之间存在的树脂浸渍不良的问题。
76.如图3所示,条状件的截面是由两个底面第一侧面2和第三侧面3,以及两个侧面第三侧面4和第四侧面5限定的大致恒定的横截面,其形状是两端厚度逐渐收缩、中间厚度均一的长条形复合材料型材。
77.在本技术第一方面的一实施例中,第一连接面6a和第二连接面6b分别向垂直于条状件1厚度方向t的平面逐渐减小,示例性的,该平面可设置于第一侧面2和第三侧面3厚度之间的1/4、1/3、1/2、2/3/、3/4、4/5处,该平面平行于第一侧面2或第二侧面3,第一侧面2或
第三侧面3是平面。
78.如图3所示,在本技术第一方面的实施例中,第一连接面6a和第二连接面6b分别向条状件1厚度方向t的中心平面tm逐渐减小,第三连接面7a和第四连接面7b分别向条状件1厚度方向t的中心平面tm逐渐减小。
79.在本技术第一方面的一实施例中,如图10、13和14所示,位于条状件1宽度方向w右端的第三连接面7a和第四连接面7b为平面。与之相对的,位于条状件1宽度方向w左端的第一连接面6a和/或第二连接面6b为平面。
80.在本技术第一方面的一实施例中,如图3和4所示,第一连接面6a和第二连接面6b为曲面,如图11和12所示,和/或第三连接面7a和第四连接面7b为曲面。
81.在本技术第一方面的一实施例中,如图4和5所示,第一连接面6a在条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:曲线上的点到第三侧面4的距离y作为曲线上的点到第一侧面2的距离x的函数是上凸函数或下凸函数。
82.在本技术第一方面的一实施示例中,第二连接面6b在条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:曲线上的点到第三侧面4的距离y作为曲线上的点到第二侧面3的距离x的函数是上凸函数或下凸函数。
83.在本技术第一方面的另一些实施示例中,第一连接面6a和第二连接面6b可同时为上凸函数或下凸函数;或者第一连接面6a为上凸函数,第二连界面6b为下凸函数;或者第一连接面6a为下凸函数,第二连接面6b为上凸函数。
84.在本技术第一方面的一实施例中,第三连接面7a在条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:曲线上的点到第四侧面5的距离y作为曲线上的点到第一侧面2的距离x的函数是上凸函数或下凸函数;和/或
85.第四连接面7b在条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:曲线上的点到第四侧面5的距离y作为曲线上的点到第二侧面3的距离x的函数是上凸函数或下凸函数。第三连接面7a和第四连接面7b的截面曲线在附图中未示出,其具体形状可参考第一连接面6a。
86.在本技术第一方面的另一些实施示例中,第三连接面7a和第四连接面7b可同时为上凸函数或下凸函数;或者第三连接面7a为上凸函数,第四连接面7b为下凸函数;或者第三连接面7a为下凸函数,第四连接面7b为上凸函数。
87.第一连接面6a和/或第二连接面6b、第三连接面7a和/或第四连接面7b于条状件的上下底面边缘形成厚度渐变的过渡区域,该过渡区域采用线性倒角、圆弧倒角以及各种曲线改变厚度的形式,以便条状件叠层之后厚度方向相邻的条状件之间在宽度方向的边缘形成空隙,以利于树脂经该空隙渗透、填充条状件之间的空隙。
88.在本技术第一方面的一实施例中,上述的截面曲线满足如下函数关系:
89.y=logax
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
90.a为0.5~0.8的实数,y,x的单位为毫米。
91.如图5所示,当a取不同值时,条状件边缘形成的弧线曲率发生变化,因此可以更改a取值来控制两块条状件之间的间隙大小。
92.在本技术第一方面的一实施例中,如图3、10-14所示,第一侧面2和/或第二侧面3为平面。
93.在本技术第一方面的一实施例中,第一侧面2和第二侧面3为平面,第一侧面2和第
二侧面3之间形成的区域厚度相等,宽度方向两端的边缘厚度逐渐减小。
94.在本技术第一方面的一实施例中,第一侧面2和/或第二侧面3为曲面。
95.在本技术第一方面的一实施例中,第一侧面2和/或第二侧面3为平滑过渡的弧面,该弧面的弧面线两端的端点与弧面的高点之间的厚度差占第一侧面2和第二侧面3间总厚度的比值≤10%。
96.示例性的,例如以厚度为5毫米、宽度为00毫米的条状件为例,当第一侧面2和第二侧面3为弧面时,弧面两端的端点与弧面高点之间的厚度差为0.2毫米,占第一侧面2和第二侧面3间总厚度的比值为4%。
97.在本技术第一方面的一实施例中,如图3、10-13所示,第四侧面5为平面,第四侧面5的截面曲线为直线,第三连接面7a与第四侧面5之间行成的角度α满足0<α≤180。示例性的,α为90
°
、120
°
、150
°
。与第四侧面5相对的第三侧面4可以同时为平面,或者第三侧面4单独为曲面。
98.在本技术第一方面的一实施例中,如图14所示,第四侧面5为曲面,其截面曲线为弧线,与第四侧面5相对的第三侧面4可以同时为曲面。或者第三侧面4可以独立的为曲面。
99.在本技术第一方面的一实施例中,条状件的宽度为50mm~200mm,厚度2mm~10mm。
100.在本技术第一方面的一实施例中,条状件包含选自玻璃纤维、碳纤维或碳纤维和玻璃纤维组成的混合纤维,以及浸润纤维的树脂或树脂溶液的固化物。
101.在本技术第一方面的一实施例中,树脂选自环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂或其组合;树脂溶液选自增韧剂与树脂的复配溶液,增韧剂选自羧基液体丁腈橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯醚酮、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯或其组合。其中,羧基液体丁腈橡胶为一端和/或两端为羧基的羧基液体丁腈橡胶。
102.在本技术第一方面的一实施例中,树脂溶液中的增韧剂的质量占树脂溶液质量的含量为5wt.%~25wt.%。
103.在本技术第一方面的一实施例中,羧基液体丁基橡胶包括源于丁二烯、丙烯腈和有机酸的结构单元,其中,源于丙烯腈的结构单元的质量分数为26%~33%,源于丁二烯的结构单元的质量分数为18%~30%,源于有机酸的结构单元的质量分数为20%~35%。
104.在本技术第一方面的一实施例中,羧基液体丁腈橡胶的分子量为6000~10000。
105.在本技术第一方面的一实施例中,有机酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸或其组合。
106.在本技术第一方面的一实施例中,羧基液体丁腈橡胶的相对密度为0.98g/cm3~0.99g/cm3。
107.本技术的实施例提供一种上述用于叶片的条状件的制作方法,包括:
108.在成型模具中布设纤维,成型模具具有与条状件形状相适配的成型腔;
109.向布设有纤维的成型模具中注入树脂或树脂溶液成型,得到上述用于叶片的条状件。
110.在本技术第二方面的一实施例中,向布设有纤维的成型模具中注入树脂或树脂溶液成型,得到上述用于叶片的条状件的步骤包括使用增韧剂复配的树脂溶液。
111.在成型模具制作条状件的过程中,向成型模具中加入含有增韧剂的复配树脂溶液,便于成型后的条状件从成型模具中脱模,得到不含脱模布的条状件,避免脱模时使用脱模布和油性脱模剂。并通过使用增韧剂复配的树脂溶液,以在获得的条状件表面形成化学
键和范德华力,形成不同条状件之间的连接强度。
112.本技术采用免脱膜布的方案,作为板材的条状件表面不再覆盖脱模布,即形成免脱膜布的条状件,在条状件制造时避免产生脱模布在条状件表面形成褶皱影响条状件的强度性能,以及脱模布的残留进入板材内部造成的板材强度降低,节省了使用脱模布的成本,降低了条状件表面缺陷发生频次。在条状件应用时也省去了去除脱模布工序,使得免脱膜布条状件在成本上比带脱模布的条状件更节省成本。
113.如图15所示,通过增韧剂复配的树脂溶液制作的条状件表面13残留的羟基、羧基等基团与硅烷偶联剂(ro)3si-r
1-chch2o、环氧树脂och2ch-r
3-chch2o和h2n-r
2-nh2固化剂反应,在条状件表面13残留的羟基与偶联剂水解的-si(oh)3偶合,硅烷偶联剂的环氧基团与灌注树脂胺类固化剂反应,以及树脂间的固化反应,增强条状件之间的连接强度,提高梁和风轮叶片的质量。固化反应时的温度为100℃~150℃,固化时间为2分钟~10分钟。
114.羧基液体丁腈橡胶与环氧树脂的兼容性较好,条状件表面残留的羟基、羧基等基团中含有大量的氢键,氢键键能在25kj/mol~40kj/mol,化学键键能在180kj/mol~250kj/mol。条状件之间的界面作用力主要为氢键和范德华力。增韧剂通过有机酸向羧基液体丁腈橡胶中引入羧基,增加了增韧剂的极性,赋予其高强度,其拉伸强度达到25.5mpa~26.5mpa,断裂伸长率310%~380%,撕裂强度51.0kn/m~55.9kn/m。
115.第二方面,本技术提供一种用于叶片的梁,包括沿宽度方向w布置的多个条状件组9,每个条状件组具有沿厚度方向堆叠布置的多个条状件;条状件1沿自身纵向z延伸,且包括:
116.在厚度方向t上相对设置的第一侧面2和第二侧面3;在宽度方向w上相对设置的第三侧面4和第四侧面5;以及
117.第一连接面6a和第二连接面6b,所述第一连接面6a连接第一侧面2与第三侧面4,且第二连接面6b连接第二侧面3与第三侧面4,以使条状件1在第一连接面6a和第二连接面6b之间的厚度朝向第三侧面4的方向逐渐减小;
118.第三连接面7a和第四连接面7b,第三连接面7a连接第一侧面2和第四侧面5,且所述第二连接面7b连接第二侧面3与第四侧面5,以使条状件1在第三连接面7a和第四连接面7b之间的厚度朝向第四侧面5的方向逐渐减小;
119.条状件组9中沿厚度方向t的各条状件1的第一连接面6a和第二连接面6b并排形成第一齿状结构10,条状件组9中沿厚度方向t的各条状件1的第三连接面7a和第四连接面7b并排形成第二齿状结构11;沿宽度方向w相邻的条状件组9中,相邻第一齿状结构10与第二齿状结构11之间相互抵接。
120.梁是风轮叶片主要的承载结构,由复合材料制成,在翼型最大厚度区域的成为主梁,在主梁和后缘边之间的梁成为副梁。
121.在本技术第二方面的一实施例中,相邻的条状件组9中沿宽度方向w任意相邻的四个条状件1围设形成一由中部向宽度方向两侧减小的空隙8。
122.在本技术第二方面的一实施例中,空隙8横截面的正投影视图趋近于呈菱形。
123.在本技术第二方面的一实施例中,厚度方向t相邻的条状件1之间布设有层间布12,用于引导树脂流动至条状件1之间的空隙8,以利于树脂浸润条状件之间的空隙8,减少条状件之间的空隙不被浸润的风险,并增强梁的强度。
124.在本技术第二方面的一实施例中,层间布为纤维编织物,纤维选自玻璃纤维、碳纤维或其混编物。层间布是条状件叠放时层与层之间的导流铺层,促进树脂流动和浸润条状件。
125.本技术的实施例还提供了一种梁的制作方法,包括:
126.提供上述的条状件1;
127.在模具上堆叠上述的条状件1,使得多个条状件1沿厚度方向t堆叠布置成条状件组9,并且多个条状件组9沿宽度方向w布置,使得厚度方向t相邻的条状件组9中沿的各条状件1的第一连接面6a和第二连接面6b并排形成第一齿状结构10,条状件组9中沿厚度方向t的各条状件1的第三连接面7a和第四连接面7b并排形成第二齿状结构11;沿宽度方向w相邻的条状件组9中,相邻第一齿状结构10与第二齿状结构11之间相互抵接;
128.供给树脂至条状件组之间的空隙8及条状件组沿厚度方向相邻的条状件之间的空隙8;
129.固化树脂以将条状件结合在一起,制得梁。
130.在本技术的一实施例中,梁的制作方法还包括:
131.在模具上堆叠上述的条状件的步骤包括在厚度方向相邻的条状件之间布设层间布。
132.第三方面,本技术实施例提供了一种叶片,包括上述的梁,以上述的量作为主要承载结构。
133.第四方面,本技术实施例提供了一种风电机组,包括上述的叶片。
134.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种用于叶片的条状件,其特征在于:所述条状件(1)沿自身纵向(z)延伸,且包括:在厚度方向(t)上相对设置的第一侧面(2)和第二侧面(3);在宽度方向(w)上相对设置的第三侧面(4)和第四侧面(5);以及第一连接面(6a)和第二连接面(6b),所述第一连接面(6a)连接所述第一侧面(2)与所述第三侧面(4),且所述第二连接面(6b)连接所述第二侧面(3)与所述第三侧面(4),以使所述条状件(1)在所述第一连接面(6a)和所述第二连接面(6b)之间的厚度朝向所述第三侧面(4)的方向逐渐减小;第三连接面(7a)和第四连接面(7b),所述第三连接面(7a)连接所述第一侧面(2)和所述第四侧面(5),且所述第四连接面(7b)连接所述第二侧面(3)与所述第四侧面(5),以使所述条状件(1)在所述第三连接面(7a)和所述第四连接面(7b)之间的厚度朝向所述第四侧面(5)的方向逐渐减小。2.根据权利要求1所述用于叶片的条状件,其特征在于,所述第一连接面(6a)和所述第二连接面(6b)分别向所述条状件(1)厚度方向(t)的中心平面(t
m
)逐渐减小,所述第三连接面(7a)和所述第四连接面(7b)分别向所述条状件(1)厚度方向(t)的中心平面(t
m
)逐渐减小。3.根据权利要求1所述用于叶片的条状件,其特征在于,所述第一连接面(6a)和所述第二连接面(6b)为平面,和/或所述第三连接面(7a)和所述第四连接面(7b)为平面。4.根据权利要求1所述用于叶片的条状件,其特征在于,所述第一连接面(6a)和所述第二连接面(6b)为曲面,和/或所述第三连接面(7a)和第四连接面(7b)为曲面。5.根据权利要求4所述用于叶片的条状件,其特征在于,所述第一连接面(6a)在所述条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:所述曲线上的点到所述第三侧面(4)的距离y作为所述曲线上的点到所述第一侧面(2)的距离x的函数是上凸函数或下凸函数;和/或所述第二连接面(6b)在所述条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:所述曲线上的点到所述第三侧面(4)的距离y作为所述曲线上的点到所述第二侧面(3)的距离x的函数是上凸函数或下凸函数。6.根据权利要求4所述用于叶片的条状件,其特征在于,所述第三连接面(7a)在所述条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:所述曲线上的点到所述第四侧面(5)的距离y作为所述曲线上的点到所述第一侧面(2)的距离x的函数是上凸函数或下凸函数;和/或所述第四连接面(7b)在所述条状件的横截面上的截面曲线满足以下条件:所述曲线上的点到所述第四侧面(5)的距离y作为所述曲线上的点到所述第二侧面(3)的距离x的函数是上凸函数或下凸函数。7.根据权利要求5或6所述的用于叶片的条状件,其特征在于,所述曲线满足如下函数关系:y=log
a
x
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)a为0.5~0.8的实数,其中,y、x的单位为毫米。8.据权利要求1-6任一项所述用于叶片的条状件,其特征在于,所述第一侧面(2)和/或所述第二侧面(3)为平面。9.据权利要求1-6任一项所述用于叶片的条状件,其特征在于,所述第一侧面(2)和/或所述第二侧面(3)为曲面。
10.据权利要求9所述用于叶片的条状件,其特征在于,所述第一侧面(2)和/或所述第二侧面(3)为平滑过渡的弧面,所述弧面的弧面线两端的端点与弧面的高点之间的厚度差占所述第一侧面(2)和所述第二侧面(3)间总厚度的比值≤10%。11.根据权利要求1-6任一项所述用于叶片的条状件,其特征在于,所述第三侧面(4)和/或所述第四侧面(5)为平面。12.根据权利要求1-6任一项所述的用于叶片的条状件,其特征在于,所述第三侧面(4)和/或所述第四侧面(5)为曲面。13.根据权利要求1-6任一项所述用于叶片的条状件,其特征在于,所述条状件(1)的宽度为50毫米~200毫米,厚度为2毫米~10毫米。14.根据权利要求1-6任一项所述的用于叶片的条状件,其特征在于,所述条状件(1)包含选自玻璃纤维、碳纤维或者碳纤维和玻璃纤维组成的混合纤维,以及浸润所述纤维的树脂或树脂溶液的固化物。15.根据权利要求14所述的用于叶片的条状件,其特征在于,所述树脂选自环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂或其组合;或所述树脂溶液选自增韧剂与树脂的复配溶液,所述增韧剂选自羧基液体丁腈橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯醚酮、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯或其组合。16.根据权利要求15所述的用于叶片的条状件,其特征在于,所述树脂溶液中的增韧剂的质量占树脂溶液质量的含量为5wt.%~25wt.%。17.根据权利要求15所述的用于叶片的条状件,其特征在于,所述增韧剂为羧基液体丁腈橡胶,其包括源于丁二烯、丙烯腈和有机酸的结构单元,所述有机酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸或其组合;其中,所述增韧剂源于所述丙烯腈的结构单元的质量分数为26%~33%,源于所述丁二烯的结构单元的质量分数为18%~30%,源于所述有机酸的结构单元的质量分数为20%~35%。18.一种用于叶片的梁,其特征在于,包括沿宽度方向(w)布置的多个条状件组(9),每个所述条状件组(9)具有沿厚度方向(t)堆叠布置的多个如权利要求1-17任一项所述用于叶片的条状件(1);所述条状件(1)沿自身纵向(z)延伸,且包括:在厚度方向(t)上相对设置的第一侧面(2)和第二侧面(3);在宽度方向(w)上相对设置的第三侧面(4)和第四侧面(5);以及第一连接面(6a)和第二连接面(6b),所述第一连接面(6a)连接所述第一侧面(2)与所述第三侧面(4),且所述第二连接面(6b)连接所述第二侧面(3)与所述第三侧面(4),以使所述条状件(1)在所述第一连接面(6a)和所述第二连接面(6b)之间的厚度朝向所述第三侧面(4)的方向逐渐减小;第三连接面(7a)和第四连接面(7b),所述第三连接面(7a)连接所述第一侧面(2)和所述第四侧面(5),且所述第四连接面(7b)连接所述第二侧面(3)与所述第四侧面(5),以使所述条状件(1)在所述第三连接面(7a)和所述第四连接面(7b)之间的厚度朝向所述第四侧面(5)的方向逐渐减小;所述条状件组(9)中沿厚度方向(t)的各所述条状件(1)的所述第一连接面(6a)和所述第二连接面(6b)并排形成第一齿状结构(10),所述条状件组(9)中沿厚度方向(t)的各所述条状件(1)的所述第三连接面(7a)和所述第四连接面(7b)并排形成第二齿状结构(11);沿
宽度方向(w)相邻的所述条状件组(9)中,相邻所述第一齿状结构(10)与所述第二齿状结构(11)之间相互抵接。19.根据权利要求18所述的梁,其特征在于,相邻的所述条状件组(9)中沿宽度方向(w)任意相邻的四个所述条状件(1)的端部围设形成一由中部向两侧减小的空隙(8)。20.根据权利要求18所述的梁,其特征在于,所述空隙(8)横截面的正投影视图趋近于呈菱形。21.根据权利要求18-20任一项所述的梁,其特征在于,所述厚度方向(t)相邻的所述条状件(1)之间布设有层间布(12),所述层间布(12)选自玻璃纤维、碳纤维或其混编物的纤维编织物。22.一种叶片,其特征在于,包括如权利要求18-21任一项所述的梁。23.一种风电机组,其特征在于,包括如权利要求22所述的叶片。

技术总结
本申请公开了一种用于叶片的条状件、梁、叶片、风电机组。该条状件沿自身纵向延伸,且包括在厚度方向上相对设置的第一侧面和第二侧面;在宽度方向上相对设置的第三侧面和第四侧面;连接第一侧面与第三侧面的第一连接面,连接第二侧面与第三侧面的第二连接面,以使条状件在第一连接面和第二连接面之间的厚度朝向第三侧面的方向逐渐减小;连接第一侧面和第四侧面的第三连接面,连接第二侧面与第四侧面的第四连接面,以使条状件在第三连接面和第四连接面之间的厚度朝向第四侧面的方向逐渐减小,减小条状件宽度方向两端相对于中部区域的厚度,使得条状件在叠层后于边缘形成空隙,利于树脂向空隙中部渗透,解决板材之间存在的树脂浸渍不良的问题。浸渍不良的问题。浸渍不良的问题。


技术研发人员:苏成功 鲁晓锋 李成良 张颜明 宋秋香
受保护的技术使用者:中国建材集团有限公司
技术研发日:2023.04.03
技术公布日:2023/7/12
版权声明

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