風(fēng)電葉片腹板PS側(cè)粘接工藝可行性研究

張洪銘，劉靖宇，吳彥波，賈宇婷，劉鮮紅，謝理國(guó)

(東方電氣(天津)風(fēng)電葉片工程有限公司 天津300480)

0 引 言

隨著全球氣候的變化，新能源的發(fā)展越來(lái)越受到人們的關(guān)注。其中風(fēng)能作為可再生綠色能源，憑借其巨大的商業(yè)潛力和環(huán)保效益，在新能源行業(yè)中迅速發(fā)展[1-2]。葉片作為風(fēng)電機(jī)組的核心部件，它主要采用以主梁系統(tǒng)作為支撐結(jié)構(gòu)，在殼體前后緣及主梁腹板位置進(jìn)行粘接的成型方式。目前殼體成型過(guò)程中腹板主要以先在 SS殼體上進(jìn)行粘接，待腹板在 SS側(cè)粘接固化后再進(jìn)行合模粘接。這種方式主要存在以下兩點(diǎn)問(wèn)題：①PS殼體為上模，合模后 PS殼體與腹板擠壓的粘接劑會(huì)掉落、流掛在殼體內(nèi)部，由于人員無(wú)法進(jìn)入的區(qū)域殘膠無(wú)法清除，葉片后期在風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行中殘膠容易脫落可能會(huì)對(duì)葉片內(nèi)部結(jié)構(gòu)甚至對(duì)機(jī)組造成損傷；②合模后，由于腹板高度較高，腹板PS側(cè)外側(cè)角手糊工藝存在操作難度大的問(wèn)題。

為優(yōu)化工藝操作步驟、提升腹板粘接效率、解決殘膠流掛等問(wèn)題，結(jié)合目前同行生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在 35m葉型上展開(kāi)了將腹板在殼體PS側(cè)粘接工藝可行性試驗(yàn)研究。

1 試驗(yàn)過(guò)程

圖 1為試驗(yàn)的具體流程圖。按照工藝要求制作35m葉型的SS側(cè)、PS側(cè)殼體和腹板，并將該腹板按PS側(cè)朝向下方進(jìn)行組裝；隨后在生產(chǎn)環(huán)境滿(mǎn)足粘接要求時(shí)，將腹板直接在殼體 PS側(cè)進(jìn)行粘接；直至腹板 PS側(cè)粘接區(qū)域固化后，將殼體 PS側(cè)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)合模。產(chǎn)品固化后，采用超聲波無(wú)損探傷方法[3]對(duì)腹板PS側(cè)的粘接區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，檢查腹板粘接部位是否存在缺膠現(xiàn)象。

圖1 試驗(yàn)流程圖Fig.1 Experimental flow chart

2 粘接效果驗(yàn)證

葉片脫膜后，對(duì)腹板 SS側(cè)和 PS側(cè)的腹板粘接區(qū)域進(jìn)行了無(wú)損探傷檢測(cè)，3支葉片中僅 1號(hào)葉片PS側(cè)后緣的局部位置存在 0.5m長(zhǎng)的輕微開(kāi)口式缺膠，標(biāo)準(zhǔn)要求粘接寬度為 80mm，此處最小粘接寬度為 60mm，其余各位置均滿(mǎn)足粘接要求。由此可知腹板在PS面粘接未給產(chǎn)品帶來(lái)額外缺陷，且該工藝PS側(cè)腹板擠壓出的殘膠可以順利清除，符合試驗(yàn)預(yù)期。在試驗(yàn)過(guò)程中也反映出由于PS側(cè)殼體模具的特點(diǎn)對(duì)腹板擠壓工裝的要求更高，要求在腹板擠壓工裝安裝過(guò)程中嚴(yán)格保證安裝精度。

3 腹板PS側(cè)粘接工藝分析

3.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

腹板在殼體PS側(cè)粘接工藝對(duì)葉片生產(chǎn)具有以下優(yōu)勢(shì)：

①在殼體成型過(guò)程中，PS殼體鋪層和灌注時(shí)間比 SS殼體用時(shí)少，在 PS殼體上粘接腹板能有效利用時(shí)間差，縮短成型周期，提高產(chǎn)出效率。

②將腹板粘接在殼體PS側(cè)可以順利將擠壓出來(lái)的殘膠清除，而合模后 SS側(cè)擠壓出的殘膠并不會(huì)流掛，降低了葉片運(yùn)行過(guò)程中脫落的風(fēng)險(xiǎn)。

③若將腹板在殼體 PS側(cè)粘接，則 PS側(cè)整體外側(cè)粘接角和SS側(cè)人員可進(jìn)入?yún)^(qū)域的外側(cè)粘接角均可采用手糊方式進(jìn)行處理，此法不僅可以降低粘接劑用量，而且操作也很便捷。

3.2 防護(hù)要求

腹板在殼體PS側(cè)粘接工藝也有需要格外注意的事項(xiàng)：

①在吊裝操作過(guò)程中應(yīng)注意PS側(cè)朝下導(dǎo)致整體起吊高度比 SS側(cè)起吊升高，在吊裝過(guò)程中應(yīng)注意腹板的防護(hù)。

②合模后，操作人員進(jìn)入殼體對(duì) SS側(cè)擠壓出的粘接劑進(jìn)行清理時(shí)，由于殼體坡度較大導(dǎo)致行動(dòng)受限，建議若采取腹板 PS側(cè)粘接工藝，則合模后在 SS側(cè)增加人員的輔助操作工具。

4 結(jié)論及展望

綜上所述，腹板在葉片殼體 PS側(cè)粘接工藝的效果良好，未出現(xiàn)嚴(yán)重性缺膠現(xiàn)象，而且可以減少殘膠的脫落、提高成型效率、對(duì)外側(cè)粘接角的處理更便捷，故風(fēng)電葉片腹板在殼體 PS面粘接工藝具有一定的可行性。上述技術(shù)優(yōu)勢(shì)說(shuō)明將腹板在殼體 PS側(cè)粘接的工藝對(duì)生產(chǎn)有積極的推廣價(jià)值，也是風(fēng)電葉片行業(yè)降本提速可采取的一大措施。