[發明專利]一種風力發電機組葉片模具的碳纖維加熱系統及葉片模具

無效

• 申請號: 201110285857.9
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN103009510A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 薛宏敏;郭智;王洋
• 申請（專利權）人: 三一電氣有限責任公司
• 主分類號: B29C33/02
• 分類號: B29C33/02;B29L31/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明;王寶筠

技術領域

本發明涉及模具加熱技術領域，特別是涉及一種風力發電機組葉片模具的碳纖維加熱系統及葉片模具。

背景技術

風力發電是風能利用的主要形式，現今，風力發電機組的需求日益劇增。葉片是風力發電機的主要部件之一，它的狀態直接關系到機組工作性能的好壞。風力發電機的葉片由多種復合材料在模具型腔中經注膠、固化而成形。其中，固化包括前期預固化和后期成形固化。復合材料在前期預固化和后期成形固化時，都需要模具殼體保持一定的溫度，并維持足夠的時間，這樣成形后的葉片才能具有足夠的強度。這就需要對葉片模具進行很好的加熱控制。

傳統的葉片模具加熱方式是水循環加熱，就是利用模溫機將自來水加熱后輸入到模具內部的鋁粉層銅管(布置間距可以為90mm)中，經多次循環傳熱后使模具殼體溫度上升，并保持在一定的范圍內。這種加熱方式的優點是：模具受熱均勻，易控制。但是，現有的水循環加熱方式，具有以下缺點：模具重量重，成本高，且在嚴寒地區使用使容易出現凍裂現象。

傳統的另一種葉片模具加熱方式是電加熱，利用帶有耐熱絕緣層的合金類電加熱絲，將其布置在模具的夾層中，通電產生電流熱效應，傳熱后達到模具內型腔升溫的目的。這種加熱方式的優點是：模具重量輕，加熱效率高。但是，現有的電加熱方式，具有以下缺點：模具受熱不均勻，有冷橋(電熱絲布置間距25mm)，并且使用壽命有限，維修很不方便。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種風力發電機組葉片模具的碳纖維加熱系統及葉片模具，既能夠保證模具加熱的均勻性、可靠性和工作壽命，又能夠減輕模具的重量、降低成本，且其使用環境不受限制。

本發明提供一種風力發電機組葉片模具的碳纖維加熱系統，所述葉片模具的殼體包括工作面殼體和氣動面殼體；

所述葉片模具的殼體由型腔面向外分為五層，分別為膠衣層、第一增強層、加熱層、第二增強層、以及保溫層；

所述加熱系統包括：加熱控制器和布置在所述葉片模具殼體的第一增強層和第二增強層之間的碳纖維布；為所述碳纖維布埋裝溫度傳感器；

所述加熱控制器，用于接收安裝在碳纖維布上的溫度傳感器采集的溫度數據，對碳纖維布的加熱溫度和加熱時間進行實時監測和加熱控制。

優選地，將所述碳纖維布裁剪為至少一塊，并將裁剪好的碳纖維布塊按照布置好的區域和順序粘貼在所述第一增強層的外層曲面上；

為每一塊碳纖維布塊均埋裝一溫度傳感器；

所述加熱控制器，用于接收安裝在每塊碳纖維布塊上的溫度傳感器采集的溫度數據，對每塊碳纖維布塊的加熱溫度和加熱時間分別進行實時監測和加熱控制。

優選地，所述加熱控制器還用于當監控到一碳纖維布塊的加熱溫度達到設定的溫度時，停止對該塊碳纖維布塊進行加熱。

優選地，為每一塊碳纖維布塊均埋裝一過溫保護器；

當一碳纖維布塊的加熱溫度超過設定的過溫保護器的動作溫度時，所述過溫保護器斷開，停止為該塊碳纖維布塊加熱。

優選地，每塊碳纖維布塊的面積相同或折合后面積相同。

本發明還提供一種風力發電機組的葉片模具，所述葉片模具的殼體包括工作面殼體和氣動面殼體；

所述葉片模具的殼體由型腔面向外分為五層，分別為膠衣層、第一增強層、加熱層、第二增強層、以及保溫層；

在所述葉片模具殼體的第一增強層和第二增強層之間布置碳纖維布；為所述碳纖維布埋裝溫度傳感器。

優選地，將所述碳纖維布裁剪為至少一塊，并將裁剪好的碳纖維布塊按照布置好的區域和順序粘貼在所述第一增強層的外層曲面上；

為每一塊碳纖維布塊均埋裝一溫度傳感器。

本發明還提供一種風力發電機組葉片模具的碳纖維加熱系統，所述葉片模具的殼體包括工作面殼體和氣動面殼體；

所述葉片模具的殼體由型腔面向外分為五層，分別為膠衣層、第一增強層、加熱層、第二增強層、以及保溫層；所述加熱層采用鋁粉作為傳熱載體；

所述加熱系統包括：加熱控制器和布置在所述葉片模具殼體的第二增強層和保溫層之間的碳纖維布；為所述碳纖維布埋裝溫度傳感器；

所述加熱控制器，用于接收安裝在碳纖維布上的溫度傳感器采集的溫度數據，對碳纖維布的加熱溫度和加熱時間進行實時監測和加熱控制。

優選地，將所述碳纖維布裁剪為至少一塊，并將裁剪好的碳纖維布塊按照布置好的區域和順序粘貼在所述第二增強層的外層曲面上；

為每一塊碳纖維布塊均埋裝一溫度傳感器；