[發明專利]一種風電葉片的三維增強預制件及其制備方法

有效

• 申請號: 202210077465.1
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114571749B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 閆文娟
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/54;B32B5/02;B32B3/06;B32B33/00;F03D1/06
• 代理公司: 北京薈英捷創知識產權代理事務所(普通合伙) 11726
• 代理人: 李夢寧

1.一種風電葉片的三維增強預制件，其特征在于，由單組或多組三維復合材料在預制的模具(500)中真空灌注而成，所述三維復合材料包括依次設置的下層纖維布(401)、芯材(402)和上層纖維布(403)，以及Z向縫編纖維(404)；所述下層纖維布(401)用于鋪設于所述模具(500)，所述Z向縫編纖維(404)固定連接所述下層纖維布(401)、所述芯材(402)和所述上層纖維布(403)，且所述Z向縫編纖維(404)的縫合方向垂直于所述模具(500)的模面；所述三維復合材料設置有連接結構，所述連接結構用于連接任意相鄰的兩個所述三維復合材料；所述上層纖維布(403)為多軸向纖維布、連續氈和網格布中任意一種或多種的組合；所述下層纖維布(401)為多軸向纖維布、連續氈和網格布中任意一種或多種的組合；所述芯材(402)為Balsa木、PVC泡沫、PET泡沫、PS泡沫、HPE泡沫和SAN泡沫中任意一種。

2.根據權利要求1所述的風電葉片的三維增強預制件，其特征在于，所述連接結構包括能夠插接配合的凸塊(405)和凹槽(406)，其中，任意相鄰的兩個所述三維復合材料的一者的芯材(402)設置有所述凸塊(405)，另一者的芯材(402)設置有所述凹槽(406)。

3.根據權利要求1所述的風電葉片的三維增強預制件，其特征在于，所述連接結構包括相配合的第一楔面和第二楔面，其中，任意相鄰的兩個所述三維復合材料的一者的芯材(402)設置有所述第一楔面，另一者的芯材(402)設置有所述第二楔面，所述第二楔面能夠與所述第一楔面緊密貼合，并通過樹脂釘固定。

4.根據權利要求1所述的風電葉片的三維增強預制件，其特征在于，所述連接結構包括能夠卡接配合的第一卡接件(407)和第二卡接件(408)，其中，任意相鄰的兩個所述三維復合材料的一者的芯材(402)設置有所述第一卡接件(407)，另一者的芯材(402)設置有所述第二卡接件(408)；所述第一卡接件(407)靠近葉根，所述第二卡接件(408)靠近葉尖，所述第一卡接件(407)呈“└”形，所述第二卡接件(408)呈“┐”形，所述“└”形和所述“┐”形兩者的水平邊分別與相應芯材(402)的主體固定連接，兩者的豎直邊卡接配合。

5.一種制備方法，其特征在于，用于制備權利要求1-4任一項所述的風電葉片的三維增強預制件，包括如下步驟：

在隨型的模具(500)上，依次鋪設下層纖維布(401)、芯材(402)和上層纖維布(403)，再通過縫合技術，使Z向縫編纖維(404)沿垂直于模面方向將下層纖維布(401)、芯材(402)和上層纖維布(403)固定在一起，形成三維復合材料；

在三維復合材料的芯材(402)設置連接結構；

在三維復合材料之上鋪設真空輔助材料，抽真空并保壓后，形成真空灌注系統，在大氣壓的作用下，將灌注樹脂浸入到三維復合材料中，固化后，形成三維增強預制件。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，還包括步驟：對三維增強預制件進行飛邊切割打磨，并除塵，使三維增強預制件的整個外表面為粗糙面。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，在葉片殼體鋪層時，沿從葉根向葉尖的方向順序鋪放三維增強預制件。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，在隨型的模具(500)上鋪設下層纖維布(401)的步驟之前，還包括步驟：在隨型的模具(500)上鋪設脫模布；以及，在三維復合材料的芯材(402)設置連接結構的步驟之后，還包括步驟：在三維復合材料上鋪設脫模布。