一種大型風機葉片制造合模根部免打磨工藝

＊李 奎

（國電聯合動力技術（連云港）有限公司 江蘇 222000）

一種大型風機葉片制造合模根部免打磨工藝

＊李 奎

（國電聯合動力技術（連云港）有限公司 江蘇 222000）

根據兩面式風機葉片成型的特點，主要闡述了一種風機葉片合模葉片根部免打磨的方法，該方法的實施避免了風機葉片合模過程中粉塵的產生，提高了葉片制造的勞動生產效率、降低了風電葉片制造車間的粉塵和員工接觸粉塵的職業危害風險，免打磨的實現減少了此工序研磨工具集吸塵設備的投入，降低了企業的制造成本，免打磨的實現增大了葉片根部粘接區域的粘接面積，提升了粘接強度，促進了產品質量的提高。

風機葉片；合模；葉根；合?？p；免打磨

隨著當前風電形勢的好轉，以及目前風電行業低風速大葉片的普及，大型風電葉片的制造工序越來越復雜，風機葉片的制造屬于勞動密集型行業，目前常見的風電葉片制造成型方式主要有以下兩種類：

第一類，為在兩個分半的模具上分別成型出葉片的兩個半面，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現；另一種是為以西門子為代表的風電葉片一體成型工藝，該工藝成型的葉片制造成型時就是一個整體，不存在兩個半面合模粘接的情況，成型過程較為復雜，對設備和工藝的要求較高；

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

在風機葉片成型過程鋪布工序，因玻璃纖維布是人工鋪設，在鋪設時法蘭邊多余的纖維布無法做到精確預留，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

葉片合模時根部前10米無輔助粘接面，此區域的粘合為兩面殼體的玻璃鋼部分直接對接粘合，粘合區域兩面殼體前后緣粘接面需預留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預留出6-10mm間隙涂抹粘接劑，以保證兩面合模粘接時的強度（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現，玻璃鋼打磨或切割的過程會產生大量的玻璃鋼粉塵，是葉片制造行業車第一大粉塵源產生源，細微的玻璃鋼粉塵很難清理，如若員工的呼吸防護用品佩戴不合理還將導致塵肺病的發生，企業每年因粉塵清理投入的設備和人力以及勞動防護用品成本巨大，故葉片制造玻璃鋼粉塵的治理和杜絕意義深遠。

本文所給出的方法根據葉片玻璃纖維布人工鋪層的特點，創造出來的一種旨在消除合模葉根打磨的成型工藝，該工藝分兩步實現，第一步是在保證葉片合模時兩面玻璃鋼間隙在6-10mm的基礎上，加高模具前10m前后緣分型面的高度，使合模時兩面模具的合?？p為零；第二步是在葉片玻纖纖維布鋪層時，利用人工層鋪玻纖布蓬松的特點，在所有玻纖布全部鋪設完畢后，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變得密實，抽緊前與模具型面平齊的玻璃纖維層在抽真空后將出現3-5mm的收緊下滑，使兩個半面殼體的前后緣玻璃纖維層最高點，比加高后的模具型面低3-5mm，從而實現將根部填充粘接劑的6-10mm間隙預留出來，以達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度，從而實現合模時葉片根部前10米粘接區域免打磨修整的目的（如圖3）。

圖3

通過以上方式，在實現了葉片根部免打磨的前提下，還能增大此區域合模時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，因為其長度和鋪設時的平整度不一樣，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，后者粘接劑的實際接觸面積更大，從而增大了粘接強度。

以上提及的免打磨方法中最終要的環節是將模具空模合模時前10米合?？p由原來的6-10mm調整為零，在保障模具扣合后開口尺寸及形狀不變的情況下，通過以下方式進行調整；

第一種方法為：對于空?？酆虾笄?0m存在合?？p的模具，在不改變模具開口尺寸的情況下，可通過對模具該區域分型面凸臺進行加高的方式實現，兩面加高的高度為相應左邊點空模合模間隙的1/2，加高后模具空?？酆虾箝_口尺寸為發生變化，但相應位置的合?？p變成了零，此方法適合于已制造出來且前10米存在合?？p的舊模具，示意圖如下：

第二種方法為：零合?？p的另一種實現方法就是，在新模具制造時即將此處分型面凸臺加高，至確保合?？p為零的要求，后續就不再需要進行二次加高，且合?？p未零還能簡化模具的安裝調試周期，模具安裝過程不需要再將合?？p調整至6-10mm，省時省力。

經濟效益

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

[1]懷濤;張傳智;盧洋．風力發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力機葉片中的應用[C]//玻璃鋼學會第十六屆全國玻璃鋼/復合材料學術年會．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，國電聯合動力技術（連云港）有限公司；研究方向：復合材料風電葉片。