兆瓦级风电叶片的制造技术
文章来源: 德阳市科普资源网 文章作者: 发布时间: 2013-04-26 访问次数: 228

金桥工程项目--兆瓦级风电叶片的制造技术》介绍

 

项目名称:兆瓦级风电叶片的制造技术

搭桥单位:东汽科学技术协会

提供单位:德阳东汽树脂有限公司

采用单位:东汽有限公司风电事业部

1 1.5MW叶片完工表面处理

1.5MW风力发电机叶片是通过引进德国EUROS的设计及制造技术,进行技术优化转化、联合攻关设计、自主创新、独立制造的风电配套产品。近年来,随着国内风电行业的快速发展,风机叶片的需求量大大提高,叶片成为制约风机快速发展的瓶颈。而叶片在风机中占整机成本的20%,且对外形尺寸及内部结构要求极高,直接影响整机的安全性和可靠性。树脂公司从2005年开始机舱罩的研制,20069月与德国EUROS叶片设计公司联合开发1.5MW风电叶片。在此基础上积累了复合材料制造的经验。

1.5MW风机叶片全长37.5m,最大宽度3.1m,叶根直径1.8m,该型号风机叶片的设计使用寿命为20年,运行条件为IEC64400-1 A类风场,需满足-40℃使用的环境要求。风机叶片表面是不规则气动外形,翼型随半径变化大,结构刚度及强度要求高,表面保护处理工序复杂,因此材料实验、工装制造技术难度都很大。1.5MW风力发电机叶片制造包括母模的设计及制造、模具的设计及制造、产品的设计及制造、产品的静态试验和整个研制过程的质量控制。产品的研制过程是先制造由环氧树脂、玻璃纤维和夹层结构的母模(阳模),再利用母模翻制复合材料模具(阴模),然后通过模具生产由环氧树脂、玻璃纤维、泡沫夹芯、粘结剂构成的产品,最后对研制的产品进行静力学测试,以确保产品的质量。项目中主要技术难点在于产品外形复杂、尺寸大、精度高、表面质量要求高、强度高、刚度高、组件配合精度高,因此在项目过程中主要内容是母模长度、型线和基准等的精度控制、表面质量、强度和刚度;模具的表面质量、强度、刚度、辅助设备(如电加热设备和液压翻转设备)的安装、工装的定位及安装;产品的材料优选、材料试验、工装设计、设备采购、结构设计、防雷系统安装、铺层工艺设计和铺层质量控制、粘结工艺设计、后固化工艺、外形修饰工艺、钻孔定位工艺和配重;产品的强度、刚度、频率和疲劳试验。

目前我国能自主制造大功率叶片母模的厂家极少,大多数是直接引进国外厂家的母模或模具,因此自主制造叶片母模能提升我厂的制造技术和国内影响力。项目同时应用分段设计母模及模具、精确的控制了尺寸及型线,在国内处于领先水平;湿法-袋压法成型兆瓦级叶片壳体,提高了壳体的质量,获得了表面光滑的叶片产品,经过实验测试获取了复合材料的固化参数、成型参数,有效地指导了工艺实施,电加热系统精确控制了材料固化过程,确保了产品质量。

2 1.5MW叶片静载荷实验

1.5MW风力发电机叶片的成功制造推动了我国复合材料原料市场的发展,兆瓦级风电叶片代表了目前大型玻璃纤维增强树脂基复合材料制造的最高水平,缓解了当前叶片市场供不应求的现状。公司新基地09年批量投产后,按年产6001000套计算,年产值将达到915亿人民币。(通讯员张林)

 

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