兆瓦級風電葉片的制造技術
文章來源: 德陽市科普資源網 文章作者: 發布時間: 2013-04-26 訪問次數: 336

金橋工程項目--兆瓦級風電葉片的制造技術》介紹

 

項目名稱:兆瓦級風電葉片的制造技術

搭橋單位:東汽科學技術協會

提供單位:德陽東汽樹脂有限公司

采用單位:東汽有限公司風電事業部

1 1.5MW葉片完工表面處理

1.5MW風力發電機葉片是通過引進德國EUROS的設計及制造技術,進行技術優化轉化、聯合攻關設計、自主創新、獨立制造的風電配套產品。近年來,隨著國內風電行業的快速發展,風機葉片的需求量大大提高,葉片成為制約風機快速發展的瓶頸。而葉片在風機中占整機成本的20%,且對外形尺寸及內部結構要求極高,直接影響整機的安全性和可靠性。樹脂公司從2005年開始機艙罩的研制,20069月與德國EUROS葉片設計公司聯合開發1.5MW風電葉片。在此基礎上積累了復合材料制造的經驗。

1.5MW風機葉片全長37.5m,最大寬度3.1m,葉根直徑1.8m,該型號風機葉片的設計使用壽命為20年,運行條件為IEC64400-1 A類風場,需滿足-40℃使用的環境要求。風機葉片表面是不規則氣動外形,翼型隨半徑變化大,結構剛度及強度要求高,表面保護處理工序復雜,因此材料實驗、工裝制造技術難度都很大。1.5MW風力發電機葉片制造包括母模的設計及制造、模具的設計及制造、產品的設計及制造、產品的靜態試驗和整個研制過程的質量控制。產品的研制過程是先制造由環氧樹脂、玻璃纖維和夾層結構的母模(陽模),再利用母模翻制復合材料模具(陰模),然后通過模具生產由環氧樹脂、玻璃纖維、泡沫夾芯、粘結劑構成的產品,最后對研制的產品進行靜力學測試,以確保產品的質量。項目中主要技術難點在于產品外形復雜、尺寸大、精度高、表面質量要求高、強度高、剛度高、組件配合精度高,因此在項目過程中主要內容是母模長度、型線和基準等的精度控制、表面質量、強度和剛度;模具的表面質量、強度、剛度、輔助設備(如電加熱設備和液壓翻轉設備)的安裝、工裝的定位及安裝;產品的材料優選、材料試驗、工裝設計、設備采購、結構設計、防雷系統安裝、鋪層工藝設計和鋪層質量控制、粘結工藝設計、后固化工藝、外形修飾工藝、鉆孔定位工藝和配重;產品的強度、剛度、頻率和疲勞試驗。

目前我國能自主制造大功率葉片母模的廠家極少,大多數是直接引進國外廠家的母模或模具,因此自主制造葉片母模能提升我廠的制造技術和國內影響力。項目同時應用分段設計母模及模具、精確的控制了尺寸及型線,在國內處于領先水平;濕法-袋壓法成型兆瓦級葉片殼體,提高了殼體的質量,獲得了表面光滑的葉片產品,經過實驗測試獲取了復合材料的固化參數、成型參數,有效地指導了工藝實施,電加熱系統精確控制了材料固化過程,確保了產品質量。

2 1.5MW葉片靜載荷實驗

1.5MW風力發電機葉片的成功制造推動了我國復合材料原料市場的發展,兆瓦級風電葉片代表了目前大型玻璃纖維增強樹脂基復合材料制造的最高水平,緩解了當前葉片市場供不應求的現狀。公司新基地09年批量投產后,按年產6001000套計算,年產值將達到915億人民幣。(通訊員張林)

 

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