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风电叶片机加工工艺.pdf

上传人:HR专家 文档编号:6190094 上传时间:2019-04-01 格式:PDF 页数:8 大小:167.26KB
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资源描述

1、 1 机加工工艺流程 1 2 根部缠绕 2 2.1 叶片摆放 2 2.2 根部前后缘切割 . 2 2.3 根部前后缘修整 . 2 2.4 根部缠绕 3 2.5 根部固化 3 3 前后缘切割 4 4 打磨叶片表面 4 5 前后缘修整 4 5.1 前缘外部修整及前缘外补强 . 5 5.2 后缘外部修整及后缘外补强 . 6 5.3 检验标准 7 6 打孔 . 7 6.1叶片的摆放 7 6.2 法兰面粗切割 . 7 6.3 打孔 7 6.4 安装螺栓螺母 . 7 7 零度标识 8 7.1 测量原理 8 7.2 测量方法 8 8 排水孔制作 8 机加工标准工艺 1 机加工工艺流程 根部缠绕 表面打磨 前

2、后缘切割 前后缘外补强 前后缘修整 法兰面切割打孔 安装螺栓螺母 横向螺母孔封口铺层 零刻度位置测量并标记 2 根部缠绕 2.1 叶片摆放 将铺层车间运至机加工车间的叶片水平放置在支架上,SS面朝上。 支架位置为 R1.2,R13.25,R26.75 三处,支架支撑轮廓必须与叶片相应位置的外轮廓相贴合。 2.2 根部前后缘切割 对于根部,理论上合模之后,PS面和 SS面前缘应该完全重合,切割时应该从边缘上厚度突变的地方割下。但是实际合模时,上下两个面有错位,因此应按照图 2,使用电动切割机对前后缘 R-0.05R1.2 范围进行粗切割,并为后续精细修整留出约 10mm 余量。 粗切割后,进行精

3、切割。用手感觉 PS和 SS面接 缝处,感觉是否有错位。如没有台阶,直接按照接两面的拐角切割;如有台阶,应该将台阶留下,按照最外面的一个拐角切割。 SS 面PS 面图 2前后缘粗切割 2.3 根部前后缘修整 完成切割后,撕掉根部脱模布。如叶片的 PS面和 SS面有错位,使用气动打磨机将前后缘打磨圆滑,并将台阶内表面打磨粗糙。扫去前缘上灰尘,用带粘性的纱布将其清理干净,在错位台阶内填入快配方胶粘剂,如图 3。待胶粘剂固化之后,用 80目打磨片将前缘打磨圆滑。如两面没有错位,直接将前后缘打磨圆滑。 根部前缘或后缘使用快配方胶粘剂填补图 3根部前后缘修整 2.4 根部缠绕 1) 将叶片转移至缠绕机支

4、架上,竖直放置,支架位置为 R1.2 和 R26.75 两处。将叶片轴线与缠绕机旋转臂完全平行。如图 4。 图 4-叶片根部与缠绕机旋转臂平行 2) 将缠绕机归零,设置缠绕机旋转速度和轴向直线运动速度,调节叶片法兰面与缠绕机旋转臂的水平位置,使缠绕机旋转臂上布卷的起始位置位于叶片轴线位置的 R-0.05 处。 3) 缠绕根部 在需要缠绕的区域(R -0.05R 0.69 )刷一层慢配方胶液,只起浸润作用,胶 量越少越好; 启动缠绕机,开始缠绕。注意:一定要缠紧,否则要重新缠绕。缠绕时,叶片的上下和两边分别有人用毛辊辊压气泡,使缠绕上去的布卷(布卷含胶量=33%1%)紧密缠绕在叶片的根部,换布时

5、只需按停止键,换布完成后再按开始键即可, 每卷布之间尽量少的搭接,搭接最多 200mm ,缠绕完成后在最上面缠绕一层脱模布,宽度为 700mm。脱模布也要缠绕紧密,减少外表面打磨量。 2.5 根部固化 将缠绕完成的叶片从缠绕机的支架上转下,水平放置在支架上,SS面向上。将叶片根部放入加热小屋中加温固化,固化条件为 70,10 小时。为防止热量顺着叶片内腔散失掉,在叶片内部的根部可以放一个泡沫隔板,位置在 R1.0 处。 3 前后缘切割 之前由于根部缠绕的需要,根部 R-0.05R1.2 范围内的前后缘已经切割完成,现阶段切割的是 R1.2R34.0 范围的前后缘。 3.1 前缘切割 前缘切割方

6、法与根部相同。具体说明见 2.2 3.2 后缘切割 使用电动切割机对后缘飞边进行粗切割时,应留出约 10mm 精切割修整余量。对于 后缘精切割修整时,要靠手感确定后缘厚度最薄处,并在 SS 面上画线标记,切割时依据此线进行切割,如图3。 图 3后缘切割 4 打磨叶片表面 使用 80 目、120 目和 180 目的砂纸将叶片表面打磨至失光,形成一个粗糙的表面。不能过度打磨,以免破坏叶片铺层结构。 表面打磨完毕后,使用干拖把清扫叶片表面,寻找气泡、分层等缺陷并做记号。然后使用小直径钻头在分层和气泡上钻若干小孔(大部分小孔分布在四周,中央少数几个)。然后用小注射器向中间的小孔中注入快配方胶液,当树脂

7、从其他小孔中冒出时,停止注射。换另外一个孔注射,直到将孔洞全部填满为止。使用棉布将表面胶液擦干净。 待修补胶液固化之后,再次打磨该处,将其表面打毛。 待所有表面打磨之后,用湿拖把涂刷叶片表面。如某些区域有水珠出现或者成股流下,那说明该区域打磨还不合格,做上记号待擦干水之后在该处继续打磨,直到所有表面没有水珠出现或成股流下。 5 前后缘修整 之前由于根部缠绕的需要,根部 R-0.05R1.2 范围内的前后缘已经切割修整完成,现阶段修整的是 R1.2R34.0 范围的前后缘。 5.1 前缘外部修整及前缘外补强 1)完成切割后,如叶片的 PS面和 SS面有错位,使用气动打磨机将前缘打磨圆滑,并将台阶

8、内表面打磨粗糙。扫去前缘上灰尘,用干净棉布将其清理干净,在错位台阶内填入快配方胶粘剂,如图 3。待胶粘剂固化之后,用 60目或者 80目打磨片将前缘打磨圆滑。如两面没有错位,直接将前缘打磨圆滑。 2) 在叶片根部,撕掉根部缠绕区域的脱模布,使用气动打磨机配合 80目砂纸将光滑面和毛刺打磨掉,用胶粘剂将所有凹坑不平处刮填平整,按照铺层表铺设前缘外补强铺层(使用慢配方胶液) 。所有铺层在宽度方向上被胶接缝平分。 表 1前缘根部外接缝补强 序号 材料类型 宽度 起点(mm) 终点(mm) 长度(mm) 1 45、1000g/m2双轴 160 725 2250 1525 2 45、1000g/m2双轴

9、 180 650 2500 1850 3 45、1000g/m2双轴 200 575 2750 2175 4 45、1000g/m2双轴 220 500 3000 2500 5 45、1000g/m2双轴 240 425 3250 2825 6 45、1000g/m2双轴 260 350 3500 3150 7 45、1000g/m2双轴 280 275 3750 3475 8 45、1000g/m2双轴 300 200 4000 3800 3) 最后表面覆盖一层脱模布。 4) 对于前缘接缝外补强,当铺层固化之后,撕掉脱模布,使用气动打磨机配上 80目砂纸对铺层表面和边角处进行打磨,以获得一个

10、圆滑表面。将打磨表面和其周围的叶片表面上的灰尘打扫干净。然后在该区域内刮涂一层聚酯腻子,待其固化后,使用气动打磨机配 80、120和 180目砂纸对其表面进行打磨。最后补强铺层表面非常光滑且能和叶片表面圆滑过渡。如果刮一层腻子不能达到以上所述效果,需刮第二层、第三层直到达到目标为止。 5)对于前缘其他地方的修整,范围为 R4.0R34.0。 为了进一步提高胶接强度,同时给修整提供打磨余量,需要在前缘R4.00R34.0 区域 内,沿接缝铺两层45、400g/m2手工预浸料(使用快配方胶液),每块布的宽度被前缘接缝平分。 6) 铺层固化之后,在 R20、R22、R23.5、R24、R25、R26

11、、R26.5、R28、R29.5、R31、R32.5、R34、R36 处用标准前缘轮廓模板检测前缘轮廓,并在相应位置左右 1m 范围内滑动,并记录最大误差,以决定打磨量; 7) 使用平口腻刀用力刮涂聚氨酯腻子将前缘 R4.0 到叶片尖部范围内的表面细小凹坑和针眼填平。待其固化后,使用 80或者 120目砂纸进行打磨,使之与叶片壳体光滑过渡; 8)重复第 7步,使前缘和叶片的原表面能光滑过渡。 5.2 后缘外部修整及后缘外补强 1) 在法兰根部,后缘接缝外部需要进行补强,其补强铺层计划见表 3,所有铺层被胶接缝平分。铺设完毕之后,铺上一层脱模布将所有的铺层盖住。建立真空系统,抽真空辅助固化。当铺

12、层固化之后,撕掉脱模布,用气动打磨机配 80 或 120 目砂纸对铺层表面和边角进行打磨,以获得一个圆滑表面。 表 3后缘根部接缝外部补强 序号 材料类型 宽度 起点 终点 长度 1 45、1000g/m2双轴 350 725 2250 1525 2 45、1000g/m2双轴 450 650 2500 1850 3 45、1000g/m2双轴 550 575 2750 2175 4 45、1000g/m2双轴 650 500 3000 2500 5 0/90、970g/m2UD 700 950 5500 4550 6 0/90、970g/m2UD 750 850 5250 4400 7 45

13、、1000g/m2双轴 800 425 5550 5125 8 0/90、970g/m2UD 850 750 5000 4250 9 0/90、970g/m2UD 900 650 4750 4100 10 45、1000g/m2双轴 950 350 5050 4700 11 0/90、970g/m2UD 1000 550 4500 3950 12 0/90、970g/m2UD 1050 450 4250 3800 13 45、1000g/m2双轴 1100 275 4550 4275 14 0/90、970g/m2UD 1150 350 4000 3650 15 0/90、970g/m2UD

14、1200 250 3750 3500 16 45、1000g/m2双轴 1250 200 5775 5575 2)后缘上的每层补强层都以 R-0.05 为开始点,其长度按照后缘的线形铺设完毕; 3)使用平口腻刀刮涂聚氨酯腻子将铺层表面细小凹坑、针眼和铺层边缘台阶填平。待其固化后,使用 80、120和 180目砂纸进行打磨,使之与叶片壳体光滑过渡; 4)重复第 3步,使后缘和叶片的原表面能光滑过渡; 5)对于后缘的其他部分,用带式打磨机将其打磨平整。对于 R5.75 到接闪器范围内的后缘保留其直角切边,且应符合表 4规定的厚度。 表 4后缘厚度表 位置 R5.75 R8.75 R10.25 R1

15、1.75 R13.25 厚度/mm 15.52 14.92 14.22 13.42 12.62 位置 R14.75 R16.25 R17.75 R19.25 R20.75 厚度/mm 11.72 10.92 10.12 9.42 8.72 位置 R22.25 R23.75 R25.25 R26.25 R27.25 至尖部厚度/mm 8.12 7.52 6.92 5.02 2.03.0 如果后缘厚度超厚,需要且仅需用带式打磨机将其磨至规定厚度。如果胶粘剂露出,就必须多磨 1mm左右,再铺设一层 100mm宽的 45、400g/m2手工预浸料(最后所得厚度略大于标准厚度) ,最外面铺上一层脱模布将

16、所有的铺层盖住。当铺层固化之后,撕掉脱模布,使用带式打磨机对铺层表面进行打磨,打磨至表 4的标准厚度,并且能与叶片表面圆滑、平顺过渡。 5.3 检验标准 使用校验模板对前缘进行测量,从 R22.75 到 R33.25 允许叶片前缘接缝点与模板前缘点存在-2mm 的误差,接缝两侧 80mm 内允许有-0.5mm 误差。 6 打孔 6.1叶片的摆放 法兰打孔是一个要求相当精确的过程,要做好此步,首先就要求叶片摆放在正确位置。 在打孔位置的长度方向,有 三个支撑,分别在 R1.20、R13.25、R26 .75 处。使用激光器发射激光,当激光能够穿过支撑上的三个小孔时,证明三个支撑摆放正确,否则还需

17、要调整。 激光形成的此条线为叶片的自转轴线,且需要与打孔机垂直。当三个支撑调整好之后,把叶片放在上面,并使叶片外轮廓与支撑内表面相吻合。 摆放叶片时,需要将其尖部在水平方向的投影放在 R34.000.015m(此刻度已印在地面上)范围内。 6.2 法兰面粗切割 整个的铺层完成之后,叶片根部法兰面非常粗糙,这给将会给试打孔带来一些麻烦,所以在打孔之前使用打孔机要将根部切去一些,长度约为 45mm,得到一个平整的法兰面。 6.3 打孔 1)测量 S53截面弦线角度(用零度标识模板)投影至法兰面,标注角度和位置; 2)第一个孔的位置与标注的角度成 5.36夹角,同时试打胶粘剂接缝上下两个 和底部顶部

18、一共 6个孔,保证打孔中心圆是否在法兰厚度的中央,同时保证螺母孔的边线不能打在胶粘剂的接缝上; 3)试打孔完成后满足要求, 进行精切割,使叶片长度保持在 34.000.015m 范围内,打孔开始。打孔的具体设置和操作与打孔机有关,详情见操作规程。 4)打孔完成,将叶片转出。 6.4 安装螺栓螺母 1)在图纸所示位置打直径为 5mm的小孔 ,用于螺栓固定时粘 接剂的注入; 2)使用螺栓安装模板安装螺栓 和螺母,注入粘接剂; 3)封堵螺母孔,使用两层宽度为 100mm的45、1000g/m2双轴纤维布将螺母孔封堵上。防止树脂进入螺母孔中,第一层要贴一层纸胶带。最后用粘接剂将螺栓孔密封好; 4)在法

19、兰面刷一层胶液或喷漆,起到美观和防水的作用。 7 零度标识 将叶片 R26.75 处的弦线方向定为叶片的 0角方向,叶片的安装以此角度为基准,需要将其标识在法兰根部。 7.1 测量原理 当叶片竖直放置的时候,R26.75 处弦线与竖直方向的夹角理论值为 11.34 度。但是 在实际生产中,此弦线在理论位置两边摆动,那么就需要使用角度测量仪,测量“测量线”与竖直方向的角度,最后算出弦线与竖直方向的实际角度。 7.2 测量方法 当叶片在机加工车间已经完全处理完毕,且螺母、螺栓已经完全安装完毕,但在进入喷漆车间之前,需要测量 0角的位置,并将其标识在法兰根部。 以竖直方向为基准,转动活动定位支架到角度,将 0角标志粘贴在第二和第三个螺栓之间(以对接缝为基准,顺时针方向) 。 图 50角标识 此型号叶片要标定四个零度标识位置。每个零度标识之间的夹角为 90,均匀分布在叶片法兰区。靠近胶接缝的两个零度标识安装在法兰内表面,远离胶接缝的两个零度标识安装在法兰外表面。 8 排水孔制作 排水孔的直径为 4mm,位于 SS 面,离尖部 1805mm,离后缘 1605mm。从后缘方向成 45斜角打孔。

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