復(fù)合材料風(fēng)電葉片腹板型線測(cè)量及調(diào)整方法

張述強(qiáng)，吳彥波

(東方電氣(天津)風(fēng)電葉片工程有限公司 天津300480)

0 引 言

腹板是復(fù)合材料風(fēng)電葉片的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，是 PS殼體和 SS殼體聯(lián)結(jié)和傳遞載荷的關(guān)鍵部件。腹板型線數(shù)據(jù)是風(fēng)電葉片制造過(guò)程中非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，直接決定著粘接縫隙是否滿足設(shè)計(jì)要求。新開(kāi)發(fā)的葉型，其腹板型線經(jīng)理論計(jì)算得出，生產(chǎn)出的腹板產(chǎn)品與SS殼體匹配，但與 PS殼體通常存在一定偏差，不符合設(shè)計(jì)要求。主要原因在于，腹板 PS側(cè)是葉片裝配的最后環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)精度要求高(6±4mm)[1]。在受到模具形變、液壓翻轉(zhuǎn)不穩(wěn)定、主梁帽定位偏差、真空壓力差異、樹(shù)脂含量差別[2]等各方面因素的綜合作用下，PS側(cè)腹板型線很難一次達(dá)到設(shè)計(jì)要求。粘接厚度過(guò)小，會(huì)造成葉片無(wú)法合模；粘接縫隙過(guò)大，粘接劑剪切性能急劇下降，葉片性能降低，葉片制造成本也會(huì)上升。因此，腹板型線快速有效的調(diào)整，對(duì)行業(yè)發(fā)展具有積極意義。本文就腹板 PS側(cè)型線的調(diào)整方法進(jìn)行研究，探討并提供規(guī)范的數(shù)據(jù)測(cè)量和調(diào)整方法。

1 測(cè)量工具及影響

腹板型線調(diào)整的基礎(chǔ)是有足夠準(zhǔn)確的配合間隙數(shù)據(jù)支持。由于操作的局限性，腹板與殼體之間的粘接間隙通過(guò)測(cè)量被擠壓后的橡皮泥厚度進(jìn)行反映。在SS側(cè)殼體粘接區(qū)每隔1m放置一塊橡皮泥，橡皮泥受 PS殼體擠壓后變形，翻開(kāi) PS殼體模具后對(duì)變形的橡皮泥數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。但測(cè)量工作量大，以單支60m長(zhǎng)度的葉片為例，檢測(cè)一次粘接厚度的測(cè)量次數(shù)在800次以上。

為了提高準(zhǔn)確率和工作效率，測(cè)量工具的選用非常重要。如果讀數(shù)不能快速直接讀取，脫離橡皮泥時(shí)可能會(huì)因卡尺張開(kāi)而造成數(shù)據(jù)失真。應(yīng)選用數(shù)顯游標(biāo)卡尺進(jìn)行橡皮泥厚度的測(cè)量，可以直接讀數(shù)，效率高、精度高且誤差小。

2 腹板SS側(cè)處理

在 SS殼體型線匹配的情況下，腹板與 SS殼體之前也要預(yù)留 2～3mm 的粘接縫隙。對(duì)于采用腹板擠壓工裝進(jìn)行分步合模的葉型，由于 PS殼體擠壓與腹板擠壓工裝的作用效果存在出入，腹板 SS側(cè)要預(yù)留5mm的粘接劑縫隙?？梢圆捎迷诟拱錝S側(cè)芯材的正下方粘接對(duì)應(yīng)厚度的玻璃鋼墊片或粘接劑墊片來(lái)預(yù)留粘接縫隙。

3 腹板PS側(cè)數(shù)據(jù)測(cè)量

由于腹板與 PS側(cè)殼體的最終裝配是在腹板與SS側(cè)殼體粘接之后進(jìn)行，SS側(cè)腹板粘接以后試合模的橡皮泥數(shù)據(jù)更為接近真實(shí)數(shù)值。腹板與 SS殼體粘接前后，測(cè)量的數(shù)據(jù)存在較大偏差。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐證明，采用腹板未粘接到 SS殼體之前測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行型線調(diào)整，偏差較大，盡管反復(fù)調(diào)整也很難達(dá)到理想狀態(tài)。橡皮泥放置后也要再次檢查安放位置是否對(duì)應(yīng)整米位置，如果出現(xiàn)偏差也會(huì)給后期的調(diào)整累積出比較大的誤差，效果也會(huì)大打折扣。

4 腹板PS側(cè)型線調(diào)整

在測(cè)量橡皮泥數(shù)據(jù)后，結(jié)合間隙數(shù)據(jù)進(jìn)行理論數(shù)據(jù)調(diào)整時(shí)，間隙以保留5mm為宜以進(jìn)行增高或降低調(diào)整。拆除腹板模具擋邊的時(shí)候應(yīng)當(dāng)先將整米處的R角粘接劑清理后刻線，再以刻線為基準(zhǔn)劃出調(diào)整線。驗(yàn)證測(cè)量腹板總高以避免測(cè)量誤差。每次調(diào)整應(yīng)當(dāng)有質(zhì)檢員進(jìn)行驗(yàn)收，以確保實(shí)施的準(zhǔn)確性。

5 數(shù)據(jù)保存和管理

調(diào)整數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)保留完整的換版記錄，便于在項(xiàng)目或葉型調(diào)整后及時(shí)恢復(fù)到上一次的最佳狀態(tài)而不至于造成更型后進(jìn)行多次重復(fù)調(diào)整工作。要做到完整、系統(tǒng)、準(zhǔn)確地保存數(shù)據(jù)應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：首先，數(shù)據(jù)換版后應(yīng)留下PDF版本或者進(jìn)行工作表保護(hù)；其次，版本命名應(yīng)當(dāng)包含葉型和日期兩個(gè)要素；最后，專人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存檔、保管以及備份。

6 總 結(jié)

腹板 PS側(cè)型線調(diào)整精度要求高，必須采用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鞣椒?，從測(cè)量工具的選擇到數(shù)據(jù)的測(cè)量，再到數(shù)據(jù)的修訂以及模具的修正，都提出了較高的要求。腹板型線調(diào)整方法的規(guī)范化，有利于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)快速實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)預(yù)期，減少粘接劑用量，降低制造成本，提高葉片的粘接性能[3]，避免葉片超重，使產(chǎn)品重量更趨于設(shè)計(jì)值。