兆瓦级风力发电机复合材料机舱罩研制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年第4期上海电力兆瓦级风力发电机复合材料机舱罩研制春胜利(上海玻璃钢研究院，上海201404)摘要：应用于风力发电机叶片和机舱罩的复合材料技术趋于成熟，文章介绍了1．5MW大型风力发电机采用复合材料研制机舱罩、整流罩的过程(包括模具制作、选材和零部件成型、总装等关键环节)，以及在各环节中应注意的T艺制作耍点，针对研制过程中的质量控制要求提出了具体的操作办法。对产业化生产有一定的指导意义。关键词：风力发电机；机舱罩；整流罩；复合材料中图分类号：TK83文献标识码：B等主要部件组成，保护风力发电机、传动系统、控l

2、引言制与安全系统等关键部件。加上整流罩和导流近年来，风力发电事业作为一种清洁能源在帽，配套零部件多，且造型复杂。整流罩和导流帽全球范围内得到迅速发展。不断的设计优化使得保护由叶片和轮毂组成的风轮，是风机获取风能复合材料应用于风力发电机叶片和机舱罩的技术的关键部位。趋于成熟，在风电行业内得到了大力的推广和应风力机机舱罩的研制过程主要分为3个阶用，由此也带动了我国玻璃钢／复合材料工业的发段。第1阶段为模具制作；第2阶段为零部件的展，引起了行业内众多企业的高度关注和投入。成型阶段，包括材料选择、工艺方案制定；第3阶上海玻璃钢研究院成功研制了从100kW～1．5段为总装和

3、产品的检验。Mw的叶片系列，在风电领域取得了重大进展。风力机复合材料机舱罩、整流罩的研制过程除了叶片以外，根据国内风电市场需求，上玻院还流程图如图2所示。相继研制出风力发电机用机舱罩和整流罩系列产l制作胎模H制作玻璃铡模具H涂脱模剂H制作胶衣层I品，具有结构紧凑、外形美观的优点，成功地为不强筋制作H外表层制作H结构层制作H内表层制作l同的机组配套。匝固匿卜+匪壅21．5Mw风力机机舱罩研制过程图2风力发电机机舱罩研制过程沉程2．1模具制作1．5Mw风力机机舱罩是一种大型壳体结(1)模具设计。在模具的研制过程中，各部构，如图1所示。件的曲面成型、框架制作、拼装精度是

4、制造的关键技术。设计人员首先对图纸进行了研究和消化，针对各部件不同的造型，设计不同的模具方案，一般都采用玻璃钢模。对底舱、顶舱及整流罩等造型复杂并且面积大的模具，考虑到脱模因素，采用分模处理，分模线位置需同时考虑模具的收缩和产品的后加工等因素。(2)制作要点。模具材料选择主要考虑以下两方面：为防止模具产生较大的收缩变形，模具树图11．5MW风力机机舱罩构造图脂应采用收缩率小、热变形温度高的树脂，同时采总长大于81"I1，宽约3In，高达4In，壁厚8～用金属方钢、角钢加固模具；模具成型必须分次进10mm主要由底舱、顶舱、通风口、支撑翼、护罩行每次厚度控制在4～5m

5、m。’一375—维普资讯http://www.cqvip.com_团园蟹园圜上海电力2007年第4期2．2零部件的成型的作用，在此基础上制定出详细的操作规范，以保风力机机舱罩作为风电机组的保护罩体，并且障组装过程的整体质量。事实上各部件的精度和长期遭受自然界风力、雨雪和日光等的侵袭，使用组装的规范程度严重影响着组装结果，甚至一个环境比较恶劣，对各部零件的强度和刚度要求较．螺丝都有可能造成组装问题。高。考虑到整个机组的承重，又需要对重量进行严各部件的连接基本采用机械连接的方法，采格的控制，因此产品的选材和铺层设计至关重要。用螺栓、铆钉和卡扣等将相关部件连接在一起，这

6、首先根据设计要求选择增强材料和基体材料，其次种连接方式存在连接强度和可靠性较高以及操作设计各种铺层方案和工艺方案，在制作成样板后进快捷、简单等的优点。但较易出现下列缺点：连接行各项结构性能的对比试验，主要是进行力学性能处受力后易凹陷或凸起，影响外观；易在连接处形的测试，并以此确定最终的选材和铺层方案。考虑成应力集中；金属件的质量要求高，如锈蚀则影响到产品的整体强度和刚度要求较高等要求，各零部连接强度。件基本都采用单板加筋的结构形式。因此，在连接时要严格控制关键点：各零部件的成型过程注意以下几方面的问(1)金属件。紧固件的质量至关重要，重要题。件需进行达克罗涂层处理

7、，提高防腐能力。．(1)采用厚布厚毡，树脂含量必须定量控制，(2)螺栓的连接要用力矩扳手，保证连接的凝胶时间控制在40~60min之间。强度跟设计强度一致。(2)由于模具面积大，成型要控制每次铺层由于机舱罩、整流罩和风力发电机组的配合的层数，厚度不超过5mm。为防止搭接处过厚，是靠底舱支撑板的连接孔位置来保证，为此，根据各层应错位搭接铺放。机组的机架连接方式专门设计和制作了打孔工(3)成型需分次操作，在每层基本固化后，需装，打孔和装配其它配件时以此工装为基准进行对其表面进行处理，对毛刺和凸起打磨找平。这操作。从现场装配效果来看，此方法是可行的。样可有效减小产品的应

8、力，防止后