风电叶片检测工艺卡

风电叶片检测工艺卡

一、风电叶片检测工艺概述

风电叶片检测工艺是通过一系列的非破坏性检测和破坏性检测手段,对风电叶片的材料、结构、工艺和性能进行全面评估和检测。其目的是发现叶片制造、加工和运输过程中可能存在的缺陷和隐患,保证叶片的质量和安全性达到设计要求。

二、风电叶片检测的关键要点

1. 材料检测

风电叶片通常采用复合材料制造,常见的材料有玻璃纤维增强塑料(GRP)和碳纤维增强塑料(CFRP)。材料检测包括对材料的成分、密度、强度、韧性等方面进行测试,以确保材料的质量和性能符合要求。

2. 结构检测

叶片的结构检测主要包括对叶片的外形、尺寸、曲率等进行检测。通过测量叶片的长度、宽度、厚度等参数,可以评估叶片的几何形状是否符合设计要求。同时,还可以利用光学测量技术对叶片的曲率进行定量测量,以评估曲率的分布是否均匀。

3. 工艺检测

工艺检测主要是针对叶片制造和加工过程中可能存在的问题进行检测。包括对叶片的铺层工艺、胶接工艺、固化工艺等进行评估和

检测,以确保叶片的制造工艺符合要求,并且不存在缺陷和隐患。

4. 性能检测

叶片的性能检测是对叶片的力学性能、动力学性能和气动性能进行全面评估。包括对叶片的强度、刚度、疲劳性能、振动特性、噪声特性等进行测试,以验证叶片的性能是否满足设计要求。

三、风电叶片检测的常用技术手段

1. 超声波检测

超声波检测是一种非破坏性检测技术,通过对叶片内部的超声波的传播和反射进行分析,可以检测出叶片内部的缺陷和隐患,如气泡、裂纹等。

2. 热红外检测

热红外检测利用红外相机对叶片进行扫描,通过检测叶片表面的温度分布,可以发现叶片表面的缺陷和隐患,如裂纹、脱层等。3. 振动测试

振动测试可以评估叶片的振动特性和动力学性能。通过对叶片施加激励,测量叶片的振动响应,可以判断叶片的刚度、阻尼和共振等特性。

4. 动态平衡测试

动态平衡测试是通过在叶片上安装传感器,测量叶片的振动响应和质量分布,以确定叶片是否存在不平衡现象,并进行相应的调整

和修正。

四、风电叶片检测的关键环节

风电叶片检测是一个复杂的过程,需要对叶片的材料、结构、工艺和性能进行全面评估和检测。在进行叶片检测时,需要注意以下几个关键环节:

1. 叶片的取样和准备

取样和准备是叶片检测的第一步,需要根据检测要求和标准,选择合适的叶片进行检测,并对叶片进行清洁和准备工作,以确保检测的准确性和可靠性。

2. 检测设备和工具的选择

风电叶片检测需要使用一系列的检测设备和工具,如超声波探测器、红外相机、振动传感器等。在选择检测设备和工具时,需要根据叶片的特点和检测要求进行合理选择,以保证检测的质量和效果。

3. 检测数据的采集和分析

在进行叶片检测时,需要采集大量的检测数据,并进行相应的数据分析和处理。通过对检测数据的分析,可以评估叶片的质量和性能,发现叶片存在的问题,并提出相应的改进措施。

4. 检测结果的评估和判定

在完成叶片检测后,需要对检测结果进行评估和判定。根据检测结果和标准要求,对叶片的质量和性能进行评估,判断叶片是否合

格,并提出相应的处理建议和措施。

风电叶片检测工艺卡是确保风电叶片质量和安全性的重要工作之一。通过合理选择检测手段和工具,严格执行检测工艺流程,可以保证风电叶片的质量和性能达到设计要求,并确保风力发电项目的高效和可靠运行。

风电叶片表面缺陷图像识别与无损检测

风电叶片表面缺陷图像识别与无损检测 随着清洁能源的不断发展,风能成为了一种重要的替代能源之一。风力发电机的叶片作为直接受力的部件扮演着重要的角色,其表面缺陷的识别与无损检测成为了保证风力发电机正常运行的关键之一。本文将探讨风电叶片表面缺陷图像识别与无损检测的相关技术和方法。 一、风电叶片表面缺陷的分类与特点 风电叶片表面缺陷主要包括裂纹、划痕、气泡等多种类型。这些缺陷会降低叶片的结构强度和 aerodynamic efficiency,进而影响风力发电机的发电效率和寿命。 1. 裂纹:裂纹是风电叶片最常见的表面缺陷之一,会导致叶片在高风速环境下的断裂。裂纹的形状、长度和深度对叶片的稳定性和完整性有重要影响。 2. 划痕:划痕是叶片表面产生的疤痕,可以通过纵向或横向划伤叶片表面。划痕的长度和宽度会使叶片的表面变得不光滑,从而降低了叶片的 aerodynamic efficiency 和寿命。 3. 气泡:叶片表面的气泡是由温度变化等原因导致的。气泡会使叶片表面变得不均匀,对风力发电机产生影响。 二、风电叶片表面缺陷图像识别技术

风电叶片表面缺陷图像识别技术是基于计算机视觉和图像处理的方法,通过对风电叶片表面图像的处理和分析,实现缺陷的自动识别与分类。 1. 图像采集:首先需要采集风电叶片表面的图像。传统的方法是使用摄像机对叶片表面进行拍摄,但这种方法需要人工操作,且存在误判的可能性。近年来,随着无人机技术的发展,可以使用无人机搭载的高分辨率相机对风电叶片进行高清晰度的图像采集。 2. 图像预处理:采集到的图像需要进行预处理,去除噪声和其他干扰因素。常见的图像预处理方法包括图像平滑、滤波、锐化等。 3. 特征提取:特征提取是图像识别的关键一步,通过提取图像的边缘、纹理、颜色等特征来区分不同的缺陷类型。常用的特征提取方法有边缘检测、纹理特征提取、颜色直方图等。 4. 分类模型:建立合适的分类模型用于风电叶片表面缺陷的识别。常用的分类模型包括支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)、卷积神经网络(CNN)等。 三、风电叶片表面缺陷的无损检测方法 除了基于图像识别的方法,还可以使用无损检测技术对风电叶片表面缺陷进行检测和评估。无损检测技术是一种不需要破坏叶片表面的方法,通过波束、声音、电磁波等信号的传播和反射来检测叶片内部的缺陷。

风力发电叶片无损检测技术 邢晓坡

风力发电叶片无损检测技术邢晓坡 摘要:风力发电具有资源再生、容量巨大、无污染、度电成本低等优点,是未 来电力的先进生产方向。在风力发电系统组成中,风力发电叶片是能量转化的关 键部件且故障率相对较高。为确保风电叶片在野外复杂气候条件下长期可靠运行,风电产业发展较快的国家或大的叶片制造商都建立了自己的叶片检测中心,同时,许多风机叶片生产厂家均迫切提出了建立叶片无损检测能力的需求。 关键词:风电叶片;缺陷;无损检测 1.概述 近年来,随着风电行业快速发展,风电机组不断朝着大型化趋势发展,叶片 的长度也不断增加,叶片的生产制造成本也越来越昂贵,其占整机总成本达到10%-15%。对于运行的机组,如果叶片出现质量问题,不仅修复和更换的成本昂贵,而且还会影响整个机组运行的稳定性和安全性,特别是对于大型海上风机叶片,其运输、吊装和维护的成本都很高。因而通过有效检测手段及早发现缺陷和 损伤是非常重要的,同时可以及时对叶片进行维护以免造成更大的事故。 针对风电叶片不同的缺陷和损伤形式,可以将风电叶片无损检测方法大致分 为静态无损检测和动态监测。对于叶片在生产、运输、安装过程中产生的缺陷损 伤通常采用静态无损检测方法;对于叶片在运行过程中即将发生的缺陷损伤,通常 采用动态监测方法进行监测和预判。目前,常用的静态无损检测方法有目视法、 敲击法、超声波检测法、激光散斑检测法、红外热成像检测、射线检测和微波等 方法;动态监测方法目前研究和关注相对较多的主要有声发射、光纤传感、加速度 传感、振动监测等方法。 2.风电叶片的主要缺陷 2.1缺陷类型与产生原因 受制造工艺、黏结工艺等随机因素的影响,风电叶片难免会带有孔隙、裂纹、分层、脱黏等结构缺陷。风电叶片的缺陷可能只是一种类型,也可能是好几种类 型的缺陷同时存在。缺陷产生的原因是多种多样的,可以归纳为以下几点:①工艺方面:叶片手糊成型过程中气泡排挤不完全;叶片灌注过程中树脂体系引入的 气泡,导致局部纤维未浸透;玻纤布层铺时出现褶皱,在灌注前没有发现和处理。 ②原材料方面:树脂与纤维浸润不良、芯材导流效果不良,不同的材料在结合部位经固化后存在明显界面。③使用方面:叶片的裂纹主要发生在粘接区域,分为胶粘剂本体裂纹和胶粘剂与叶片壳体粘接裂纹。产生的主要原因是外界冲击、环 境骤变、疲劳作用。裂纹在叶片运转一定时间后产生的频率较高。叶片整体是一 种复杂的层合板结构,由于各种干扰因素会产生分层现象。叶片的分层主要指纤 维层合板间的分层、芯材与纤维层合板间的分层。分层形成的原因有:树脂用量 不够、布层污染、真空泄压、二次成型。夹杂指叶片生产过程中引入非结构材料。夹杂的产生主要是主观因素,如:布层铺设时不慎落入的异物、灌注树脂中的异 物杂质。 2.2缺陷对材料性能的影响 2.2.1孔隙对性能的影响 孔隙问题是风电叶片成型工艺中普遍存在的问题,即使孔隙含量很小,对材 料的许多性能都会产生有害的影响。复合材料中的空隙主要影响材料的层间剪切 强度、纵向和横向弯曲强度与模量、纵向和横向拉伸强度与模量、压缩强度与模 量等性能[1]。Almeida等人通过试验证明,空隙的存在对材料的静态强度只有中

风电机组叶片检测现状与展望

风电机组叶片检测现状与展望 摘要:风机叶片工作在复杂的自然状况下,长期承受强风载荷、沙粒冲刷、 大气氧化、雷击以及潮湿空气腐蚀等恶劣环境;在运行过程中,还会受到交变载 荷的作用;因此,风机叶片会出现多种故障,如气孔、裂缝、磨损、腐蚀、碳化等。如果不及时的发现和处理这些故障,会使叶片受到严重的破坏,甚至折断, 导致机组故障停机,带来严重的经济损失。风机叶片出现这些损伤时,其变形、 应力、应变、温度以及材料特性等参数会发生明显的改变,可以通过检测叶片参 数的变化来反应叶片的损伤,及时对叶片进行维护,避免发生重大事故,因此稳 定可靠的叶片损伤故障检测技术对于风电行业稳定发展具有重要的意义。基于此,本篇文章对风电机组叶片检测现状与展望进行研究,以供参考。 关键词:风电机组;叶片;检测现状;展望分析 引言 过去四十年中,风力发电机的单机容量已大大增加,风力发电机的塔高和转 子直径相应增加了数倍。1980年风力发电机的最大单机功率为50kW;2020年 12MW的海上风电机组Haliade-X已经完成生产测试,其叶片长107米。然而,风 电设备不断的大型化,对检测技术的需求也越来越高。风力发电机工作环境复杂,叶片很容易受到损伤,未被及时发现的表面损伤如裂纹等扩展可能会导致对结构 造成不可逆损坏,甚至会导致塔架的损坏。风电系统的维护与检查程序日益复杂,目前已有的检测技术为风电场的正常平稳运行提供了一定的保障,但仍存在实时性、准确性等方面的不足,研究人员一直在进行不断探索。因此系统介绍风电机 组叶片损伤检测技术,综述其研究方法和成果,有助于促进该领域研究的发展。 1叶片状态检测与故障诊断现状 1.1光纤光栅传感检测技术

风电叶片的主要缺陷与无损检测技术评价

风电叶片的主要缺陷与无损检测技术评价 作者:吕智慧 来源:《城市建设理论研究》2014年第34期 摘要:风电叶片在生产、运输、安装以及运行过程中,缺陷损伤都不可避免的存在。因此,本文对风电叶片的生产过程、缺陷及无损检测技术进行了分析探讨。 关键词:风电叶片;缺陷;无损检测技术 中图分类号:C35文献标识码: A 一、叶片生产过程 叶片的生产过程大致有下料、大梁和翼梁制作、层铺、真空吸注、合模和起模、型修、检验配平出厂等工序。 1、下料 根据强度、工艺性、经济性要求选择主要复合材料和金属材料。基體树脂选用进口的真空导注专用环氧树脂,固化温度在80℃左右;增强材料选用国产玻璃纤维制品,国内产品可大量供应,成本低,而且质量可靠;结构粘接胶选用可室温固化的环氧树脂类粘接胶,进口或国产产品都有合适的产品;金属材料:主要是叶片连接金属件用材料,采用国产优质合金钢。除按照工艺设计要求准备主材料之外,下列准备工作也许格外注意以下几点。 螺栓套准备:堵盖、喷砂、缠丝、清洗、打压。配合打磨组下料:前后缘外补强、内补强(大梁)所用布。配合合模组下料:硫化阻尼板、斜纹布、海绵条、短切毡等。叶片下料:PV C泡沫板缝制、聚氨脂泡沫、粘接舌头、楔形条切割打磨。 2、大梁、翼梁制作 在大梁模具和翼梁模具上分别制作和组装大梁(前梁和后梁),制作和组装翼梁(也称梁盖),粘结组装制动梁,并制作叶尖和主体端头组件。其中的层铺和真空吸注、型修工艺参见后述有关叶片相关工艺。 3、层铺 在正式层铺之前,先要将模具准备好,包括:起模(撬开预离模装置,松模具锁紧装置,松螺栓套螺丝,吊半圆法兰)、清理副模(打蜡,铺脱模布)、清理半圆法兰、安装螺栓套、领料,然后再按照工艺要求逐层进行铺布并缝布。

风电叶片无损检测技术和标准现状研究

风电叶片无损检测技术和标准现状研究 摘要:通过在风电叶片检测过程中科学合理地应用无损检测技术,能够提高风电叶片的质量,保证风电叶片安全稳定运行。然而当前情况下,由于并没有建立健全完善、统一、规范的风电叶片无损检测标准,也没有对无损检测技术进行完善、优化,导致风电叶片无损检测的水平相对较低。本文对风电叶片无损检测技术和标准现状进行研究分析。 关键字:风电叶片;无损检测技术;标准现状 引言:当前情况下,在对风电叶片质量进行检测时,主要依靠人工操作通过目视法、敲击法对风电叶片进行检测,其对检测人员具备较高的要求,同时也无法对风电叶片中的隐蔽性缺陷进行准确判断、精确定位。因此,通过科学合理地在风电叶片检测过程中应用无损检测技术,能够快速高效地判断出风电叶片中存在的缺陷及位置,进而制定针对性的解决方案,提高风电叶片的质量,保证风电叶片能够安全稳定地运行。 一、风电叶片的缺陷类型 (一)生产制造类缺陷 当前情况下,由于我国风电叶片生产制造水平相对较低,没有实现自动化、机械化发展,主要依靠人工操作完成相应的风电叶片制作,进而导致风电叶片的质量相对较低。虽然在风电叶片制造过程中将部分环节由人工操作转变为机械操作、自动化操作,即使一定程度上减少了人工操作导致的质量问题,然而在风电叶片生产的其他各个环节依然需要依靠人工操作完成。假如工作人员专业素养、综合素养较低,则会在风电叶片制作过程中导致风电叶片产生制造类缺陷。通常情况下,大部分风电叶片的制造类生产缺陷属于隐蔽工程,依靠人工无法发现风电叶片存在的内部缺陷。 (二)运输损伤缺陷

随着科学技术的不断发展,风电叶片的尺寸、大小、体积逐渐增加,其通常 属于三超运输内容。假如在风电叶片运输过程中存在运输不当、安装操作不当, 都会导致风电叶片产生变形或者内部结构发生变化。通常情况下,由于风电叶片 在运输过程中受到硬物撞击,即使表面不会出现明显的变形、损伤,然而其内部 结构可能已经受到严重损坏,例如玻璃钢的分层破坏。以上破坏属于隐蔽性工程,无法通过肉眼观察到,假如没有及时对隐蔽性缺陷进行处理,则会导致风电叶片 在运行过程中存在严重的安全隐患,并缩短风电叶片的使用寿命。 (三)运行过程中出现缺陷 通常情况下,风电叶片具有较长的使用寿命,一般为20年,在此过程中随 着风电叶片不断运行,其负载增加,加上运行环境恶劣,导致其在不断加速、减速、停机过程中由于外界环境干扰,例如雷电、风霜、冰雪等,使得风电叶片在 运行过程中出现问题,导致微小的缺陷不断扩大,进而影响风电叶片正常稳定运行。 二、无损检测技术 (一)X射线检测技术 可以通过科学合理地应用X射线完成小交点、微交点的X射线源透射无损检 测工作,并可以结合光学技术、数字图像处理技术,将检测到的数据通过可视化 处理,显示在终端设备上。通常情况下,X射线检测技术被广泛应用于航天航空 复合材料检测领域以及风电叶片无损检测过程,通过科学合理地应用X射线检测 技术,能够快速识别风电叶片中存在的空泡、夹杂、体积缺陷等问题,同时也可 以对风电叶片中轻微褶皱问题进行及时、高效地检测。然而当前情况下,X射线 检测技术无法准确判断风电叶片中存在的裂纹、分层等现象。近几年来,随着X 射线检测技术的不断发展优化,可以结合实时成像技术对存在缺陷或者问题的风 电叶片进行高效检测、实时成像,从而在提高检测效率及质量的过程中,保证检 测出的结果更加具备精确性、准确性。 (二)超声波检测技术

风力发电机叶片工艺流程

风力发电机叶片制作工艺流程 传统能源资源的大量使用带来了许多的环境问题和社会问题,并且其存储量大大降低,因而风能作为一种清洁的可循环再生的能源,越来越受到世界各国的广泛关注。风力发电机叶片是接受风能的最主要部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证发电机组正常稳定运行的决定因素,其成本约为整个机组成本的15%-20%。根据“风机功价比法则”,风力发电机的功率与叶片长度的平方成正比,增加长度可以提高单机容量,但同时会造成发电机的体积和质量的增加,使其造价大幅度增加。并且,随着叶片的增大,刚度也成为主要问题。为了实现风力的大功率发电,既要减轻叶片的重量,又要满足强度与刚度要求,这就对叶片材料提出了很高的要求。 1 碳纤维在风力发电机叶片中的应用 叶片材料的发展经历了木制、铝合金的应用,进入了纤维复合材料时代。纤维材料比重轻,疲劳强度和机械性能好,能够承载恶劣环境条件和随机负荷,目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯(环氧)树脂。但随着大功率发电机组的发展,叶片长度不断增加,为了防止叶尖在极端风载下碰到塔架,就要求叶片具有更高的刚度。国外专家认为,玻璃纤维复合材料的性能已经趋于极限,不能满足大型叶片的要求,因此有效的办法是采用性能更佳的碳纤维复合材料。 1)提高叶片刚度,减轻叶片质量 碳纤维的密度比玻璃纤维小约30%,强度大40%,尤其是模量高3~8倍。大型叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。荷兰戴尔弗理工大学研究表明,一个旋转直径为120m的风机的叶片,由于梁的质量超过叶片总质量的一半,梁结构采用碳纤维,和采用全玻璃纤维的相比,质量可减轻40%左右;碳纤维复合材料叶片刚度是玻璃纤维复合材料叶片的2倍。据分析,采用碳纤维/玻璃纤维混杂增强方案,叶片可减轻20%~30%。Vesta Wind System 公司的V90型3.0 MW发电机的叶片长44m,采用碳纤维代替玻璃纤维的构件,叶片质量与该公司V80 型2.0MW发电机且为39m长的叶片质量相同。同样是34 m长的叶片,采用玻璃纤维增强聚脂树脂时质量为5800kg,采用玻璃纤维增强环氧树脂时质量为5200kg,而采用碳纤维增强环氧树脂时质量只有3800kg。其他的研究也表明,添加碳纤维所制得的风机叶片质量比采用玻璃纤维的轻约32%,而且成本下降约16%。 2)提高叶片抗疲劳性能 风机总是处在条件恶劣的环境中,并且24h处于工作状态。这就使材料易于受到损害。相关研究表明,碳纤维合成材料具有良好的抗疲劳特性,当与树脂材料混合时,则成为了风力机适应恶劣气候条件的最佳材料之一。 3)使风机的输出功率更平滑更均衡,提高风能利用效率 使用碳纤维后,叶片质量的降低和刚度的增加改善了叶片的空气动力学性能,减少对塔和轮轴的负载,从而使风机的输出功率更平滑更均衡,提高能量效率。同时,碳纤维叶片更薄,外形设计更有效,叶片更细长,也提高了能量的输出效率。 4)可制造低风速叶片 碳纤维的应用可以减少负载和增加叶片长度,从而制造适合于低风速地区的大直径风叶,使风能成本下降。 5)可制造自适应叶片 叶片装在发电机的轮轴上,叶片的角度可调。目前主动型调节风机的设计风速为13~15m/s(29~33英里/h),当风速超过时,则调节风叶斜度来分散超过的风力,防止对风机的损害。斜度控制系统对逐步改变的风速是有效的。但对狂风的反应太慢了,自适应的各向异性叶片可帮助斜度控制系统,在突然的、瞬间的和局部的风速改变时保持电流的稳定。自适应叶片充分利用了纤维增强材料的特性,能产生非对称性和各向异性的材料,采用弯曲/扭曲叶片设计,使叶片在强风中旋转时可减少瞬时负载。美国Sandia National Laboratories致力于自适应叶片研究,使1.5MW风机的发电成本降到4.9美分/(kW•h),价格可和燃料发电相比。 6)利用导电性能避免雷击

风电机组叶片损伤检测技术研究与进展

风电机组叶片损伤检测技术研究与进展 摘要:近年来,风电作为清洁、可再生的能源在社会上受到了极大的关注, 仅2020年度风电并网装机容量就达到了7237万千瓦,在新能源中增长率最大。 在风、电转化过程中,风机叶片扮演着捕获风能的重要角色。因长期承受风力、 旋转产生的不断变化的力,叶片可能会产生裂纹型缺陷。此外,叶片还会因为雨水、风沙的侵蚀产生腐蚀型缺陷。缺陷在形成之后,会随着时间推移逐渐扩大, 影响发电效率,甚至发生叶片断裂等安全事故。为避免此类事件发生,风电场需 要定期对风机叶片表面缺陷进行检测。传统检测采用人工高倍望远镜观察的方式,不仅效率低下,且漏报率较高。有时还要停机观察和确认,严重影响了风机发电 效益,因此利用人工智能技术提升检测的水平非常必要。本文主要分析风电机组 叶片损伤检测技术研究与进展。 关键词:风电机组;叶片损伤检测;进展 引言 风能作为清洁能源,风电在近几年实现高速发展,风力发电机容量快速增加、装机规模不断扩大。但伴随着风电行业的快速发展,风机的故障问题日益凸显, 因此对风电机组的各部分进行状态监测和故障诊断是十分必要的。叶片长期工作 在复杂的露天环境中,很容易发生故障,造成人员安全事故和巨大的经济损失。 因此对风机叶片的故障状态进行检测具有重要意义。 1、增压风机的工作原理 增压风机是用于抵抗烟气阻力,将烟气传输进入至脱硫程序使锅炉引风机出 口压力水平稳定的设备。由于锅炉系统增加了脱硫装置,由于脱硫装置的运行中,烟气脱硫的阻力十分大,引风机很难控制这种较大的烟气阻力,所以会安装增压 风机减轻引风机的工作压力,克服烟气阻力。所以锅炉需要增设增压风机作为辅 助工具,以帮助一风机对抗烟气阻力。增压风机其工作原理主要是通过联轴器获 得转动,进一步帮助主动轴进行转动。此时增压风机的主要动力齿轮开始工作,

风电叶片生产流程

风电叶片生产流程 一、概述 风电叶片是风力发电机组中非常重要的组成部分,其作用是将风能转 化为机械能,进而驱动发电机发电。叶片的制造工艺十分复杂,需要 经过多道工序才能完成。本文将从原材料的准备、叶片结构设计、模 具制造、叶片生产、质量检测等方面详细介绍风电叶片的生产流程。 二、原材料准备 1. 纤维增强复合材料(FRC):FRC是风电叶片最主要的原材料之一,其主要成分包括树脂和纤维。树脂通常采用环氧树脂或聚酯树脂,纤 维则有玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等多种类型。这些原材料需要经 过严格筛选和测试,确保其符合相关标准和要求。 2. 钢筋:钢筋是支撑叶片内部结构的重要材料,其质量直接影响到整 个叶片的强度和稳定性。钢筋需要符合国家标准,并经过专业检测和 验收。 3. 其他辅材:叶片生产过程中还需要使用一些辅材料,如填充物、硬 化剂、分离膜等。这些辅材料的选择和使用需要严格按照相关规定和

要求进行。 三、叶片结构设计 1. 叶片结构设计是风电叶片生产的重要环节,其目的是确定叶片的形状、尺寸、材料以及内部结构等。设计过程需要考虑多种因素,如气动性能、强度要求、制造工艺等。通常采用计算机辅助设计软件进行设计,并经过多轮模拟和优化。 2. 叶片结构主要包括叶片表面和内部结构两个部分。表面主要由纤维增强复合材料制成,内部结构则由钢筋和其他材料组成。内部结构的形状和布局对叶片的强度和稳定性有着重要影响。 四、模具制造 1. 模具制造是风电叶片生产中不可或缺的一环,其目的是为了将叶片原型复制出来。模具通常采用玻璃钢或金属材料制成,需要具备高精度和高强度的特点。模具制造需要经过多道工序,包括设计、加工、组装等。 2. 模具的设计需要根据叶片结构进行,通常采用CAD软件进行设计,并经过多轮模拟和优化。加工过程中需要使用各种机床和工具,如数控车床、铣床、钻床等,确保模具的精度和质量。

风力发电叶片工艺技术标准

风力发电叶片工艺技术标准 风力发电叶片是风力发电装置中的核心部件,它的设计和制造工艺直接影响整个风电设备的发电效率和稳定性。为了保证风力发电叶片的质量和性能,制定了一系列的工艺技术标准。以下是关于风力发电叶片工艺技术标准的一些要点。 首先,风力发电叶片的材料选择是关键。目前主要使用的材料有玻璃纤维、碳纤维和复合材料等。材料要求具有高强度、轻量化、耐腐蚀等特点。制造厂商需要根据不同的风力发电机型和设计要求选择合适的材料。 其次,叶片的设计和制造需要符合一定的标准。制定风力发电叶片的标准可以确保叶片的质量和性能。标准包括叶片的几何形状、结构设计、生产工艺等方面。例如,叶片的平均弯曲角度、扭转角度、压缩强度等参数都需要符合标准规定。 第三,制造过程中的工艺要求十分重要。一般的生产工艺包括模具制造、纤维布放置、树脂注塑、固化、表面处理等步骤。这些过程需要严格遵守标准,以确保叶片的质量和性能。例如,在纤维布放置过程中,要保证纤维布的层压均匀,避免出现纤维布过多或过少的情况。 同时,叶片的表面处理也是非常重要的一环。表面处理可以提高叶片的抗氧化和耐腐蚀能力,并减少空气动力学阻力。常用的表面处理方法包括涂覆、喷砂、抛光等。制定合适的表面处理标准可以保证叶片的表面质量和性能。

最后,风力发电叶片的检测和测试也是必不可少的环节。检测主要包括物理性能、化学成分、尺寸精度等方面的检测。常用的检测方法包括拉伸试验、扭矩试验、动平衡测试等。这些检测可以在叶片生产过程中发现问题,并及时采取措施进行修复和调整。 总之,风力发电叶片的工艺技术标准对于保证叶片的质量和性能非常重要。标准可以统一制造厂商的生产工艺,提高叶片的制造水平和可靠性。制定和遵守科学的标准可以减少制造过程中的问题和不良品的出现,降低质量风险。同时,标准化的生产可以提高生产效率,减少资源浪费,降低成本。

风电叶片质检工序步骤

风电叶片质检工序步骤 质检员:做好工序检验工作,及时纠正工序差错,保证过程质量,减 少返工、返修浪费;负责调查质量检验技术现状;参与质量分析、编制质 量控制计划,设计质量控制卡,确定质量控制点;负责确认质量事故现象,参与调查质量事故,分析质量事故原因,编制质量事故报告;负责产品质 量状态标识工作,严格控制不良品,确定质量问题、跟踪验证质量问题的 解决情况 1、模具清理叶片脱模后,用刀具清理模具上沾的真空膜以及残留的胶,或用吸胶毡擦拭模具上的粉层,擦拭干净后会用洁膜剂清理模具(通 常只是边缘)。2、脱模剂 模具清理好后,涂一层脱模剂,其固化需要等待一段时间方可铺层。 脱模剂的作用在于在模具表面形成一个致密层,使得模具更加容易和叶片 分离,达到脱模的效果。3、部件 整只叶片一般可分为蒙皮、主梁、翻边角、叶跟、粘接角等各个部件,其中主梁、翻边角、叶跟、粘接角等用专用模具进行制作。等将各个部件 制好后,在主模具上进行胶接组装在一起,合模后加压固化后制成一整只 叶片。4、主梁 主梁是在单独的模具上成型的,铺放主梁时需要工装对其进行精确定位,并保证经过打磨处理及表面清洁。主梁在切割车间转运到蒙皮车间后 需要人工脱模,然后要剥离脱模后残余的一些附着物。最后用布擦拭表面。 5、腹板

PVC泡沫有较高的剪切模量,组成的结构有良好的刚度特性,主要增 加截面刚度。上下两层纤维布,中间是泡沫板形成夹芯结构,铺放时需要 保证各块PVC板材之间连接紧密。 6、玻璃纤维铺层制作 首先铺脱模布,然后是覆盖整个模具的大布,叶根区域铺设错层,主 梁的错层与叶根错层镶嵌。主梁下面需要铺设连续毡,以便导流。主梁通 过工装定位后,两旁的轻木和泡沫的位置就有了基准,芯材的位置正确之后,才能保证前缘的单向布铺设正确。此过程需要注意铺放位置正确,搭 接尺寸足够。另外还需注意(抽真空时也要留意),叶根增强铺层有几十层,是最容易产生对结构强度影响比较大的褶皱的地方。7、真空材料纤维布铺设完成后,需要依次铺设脱模布、带孔隔离膜、导流网、导 流管和螺旋管、溢流管、一层真空、吸胶毡、二层真空。脱模布和隔离膜 主要起真空灌注工艺结束后更好地去除真空辅料的作用。导流网能更好地 排除真空体系中残留的空气,并且能够使树脂均匀地渗透到所生产产品各 部位,对灌注的效果和速度都有较大影响。在导流网上方布置有导流管, 导流管通过进胶盘连通进胶管;在远离且低于导流管的位置有流管,流管 连接抽气管,抽气管连接真空泵和压力表。在以上材料的上方盖至少一层 真空袋。打两层真空袋是为了确保抽真空的效果。一层真空上方可放吸胶 毡以加快抽真空。真空袋把整个产品密封起来,使得整个系统处于负压状态,以便达到真空灌注的工艺要求。8、粘接角工装 粘接角模具放置在第一层真空膜上,安装到壳体指定的工装位置固定,用真空灌注成型。9、真空灌注 当仪器显示系统达到额定负压值时,需要断开真空泵做气密性测试, 达到要求后才可进行下道工序;树脂必须严格按照比例配比;灌注过程中

风电叶片分析报告

风电叶片分析报告 1. 引言 风电叶片是风力发电机组中的核心部件,其设计和性能直接影响到风力发电机组的发电效率和可靠性。本报告旨在对风电叶片进行分析,评估其结构和性能,并提出改进建议。 2. 叶片结构分析 风电叶片通常由复合材料制成,具有复杂而精密的结构。在结构分析方面,主要包括以下几个方面: 2.1 叶片材料 叶片材料需要具有一定的强度和韧性,能够承受风力的冲击和动态载荷。常用的叶片材料有玻璃纤维增强塑料(GFRP)和碳纤维增强塑料(CFRP)等。这些材料具有轻质、高强度等优点,能够满足叶片的设计要求。 2.2 叶片结构 风电叶片的结构一般分为根部、中部和末端三个部分。根部连接到风力发电机组的主轴上,承受着较大的静态和动态载荷;中部是叶片的主体部分,负责转化风能为机械能;末端则起到平衡叶片的作用,减小振动和噪音。 2.3 叶片设计考虑因素 在叶片的设计过程中,需要考虑到以下因素: •叶片的空气动力学特性:包括叶片的气动外形、气动力学性能等。 •叶片的结构强度:受力分析、应力分析、振动模态分析等。 •叶片的制造成本和可靠性:考虑到材料成本、制造工艺等因素。 3. 叶片性能评估 对于风电叶片的性能评估,一般从以下几个方面进行分析: 3.1 叶片效率 叶片的效率是指叶片转化风能为机械能的能力。通过计算叶片的功率输出和风力的能量输入,可以评估叶片的效率。叶片的设计和气动外形对效率有重要影响。

3.2 叶片的安全性能 叶片在运行中需要承受较大的静态和动态载荷,因此叶片的安全性能是一个重要的评估指标。通过进行强度分析、振动分析等,可以评估叶片的安全性能。 3.3 叶片的可靠性 叶片的可靠性是指叶片在长期运行中的稳定性和可靠性。通过进行寿命分析、疲劳分析等,可以评估叶片的可靠性,并提出改进建议。 4. 叶片改进建议 基于以上的分析和评估结果,可以提出一些针对叶片改进的建议: •优化叶片的气动外形,提高叶片的效率。 •改进叶片的结构设计,增强叶片的强度和刚度。 •采用新型材料,提高叶片的轻量化和可靠性。 •完善叶片的制造工艺,降低制造成本和提高生产效率。 5. 结论 本报告对风电叶片进行了全面的分析和评估,并提出了相应的改进建议。通过对叶片的优化设计和改进,可以提高风力发电机组的发电效率和可靠性,为可再生能源的开发和利用做出贡献。 以上就是对风电叶片分析的报告,希望对相关领域的研究和应用有所启发。

浅谈风电叶片的特点及制造工艺

浅谈风电叶片的特点及制造工艺 风电叶片是风力发电装置中的核心部件之一,主要起到捕捉风能并转换为机械能的作用。风电叶片具有以下几个特点: 1. 大尺寸:风电叶片通常具有较大的尺寸,一般在30至60米左右。这是因为风力发电需要捕捉到足够的风能才能产生可观的电能输出,而大尺寸的叶片可以捕捉到更大的风能。 2. 轻量化:为了降低叶片的受力和减轻整个装置的重量,风电叶片通常采用轻量化 设计。选用轻质材料和结构优化技术可以在保持足够强度的情况下降低叶片的重量,提高整体效率。 3. 强度和刚度要求高:风电叶片在运行时会受到风压和机械载荷的作用,因此需要 具备足够的强度和刚度来抵抗这些作用力。叶片材料需要具备良好的疲劳强度和刚度,以保证长期运行时的可靠性和稳定性。 4. 抗风险能力强:由于受风力的影响,风电叶片容易产生弯曲、振动和疲劳破裂等 问题。风电叶片需要具备良好的抗风险能力,以防止叶片因风力过大而损坏。 风电叶片的制造工艺主要包括以下几个步骤: 1. 材料选择:风电叶片通常采用玻璃纤维增强塑料(GRP)或碳纤维增强塑料(CRP)作为主要材料。这些材料具有良好的抗风险能力和轻量化特点,能满足叶片的使用要求。 2. 叶片设计:根据具体的风力发电装置和使用环境要求,进行叶片的设计工作。设 计需要考虑到叶片的几何形状、尺寸、强度和刚度等因素,以及风阻和噪音等问题。 3. 模具制备:根据设计要求,制备叶片所需的模具。模具制备需要具备高精度和高 稳定性,以确保叶片能够保持一致的性能和质量。 4. 压制成型:通过将玻璃纤维布或碳纤维布覆盖在模具上,并经过预浸胶和树脂浸 渍处理,然后进行真空压制或压力压制,使得叶片得以成型。 5. 后续处理:成型后的叶片需要进行后续处理工艺。包括修整、打磨、上漆等,以 提升叶片表面的光滑度和耐候性。 6. 质量检验:对成品叶片进行质量检验。主要包括外观质量、尺寸精度、强度和刚 度等方面的测试,以确保叶片的质量符合设计要求。

简述风电叶片检测常用的应变传感器及其安装方法

简述风电叶片检测常用的应变传感器及 其 中科国风科技有限公司 摘要:风电叶片是风力发电设备的重要组成部分,风电叶片生产制造及运行 过程中的缺陷及故障极大的影响了风机的运行效率和安全,为此需对叶片进行检 测及监控。本文主要介绍了风电叶片应力检测中使用到的传统电阻应变片式传感 器及光纤光栅式传感器的基本原理,着重介绍了更为先进的光纤光栅传感器安装 的注意事项,为相关领域的生产及科研人员提供参考。 关键词:风电叶片;检测;电阻应变片;光纤光栅传感器 1.引言 风能是绿色的可再生能源,有良好的发展前景。我国可开发的风能潜力巨大,资源丰富,总的风能可开发量约有1000~1500GW,在国家能源供给中发挥了越来 越重要的作用,尤其在“碳中和、碳达峰”的“双碳”目标下,风电更具潜力, 必将成为未来能源结构中重要的组成部分。而风机叶片是风电机组的核心部件, 一般由玻璃纤维复合材料制成,因其制造工艺的复杂性,在成型过程中难免会出 现缺陷;此外,由于工作环境的恶劣性与工况的复杂多变性,在运行过程中也会 出现不同程度的损伤。由于风电场大多位于偏远地区,且叶片位于高空,体型巨大,难以安排专人时刻监控叶片运行状态,不能及时发现早期故障易使故障程度 加剧,故需使用传感器等测量设备在叶片的安装运行过程中进行检测与监控,应 变做为结构健康检测或监测最基础的测量参数,是进行其他参数测量的基础。 2.风电叶片应变检测传感器类型、基本原理及优缺点 1. a. b.

电阻应变片式传感器基本原理 电阻应变片基于应变效应制作的一种应力传感器。其测量原理为:金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外,还与金属丝的长度,横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上,当构件受力变形时,金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化,进而发生电阻变化,这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。 图2.1 电阻应变片式传感器示意图 2.2光纤光栅式应变传感器基本原理 光纤光栅是光纤波导介质中物理结构呈周期性分布,用来改变光在其中传播行径的一种光子器件。光纤布拉格光栅(FBG)是最普遍的一种波长调制型光纤光栅传感器。被测量(应变、温度等)的变化引起光纤光栅中心波长的变化,光纤光栅中心波长的变化与被测量之间具有确定的数学关系,只要准确测量出波长的偏移量,就可以计算出传感器所受应变、温度以及它们的变化量。这种测量方法思路简单,操作方便,可靠性高[1]。 光纤光栅技术是利用紫外曝光技术在光纤芯中引起折射率的周期性变化而形成的。光纤光栅中折射率分布的周期性结构,导致某一特定波长光的反射,从而形成光纤光栅的反射谱。光纤光栅应力传感器通常是将光纤光栅附着在某一弹性体上,同时进行保护封装。反射光的波长对温度、应力和应变非常敏感,当弹性体受到压力时时, 光纤光栅与弹性体一起发生应变,导致光纤光栅反射光的峰值波长漂移,通过对波长漂移量的度量来实现对温度、应力和应变的感测。

风电叶片监造手册

风电叶片监造质量控制 摘要:叶片是风电机组的关键配件,文中对叶片的质量控制项点进行初步探讨,并从原材料、生产过程和成品检查三个方面进行分析。原材料从玻璃纤维布、灌注树脂、粘接胶、油漆等几个主要方面进行探讨;生产过程从成型、合模、切边打孔、油漆喷涂等主要工艺流程方面进行探讨;成品检查主要从相关尺寸和内、外外表外观进行探讨。 Wind-power blades supervision quality control The author:Gaoming Ye 〔The company:CNR Wind Turbine CO., LTD. Add:CNR Jinan High-tech Industrial Zone,Century Avenue 3666,Jinan,Shandong,China, P.C.:205104〕 Abstract:Blade is the key to wind turbine parts, this paper to control the quality of blade point discusses, from the three aspects of raw materials, production process and finished goods inspection were analyzed. Raw materials from the glass fiber cloth, resin, adhesive glue, paint and so on several main aspects were discussed; Production process from molding, punching and trimming, discusses the main technological processes such as paint spraying; Product inspection mainly from the related dimensions and discusses the interior and exterior appearance. Keywords:Wind-power blades quality control 1 引言 风电叶片作为风力发电机的关键部件,其运行稳定性将直接影响风力发电机的正常工作。风

风电叶片前缘胶接结构超声检测技术-机电科技论文-工业论文

风电叶片前缘胶接结构超声检测技术-机电科技论文-工业论文 ——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印—— 摘要:风电叶片前缘为胶接结构,胶接质量的优劣直接影响到叶片的使用寿命。应用超声脉冲回波法对风电叶片前缘胶接结构进行检测,并通过CIVA仿真分析了探头频率对胶接结构超声检测结果的影响。试验采用设计的超声波双晶探头对风电叶片前缘试块进行了检测。分析结果表明,超声波双晶探头能够接收到明显的胶接区域缺陷回波,可以方便地实现风电叶片前缘胶接结构的检测。 关键词:风电叶片;超声检测;仿真分析;无损检测;胶接结构 风能作为一种快速发展的可再生清洁能源,其开发利用越来越受到世界各国的重视。截止2014年底,全球风电累计装机容量达到371GW [1]。风电叶片是风力发电机的基础和关键部件之一,其价值约占装机总成本的20%,其合理的设计、可靠的质量是决定风电机组性能好

坏的关键因素[2]。风电叶片一般由纤维增强复合材料制造,来提高其比强度、比模量和抗疲劳性能。受制造工艺、成型工艺及粘接工艺的影响,风电叶片难免会出现分层、裂纹、脱粘等结构缺陷。如果这些缺陷不能够在叶片出厂前及时检测及修复,在风电叶片服役过程中将会导致结构损伤的产生、累计及扩展,最终导致叶片的失效。因此,风电叶片结构质量的控制是保证叶片性能的关键[3]。 1风电叶片结构及其常见缺陷 风电叶片的制造一般采用半成型合模技术,即压力侧与吸力侧分别成型,并通过结构胶进行粘接[4]。如图1所示为风电叶片截面图,图中压力侧与吸力侧的前后缘、大梁与腹板均用粘接工艺进行连接。根据目前大部分风场运行风电叶片事故分析,叶片粘接开裂问题最多,因此粘接质量是影响叶片质量的重要因素。风电叶片在生产制造过程中会产生脱粘、缺胶、分层和夹杂等典型缺陷。脱粘缺陷主要是指叶片前后缘、大梁与腹板未被粘上的区域。缺胶缺陷主要是由于粘接剂用量不足造成的;分层缺陷是层板中不同层之间存在的局部的明显分离;夹杂缺陷的产生主要是由于加工过程中的异物混入[6]。风电叶

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