本發(fā)明專利技術(shù)涉及多層結(jié)構(gòu)在風(fēng)力發(fā)電站轉(zhuǎn)子葉片的制造中的應(yīng)用，以及用于風(fēng)力發(fā)電站的轉(zhuǎn)子葉片。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及多層結(jié)構(gòu)(Schichtaufbauten)在風(fēng)力發(fā)電站用的轉(zhuǎn)子葉片(Rotorblatter)的制造中的應(yīng)用以及風(fēng)力發(fā)電站用的轉(zhuǎn)子葉片。
技術(shù)介紹
風(fēng)能正變得日益重要，因此，風(fēng)力發(fā)電站、特別是轉(zhuǎn)子葉片及其制造得到了廣泛的研究和進一步的發(fā)展。其中，主要關(guān)注所制造的轉(zhuǎn)子葉片的質(zhì)量和成本有利的制造。迄今已知的風(fēng)力發(fā)電站用的轉(zhuǎn)子葉片是由基于樹脂作為基質(zhì)材料如聚酯樹脂(UP)、乙烯基酯樹月旨(VE)、環(huán)氧樹脂(EP)的纖維增強的塑料構(gòu)成。主要這樣來制造葉片，即在每一情況下以單塊制造下半葉片和上半葉片。然后彼此相疊地置放兩個半片葉片并且將它們膠粘。斜撐或弦桿被一起粘合以便加固。 在半片葉片的制造中，首先制造必須完全固化的纖維復(fù)合材料。固化工序十分耗時，對于整體的快速生產(chǎn)是不利的。由上述樹脂制成的風(fēng)力發(fā)電站用轉(zhuǎn)子葉片通常是通過手工層壓、通過預(yù)浸料技術(shù)輔助的手工層壓、通過纏繞法或真空輔助浸潰法制成。在手工層壓中，先通過將脫模劑和/或任選地將膠衣(Gelcoat)施加到模具表面，以準備模具。接著，相繼將單向或二軸向取向的玻璃紗網(wǎng)(Glasgelege)放置在模具中。然后把樹脂施加到紗網(wǎng)上并且手動通過輥子壓入紗網(wǎng)中。該步驟可以適宜地經(jīng)常重復(fù)。另外還可以加入作為加固材料的弦桿以及其他部件例如避雷裝置。在第一層玻璃纖維強化層上施加所謂的隔片層，通常由西印度輕木、聚氯乙烯(PVC)泡沫或聚氨酯(TOR)泡沫構(gòu)成，并且涂覆與第一層類似的第二層玻璃纖維強化層。盡管這種方法具有以下優(yōu)勢，即機器投資低，誤差識別和可能的修正方法簡單，然而，制造的人工成本過于高昂，因此，該方法的成本極高，并且長的制造時間還會帶來更多的誤差和為確保質(zhì)量更大的投入。通過預(yù)浸料技術(shù)輔助的手工層壓法與簡單的手工層壓法類似。其中，除模具外，還要制造所謂的預(yù)浸料(用樹脂浸潰而預(yù)先制備的玻璃絲網(wǎng)(Glasmatte))，并將其定位在轉(zhuǎn)子葉片模具中。盡管相對于簡單手工層壓而進行的用于制造預(yù)浸料的半自動化會給轉(zhuǎn)子制造帶來更佳的質(zhì)量恒定性，然而，為了保護作業(yè)人員不受到液態(tài)的樹脂混合物所含的易揮發(fā)的化合物的危害，也需要不可忽視的投入(工作場所安全性等)。在樹脂注射法(也被稱為“樹脂傳遞模塑”(RTM)或“真空輔助樹脂傳遞模塑”(VARTM)或“SCRMP工藝”(Seemann復(fù)合樹脂浸潰模塑工藝)中，通過施加脫模劑和可能的膠衣來準備模具。接著，按照精確的制造計劃將干燥的纖維墊置在模具中。第一插入層之后提供了轉(zhuǎn)子葉片的向外置放的層。然后，置入間隔材料，再在其上放置纖維墊，其進而構(gòu)成制成的半個轉(zhuǎn)子/半個轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)層。再用真空密封的膜嚴密地密封整個模具。在于各個位置將樹脂注射進模具(薄膜與模具之間的空間)前，從所準備的模具中的纖維墊和間隔材料中抽出空氣。這一方法具有-如上述兩個方法-以下不足，即在構(gòu)件脫模前所必需的固化時間極長，為多達12小時，因此大大限制了設(shè)備的生產(chǎn)率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)所基于的目的在于，提供轉(zhuǎn)子葉片，其既不存在上述不足，同時也能成本有利的在更短的時間內(nèi)制成。出人意料地，上述目的可由此實現(xiàn)，即以聚氨酯替代上述樹脂作為塑料來制造轉(zhuǎn)子葉片。根據(jù)本專利技術(shù)，特別是在轉(zhuǎn)子葉片的外殼中使用聚氨酯作為塑料；外殼中所用的纖維層被施加這種材料。本專利技術(shù)涉及風(fēng)力發(fā)電站的轉(zhuǎn)子葉片，其具有至少部分地由具有下列層的多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的外殼 a)脫模劑層b)任選的膠衣層 c)經(jīng)過塑料處理的纖維層d)任選的隔片層e)配有塑料的纖維層f)任選的塑料膜并且其特征在于，將聚氨酯用作所述塑料。本專利技術(shù)還涉及一種用于制造根據(jù)本專利技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電站用的轉(zhuǎn)子葉片的方法，所述葉片具有至少部分地由具有下列層的多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的外殼a)脫模劑層b)任選的膠衣層c)經(jīng)過塑料處理的纖維層d)任選的隔片層e)配有塑料的纖維層f)任選的塑料膜其特征在于，所述纖維層用供制造作為塑料的聚氨酯用的反應(yīng)混合物處理。本專利技術(shù)還涉及多層結(jié)構(gòu)在風(fēng)力發(fā)電站用的轉(zhuǎn)子葉片的制造中的應(yīng)用，其中的多層結(jié)構(gòu)包括下列層a)脫模劑層b)任選的膠衣層c)經(jīng)過塑料處理的纖維層d)任選的隔片層e)配有塑料的纖維層f)任選的塑料膜其特征在于，將聚氨酯用作塑料。優(yōu)選將含硅或含蠟的脫模劑用于脫模劑層。這由文獻中已知。膠衣層優(yōu)選由聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂構(gòu)成。可優(yōu)選將玻璃纖維亂絲層、玻璃纖維織物和玻璃纖維紗網(wǎng)、裁斷或碾碎的玻璃纖維或礦物纖維以及基于聚合物纖維、礦物纖維、碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維的纖維墊、纖維非織造物與纖維針織物及其混合物、特別優(yōu)選將玻璃纖維墊或玻璃纖維非織造物用作纖維層。優(yōu)選將塑料泡沫、木材或金屬用作隔片層。任選使用的塑料膜可以在轉(zhuǎn)子葉片的制造中保留下來作為外殼中的層，或者其可在半個轉(zhuǎn)子葉片脫模時除去。塑料膜尤其用于在填充液態(tài)的樹脂混合物前在真空抽吸的制造工序中密封模具半殼，其中所述模具半殼已經(jīng)設(shè)有上述層。使用聚氨酯作為塑料。通過具有至少兩個對異氰酸酯呈反應(yīng)性的氫原子的化合物與多異氰酸酯的反應(yīng)可得到聚氨酯。由異氰酸酯組份和具有至少兩個對異氰酸酯呈反應(yīng)性的氫原子的化合物組成的反應(yīng)混合物被注入預(yù)先準備的已抽真空的多層結(jié)構(gòu)中。通常考慮使用這樣的化合物作為具有至少兩個對異氰酸酯呈反應(yīng)性的氫原子的化合物，其在分子中帶有兩個或更多個反應(yīng)性基團，例如OH基團、SH基團、NH基團、NH2基團以及CH酸基團。優(yōu)選使用聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，尤其優(yōu)選使用聚醚多元醇。多元醇制劑優(yōu)選作為多元醇包含這樣的多元醇，其具有200至1830mg KOH/g的、優(yōu)選300至IOOOmg KOH/g、尤其優(yōu)選為350至500mg KOH/g的羥值。多元醇的粘度優(yōu)選彡800mPas (在25°C )。優(yōu)選多元醇具有至少60%的仲羥基，優(yōu)選至少80%的仲羥基，尤其優(yōu)選為90%的仲羥基。尤其優(yōu)選基于環(huán)氧丙烷的聚醚多元醇。 使用常見的脂肪族的、脂環(huán)族以及特別是芳香族的二異氰酸酯和/或多異氰酸酯作為多異氰酸酯組份。合適的多異氰酸酯的實例為1，4_亞丁基二異氰酸酯、1，5_戊烷二異氰酸酯、1，6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、2，2，4-和/或2，4，4_三甲基六亞甲基二異氰酸酯、雙(4，4 異氰酸根合環(huán)己基)甲烷或其與其他異構(gòu)體的混合物、I，4-亞環(huán)己基二異氰酸酯、I，4-苯二異氰酸酯、2，4-和/或2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、1，5-萘二異氰酸酯、2，2 和/或2，4 和/或4，4 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和/或其高級同系物(pMDI)、l，3和/或1，4_雙-(2-異氰酸根合丙-2-基)-苯(TMXDI)、1，3-(雙異氰酸根合甲基)苯(XDI)。優(yōu)選用二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、特別是由二苯基甲烷二異氰酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯(pMDI)組成的混合物作為異氰酸酯。所述由二苯基甲烷二異氰酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯(PMDI)組成的混合物優(yōu)選的單體含量為40至100重量％，優(yōu)選為50至90重量％，尤其優(yōu)選為60至80重量％。所用的多異氰酸酯的NCO含量應(yīng)優(yōu)選超過25重量％，優(yōu)選超過30重量％，尤其優(yōu)選超過31.4重量％。使用的MDI優(yōu)選應(yīng)具有共至少3重量％，優(yōu)選為至少20重量％，尤其優(yōu)選本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：D·帕斯曼，K·弗蘭肯，S·林德納，
申請(專利權(quán))人：拜爾知識產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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