張述強,吳彥波
(東方電氣(天津)風電葉片工程有限公司 天津300480)
腹板是復合材料風電葉片的關鍵結構件,是 PS殼體和 SS殼體聯(lián)結和傳遞載荷的關鍵部件。腹板型線數(shù)據(jù)是風電葉片制造過程中非常關鍵的數(shù)據(jù),直接決定著粘接縫隙是否滿足設計要求。新開發(fā)的葉型,其腹板型線經(jīng)理論計算得出,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,不符合設計要求。主要原因在于,腹板 PS側是葉片裝配的最后環(huán)節(jié),設計精度要求高(6±4mm)[1]。在受到模具形變、液壓翻轉不穩(wěn)定、主梁帽定位偏差、真空壓力差異、樹脂含量差別[2]等各方面因素的綜合作用下,PS側腹板型線很難一次達到設計要求。粘接厚度過小,會造成葉片無法合模;粘接縫隙過大,粘接劑剪切性能急劇下降,葉片性能降低,葉片制造成本也會上升。因此,腹板型線快速有效的調整,對行業(yè)發(fā)展具有積極意義。本文就腹板 PS側型線的調整方法進行研究,探討并提供規(guī)范的數(shù)據(jù)測量和調整方法。
腹板型線調整的基礎是有足夠準確的配合間隙數(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測量被擠壓后的橡皮泥厚度進行反映。在SS側殼體粘接區(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 PS殼體模具后對變形的橡皮泥數(shù)據(jù)進行測量。但測量工作量大,以單支60m長度的葉片為例,檢測一次粘接厚度的測量次數(shù)在800次以上。
為了提高準確率和工作效率,測量工具的選用非常重要。如果讀數(shù)不能快速直接讀取,脫離橡皮泥時可能會因卡尺張開而造成數(shù)據(jù)失真。應選用數(shù)顯游標卡尺進行橡皮泥厚度的測量,可以直接讀數(shù),效率高、精度高且誤差小。
在 SS殼體型線匹配的情況下,腹板與 SS殼體之前也要預留 2~3mm 的粘接縫隙。對于采用腹板擠壓工裝進行分步合模的葉型,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側要預留5mm的粘接劑縫隙??梢圆捎迷诟拱錝S側芯材的正下方粘接對應厚度的玻璃鋼墊片或粘接劑墊片來預留粘接縫隙。
由于腹板與 PS側殼體的最終裝配是在腹板與SS側殼體粘接之后進行,SS側腹板粘接以后試合模的橡皮泥數(shù)據(jù)更為接近真實數(shù)值。腹板與 SS殼體粘接前后,測量的數(shù)據(jù)存在較大偏差。經(jīng)過多次實踐證明,采用腹板未粘接到 SS殼體之前測量的數(shù)據(jù)進行型線調整,偏差較大,盡管反復調整也很難達到理想狀態(tài)。橡皮泥放置后也要再次檢查安放位置是否對應整米位置,如果出現(xiàn)偏差也會給后期的調整累積出比較大的誤差,效果也會大打折扣。
在測量橡皮泥數(shù)據(jù)后,結合間隙數(shù)據(jù)進行理論數(shù)據(jù)調整時,間隙以保留5mm為宜以進行增高或降低調整。拆除腹板模具擋邊的時候應當先將整米處的R角粘接劑清理后刻線,再以刻線為基準劃出調整線。驗證測量腹板總高以避免測量誤差。每次調整應當有質檢員進行驗收,以確保實施的準確性。
調整數(shù)據(jù)應當保留完整的換版記錄,便于在項目或葉型調整后及時恢復到上一次的最佳狀態(tài)而不至于造成更型后進行多次重復調整工作。要做到完整、系統(tǒng)、準確地保存數(shù)據(jù)應做到以下幾點:首先,數(shù)據(jù)換版后應留下PDF版本或者進行工作表保護;其次,版本命名應當包含葉型和日期兩個要素;最后,專人負責數(shù)據(jù)的存檔、保管以及備份。
腹板 PS側型線調整精度要求高,必須采用科學嚴謹?shù)墓ぷ鞣椒ǎ瑥臏y量工具的選擇到數(shù)據(jù)的測量,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。腹板型線調整方法的規(guī)范化,有利于新產(chǎn)品開發(fā)快速實現(xiàn)設計預期,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)品重量更趨于設計值。