兆瓦級(jí)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)用玻璃鋼葉片拉擠設(shè)備

　　摘要葉片是風(fēng)力發(fā)電裝置的關(guān)鍵和核心部分，玻璃鋼是風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的首選材料，玻璃鋼葉片多采用拉擠工藝的方法生產(chǎn)。葉片的質(zhì)量與材料的配方、加熱溫度、拉擠速度和拉機(jī)過程中的運(yùn)動(dòng)平衡性有關(guān)，設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的拉擠設(shè)備是保證葉片質(zhì)量的關(guān)鍵。

　　1 引 言

　　隨著能源問題和環(huán)境問題的日益突出，作為一種清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電越來越受到人們的重視。風(fēng)力發(fā)電機(jī)依其旋轉(zhuǎn)軸的方向分水平軸式和垂直軸式兩種形式，水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪需隨風(fēng)向變化而調(diào)整位置，還要考慮大型葉輪的動(dòng)平衡問題，垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪不必隨風(fēng)向改變而調(diào)整位置，也沒有葉輪的動(dòng)平衡問題，設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，但其系統(tǒng)抽取風(fēng)能系數(shù)小，同等發(fā)電量下葉片尺寸大。

　　為了減輕葉片重量同時(shí)又保證強(qiáng)度和剛度等要求，玻璃纖維增強(qiáng)聚酯復(fù)合材料---簡(jiǎn)稱玻璃鋼成為制造葉片的首選材料。在水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，葉片截面為漸變型，長(zhǎng)度最長(zhǎng)為30-40米（用于兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)上），目前國(guó)外生產(chǎn)廠家多采用預(yù)沁和手工糊制的方法生產(chǎn)（國(guó)內(nèi)用葉片95%為進(jìn)口），其生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)效率低，嚴(yán)重制約了大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量。大垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，葉片為魚骨型不變截面，且不需考慮轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡問題，可采用拉擠工藝方法生產(chǎn)。

　　拉擠工藝對(duì)材料的配方和拉制工藝過程要求非常嚴(yán)格，國(guó)際上目前只能拉擠出600-700mm寬的葉片，用于千瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)上。用于兆瓦級(jí)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的葉片截面尺寸為1400mm*252mm，壁厚6mm，長(zhǎng)度為80-120米，屬于薄壁中空超大型型材，拉制這種葉片屬國(guó)際首創(chuàng)。

　　2 葉片的截面形狀及特點(diǎn)

　?。?）葉片的截面形狀為魚骨型不變截面，葉片寬高尺寸為1400mm*252mm，壁厚6mm.（2）特點(diǎn)該葉片屬超大型薄壁中空多腔異型材。

　　3 葉片拉擠設(shè)備

　　3.1 拉擠設(shè)備的主要參數(shù)

　　最大牽引力160T、最大夾緊力480T牽引速度0.16-16mm/s.

　　3.2 拉擠設(shè)備

　　如圖1所示。兆瓦級(jí)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)用玻璃鋼葉片拉擠設(shè)備主要由紗架、侵膠槽、預(yù)成型設(shè)備、模具、中央泵站、交替式牽引機(jī)車等組成。

　　3.3 拉擠成型工藝過程

　　連續(xù)的玻璃纖維從紗架上引出后，經(jīng)排紗器時(shí)入侵膠槽侵透樹脂液，連同玻璃纖維連續(xù)氈、玻纖或化纖表面氈等增強(qiáng)材料一起進(jìn)入預(yù)成型模具，將多余樹脂和氣泡排出，然后再進(jìn)入加熱的型材模具，在模具中升溫固化，固化后的制品再由牽引機(jī)連續(xù)不斷的從模具中拉出，最后由切割機(jī)定長(zhǎng)切斷。