風力發(fā)電機艙罩制造工藝

機艙罩成型工藝的選擇應(yīng)滿足材料性能、產(chǎn)品質(zhì)量、制造成本、生產(chǎn)效率等要求，并且需要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小來選擇合適的工藝，工藝選取直接決定了機艙罩成品質(zhì)量的優(yōu)劣。玻璃鋼機艙罩常用的成型工藝有手糊成型工藝、真空袋成型工藝、LRTM成型工藝和噴射成型工藝等。工藝選擇可根據(jù)機艙罩外形尺寸、結(jié)構(gòu)形狀、模具型式、模具成本、制品表面質(zhì)量、制品要求厚度精度等方面綜合考慮，依據(jù)實際情況選擇最優(yōu)的成型工藝。

機艙罩作為風力發(fā)電機組的重要部件，是風力發(fā)電機組的防護結(jié)構(gòu)，使風力發(fā)電機組能在惡劣的氣象環(huán)境中正常工作，保護內(nèi)部設(shè)備和人員不受風、雨、雪、鹽霧、紫外輻射等外部環(huán)境因素的侵害。在這種環(huán)境條件下，要保證風電機組正常工作20年，就要求機艙罩具有高質(zhì)量、高可靠性。

機艙罩產(chǎn)品體積大，所需的附屬配件多。復雜型號機艙罩配件多達數(shù)十件，只有達到將上述所有部件完整地組合成一個有機的整體，才能夠交付用戶方使用。

玻璃鋼具有質(zhì)量輕、強度高、耐化學腐蝕、電絕緣、透微波等許多優(yōu)良性能，而且成型方法簡單，可以一次成型各種大型或具有復雜構(gòu)型的制品。聚酯玻璃鋼的比強度高于型鋼、硬鋁和杉木，但比模量較低。經(jīng)過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以彌補其彈性模量的不足，而且充分發(fā)揮其比強度以及其他優(yōu)良性能。考慮到機艙罩的性能要求選擇玻璃鋼作為合適的材料，制造機艙罩的玻璃鋼是由不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維增強材料構(gòu)成的。

不飽和聚酯樹脂

不飽和聚酯樹脂具有粘度低，易浸透增強材料，外觀色澤淺，可調(diào)節(jié)粘度和凝膠、固化時間，固化后的樹脂綜合性能良好，具有很好的韌性、耐酸性、耐腐蝕性、耐老化性。并且價格相對便宜、品種多的特點。

玻璃纖維增強材料

玻璃纖維增強材料是玻璃鋼的主要承力材料，它能大幅度提高樹脂的強度和彈性模量，而且能減少復合材料成型過程中的收縮，提高熱變形溫度。E玻璃纖維是一種鋁硼硅酸鹽纖維，其堿金屬氧化物的含量小于0.8%。這種纖維具有較高的強度，較好的耐老化性和優(yōu)良的電性能。其缺點是易被無機酸侵蝕，廣泛用于強度和耐水性要求較高的玻璃鋼制品。玻璃纖維增強材料的選用要根據(jù)制品的性能要求，如力學性能、耐熱性能、耐腐蝕性能、電性能等，以及制品的成型工藝和成本要求來確定的。應(yīng)注意選用的玻璃纖維及其織物應(yīng)當容易被樹脂浸潤；有較好的形變性，以滿足復雜形狀制品的成型需要；滿足制品的性能要求，在滿足性能要求的前提下價格便宜。

模具是機艙罩成型工藝中的主要裝備，模具的結(jié)構(gòu)形式、強度、表面質(zhì)量對機艙罩制品的質(zhì)量、生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率有非常大的影響。故模具的制造需要符合以下基本原則：

（1）模具首先要符合制品設(shè)計的精度要求。變形小、精度高的模具可保證制品尺寸準確，因此，對尺寸精度要求高的制品，一般根據(jù)經(jīng)驗給出收縮余量和變形余量。

（2）模具要有足夠的強度和剛度。足夠的強度和剛度可以減少模具的變形，并且在產(chǎn)品制造過程中減少起模、搬運等外力對模具的的損壞，延長模具的使用壽命。

（3）模具要易于使用，方便脫模，目前多數(shù)機艙罩的尺寸非常大，如2.0MW機組的機艙罩模具長度有17m左右，寬度和高度達到4-6m，而6.0MW機組機艙罩尺寸將更大。因此，在模具設(shè)計時要充分考慮產(chǎn)品的制造和脫模方式，設(shè)置相應(yīng)的脫模角度和機構(gòu)來提高生產(chǎn)效率。

（4）根據(jù)機艙罩產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量要求選擇合適的模具材料。模具一般均比較昂貴，故選用不同的材料對模具的質(zhì)量和成本影響巨大，所以應(yīng)結(jié)合模具本身造價和使用壽命進行材料選擇。

(1)根據(jù)設(shè)計所需力學性能數(shù)據(jù)選用合理的基體材料和增強材料;

(2)因該產(chǎn)品使用周期長、環(huán)境惡劣,選用的產(chǎn)品膠衣應(yīng)具備耐老化性能;

(3)根據(jù)產(chǎn)品的厚度進行鋪層設(shè)計,以此確定合理的生產(chǎn)工藝;

(4)增強材料的鋪覆和搭接應(yīng)嚴格進行控制;

(5)對產(chǎn)品后續(xù)補強和檢修部件尺寸進行控制,避免影響裝機過程中相關(guān)配合的干涉；

6)對拼裝合模過程中尺寸進行控制,以保證生產(chǎn)產(chǎn)品的通用性;

(7)對產(chǎn)品制作工藝進行宣貫。

在目前風力發(fā)電市場日益擴大并且產(chǎn)品競爭激烈的環(huán)境下，只有高質(zhì)量的產(chǎn)品才能生存，加上機艙罩產(chǎn)品本身形體大，工序多，部件復雜，配合尺寸多，公差小。這就要求檢驗需全程跟蹤，不論是從模具的設(shè)計制作，還是原材料的進貨檢驗，都必須嚴格控制，首先編制合理的檢驗流程，對關(guān)鍵工位進行關(guān)鍵點的控制，編制并填寫相關(guān)的檢驗記錄單和轉(zhuǎn)序卡。根據(jù)這些情況，并對各個環(huán)節(jié)設(shè)置專門的質(zhì)檢員，對每個關(guān)鍵工序進行過程監(jiān)督檢驗，配合中的關(guān)鍵尺寸設(shè)計檢驗記錄表，這樣就對產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)提供保證。

被修訂標準號Replaced Standard

采用國際標準Adopted International Standard

采用國際標準號Adopted International Standard No

采用程度Application Degree

采標名稱Adopted International Standard Name

標準類別Plan Name in English 產(chǎn)品

國際標準分類號(ICS) 83.120

計劃完成年限Suppose to Be Finished Year 2011年

完成時間Achievement Time

所處階段Plan Phase Plan Phase 起草階段

國家標準號Standard No.

備注Remark 國標委綜合 國標委綜合[2009]59號

起草單位Drafting Committee 常州伯龍三維復合材料有限公司、北京玻璃鋼研究設(shè)計院

主管部門Governor 中國建筑材料聯(lián)合會

歸口單位Technical Committees 39 全國纖維增強塑料標準化技術(shù)委員會