大型风电叶片叶根柔性楔形条的应用开发_南京海拓.pdf

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1、大型风电叶片叶根柔性楔形条的应用开发刁 伟 2025年3月 风电叶片叶根用楔形条的发展及未来大型风电叶片叶根用柔性楔形条的应用开发南京海拓复合材料有限责任公司简介风电叶片叶根用楔形条的发展及未来大型风电叶片叶根用柔性楔形条的应用开发南京海拓复合材料有限责任公司简介叶根楔形条的主要作用和特点1.1 楔形条概况叶根楔形条的主要作用：叶根楔形条的主要特点：楔形条是叶片叶根的关键性材料，作用远超出单纯的机械连接，通过独特的几何设计和材料特性，保障叶片在严苛环境下的长期稳定运行，确保风电机组的工作寿命。本体性能好：玻纤连续拉挤制造，具有轻质高强的优势，能将承受的叶片载荷和离心力稳定传递。减震和平衡：可吸

2、收振动能量，降低颤振，并通过接触面增大分散应力，平衡受力，避免应力集中。耐腐和抗老化：复合材料具有良好的耐腐蚀性能，在潮湿、盐雾环境下抗老化性能优异，适合户外和海洋环境。现代风机叶根连接件材料的发展历程1.1 楔形条概况低碳钢/合金钢FRP材料与金属材料混合FRP材料（环氧基/乙烯基）FRP材料+智能监控风电叶片叶根用楔形条的要求随着风电叶片大型化的快速发展，对叶根连接系统提出了更高要求。传统环氧基楔形条在应用中积累了宝贵经验，而面对更大叶型和更复杂的海上环境，我们应该有更多思考和探索。1.1 楔形条概况承受叶片在运行过程中产生各种应力，防止楔形条在长期使用中出现断裂或失效。确保叶片在运行过程

3、中能够承受巨大的风载荷和离心力，保证叶片的可靠性和稳定性。确保风电叶片在运行过程中经历数百万次的循环载荷，不会出现疲劳裂纹或失效。高强度高刚度高疲劳性能未来：风电叶片叶根用柔性楔形条开发要求1.2 楔形条发展要求随着叶片长度的增加，叶片在运行中承受的弯曲载荷和振动载荷显著增大，楔形条需要具备更高的柔性，以适应叶片的动态变形。确保刚度的同时，通过材料优化提升楔形条的柔韧性，使其在动态载荷下能够有效分散应力，减少应力集中现象。更好界面性能和材料性能更好材料柔性总体发展方向未来将聚焦于材料创新、工艺升级、智能化制造和绿色可持续发展，这些创新将推动风电叶片向更可靠、更长寿命的方向发展。楔形条需要具备优

4、异界面性能和高强度，以承受叶片在运行过程中产生的各种应力，防止楔形条在长期使用中出现断裂或失效。风电叶片叶根用楔形条的发展及未来大型风电叶片叶根用柔性楔形条的应用开发南京海拓复合材料有限责任公司简介柔性楔形条开发的重点满足产品性能要求：1、基本力学性能2、更高界面粘接强度3、适当的柔性4、疲劳性能满足拉挤工艺要求：1、拉挤速度2、树脂浸润速度3、固化速度、固化时间4、树脂粘度、树脂适用期原料选择：纤维膨体纱树脂改性乙烯基树脂树脂配方设计：1、厚制品的放热设计2、树脂黏度浸润设计3、树脂体系增韧设计4、树脂体系固化设计后处理设计需考虑：1、产品尺寸精度 2、产品表面粗糙度 3、产品得率、效率、产

5、率 4、环境的职业健康问题。柔性楔形条设计要求原材料选择及树脂配方设计拉挤工艺设计产品后处理设计纱线张力及牵引设计1、纱线张力均匀控制；2、膨体纱强度低 牵引纱线需要适度控制预成型及模具设计：1、考虑挤胶量和消除气泡2、考虑出模产品尺寸合格固化工艺设计1、厚截面制品，低速拉挤 防止开裂2、确保效率和降本，需要 一机多模2.1 柔性楔形条开发思路原材料的选择2.2 原材料选择专用膨体纱：膨体纱的弹性变形能力能够降低材料在冲击载荷下的脆性断裂风险 我们通过自主膨化设计，膨体纱的纤维结构能够提供更好的弹性形变，使柔性楔形条在承受弯曲载荷时显现更高的韧性改性乙烯基树脂:我们改性的乙烯基树脂具有更好的韧

6、性和抗冲击性能，能够在动态载荷下更好的吸收能量，释放应力，确保叶根的可靠性。配方和拉挤工艺设计（重点环节）2.3 配方和拉挤工艺设计配方设计：乙烯基树脂反应快，楔形条为厚制件容易放热集中，导致产品产生裂纹。改性乙烯基树脂采用复配引发剂，降低树脂放热量，避免产品出现热应力集中导致裂纹 树脂增韧的优化，提升了产品的G1c性能，产品具有更好的韧性拉挤工艺设计：由于膨体纱较蓬松，张力控制和浸胶相对困难。专用纱架，完备的导纱系统和预成型系统，确保张力控制 专用浸胶系统，避免填料沉降，提升膨体纱浸润效果。后处理设计开发工作在风电叶片楔形条的制造过程中，拉挤成型后的楔形条需要进行一系列后处理工序，确保尺寸精