编织阻尼堆叠体及其制造方法、风机叶片和风力发电机组与流程

本发明涉及风力发电，尤其涉及一种编织阻尼堆叠体的制造方法、编织阻尼堆叠体、风机叶片和风力发电机组。

背景技术：

1、近年来，风电行业迅速发展，叶片长度不断增大，目前海上叶片长度已超过120m。

2、然而，叶片大型化趋势带来一系列新的设计问题，如阻尼性能下降，更易发生失稳颤振和异常摆动，这不仅增加了叶片安全隐患，同时也会影响机组使用寿命，造成风机发电量的损失。因此提高叶片整体阻尼，减少颤振，是叶片开发中亟待解决的问题。

3、目前，阻尼主要分为材料阻尼和结构阻尼两种形式，其中结构阻尼根据阻尼材料与主体结构之间的结合方式，又可分为自由阻尼和约束阻尼。传统的约束阻尼是将阻尼层置于主体结构和约束层之间，主要利用阻尼层的剪切损耗，将部分机械能转换为热能损耗，达到减振目的。

4、然而，约束阻尼主要采用橡胶为主的粘弹性材料作为阻尼层，与纤维复合材料层板材料性质差异较大，界面相容性较差，如果平铺放在纤维之间树脂灌注共固化，在叶片不断振动和摆动变形下，易发生不同材料界面之间脱粘失效。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种可解决阻尼层与纤维织物层之间界面问题导致的脱粘现象的编织阻尼堆叠体的制造方法、编织阻尼堆叠体、风机叶片和风力发电机组。

2、本发明的另一目的在于提供一种不易损伤编织材料的编织阻尼堆叠体的制造方法、编织阻尼堆叠体、风机叶片和风力发电机组。

3、根据本发明的一方面，提供一种编织阻尼堆叠体的制造方法，所述制造方法包括：堆叠至少两层纤维织物层，并将阻尼层插入所述至少两层纤维织物层之间，以形成未编织阻尼堆叠体；将树脂纤维带穿过所述未编织阻尼堆叠体并且以回字形进行编织形成编织阻尼堆叠体，所述树脂纤维带包括浸渍有树脂的纤维束。

4、可选地，所述制造方法还包括：在形成未编织阻尼堆叠体之前，在阻尼层上形成开孔。

5、可选地，所述纤维织物层包括并排设置的多个织物束以及穿过多个织物束之间的捆绑区域对多个织物束进行绑扎的绑扎带。

6、可选地，在形成未编织阻尼堆叠体的步骤中，使所述阻尼层的所述开孔与所述纤维织物层的织物束之间的捆绑区域对准形成穿孔区，在形成编织阻尼堆叠体的步骤中，使所述树脂纤维带穿过所述穿孔区进行编织。

7、可选地，所述开孔的尺寸大于所述树脂纤维带的尺寸。

8、可选地，通过使所述纤维束以预定速率通过装有所述树脂的浸渍槽然后固化来形成所述树脂纤维带。

9、可选地，在使所述纤维束通过所述浸渍槽之后，首先使浸渍有所述树脂的所述纤维束通过至少两对滚轮然后再进行固化，其中，通过每对滚轮之间的间隔距离来控制所述纤维束浸渍所述树脂的量从而控制所述树脂纤维带的厚度。

10、可选地，所述阻尼层包括丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、丁基橡胶、丁腈橡胶、聚乙酸乙烯酯等中的任意一种，所述纤维束为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和玄武岩纤维中的至少一种。

11、可选地，所述阻尼层的厚度为1.0mm-6.0mm。

12、可选地，所述开孔为长方形，所述开孔的长度为2.0mm-10mm，所述开孔的宽度为1.0mm-4.0mm，所述开孔的孔间距为10mm-40mm。

13、可选地，所述开孔的长度为2.0mm-6.0mm，所述开孔的宽度为1.0mm-2.0mm，所述开孔的孔间距为20mm-30mm。

14、根据本发明的另一方面，提供一种编织阻尼堆叠体，所述编织阻尼堆叠体包括：未编织阻尼堆叠体，包括至少两层纤维织物层和阻尼层，所述阻尼层插入所述至少两层纤维织物层之间；树脂纤维带，穿过所述未编织阻尼堆叠体并且以回字形进行编织，所述树脂纤维带包括浸渍有树脂的纤维束。

15、可选地，所述阻尼层上形成有开孔，所述纤维织物层包括并排设置的多个织物束以及穿过多个织物束之间的捆绑区域对多个织物束进行绑扎的绑扎带，所述阻尼层的所述开孔与所述多个织物束之间的所述捆绑区域对准形成穿孔区，所述树脂纤维带穿过所述穿孔区进行编织。

16、可选地，所述开孔的尺寸大于所述树脂纤维带的尺寸，和/或所述开孔为长方形，所述开孔的长度为2.0mm-10mm，所述开孔的宽度为1.0mm-4.0mm，所述开孔的孔间距为10mm-40mm，和/或所述阻尼层的厚度为1.0mm-6.0mm。

17、根据本发明的另一方面，提供一种风机叶片，所述风机叶片包括：壳体铺层；如上所述的编织阻尼堆叠体，置于所述壳体铺层内；叶片树脂，浸润所述壳体铺层和所述编织阻尼堆叠体。

18、根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括如上所述的风机叶片。

19、根据本发明，通过在厚度方向引入性能优异的树脂纤维带，将阻尼层和纤维织物层编织成连续体，可较为明显解决阻尼层与纤维织物层之间界面问题导致的脱粘现象，提高阻尼性能同时也提高厚度方向的剪切性能。

20、根据本发明，通过在纤维表面附着柔性的树脂后形成树脂纤维带，随形性较好，树脂纤维带通过纤维织物层和阻尼层不易损伤，对材料本身力学性能影响较小。

技术特征：

1.一种编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

2.根据权利要求1所述的编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：在形成未编织阻尼堆叠体之前，在阻尼层(20)上形成开孔(21)。

3.根据权利要求2所述的编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，所述纤维织物层(10)包括并排设置的多个织物束(11)以及穿过多个织物束(11)之间的捆绑区域(12)对多个织物束(11)进行绑扎的绑扎带。

4.根据权利要求3所述的编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，在形成未编织阻尼堆叠体的步骤中，使所述阻尼层(20)的所述开孔(21)与所述纤维织物层(10)的织物束(11)之间的捆绑区域(12)对准形成穿孔区，在形成编织阻尼堆叠体的步骤中，使所述树脂纤维带(30)穿过所述穿孔区进行编织。

5.根据权利要求4所述的编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，所述开孔(21)的尺寸大于所述树脂纤维带(30)的尺寸。

6.根据权利要求1所述的编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，通过使所述纤维束(30a)以预定速率通过装有所述树脂(30b)的浸渍槽(1)然后固化来形成所述树脂纤维带(30)。

7.根据权利要求6所述的编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，在使所述纤维束(30a)通过所述浸渍槽(1)之后，首先使浸渍有所述树脂(30b)的所述纤维束(30a)通过至少两对滚轮(3)然后再进行固化，其中，通过每对滚轮(3)之间的间隔距离来控制所述纤维束(30a)浸渍所述树脂(30b)的量从而控制所述树脂纤维带(30)的厚度。

8.根据权利要求1所述的编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，所述阻尼层(20)包括丙烯酸酯橡胶、聚氨酯、丁基橡胶、丁腈橡胶、聚乙酸乙烯酯等中的任意一种，所述纤维束(30a)为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和玄武岩纤维中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，所述阻尼层(20)的厚度为1.0mm-6.0mm。

10.根据权利要求4所述的编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，所述开孔(21)为长方形，所述开孔(21)的长度为2.0mm-10mm，所述开孔(21)的宽度为1.0mm-4.0mm，所述开孔(21)的孔间距为10mm-40mm。

11.根据权利要求10所述的编织阻尼堆叠体的制造方法，其特征在于，所述开孔(21)的长度为2.0mm-6.0mm，所述开孔(21)的宽度为1.0mm-2.0mm，所述开孔(21)的孔间距为20mm-30mm。

12.一种编织阻尼堆叠体，其特征在于，所述编织阻尼堆叠体包括：

13.根据权利要求12所述的编织阻尼堆叠体，其特征在于，所述阻尼层(20)上形成有开孔(21)，所述纤维织物层(10)包括并排设置的多个织物束(11)以及穿过多个织物束(11)之间的捆绑区域(12)对多个织物束(11)进行绑扎的绑扎带，所述阻尼层(20)的所述开孔(21)与所述多个织物束(11)之间的所述捆绑区域(12)对准形成穿孔区，所述树脂纤维带(30)穿过所述穿孔区进行编织。

14.根据权利要求12所述的编织阻尼堆叠体，其特征在于，所述开孔(21)的尺寸大于所述树脂纤维带(30)的尺寸，和/或

15.一种风机叶片，其特征在于，所述风机叶片包括：

16.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括根据权利要求15所述的风机叶片。

技术总结本发明提供一种编织阻尼堆叠体及其制造方法、风机叶片和风力发电机组。所述制造方法包括：堆叠至少两层纤维织物层，并将阻尼层插入所述至少两层纤维织物层之间，以形成未编织阻尼堆叠体；将树脂纤维带穿过所述未编织阻尼堆叠体并且以回字形进行编织形成编织阻尼堆叠体，所述树脂纤维带包括浸渍有树脂的纤维束。根据本发明，通过在厚度方向引入性能优异的树脂纤维带，将阻尼层和纤维织物层编织成连续体，可较为明显解决阻尼层与纤维织物层之间界面问题导致的脱粘现象，提高阻尼性能同时也提高厚度方向的剪切性能。技术研发人员：陈昭玲,高梦霓,刘芳受保护的技术使用者：北京金风科创风电设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4