风机叶片制造全过程

本期视频用三维动画的形式完整的展示风力发电机叶片制造工艺。风力发电机叶片制造以复合材料主流为玻璃纤维、树脂为核心原料，通过模具制备、原料铺层、真空灌注、固化、成型后加工五大核心工序，打造高强度、 轻量化的叶片产品。首先是模具置备，按叶片设计参数加工高精度模具，经打磨透光，涂覆脱模剂后备用。随后进行原料铺层，工人将玻璃纤维布按受力需求精准铺附在模具内关键部位，叠加补墙层，确保叶片结构强度。 接着是真空灌注工序，封装模具后抽真空形成负压，将树枝匀速导入，使树枝充分浸润纤维布排出气泡。之后进入固化阶段，通过加热或常温养护，让树枝与纤维布牢固结合，形成稳定复合材料结构。 固化完成后脱模进行后加工，切割多余边角，安装根部法兰打磨表面，再经质量检测，如超声波、碳伤确认无缺陷，最终完成叶片制造。整套工艺对精度和环境控制要求极高，直接决定叶片的使用寿命与发电效率。

切割空气的力量感觉非常震撼，你能想到海上风电最外一层就是这么一层布吗？一块玻璃纤维布如何变成旋转面积超过七个足球场大的风电叶片？今天我们来到了中国海上风电叶片产量最大的射阳中车风电叶片工程有限公司的生产一线，我们一起去看一看他是如何变出来的。 我现在就是在一百二十六米级海上风电叶片的模具里面，我现在正在做的这个作业就叫做贪铺敢铺吧，应该是把一层玻璃纤维布给他铺在这个模具的外面，这相当于就是我们叶片的最外层，这个距离走上来蛮累的，我这一层已经走了一百二十多米，工程师跟我说可能要铺一百层 波斯呢，已经全是汗。铺层的过程中呢，叶片是一个类似三明治的结构，最上层和最底层是波纤布， 也就是玻璃纤维布，中间是属于夹心结构，夹心主要包含巴桑木、 pvc、 pet 等材质。铺层结束之后呢，他就来到了我们的灌注固化过程， 固化完成后就来到了我们合膜步骤，完成这一步骤之后呢，那就是两个模具合膜粘接过程，粘接完成之后我们的叶片就可以从模具里掉出去，就可以去后厨里去刮腻子，出油漆。从铺层开始到叶片掉出大约需要四十八个小时。 年后的话主要是一个这个新类型的试制，每年年初的话都会有很多的一个新新产品的一个导入，对于这个新产品的试制过程的话，要把所有的过程细节都要把控好，才能保证他后面的一个产品质量，这个时间也是我们工厂最忙的时候， 此时此刻在这里我能深刻的感受到中国制造与中国速度的力量。在我的身后，一片片一百米级以上的海上风电叶片，这些巨大的风电翅膀即将从射阳港起航，他们的目的地不仅仅是某片蜂场，更是中国高端绿色装备协同出海，共建全球能源转型的未来。

这个类似于隧道的地方是风机叶片的内部，每一片叶片在量产之前都要进行四百万次疲劳测试。为模拟台风过境产生的摧毁力，还要对叶片的四个方向做极限拉伸测试。通过试验后，工人再进入叶片内部， 仔细检查叶片经过极限拉伸后有无产生裂缝，六十多米长、三米多高的长锥形空间里不能漏过一条几毫米的裂缝。 随着我国对能源需求的不断增长和环境保护的日益加强，传统火力发电达到饱和状态，新能源的开发利用已成必然趋势。由于在陆地上的封电厂受到土地资源的限制，工程师直接将目光投向封资源更为丰富的海洋。 为此，他们在舟山海域设立了一座一百米高的侧峰塔。在得到该海域两年的气象数据后，他们最终将封建场地点定在舟山六横岛离岸十一千米处，此地每年都是强劲台风的多发地带，在设计出坚固的叶片后， 工程师还需要让风机也具有应对台风的能力。为此，他们设计了具备高峰穿越的抗台机组。传统风机当风速达到二十五米每秒时，工作人员会控制风机正面对风，同时将三个蒋业的角度调整到九十度，使之顺风锁定风机叶片，让风机承载最少的力量。而这款风机具有智能动态变角的能力。 当风速到达二十五米每秒后，风机不会立刻停机，它要尽最大可能的利用这种高风速发电，只有当风速超过三十二米每秒时，才会慢慢对风顺奖锁定 它的叶轮直径达到一百三十米，加上塔桶的高度一百三十八米，整体重量接近三百吨。未将这个巨无霸栽种在海里，首先工程师需要进行的是海底地质勘查。然而，普陀六号厂区的海底淤泥深达四十多米，基本没有承载力。把封电机组的支撑结构健在者就如同将筷子插进豆腐里一样。

春风翻开新篇章，充分的号角已然吹响，我现在是在三一众能风机叶片的生产车间，我身后的这个呢就是八四型号的风机叶片，就是八十四米的风机叶片，据说在三月底将生产一百一十二米的风机 叶片。去看一下这个呢就是风机叶片的一个模具，大家知不知道这个风机叶片它的内芯是一个什么材质？它是一个玻璃纤维的材质，但是它的这个重量是二十多吨左右，它超级长，它是一个听一下， 他是实心的，我现在要量一下从这开始要走多少步才能走到风机叶片的头上，开始吧，一，二 十一、十二、十三，十四、十五、十六，走了一百一十六步。

这是工厂在切割锻造风力涡轮机轴轴的钢板。当你在旷野中看到那些随风旋转的巨大风机叶片时，有没有想过连接这些沉重叶片，并且还要承担旋转叶片扭矩传递的风机轴轴是如何制作的？ 为了满足风机二十年以上的服役寿命要求，风力涡轮机的轴轴材料需要具有高强度、高韧性以及高抗疲劳性。比如目前主流的中大型风机轴轴多采用四二个木四合金结构钢。 对于购置的大型原料钢板，工人会根据预先的计算在钢板上进行划线分区，其中每个区域的钢板重量都会比最终要制作的零部件稍重，以保证有足够的加工余量。 等划线结束后，工人就可以使用洋溢缺或洋炳丸火焰切割机沿着钢板的划线位置进行切割。作为超厚钢板切割的传统成熟工艺之一，洋溢缺洋炳丸火焰切割能利用氧气与燃气混合燃烧产生的高达三千摄氏度以上的温度，将钢板表层加热至燃点，之后再喷射高压纯 氧化成氧化铁熔渣，该过程产生的热量会持续向深层传导，从而实现超厚钢板的逐层切割。 待切割结束后，工人会使用改装了无聊加持机械手的叉车，将巨大的钢块送入燃气式加热炉加热，该加热炉能将钢块加热到一千二百摄氏度以上，并保温数小时，以使钢块的温度均匀。 等到加热结束后，改装叉车会将通红的钢块送至断压车间，由工人操纵两千吨的断压机对矩形钢块进行断压。 在断压的过程中，扁平的矩形钢块先是被断压成较长的圆柱形钢块，之后叉车会将一个金属圆饼放到圆柱形钢块的上部，亦在液压机的大力挤压下，让圆柱形钢坯变得更短，但也更宽。 接下来，在叉车的加持移动下，断压机会将钢坯一点点的断压拉伸，等到最终的钢坯被断压拉伸成长度足够的多面体棱柱后，工人会操纵叉车将多面体金属棱柱放到风机轴轴的模具中，之后再将它们转移到断压机的断锤之下，亦让断压机的断锤对钢柱的顶端施加压力， 使钢柱将模具内部完全填充，从而塑造出风机柱轴的粗皮。等到模具中的柱轴稍微冷却后，操纵叉车的工人就可以借助一个突出钢柱，将锻造的风机柱轴从模具中脱离。 之后，这些仍然散发着高温的柱轴会被送到室外自然冷却。待柱轴完全变冷后，它们会和其他的锻造件一起送入高温燃气炉中进行高温回火，以消除断压，硬理稳定其内部的金属组织。 回火结束后，这些锋利柱轴会被固定到精密车床上进行金车。该工序会严格控制轴颈法兰端面的尺寸。工厂使原本黑乎乎且布满氧化皮的轴轴粗皮变成具有闪亮金属色的锋利柱轴。