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干货 丨一文读懂风机​机舱罩、轮毂罩行业现状及新工艺

北极星风力发电网  来源:联合动力    2018/3/8 8:46:37  我要投稿  

北极星风力发电网讯:本文对风力发电机机舱罩轮毂罩的行业现状进行了分析,对于目前应用在机舱罩、轮毂罩的主流复合材料成型工艺进行了介绍,同时在主流复合材料成型工艺过程中进行了不断的研究、优化和改进,总结形成了一些新经验、新技术进行分享。

1.引言

风力发电机机舱罩、轮毂罩是大型风力发电机组的外壳防护结构(如图1所示),风电机组机舱罩、轮毂罩作为风力发电机组的重要部件,覆盖风力发电机组内部的设备和电气组件,使得风力发电机组能够在恶劣的气象环境中正常工作,保护内部设备和人员不受风、雪、雨、盐雾、紫外线辐射等外部环境因素的侵害。

图1 风电机舱罩及轮毂罩

由于机舱罩、轮毂罩长期遭受自然界及外界环境的侵袭,故对其强度和刚度的要求比较高,同时要有耐候性、抗腐蚀性、抗温差性、抗老化性、抗疲劳性、抗紫外线辐射等性能,除此之外,考虑到整个风电机组的承重,要求机舱罩重量轻、强度高、承载能力大。因此,能够满足上述要求的新型复合材料在风力发电机组机舱罩、轮毂罩上的应用开始得到广泛的关注。

2.行业现状分析

由于机舱罩、轮毂罩生产技术工艺相对透明,所以国内机舱罩、轮毂罩行业竞争比较充分,较有规模的生产厂家在30家左右,境内的外资风电整机生产企业也全都在国内采购相关产品,行业内已经普遍认可了国内品牌的技术能力和质量水平。

目前国内机舱罩、轮毂罩厂家大致分为三个梯队,第一梯队以格瑞德、株丕特、山东双一等为代表,技术能力强、质量管控标准高、产品品质优异;第二梯队以天津优利康达等为代表,产品质量标准比较严格,产品品质比较优异,市场占有份额较高;第三梯队由一些客户源比较单一,年出货量比较少的其他厂家组成。由于近些年风力发电装机进入低速增长阶段,风电行业整体利润率持续下降,作为配套产业的机舱罩制造也受到较大影响,第一梯队厂家产品价格相较于其他厂家偏高,但凭借其过硬的技术实力和严苛的质量管理,获得了更多高端客户的认可,订单来源较广,年出货量比较有保障;而第二梯队厂家在保证产品质量的基础上对工厂的整体投入热情不高,采用降价策略以争取更多的订单;第三梯队厂家则紧守固有客户,开发新客户和扩大再生产动力不足,由于订单不稳定,很难保证熟练工人队伍的稳定和持续生产,往往导致产品质量水平较差,售后服务成本增高,生存日益艰难。目前由国能联合动力自主设计、研发并生产的机舱罩、轮毂罩产品也开始进入研发周期,并将于年内进入市场。

从图表2可以看出,第一梯队厂家主要的客户为国内占有市场份额较大主机厂家金风、联合动力、华锐等,同时国外主机品牌同样认可和采购。第二、第三梯队的机舱罩厂家客户相对单一,市场份额相对较小。

3.新工艺研究

复合材料成型工艺是复合材料工业发展的基础和必要条件。随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发展,机舱罩、轮毂罩常用的成型工艺有手糊成型工艺、喷射成型工艺、真空袋成型工艺、LRTM成型工艺等,目前多数生产企业采用较为成熟的真空袋成型工艺,而以双模具为主要设计理念的轻型树脂传递模塑工艺(LRTM)也日渐成熟,LRTM由于兼具质优、环保和保护劳动者的多方面优势,成为未来发展的主流方向。

3.1主要工艺简介

真空袋膜成型工艺介绍

真空袋成型工艺是将产品密封在模具和真空袋之间,通过抽真空对产品加压使产品更加密实、力学性能更好的成型工艺。真空袋膜工艺分为干法和湿法两种。湿法是将手糊或者喷射成型未固化的制品,加盖一层真空袋膜,制品处于薄膜和模具之间,密封周边,抽真空,使制品中的气泡和挥发物排除。干法是将增强玻纤铺放到模具上,将真空袋膜与模具周边密封,在抽真空的同时将树脂从模具的另一端由管路导入到模具中,将增强玻纤浸润。两种工艺的区别在于干法的玻纤含量可以做的更高,成型产品质量更好,重量更轻。

图表3 真空袋膜成型工艺真空灌注

真空导流成型技术的特点:1、可以制造单面光的制品;2、成型效率一般,适合于中等规模的玻璃钢产品生产;3、为闭模操作,不污染环境,不损害工人健康;4、增强材料可以任意方向铺放,容易实现按制品受力状况铺放增强材料;5、一次性耗材较多,垃圾回收是个问题,成本相对高。

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