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本文對風力發(fā)電機機艙罩、輪轂罩的行業(yè)現(xiàn)狀進行了分析，對于目前應用在機艙罩、輪轂罩的主流復合材料成型工藝進行了介紹，同時在主流復合材料成型工藝過程中進行了不斷的研究、優(yōu)化和改進，總結形成了一些新經(jīng)驗、新技術進行分享。

1.引言

風力發(fā)電機機艙罩、輪轂罩是大型風力發(fā)電機組的外殼防護結構(如圖1所示)，風電機組機艙罩、輪轂罩作為風力發(fā)電機組的重要部件，覆蓋風力發(fā)電機組內(nèi)部的設備和電氣組件，使得風力發(fā)電機組能夠在惡劣的氣象環(huán)境中正常工作，保護內(nèi)部設備和人員不受風、雪、雨、鹽霧、紫外線輻射等外部環(huán)境因素的侵害。

圖1 風電機艙罩及輪轂罩

由于機艙罩、輪轂罩長期遭受自然界及外界環(huán)境的侵襲，故對其強度和剛度的要求比較高，同時要有耐候性、抗腐蝕性、抗溫差性、抗老化性、抗疲勞性、抗紫外線輻射等性能，除此之外，考慮到整個風電機組的承重，要求機艙罩重量輕、強度高、承載能力大。因此，能夠滿足上述要求的新型復合材料在風力發(fā)電機組機艙罩、輪轂罩上的應用開始得到廣泛的關注。

2.行業(yè)現(xiàn)狀分析

由于機艙罩、輪轂罩生產(chǎn)技術工藝相對透明，所以國內(nèi)機艙罩、輪轂罩行業(yè)競爭比較充分，較有規(guī)模的生產(chǎn)廠家在30家左右，境內(nèi)的外資風電整機生產(chǎn)企業(yè)也全都在國內(nèi)采購相關產(chǎn)品，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)普遍認可了國內(nèi)品牌的技術能力和質量水平。

目前國內(nèi)機艙罩、輪轂罩廠家大致分為三個梯隊，梯隊以格瑞德、株丕特、山東雙一等為代表，技術能力強、質量管控標準高、產(chǎn)品品質優(yōu)異;第二梯隊以天津優(yōu)利康達等為代表，產(chǎn)品質量標準比較嚴格，產(chǎn)品品質比較優(yōu)異，市場占有份額較高;第三梯隊由一些客戶源比較單一，年出貨量比較少的其他廠家組成。由于近些年風力發(fā)電裝機進入低速增長階段，風電行業(yè)整體利潤率持續(xù)下降，作為配套產(chǎn)業(yè)的機艙罩制造也受到較大影響，梯隊廠家產(chǎn)品價格相較于其他廠家偏高，但憑借其過硬的技術實力和嚴苛的質量管理，獲得了更多高端客戶的認可，訂單來源較廣，年出貨量比較有保障;而第二梯隊廠家在保證產(chǎn)品質量的基礎上對工廠的整體投入熱情不高，采用降價策略以爭取更多的訂單;第三梯隊廠家則緊守固有客戶，開發(fā)新客戶和擴大再生產(chǎn)動力不足，由于訂單不穩(wěn)定，很難保證熟練工人隊伍的穩(wěn)定和持續(xù)生產(chǎn)，往往導致產(chǎn)品質量水平較差，售后服務成本增高，生存日益艱難。目前由國能聯(lián)合動力自主設計、研發(fā)并生產(chǎn)的機艙罩、輪轂罩產(chǎn)品也開始進入研發(fā)周期，并將于年內(nèi)進入市場。

從圖表2可以看出，梯隊廠家主要的客戶為國內(nèi)占有市場份額較大主機廠家金風、聯(lián)合動力、華銳等，同時國外主機品牌同樣認可和采購。第二、第三梯隊的機艙罩廠家客戶相對單一，市場份額相對較小。

3.新工藝研究

復合材料成型工藝是復合材料工業(yè)發(fā)展的基礎和必要條件。隨著復合材料應用領域的拓寬，復合材料工業(yè)得到迅速發(fā)展，機艙罩、輪轂罩常用的成型工藝有手糊成型工藝、噴射成型工藝、真空袋成型工藝、LRTM成型工藝等，目前多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)采用較為成熟的真空袋成型工藝，而以雙模具為主要設計理念的輕型樹脂傳遞模塑工藝(LRTM)也日漸成熟，LRTM由于兼具質優(yōu)、環(huán)保和保護勞動者的多方面優(yōu)勢，成為未來發(fā)展的主流方向。

3.1主要工藝簡介

真空袋膜成型工藝介紹

真空袋成型工藝是將產(chǎn)品密封在模具和真空袋之間，通過抽真空對產(chǎn)品加壓使產(chǎn)品更加密實、力學性能更好的成型工藝。真空袋膜工藝分為干法和濕法兩種。濕法是將手糊或者噴射成型未固化的制品，加蓋一層真空袋膜，制品處于薄膜和模具之間，密封周邊，抽真空，使制品中的氣泡和揮發(fā)物排除。干法是將增強玻纖鋪放到模具上，將真空袋膜與模具周邊密封，在抽真空的同時將樹脂從模具的另一端由管路導入到模具中，將增強玻纖浸潤。兩種工藝的區(qū)別在于干法的玻纖含量可以做的更高，成型產(chǎn)品質量更好，重量更輕。

圖表3 真空袋膜成型工藝真空灌注

真空導流成型技術的特點：1、可以制造單面光的制品;2、成型效率一般，適合于中等規(guī)模的玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn);3、為閉模操作，不污染環(huán)境，不損害工人健康;4、增強材料可以任意方向鋪放，容易實現(xiàn)按制品受力狀況鋪放增強材料;5、一次性耗材較多，垃圾回收是個問題，成本相對高。

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