CN102320141B - 一种风电叶片根部端面切割的方法 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种风电叶片根部端面切割的方法，设计的复合材料叶片根部端面切割机包括电机、传动装置、行走丝杠、切割片刀架、设备框架、吸尘设备；整体框架采用有机玻璃密封，框架整体采用15mm厚钢板制作；切割机行走丝杠与模具法兰方向平行，通过轴承固定在整体框架上；切割时通过丝杠带动刀架沿着模具法兰边行进并进行切割；切割片保护罩上设置吸尘口，吸尘口对准切割时切割片旋转方向，吸尘口连接吸尘设备。本发明的方法使用的设备操作方法简单，该方法能够有效提高打磨效率，降低劳动强度，提高打磨质量，同时能有效的去除打磨粉尘，改善作业环境。

Description

一种风电叶片根部端面切割的方法

技术领域

     本发明涉及一种材料加工技术，特别是一种风电叶片根部端面切割的方法。

背景技术

大型复合材料风力发电机叶片或简称风电叶片是由上、下外壳即叶片壳体和龙骨主梁就抗剪腹板采用胶结、手糊等工艺使之组合成一个整体。壳体根部粘接缝是叶片打孔的参照点，一旦粘接缝隙有错位，可能会导致叶片根部钻孔偏移，造成叶片报废，所以粘接前要求对应粘接面与模具面平行。在叶片成型过程中，根部玻璃纤维布铺层多达100多层，且铺层高出模具高度很难控制，制品固化后厚度约100mm，需要采用打磨机将端面打磨平整。打磨长度约为1.5m，采用博世150打磨机打磨需2人同时打磨，耗时约1.5h。但人工打磨不仅打磨难度高、效果差、劳动强度大，而且打磨过程产生极大粉尘，影响环境，危害人身健康，且粉尘清理困难，残留在制品粘接面上对叶片成型质量也有较大影响。

目前国内外没有专门针对叶片根部打磨需求设计的设备或解决方案。为解决此问题，有些企业采用玻璃纤维铺层结束后使用美工刀等工具进行修割，真空灌注成型固化后打磨的方法。此方法确实可以减少打磨量，但修割玻璃纤维不仅需要三十分钟的耗时，而且会导致叶片根部铺层纤维混乱、褶皱，造成长度方向上玻璃纤维断裂，影响根部强度；有些企业采用整体吸尘打磨机进行根部打磨，吸尘设备价值高，打磨设备损坏率高，且设备笨重，人工劳动强度大，不利于生产效率的提高。

现有技术目前普遍存在的打磨时间长、难度高、劳动强度大、粉尘大等难以解决的问题。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种风电叶片根部端面切割的方法，根据叶片模具形状及制品特点设计数控切割机进行根部自动切割。采用这种设备不仅切割速度快、精度高而且设备本身自带除尘系统可以保证切割过程中无粉尘，解决了目前普遍存在的打磨难度高、粉尘大等难以解决的问题。通过采用数控切割机的方法切割复合材料叶片根部粘接面，优化了叶片的生产工艺，提高了粘接端面的平整度，减少了打磨过程中的粉尘，改善了作业环境。同时减少了成型过程中的人工打磨量，降低了劳动强度。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明的一种风电叶片根部端面切割的方法，风电叶片为复合材料叶片，特征在于设计复合材料叶片根部端面数控切割机进行根部端面切割，复合材料叶片根部端面切割机包括电机、传动装置、行走丝杠、切割片刀架、设备框架、吸尘设备；在切割机框架的四个边角设计圆形支座将切割设备固定在模具法兰平台上，根据模具法兰高低通过定位支座下增减垫片的方法进行切割机刀架定位，确保切割时制品端面前后高度一致，避免因为高度变化切伤模具或者切割程度不够需要二次打磨的现象；整体框架采用有机玻璃密封，实现切割过程的可视性和密封吸尘效果。框架整体采用15mm厚钢板制作，保证电机、行走丝杠等切割配件的稳定性，同时利用框架自重保证切割过程中设备的稳定性，确保切割质量；切割机行走丝杠与模具法兰方向平行，通过轴承固定在整体框架上；切割时通过丝杠带动刀架沿着模具法兰边行进并进行切割；切割片保护罩上设置吸尘口，吸尘口对准切割时切割片旋转方向，吸尘口连接吸尘设备。利用吸尘设备进行除尘，减少切割时的粉尘，有效地改善操作现场环境。

相对于目前叶片生产企业通用的人工打磨方法相比，本发明采用叶片根部端面数控切割机进行根部切割，一方面通过设备作业替代了人工操作，采用设备切割工艺替代了人工打磨工艺，将根部修整时间由1.5小时缩短为0.5小时，有效地提高了生产效率，同时降低了劳动强度。另一方面，切割设备结合制品特点设计了切割吸尘装置，切割过程中可直接吸除90%以上的粉尘，同时密闭的切割环境保证了其余粉尘不扩散，有效地改变了叶片行业普遍存在的粉尘污染问题，不仅保障了产品质量，也有利于员工的安全操作及身心健康。

通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

本发明的风电叶片根部端面切割的方法，其使用的设备操作方法简单，该方法能够有效提高打磨效率，降低劳动强度，提高打磨质量，同时能有效的去除打磨粉尘，改善作业环境。

附图说明

图1是本专利所设计的复合材料叶片根部端面切割机整体结构示意图。

图2是本专利所设计的复合材料叶片根部端面切割机电机及固定方式示意图。

图中，1控制柜，2行进丝杠，3刀架及切割片，4有机玻璃罩，5吸尘设备，6电机，7模具法兰平台，8切割机固定支座，9风电叶片根部制品，10根部制品打磨切割部位。

具体实施方式

以2MW-风电叶片根部端面的切割为例，来说明本发明的技术方案。

如图1和图2所示，本发明的所设计的复合材料叶片根部端面切割机，具体包括控制柜1、行进丝杠2、刀架及切割片3、有机玻璃罩4、吸尘设备5、电机6、固定支座8组成。

切割机包括有控制器，控制器安装在控制柜，切割机的整体框架为四方形，通过其四个固定支座8利用自身重力固定在模具法兰平台7上，电机6通过传动装置带动刀架3旋转，同时通过行进丝杠1带动刀架向前移动，实现自动切割复合材料叶片根部端面9；有机玻璃罩4将电机6、刀架及切割片3、行进丝杠2整体完全覆盖，切割片保护罩上设置吸尘口，吸尘口连接吸尘设备5，利用吸尘设备5进行除尘，减少切割时的粉尘，有效地改善操作现场环境。

该设备采用整体密封外加吸尘设备，用于2兆瓦风电叶片根部粘接端面切割，不仅切割后端面平整，而且切割过程中吸尘效果良好，能够处理打磨过程中90%以上的粉尘，有效地控制了环境污染，保证了工人健康；同时由设备切割代替了人工打磨，不仅将作业时间由1.5小时缩短为0.5小时，提高了生产效率，而且有效地降低了工人劳动强度，保证了安全生产。

Claims (1)

1.一种风电叶片根部端面切割的方法，风电叶片为复合材料叶片，其特征是：设计复合材料叶片根部端面数控切割机进行根部端面切割，复合材料叶片根部端面数控切割机包括电机、传动装置、行走丝杠、切割片刀架、设备框架、吸尘设备；在设备框架的四个边角设计圆形支座将复合材料叶片根部端面数控切割机固定在模具法兰平台上，根据模具法兰高低通过圆形支座下增减垫片的方法进行切割片刀架定位；设备框架采用有机玻璃密封形成切割片保护罩，设备框架整体采用15mm厚钢板制作；切割机行走丝杠与模具法兰方向平行，通过轴承固定在设备框架上；切割时通过行走丝杠带动刀架沿着模具法兰边行进并进行切割；切割片保护罩上设置吸尘口，吸尘口对准切割时切割片旋转方向，吸尘口连接吸尘设备。

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