CN104275264B - 风电主轴内孔壁自动喷涂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了风电主轴内孔壁自动喷涂装置，包括高效喷砂清理机、喷漆机和喷嘴，其特征在于：所述的喷嘴的连通管通过“Y”形胶管与高效喷砂清理机和喷漆机连接，在“Y”形胶管的交接处设有转换阀；所述的风电主轴的两端担置在相应匀速转动托辊上；沿风电主轴内孔的轴心设有匀速转动螺杆和固定导向条；所述的高效喷砂清理机和喷漆机的底部设有喷射压力调节阀。该风电主轴内孔壁自动喷涂装置，由于实现了风电主轴匀速转动、喷嘴匀速移动、喷射力一致，所以实现了喷涂均匀、质量一致、不以人的操作不同而异。而且能够提高劳动效率、降低劳动强度、降低生产成本，既能均匀喷砂、清理，又能均匀喷漆，一机多用，操作快速方便。

Description

风电主轴内孔壁自动喷涂装置

技术领域

本发明涉及风电主轴加工生产领域，特别是一种风电主轴内孔壁自动喷涂装置。

背景技术

随着风电技术的不断发展，大容量机组的发展已经逐步确立了其在风电行业中的地位。从技术角度来讲，大容量机组能够降低风电场运行维护成本，提高市场竞争力。世界风电市场中风电机组的单机容量持续增大，2014年我国单机容量最大的风电机组达10MW。

随着技术的成熟，风力发电机组技术朝着提高单机容量，减轻单位千瓦重量，提高转换效率的方向发展。降低整机的重量需要从多方面、多部件入手，而风电主轴作为齿轮箱中的重要零部件也占据了较大的重量。随着功率的不断增加，风电主轴已经变的越来越庞大。设法降低风电主轴的重量从而减轻整机的重量已经成为风电设计者的一项课题，在设计研究中，当风电主轴直径、法兰大小确定后，在强度允许的情况下，将风电主轴内孔的直径扩大，是减轻风电主轴重量的主要措施。目前，根据风电主轴的规格，内孔直径可扩大为400——620mm。为了保证腐蚀不会从风电主轴内部发生与扩展，大兆瓦风电主轴的内孔壁一般都要求与风电主轴表面相同的防腐涂层。对于风电主轴内孔壁防腐涂层的施工，目前仍然采用人工操作，但由于受风电主轴内孔孔径的限制，而且内孔较长，人工操作很难涂均匀，而且费时费力、劳动强度大、效率低；特别是喷砂打光，更是难以进行。目前，对于风电主轴内孔喷涂不均匀、质量不一致的解决方法是：通过人工检测，对于不合格之处，重新喷涂，实在费事，而且仍然难以控制均一。

通过检索可知，目前尚未见风电主轴内孔壁自动喷涂装置的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用设备替代人工喷涂，能够提高劳动效率、降低劳动强度、既能均匀喷砂、又能均匀喷漆的风电主轴内孔壁自动喷涂装置。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该风电主轴内孔壁自动喷涂装置，包括用于风电主轴内孔壁喷砂清理的高效喷砂清理机、用于风电主轴内孔壁喷漆的喷漆机和喷嘴以及风电主轴，其特征在于：所述的喷嘴的连通管通过“Y”形胶管与高效喷砂清理机和喷漆机连接，在“Y”形胶管的交接处设有转换阀，通过转换阀的转换实现喷嘴喷砂和喷漆的转换；所述的风电主轴的前端担置在两个被动托辊上，所述的风电主轴的座端法兰担置在两个主动托辊上，通过两个被动托辊和两个主动托辊的匀速转动带动风电主轴的匀速转动；沿风电主轴内孔的轴心设有匀速转动螺杆，在匀速转动螺杆的上侧设有与匀速转动螺杆平行的固定导向条，匀速转动螺杆旋入喷嘴的底座的螺孔内，喷嘴触及固定导向条，当匀速转动螺杆作匀速转动时，喷嘴受固定导向条的限制，不能转动，只能沿固定导向条作匀速移动，从而实现底座带动喷嘴作匀速移动；在匀速转动螺杆转动和风电主轴作匀速转动的情况下，当“Y”形胶管与高效喷砂清理机接通时，实现对风电主轴内孔壁均匀喷砂打光，喷砂打光完毕，关闭高效喷砂清理机，进入空气，往复喷气，即可实现清理；再通过转换阀的转换，使“Y”形胶管与喷漆机接通时，则实现喷漆；所述的高效喷砂清理机和喷漆机的底部设有喷射压力调节阀；这样，由于达到了匀速转动、匀速移动、喷射力一致，所以实现了喷涂均匀、质量一致、不以人的操作不同而异。

本发明还通过如下措施实施：所述的两个被动托辊和两个主动托辊，其中一个分别固定在相对应的固定座上，另一个分别固定在相对应的移动座上；所述的移动座底端的滑轨卡在相对应的滑槽内，滑轨垂直于风电主轴的轴线，在移动座外端设有摇把，通过摇把的转动，可使移动座的滑轨在滑槽内移动，从而调节移动座上的托辊与相对另一侧固定座上的托辊之间的距离，使托辊处在风电主轴底侧适宜的位置 ；所述的两个被动托辊的半径与两个主动托辊的半径之差等于风电主轴座端法兰半径与风电主轴前端半径之差；所述的两个主动托辊的轴上均连接调速电机，由于调速电机调好转速后，在转动过程中速度是不变的，所以风电主轴的转动是匀速的。

所述的两个被动托辊和两个主动托辊的底座及其滑轨的滑槽均固定在长方形平台上，承重达20吨；在长方形平台底壁的四个角部均设有滚轮，滚轮的位置与车间现有轨道一致，且滚轮卡在车间现有轨道上，承重达30吨，这样，可使长方形平台、被动托辊和主动托辊及其风电主轴整体移动。

所述的匀速转动螺杆和固定导向条伸出风电主轴内孔的两端均设有支架，在后端的支架下部设有微型电机，微型电机的带轮通过传动带与匀速转动螺杆后端的带轮连接传动，当微型电机的转速调好后，在工作过程中转速不会变化，匀速转动螺杆的转速也不会变化，从而使匀速转动螺杆上的喷嘴做匀速移动。

所述的喷嘴通过角度调节螺栓与相固定的底座连接，通过角度调节螺栓的调节，使喷嘴的喷射方向与风电主轴内孔壁在30—90度范围内调节；所述的连通管与喷嘴的连接处设有软管节；所述的连通管为不锈钢管，其前端穿过导向环，连通管在导向环内随喷嘴的移动而滑动，采用不锈钢管可避免喷嘴在移动时与喷嘴连接的连通管卷缩在风电主轴内孔内，影响喷涂质量；导向环与匀速转动螺杆上的前端滑套固定。

所述的匀速转动螺杆的两端设有光滑圆柱节，光滑圆柱节设在滑套内，滑套固定在支架的上端，这样，匀速转动螺杆转动时，匀速转动螺杆只在滑套内转动，不会移动。

所述的长方形平台的长度比风电主轴的长度大50—100cm，长方形平台的宽度与风电主轴法兰的直径一致。

所述的高效喷砂清理机和喷漆机均为现有设备，可直接购买到。

本发明的有益效果在于：该风电主轴内孔壁自动喷涂装置，由于实现了风电主轴匀速转动、喷嘴匀速移动、喷射力一致，所以实现了喷涂均匀、质量一致、不以人的操作不同而异。而且替代人工喷涂，能够提高劳动效率、降低劳动强度，既能均匀喷砂、又能均匀喷漆。通过试用，高劳动效率提高70%；喷漆质量比操作者钻入内孔打磨、喷漆的效果有明显提高，喷涂操作完成之后厚度全部在公差之内，杜绝了以往由于厚度超差造成的反复修补、涂覆及其造成的外观质量下降；原有的操作方式每根风电主轴因内孔壁喷涂质量带来的打磨、修补时间都大于一周（单人），而采用该方案更为科学、有效，涂层不用打磨、修补，节约了大量的人力。

附图说明

图1为本发明的结构侧视示意图。

图2为发明的结构被动托辊和主动托辊的装配俯视示意图。

图3为发明的结构匀速转动螺杆、喷嘴的装配侧视放大示意图。

图4为发明的图3沿A—A剖视放大示意图。

图中： 1、高效喷砂清理机；2、喷漆机；3、喷嘴；4、连通管；5、“Y”形胶管；6、转换阀；7、风电主轴；8、被动托辊；8′、主动托辊；9、匀速转动螺杆；10、导向条；11、调速电机；12、固定座；12′、移动座；13、滑轨；14、摇把；15、长方形平台；16、滚轮；17、支架；18、微型电机；19、传动带；20、角度调节螺栓；21、带轮；22、底座；23、软管节；24、导向环；25、光滑圆柱节；26、滑套；27、喷射压力调节阀。

具体实施方式

图1、图2、图3、图4给出了一个实施例。参照图1、图2、图3、图4制作本发明。该风电主轴内孔壁自动喷涂装置，包括用于风电主轴7内孔壁喷砂清理的高效喷砂清理机1、用于风电主轴7内孔壁喷漆的喷漆机2和喷嘴3以及风电主轴7，其特征在于：所述的喷嘴3的连通管4通过“Y”形胶管5与高效喷砂清理机1和喷漆机2连接，在“Y”形胶管5的交接处设有转换阀6，通过转换阀6的转换实现喷嘴3喷砂和喷漆的转换，这样，能够一机多用，提高设备集成度，节省投资；所述的风电主轴7的前端担置在两个被动托辊8上，所述的风电主轴7的座端法兰担置在两个主动托辊8′上，通过两个被动托辊8和两个主动托辊8′的匀速转动带动风电主轴7的匀速转动；沿风电主轴7内孔的轴心设有匀速转动螺杆9，在匀速转动螺杆9的上侧设有与匀速转动螺杆9平行的固定导向条10，匀速转动螺杆9旋入喷嘴3的底座22的螺孔内，喷嘴3触及固定导向条10，当匀速转动螺杆9作匀速转动时，喷嘴3受固定导向条10的限制，不能转动，只能沿固定导向条10作匀速移动，从而实现底座22带动喷嘴3作匀速移动；在匀速转动螺杆9转动和风电主轴7作匀速转动的情况下，当“Y”形胶管5与高效喷砂清理机1接通时，实现对风电主轴7内孔壁均匀喷砂打光，喷砂打光完毕，关闭高效喷砂清理机1，进入空气，往复喷气，即可实现清理；再通过转换阀6的转换，使“Y”形胶管5与喷漆机2接通时，则实现喷漆；所述的高效喷砂清理机1和喷漆机2的底部设有喷射压力调节阀27；这样，由于达到了匀速转动、匀速移动、喷射力一致，所以实现了喷涂均匀、质量一致、不以人的操作不同而异。

作为本发明的改进：所述的两个被动托辊8和两个主动托辊8′，其中一个分别固定在相对应的固定座12上，另一个分别固定在相对应的移动座12′上；所述的移动座12′底端的滑轨13卡在相对应的滑槽内，滑轨13垂直于风电主轴7的轴线，在移动座12′外端设有摇把14，通过摇把14的转动，可使移动座12′的滑轨13在滑槽内移动，从而调节移动座12′上的托辊与相对另一侧固定座12上的托辊之间的距离，使托辊处在风电主轴7底侧适宜的位置 ；所述的两个被动托辊8的半径与两个主动托辊8′的半径之差等于风电主轴7座端法兰半径与风电主轴7前端半径之差，从而使风电主轴7的轴线保持水平；所述的两个主动托辊8′的轴上均连接调速电机11，通过启动调速电机11可使两个主动托辊8′转动，从而带动风电主轴7转动，由于调速电机11调好转速后，在转动过程中速度是不变的，所以风电主轴7的转动是匀速的。

所述的两个被动托辊8和两个主动托辊8′的底座及其滑轨13的滑槽均固定在长方形平台15上，承重达20吨；在长方形平台15底壁的四个角部均设有滚轮16，滚轮16的位置与车间现有轨道一致，且滚轮16卡在车间现有轨道上，承重达30吨，这样，可使长方形平台15、被动托辊8和主动托辊8′及其风电主轴7整体移动。

所述的匀速转动螺杆9和固定导向条10伸出风电主轴7内孔的两端均设有支架17，在后端的支架17下部设有微型电机18，微型电机18的带轮通过传动带19与匀速转动螺杆9后端的带轮21连接传动，当微型电机19的转速调好后，在工作过程中转速不会变化，匀速转动螺杆9的转速也不会变化，从而使匀速转动螺杆9上的喷嘴3做匀速移动。

所述的喷嘴3通过角度调节螺栓20与相固定的底座22连接，通过角度调节螺栓20的调节，使喷嘴3的喷射方向与风电主轴7内孔壁在30—90度范围内调节；所述的连通管4与喷嘴3的连接处设有软管节23，以利于喷嘴3角度的调节；所述的连通管4为不锈钢管，其前端穿过导向环24，连通管4在导向环24内随喷嘴3的移动而滑动，采用不锈钢管可避免喷嘴3在移动时与喷嘴3连接的连通管卷缩在风电主轴7内孔内，影响喷涂质量；导向环24与匀速转动螺杆9上的前端滑套26固定。

所述的匀速转动螺杆9的两端设有光滑圆柱节25，光滑圆柱节25设在滑套26内，滑套26固定在支架17的上端，这样，匀速转动螺杆9转动时，匀速转动螺杆9只在滑套26内转动，不会移动。

所述的长方形平台15的长度比风电主轴7的长度大50—100cm，长方形平台15的宽度与风电主轴7法兰的直径一致。

所述的高效喷砂清理机1和喷漆机2均为现有设备，可直接购买到。

Claims (6)

1.风电主轴内孔壁自动喷涂装置，包括用于风电主轴（7）内孔壁喷砂清理的高效喷砂清理机（1）、用于风电主轴（7）内孔壁喷漆的喷漆机（2）和喷嘴（3）以及风电主轴（7），其特征在于：所述的喷嘴（3）的连通管（4）通过“Y”形胶管（5）与高效喷砂清理机（1）和喷漆机（2）连接，在“Y”形胶管（5）的交接处设有转换阀（6）；所述的风电主轴（7）的前端担置在两个被动托辊（8）上，所述的风电主轴（7）的座端法兰担置在两个主动托辊（8′）上，通过两个被动托辊（8）和两个主动托辊（8′）的匀速转动带动风电主轴（7）的匀速转动；沿风电主轴（7）内孔的轴心设有匀速转动螺杆（9），在匀速转动螺杆（9）的上侧设有与匀速转动螺杆（9）平行的固定导向条（10），匀速转动螺杆（9）旋入喷嘴（3）的底座（22）的螺孔内，喷嘴（3）触及固定导向条（10）；所述的高效喷砂清理机（1）和喷漆机（2）的底部设有喷射压力调节阀（27）。

2.根据权利要求1所述的风电主轴内孔壁自动喷涂装置，其特征在于：所述的两个被动托辊（8）和两个主动托辊（8′），其中一个分别固定在相对应的固定座（12）上，另一个分别固定在相对应的移动座（12′）上；所述的移动座（12′）底端的滑轨（13）卡在相对应的滑槽内，滑轨（13）垂直于风电主轴（7）的轴线，在移动座（12′）外端设有摇把（14）；所述的两个被动托辊（8）的半径与两个主动托辊（8′）的半径之差等于风电主轴（7）座端法兰半径与风电主轴（7）前端半径之差；所述的两个主动托辊（8′）的轴上均连接调速电机（11）。

3.根据权利要求1或2所述的风电主轴内孔壁自动喷涂装置，其特征在于：所述的两个被动托辊（8）和两个主动托辊（8′）的底座及其滑轨（13）的滑槽均固定在长方形平台（15）上，承重达20吨；在长方形平台（15）底壁的四个角部均设有滚轮（16），滚轮（16）的位置与车间现有轨道一致，且滚轮（16）卡在车间现有轨道上，承重达30吨。

4.根据权利要求1所述的风电主轴内孔壁自动喷涂装置，其特征在于：所述的匀速转动螺杆（9）和固定导向条（10）伸出风电主轴（7）内孔的两端均设有支架（17），在后端的支架（17）下部设有微型电机（18），微型电机（18）的带轮通过传动带（19）与匀速转动螺杆（9）后端的带轮（21）连接传动。

5.根据权利要求1所述的风电主轴内孔壁自动喷涂装置，其特征在于：所述的喷嘴（3）通过角度调节螺栓（20）与相固定的底座（22）连接，通过角度调节螺栓（20）的调节，使喷嘴（3）的喷射方向与风电主轴（7）内孔壁在30—90度范围内调节；所述的连通管（4）与喷嘴（3）的连接处设有软管节（23）；所述的连通管（4）为不锈钢管，其前端穿过导向环（24），连通管（4）在导向环（24）内随喷嘴（3）的移动而滑动；导向环（24）与匀速转动螺杆（9）上的前端滑套（26）固定。

6.根据权利要求1或4所述的风电主轴内孔壁自动喷涂装置，其特征在于：所述的匀速转动螺杆（9）的两端设有光滑圆柱节（25），光滑圆柱节（25）设在滑套（26）内，滑套（26）固定在支架（17）的上端。