CN104476144A - 清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置，包括定位工装和清理设备，定位工装包括定位钢板、定位圆销、固定螺栓和导向套筒，定位钢板上开有定位孔、固定孔和清理定位孔，定位圆销穿过定位孔将定位钢板定位在叶根部端面，固定螺栓穿过固定孔将定位钢板固定在叶根部端面，导向套筒插入清理定位孔中确定螺杆的清理位置，导向套筒的内径略小于预埋螺栓套螺栓孔的螺纹小径；清理设备包括钻具和用于将螺杆从预埋螺栓套的螺栓孔中带出的攻丝设备，钻具的钻头穿过导向套筒伸入到螺杆中。上述装置操作简单，能耗小，清理效率高用时短，在不损伤预埋螺栓套内螺纹的情况下清理掉被固死的螺杆，本发明还提供了清理固死在叶根端部预埋螺栓套中的螺杆的方法。

Description

清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置及其方法

技术领域

本发明属于风电叶片安装技术领域，主要涉及清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置及其方法。

背景技术

    环氧系列的风电叶片主要成分为环氧玻璃钢，由玻纤布和环氧树脂混合后形成，在叶片根部设置螺栓孔，用于将叶片固定在风电主机上。螺栓孔在叶片根部的成型方法有的采用螺栓套预埋式成型工艺即在叶片成型时，将螺栓套预埋在叶片根部，成型固化后可直接连接螺栓将叶片固定在风电主机上。螺栓套预埋式成型工艺中，为保证螺栓套按图纸尺寸均匀分布在叶根部，多大采用一套定位法兰，在叶片成型前将螺栓套通过定位螺杆固定在定位法兰上，以保证螺栓套在叶根部的位置度要求。而环氧叶片在成型时，有时存在螺栓套与定位法兰之间的真空密封不到位，导致环氧树脂在固化前进入螺栓套内，环氧树脂固化后使螺栓套和定位螺杆非常牢固的粘接在一起，定位螺杆被固死在螺栓套中无法取出。取出被固死的定位螺杆大多采用电火花切割工艺，用电火花将螺杆主体部分切割成碎片后取出，螺纹部分用尖锥仔细剔除，可以在不伤及螺栓套上内螺纹的情况下，取出被固死的定位螺杆。但电火花切割耗时长，且因为没有精准定位，为免火花太靠近螺栓套上的内螺纹牙尖，导致切伤螺栓套上的内螺纹，一般会选择从离内螺纹牙尖0.5mm以上开始切割，因此螺栓套上的残留螺纹会较多，取出一根螺杆需要耗时一周甚至更长的时间。当螺杆被树脂固化粘接在螺栓套中后，经常会因为处理不及时而耽误生产。而且电火花机设备费用和耗能都比较大，因此采用电火花切割工艺对固死在预埋螺栓套中螺杆进行清理并不实用。研究出一套经济实用且操作简单的方法在不损伤螺栓套内螺纹的情况下清理掉固死在螺栓套内的定位螺杆是相当有实用价值的。

  

发明内容

本发明针对电火花切割工艺清理固死在预埋螺栓套中的螺杆耗时长，耗能大且费用高的技术问题，提供了一种经济实用且操作简单的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置，在不损伤预埋螺栓套内螺纹的情况下清理掉固死在预埋螺栓套内的螺杆，本发明还提供了清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的方法。

    为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置，包括定位工装和清理设备，其特征在于所述的定位工装包括用于定位螺杆位置的定位钢板、用于将所述的定位钢板准确的定位在叶根部端面的定位圆销、用于将所述的定位钢板固定在叶根部端面的固定螺栓和用于对所述的清理设备起导向作用的导向套筒；

    所述的定位钢板上开有定位孔、固定孔和清理定位孔，所述的定位圆销穿过所述的定位孔将所述的定位钢板定位在叶根部端面，所述的固定螺栓穿过所述的固定孔将所述的定位钢板固定在叶根部端面，所述的导向套筒插入所述的清理定位孔中确定所述的螺杆的清理位置，所述的导向套筒的内径略小于预埋螺栓套螺栓孔的螺纹小径；

所述的清理设备包括用于对所述的螺杆进行轴向钻孔的钻具和用于将所述的螺杆从预埋螺栓套的螺栓孔中带出的攻丝设备，所述的钻具的钻头穿过所述的导向套筒伸入到所述的螺杆中。

    进一步的，所述的清理定位孔的直径等于预埋螺栓套的螺栓孔径，所述的定位孔和固定孔均分布在所述的清理定位孔的外侧，所述的定位孔、固定孔和清理定位孔在所述的定位钢板上的分布与预埋螺栓套在叶根部端面的分布相对应，所述的导向套筒的外径与所述的清理定位孔的直径相等。

    进一步的，所述的定位孔的数量为两个，所述的固定孔的数量为两个。

    进一步的，所述的钻具为磁力钻，所述的攻丝设备为丝锥。

    进一步的，所述的磁力钻的钻头的直径略小于所述的导向套筒的内径，所述的丝锥的为手用丝锥，所述的丝锥的螺纹型号与预埋螺栓套的螺栓孔的内螺纹型号相对应。

    进一步的，所述的磁力钻固定在所述的定位钢板上。

   用上述的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的方法，包括如下步聚：

一、用切割机将固死在叶根部的螺杆沿叶根部端面切割，并打磨使留在预埋螺栓套中的螺杆与叶根部端面齐平。

二、根据螺杆的位置，将定位钢板靠紧叶根部端面，将清理定位孔对准螺杆的位置，定位孔和固定孔分别对准叶根部端面预埋螺栓套的螺栓孔，将定位圆销穿过定位孔伸入到预埋螺栓套的螺栓孔中定位定位钢板在叶根部端面的位置，将固定螺栓穿过固定孔伸入到预埋螺栓套的螺栓孔中并紧固将定位钢板固定在叶根部端面。

三、将导向套筒插入清理定位孔中，将所述的清理设备中的钻具的钻头插入到所述的导向套筒中沿所述的螺杆轴向对所述的螺杆进行钻孔，在其钻孔深度等于螺杆在预埋螺栓套中的深度，钻孔后钻头退出，取下所述的钻具，将导向套筒从清理定位孔中取下、取下定位圆销、拆下固定螺栓将定位钢板从叶根部端面拆御下来，采用所述清理设备中的攻丝设备沿螺杆的钻孔推进，用所述的攻丝设备的尖锥部分将螺杆从预埋螺栓套的螺栓孔内带出。

四、使用压缩空气吹风设备对清理掉螺杆后的预埋螺栓套的螺栓孔进行吹风，彻底清除螺杆的残余铁渣。

    进一步的，步聚三中的钻具为磁力钻，步聚三中的攻丝设备为手用丝锥，所述的磁力钻的钻头的直径略小于所述的导向套筒的内径，所述的手用丝锥的螺纹规格与预埋螺栓套的螺栓孔的内螺纹规格相对应。

    进一步的，所述的磁力钻固定在所述的定位钢板上。

    本发明的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置包括定位工装和清理设备，定位工装将固死在预埋螺栓套中的螺杆准确定位，清理设备根据定位工装定位的螺杆位置从预埋螺栓套的螺栓孔中将被固死的螺杆清理出预埋螺栓套，清理设备为钻具和攻丝设备，依靠定位工装的准确定位对被固死的螺杆用钻具进行钻孔，再利用攻丝设备对将螺杆从预埋螺栓套的螺栓孔中带出，上述的定位工装结构简单对被固死的螺杆定位精准，清理设备操作简单，能耗小，清理效率高用时短。利用定位工装的精准备定位保证了在不损伤预埋螺栓套内螺纹的情况下清理掉固死在预埋螺栓套内的螺杆，清理设备用能耗低的钻具和攻丝设备，能在较短时间将固死的螺杆清理出预埋螺栓套，提高了风电叶片的安装效率，清理设备耗能低效率高且操作简单，在实际作业中相当实用，大大减少了风电机安装中的能源消耗和经济负担，本发明提供的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的方法，操作简单，清理效率高，清理过程耗能小，且不会损伤预埋螺栓套内螺纹。

附图说明

图1 为实施例中定位工装固定在叶根部端面的结构示意图

图2为实施例中被固死在预埋螺栓套内的螺杆在叶根部的结构示意图

图3为实施例中定位工装的结构示意图

图4为导向套筒的结构示意图

图5为螺杆被固死在预埋螺栓套中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做详细介绍。

    如图1至图5所示，清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置，包括定位工装和清理设备，定位工装包括用于定位螺杆1位置的定位钢板2、用于将定位钢板2准确的定位在叶根部端面的定位圆销3、用于将定位钢板2固定在叶根部端面的固定螺栓4和用于对清理设备起导向作用的导向套筒5；

    定位钢板2上开有定位孔2.1、固定孔2.2和清理定位孔2.3，定位圆销3穿过定位孔2.1将定位钢板2定位在叶根部端面，固定螺栓4穿过所述的固定孔2.2将定位钢板2固定在叶根部端面，导向套筒5插入清理定位孔2.3中确定螺杆1的清理位置，导向套筒5的内径略小于预埋螺栓套螺栓孔的螺纹小径。 清理定位孔2.3的直径等于预埋螺栓套的螺栓孔径，定位孔2.1和固定孔2.2均分布在清理定位孔2.3的外侧。定位孔2.1、固定孔2.2和清理定位孔2.3在定位钢板2上的分布与预埋螺栓套在叶根部端面的分布相对应，导向套筒5的外径与清理定位孔2.3的直径相等。定位孔2.1的数量为两个，固定孔2.2的数量为两个。

    清理设备包括用于对螺杆1进行轴向钻孔的磁力钻和用于将螺杆1从预埋螺栓套的螺栓孔中带出的手用丝锥，磁力钻的钻头的直径略小于导向套筒５的内径，手用丝锥的螺纹型号与预埋螺栓套的螺栓孔的内螺纹型号相对应。磁力钻的钻头穿过导向套筒5伸入到螺杆1中。磁力钻固定在定位钢板2上。

    用上述装置清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的方法，包括如下步聚：

一、用切割机将固死在叶根部的螺杆1沿叶根部端面切割，并打磨使留在预埋螺栓套中的螺杆1与叶根部端面齐平。

二、根据螺杆1的位置，将定位钢板2靠紧叶根部端面，将清理定位孔2.3对准螺杆1的位置，定位孔2.1和固定孔2.2分别对准叶根部端面预埋螺栓套的螺栓孔，将定位圆销3穿过定位孔2.1伸入到预埋螺栓套的螺栓孔中定位定位钢板2在叶根部端面的位置，将固定螺栓4穿过固定孔2.2伸入到预埋螺栓套的螺栓孔中并紧固将定位钢板2固定在叶根部端面。

三、将导向套筒5插入清理定位孔2.3中，将磁力钻固定在定位钢板2上，将磁力钻的钻头插入到所述的导向套筒5中沿所述的螺杆1轴向对所述的螺杆1进行钻孔，磁力钻的钻头的直径略小于所述的导向套筒５的内径，在其钻孔深度等于螺杆1在预埋螺栓套中的深度，钻孔后钻头退出，取下所述的磁力钻，将导向套筒5从清理定位孔2.3中取下、取下定位圆销3、拆下固定螺栓4将定位钢板2从叶根部端面拆御下来，采用手用丝锥沿螺杆1的钻孔推进，手用丝锥的螺纹规格与预埋螺栓套的螺栓孔的内螺纹规格相对应，用手用丝锥的尖锥部分将螺杆1从预埋螺栓套的螺栓孔内带出。

四、使用压缩空气吹风设备对清埋掉螺杆1后的预埋螺栓套的螺栓孔进行吹风，彻底清除螺杆1的残余铁渣。

    需要说明的是，步聚二中所指的定位孔2.1对准的预埋螺栓套的螺栓孔中和固定孔2.2对准的预埋螺栓套的螺栓孔中并均没有被固死的螺杆1，在叶根部分布的预埋螺栓套有的在叶片成型的时候将螺杆1固死在预埋螺栓套内，而大部分预埋螺栓套是完整可连接的可以作为定位钢板2在叶根部端面定位的定位孔或定位钢板2与叶根部固定连接的固定孔。

下面以在叶根部端面几个连续的预埋螺栓套中有一个预埋螺栓套内具有被固死的螺杆1且螺杆1的规格为M36X450为例，具体说明定位工装中各部件的规格以及螺杆1的清理方法。

     如图2所示在叶根部端面具有螺杆1的预埋螺栓套的左右两边的预埋螺栓套都是完整可连接的，规格为M36X450的螺杆1的长度为450mm，其中螺杆1底端到叶根部端面距离L为230mm，预埋螺栓套的螺栓孔内螺纹为M36X3标准螺纹，查阅机械手册可得知M36X3标准螺纹的螺纹小径为32.752mm，预埋螺栓套螺栓孔直径为36mm,风电叶片叶根部的端面为圆环形状，根据被固死的螺杆1在叶根部端面的位置，在定位钢板2上开设定位孔2.1，固定孔2.2和清理定位孔2.3，清理定位孔2.3的尺寸与预埋螺栓套螺栓孔的直径相同为36mm,为了方便将定位钢板2的定位和固定将定位孔2.1和固定孔2.1的直径也设为36mm,在制造导向套筒5时，导向套筒5的外径就与清理定位孔2.3的直径相同为36mm,导向套筒5的内径为32.05mm略小于预埋螺栓套螺栓孔的螺纹小径32.752mm。根据预埋螺栓套的螺栓孔内螺纹为M36X3标准螺纹选择规格为M36的固定螺栓4。

采用磁力钻、用手丝锥以及上述定位工装对规格为M36X450的螺杆1进行清理的方法：

一、用切割机将固死在叶根部的螺杆1沿叶根部端面切割，并打磨使留在预埋螺栓套中的螺杆1与叶根部端面齐平。

二、根据螺杆1的位置，将定位钢板2靠紧叶根部端面，将清理定位孔2.3对准螺杆1的位置，定位孔2.1和固定孔2.2分别对准叶根部端面预埋螺栓套的螺栓孔，将定位圆销3穿过定位孔2.1伸入到预埋螺栓套的螺栓孔中定位定位钢板2在叶根部端面的位置，将规格为M36的固定螺栓4穿过固定孔2.2伸入到预埋螺栓套的螺栓孔中并紧固将定位钢板2固定在叶根部端面。

三、将外径为36mm的导向套筒5插入清理定位孔2.3中，将磁力钻固定在定位钢板2上，将磁力钻的钻头插入到所述的导向套筒5中沿所述的螺杆1轴向对所述的螺杆1进行钻孔，磁力钻的钻头的直径32mm略小于所述的导向套筒５的内径32.05mm，在其钻孔深度等于螺杆1在预埋螺栓套中的深度即螺杆1底端到叶根部端面距离L，L为230mm,钻孔后钻头退出，取下所述的磁力钻，将导向套筒5从清理定位孔2.3中取下、取下定位圆销3、拆下固定螺栓4将定位钢板2从叶根部端面拆御下来，采用手用丝锥沿螺杆1的钻孔推进，选用规格为M36X3的手用丝锥使其与预埋螺栓套的螺栓孔内螺纹的型号相对应，用手丝锥沿螺杆1的钻孔推进不会损伤预埋螺栓套的螺栓孔中的内螺纹，丝锥的转动将螺杆1完全从预埋螺栓套的螺栓孔内螺纹中脱离，用手用丝锥的尖锥部分将螺杆1的铁渣从预埋螺栓套的螺栓孔内带出。

四、使用压缩空气吹风设备对清埋掉螺杆1后的预埋螺栓套的螺栓孔进行吹风，彻底清除螺杆1的残余铁渣。

    以上是针对螺杆1规格为M36X450的具体实施例，其他尺寸的螺杆1的清理均在本发明的保护范围之内。上述实施例中，明确了定位工装包括的定位钢板2和定位圆销3、固定螺栓4和导向套筒5以及定位孔2.1、固定孔2.2和清理定位孔2.3的具体尺寸和形状，在不改变定位工装的定位方式的前提下改变其外形或尺寸，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置，包括定位工装和清理设备，其特征在于所述的定位工装包括用于定位螺杆（1）位置的定位钢板（2）、用于将所述的定位钢板（2）准确的定位在叶根部端面的定位圆销（3）、用于将所述的定位钢板（2）固定在叶根部端面的固定螺栓（4）和用于对所述的清理设备起导向作用的导向套筒（5）；

    所述的定位钢板（2）上开有定位孔（2.1）、固定孔（2.2）和清理定位孔（2.3），所述的定位圆销（3）穿过所述的定位孔（2.1）将所述的定位钢板（2）定位在叶根部端面，所述的固定螺栓（4）穿过所述的固定孔（2.2）将所述的定位钢板（2）固定在叶根部端面，所述的导向套筒（5）插入所述的清理定位孔（2.3）中确定所述的螺杆（1）的清理位置，所述的导向套筒（5）的内径略小于预埋螺栓套螺栓孔的螺纹小径；

所述的清理设备包括用于对所述的螺杆（1）进行轴向钻孔的钻具和用于将所述的螺杆（1）从预埋螺栓套的螺栓孔中带出的攻丝设备，所述的钻具的钻头穿过所述的导向套筒（5）伸入到所述的螺杆（1）中。

2.根据权利要求1所述的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置，其特征在于所述的清理定位孔（2.3）的直径等于预埋螺栓套的螺栓孔径，所述的定位孔（2.1）和固定孔（2.2）均分布在所述的清理定位孔（2.3）的外侧，所述的定位孔（2.1）、固定孔（2.2）和清理定位孔（2.3）在所述的定位钢板（2）上的分布与预埋螺栓套在叶根部端面的分布相对应，所述的导向套筒（5）的外径与所述的清理定位孔（2.3）的直径相等。

3.根据权利要求2所述的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置，其特征在于所述的定位孔（2.1）的数量为两个，所述的固定孔（2.2）的数量为两个。

4.根据权利要求3所述的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置，其特征在于所述的钻具为磁力钻，所述的攻丝设备为丝锥。

5.根据权利要求4所述的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置，其特征在于所述的磁力钻的钻头的直径略小于所述的导向套筒（５）的内径，所述的丝锥的为手用丝锥，所述的丝锥的螺纹型号与预埋螺栓套的螺栓孔的内螺纹型号相对应。

6.根据权利要求5所述的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置，其特征在于所述的磁力钻固定在所述的定位钢板（2）上。

7.用权利要求1至权利要求6任一项所述的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的装置清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的方法，包括如下步聚：

一、用切割机将固死在叶根部的螺杆（1）沿叶根部端面切割，并打磨使留在预埋螺栓套中的螺杆（1）与叶根部端面齐平；

二、根据螺杆（1）的位置，将定位钢板（2）靠紧叶根部端面，将清理定位孔（2.3）对准螺杆（1）的位置，定位孔（2.1）和固定孔（2.2）分别对准叶根部端面预埋螺栓套的螺栓孔，将定位圆销（3）穿过定位孔（2.1）伸入到预埋螺栓套的螺栓孔中定位定位钢板（2）在叶根部端面的位置，将固定螺栓（4）穿过固定孔（2.2）伸入到预埋螺栓套的螺栓孔中并紧固将定位钢板（2）固定在叶根部端面；

三、将导向套筒（5）插入清理定位孔（2.3）中，将所述的清理设备中的钻具的钻头插入到所述的导向套筒（5）中沿所述的螺杆（1）轴向对所述的螺杆（1）进行钻孔，在其钻孔深度等于螺杆（1）在预埋螺栓套中的深度，钻孔后钻头退出，取下所述的钻具，将导向套筒（5）从清理定位孔（2.3）中取下、取下定位圆销（3）、拆下固定螺栓（4）将定位钢板（2）从叶根部端面拆御下来，采用所述清理设备中的攻丝设备沿螺杆（1）的钻孔推进，用所述的攻丝设备的尖锥部分将螺杆（1）从预埋螺栓套的螺栓孔内带出；

四、使用压缩空气吹风设备对清埋掉螺杆（1）后的预埋螺栓套的螺栓孔进行吹风，彻底清除螺杆（1）的残余铁渣。

8.根据权利要求7所述的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的方法，其特征在于步聚三中的钻具为磁力钻，步聚三中的攻丝设备为手用丝锥，所述的磁力钻的钻头的直径略小于所述的导向套筒（５）的内径，所述的手用丝锥的螺纹规格与预埋螺栓套的螺栓孔的内螺纹规格对应。

9.根据权利要求8所述的清理固死在叶根部预埋螺栓套中的螺杆的方法，其特征在于所述的磁力钻固定在所述的定位钢板（2）上。