CN104891226A - 一种风电叶片翻转装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电叶片翻转装置，其特征在于，包括：一转环，设有缺口；一夹持机构，安装在所述转环内并随所述转环同步翻转；一支撑底座；以及一驱动机构，包含动力部件，传动连接所述动力部件和所述转环的链传动部件；其中，所述夹持机构包含固定夹臂、与所述固定夹臂相匹配的活动夹臂、以及驱动所述活动夹臂偏转的连杆组件；所述固定夹臂具有第一夹持面，所述活动夹臂具有朝向所述第一夹持面的第二夹持面，并且，所述第一夹持面和所述第二夹持面之间形成风电叶片的夹持区域，所述缺口正对所述夹持区域；该风电叶片翻转装置具有结构简单、转动力矩大的优点，使得风电叶片的翻转更加高效、安全、可靠。

Description

一种风电叶片翻转装置

技术领域

本发明涉及风力发电机，具体是涉及一种风电叶片翻转装置。

背景技术

风力发电机是一种能将清洁、无污染的风能转化为机械能的动力机械，就其工作原理而言，风力发电机是利用风力吹动叶片旋转、再通过增速机提升旋转速度以促使发动机发电。风电叶片是风力发电机的核心部件之一，并且，风力发电机的大型化是目前世界上风能利用中的一种趋势，随着风力发电机单机容量的逐渐增加，风电叶片的长度也越来越长，相应的叶片制作工艺也越来越复杂。在风电叶片在生产过程中，需要经过打磨、喷漆等工序，并且，在风力发电机的组装过程中也需要频繁地吊装搬运，因此，这种大型得风电叶片需要使用翻转装置进行翻转。而现有技术的叶片翻转装置通常采用摩擦轮来带动叶片，容易造成打滑和叶片表面损伤，且叶片的定位也不稳定。

针对上述问题，如中国发明专利(CN 203601866 U)公开了一种风电叶片翻转装置，该风电叶片翻转装置包括底座，底座的下部安装有滚轮，底座上部安装有两个轴线平行的托辊，两个托辊上承托设置有可以在两个托辊上转动的转环，转环连接U形翻转架，两个托辊中的一个上安装有传动轮，传动轮通过传动带联接手轮机构，手轮机构上具有自锁结构利用U形翻转架与托辊、转环构成的翻转机构，可以轻松对体积、重量较大的叶片进行翻转。

但是，由于上述结构的风电叶片翻转装置采用U形托架作为夹持部分夹持风电叶片，没有用于夹紧风电叶片的施力机构，因而难以保证对大体积、大质量的风电叶片的可靠夹持。并且，采用手轮人工驱动滚轮翻转，不仅操作费力，而且翻转效率低下。另外，由于没有夹持的施力措施难以保证风电叶片有效的夹持进而难以保证翻转的稳定；利用摩擦驱动也不能确保为叶片提供足够的扭矩。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种风电叶片翻转装置，从而简单高效、安全稳定地翻转风电叶片。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种风电叶片翻转装置，具有这样的特征，包括：一转环，设有缺口；一夹持机构，安装在转环内并随转环同步翻转；一支撑底座，设有两根分别与转环滚动接触的托辊；以及一驱动机构，安装在支撑底座上用于驱动转环翻转；其中，夹持机构包含固定夹臂、与固定夹臂相匹配的活动夹臂、以及驱动活动夹臂偏转的连杆组件；固定夹臂具有第一夹持面，活动夹臂具有朝向第一夹持面的第二夹持面，并且，第一夹持面和第二夹持面之间形成风电叶片的夹持区域，缺口正对夹持区域；驱动机构包含：动力部件，传动连接动力部件和转环的链传动部件。

进一步地，在本发明提供的风电叶片翻转装置中，还可以具有这样的特征：动力部件包含：安装在支撑底座上的驱动电机，与驱动电机输出轴连接的减速机；链传动部件包含：由减速机带动旋转的链轮，以及环绕在转环外圆周侧壁上且与链轮相啮合的传动链条。

进一步地，在本发明提供的风电叶片翻转装置中，还可以具有这样的特征：链传动部件还包含安装在支撑底座上用于张紧传动链条的导轮。

进一步地，在本发明提供的风电叶片翻转装置中，还可以具有这样的特征：转环的外圆周侧壁开设有环形凹槽，并且，传动链条嵌设在环形凹槽内。

进一步地，在本发明提供的风电叶片翻转装置中，还可以具有这样的特征：转环的内侧壁设有朝向缺口的安装板，并且，活动夹臂的一端由第一销轴铰接至安装板；转环的内侧壁还设有支承固定夹臂的支架板，并且，支架板的支承面垂直于安装板的侧壁。

进一步地，在本发明提供的风电叶片翻转装置中，还可以具有这样的特征，连杆组件包含：第一连杆，一端由第二销轴铰接至转环的内侧壁；第二连杆，一端由第三销轴铰接至活动夹臂的中部；以及电动推杆，安装端由第四销轴与安装板铰接；并且，第一连杆的另一端、第二连杆的另一端、以及电动推杆的悬伸端由第五销轴铰接；第二销轴与支架板中点的连线垂直于支架板的支承面。

进一步地，在本发明提供的风电叶片翻转装置中，还可以具有这样的特征：转环的内侧壁在第一连杆的一侧设有限制电动推杆行程的挡块，并且，挡块设置有控制电动推杆停止运行的接近开关；挡块和电动推杆分设于第一连杆的两侧。

进一步地，在本发明提供的风电叶片翻转装置中，还可以具有这样的特征：固定夹臂和第一夹持面之间、活动夹臂和第二夹持面之间均由若个干等间距排列的调节螺栓连接。

进一步地，在本发明提供的风电叶片翻转装置中，还可以具有这样的特征：第一夹持面和第二夹持面均披覆有柔软的橡胶层。

进一步地，在本发明提供的风电叶片翻转装置中，还可以具有这样的特征：托辊的两端分别由轴承座安装在支撑底座上。

本发明在上述基础上具有的积极效果是：

本发明提供的风电叶片翻转装置，通过在设有开口的转环内安装同步翻转的夹持机构，在夹持机构中，在披覆柔软橡胶层的第一夹持面和第二夹持面之间形成与风电叶片相贴合的夹持区域，又进一步由连杆组件驱动夹持区域的张开或合拢，从而减小了提供给电动推杆的驱动力，同时连杆组件承受叶片重量更加可靠，并通过接近开关实现叶片的装夹与夹紧的自动化。另外，该风电叶片翻转装置该采用具有自锁功能的链传动部件传动连接动力部件和转环，增大了转动力矩，避免了传动过过程因扭矩不够而打滑，实现了风电叶片的可靠翻转，并且通过链传动部件使风电叶片在任意角度位置上能够长时间可靠锁定。

附图说明

图1为本发明的实施例中风电叶片翻转装置的正视图；

图2为本发明的实施例中驱动机构和转环的连接示意图；以及

图3为图2中转环沿A-A剖线所得的横截面示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明提供的风电叶片翻转装置作具体阐述。

如图1所示，本实施例提供的风电叶片翻转装置包括：一转环1、一夹持机构、一支撑底座2、以及一驱动机构。

具体的，夹持机构安装在转环1内并随转环1同步翻转。在本实施例中，夹持机构包含固定夹臂3、与固定夹臂3相匹配的活动夹臂4、以及驱动活动夹臂4偏转的连杆组件。其中，固定夹臂3具有第一夹持面31，活动夹臂4为一L型结构件且具有朝向第一夹持面31的第二夹持面41，夹持机构在第一夹持面31和第二夹持面41之间形成风电叶片的夹持区域。

夹持区域的形状与风电叶片上被夹持部位的横截面形状相吻合，在本实施例中，风电叶片的被夹持区域既可以是叶片尖部，也可以是叶片根部。

为了避免风电叶片的叶尖部位难以穿入转环1内，作为优选的技术方案，转环1在正对夹持区域的部位设有缺口5，并且，该缺口5的宽度大于风电叶片上被夹持部位的厚度。当然，夹持区域处于张开时的最大宽度同样大于风电叶片上被夹持部位的厚度。

为了使夹持力更加均匀有效，那么，这就需要第一夹持面31和第二夹持面41均与风电叶片的被夹持面相贴合，防止叶片打滑。因此，作为优选的技术方案，第一夹持面31和第二夹持面41均披覆有柔软的橡胶层，并且，固定夹臂3和第一夹持面31之间、活动夹臂4和第二夹持面41之间均由若个干等间距排列的调节螺栓6连接，通过调整调节螺栓6，即可调节第一夹持面31或第二夹持面41的曲面形状。

本实施例中，支撑底座2的两端(如图1中的左端和右端)分别设有一根托辊7，并且，托辊7的两端分别由一轴承座8可旋转地安装在支撑底座2上，两根托辊7相互平行且与转环1滚动接触。

驱动机构安装在支撑底座2上用于驱动转环1翻转，本实施例中，驱动机构包含动力部件和链传动部件，其中，链传动部件用于传动连接动力部件和转环1。

具体的，动力部件包含驱动电机9和减速机10。其中，驱动电机9和减速机10均安装在支撑底座2上。驱动电机9为正反转电机，并且，减速机10与驱动电机9的输出轴连接，即由减速机10提高动力部件的输出转矩。

具体的，如图2所示，链传动部件包含：链轮11、传动链条12、以及导轮13。其中，链轮11由减速机10直接带动旋转，传动链条12环绕在转环1外圆周侧壁上且与链轮11相啮合，即由传动链条12拖动转环1翻转。用于张紧传动链条12的导轮13安装在支撑底座2上且位置可调，另外，导轮13能够增加链轮11和传动链条12的包角，进而提高传动的可靠性和高效性。

如图2和图3所示，为了防止传动链条12与旋转的托辊7发生干涉，作为优选的技术方案，转环1的外圆周侧壁开设有环形凹槽14，即使得转环1的横截面呈凹字形，并且，传动链条12嵌设在该环形凹槽14内。

如图1和图2所示，在本实施例中，转环1的内侧壁设有朝向缺口5的安装板15，并且，活动夹臂4的一端由第一销轴16铰接至安装板15，即活动夹臂4在绕第一销轴16翻转时同时实现了夹持区域的张开或合拢。转环1的内侧壁还设有支承固定夹臂3的支架板17，并且，支架板17的支承面垂直于安装板15的侧壁。

具体的，连杆组件包含：第一连杆18、第二连杆19、以及电动推杆20。其中，第一连杆18的一端由第二销轴21铰接至转环1的内侧壁，第二连杆19的一端由第三销轴22铰接至活动夹臂4的中部，电动推杆20的安装端由第四销轴23与安装板15铰接，并且，第一连杆18的另一端、第二连杆19的另一端、以及电动推杆20的悬伸端由第五销轴24铰接。

另外，在本实施例中，为了实现夹持力的均衡，第二销轴21与支架板17中点的连线垂直于支架板17的支承面。

为了控制第一连杆18的偏转角度，作为优选的技术方案，转环1的内侧壁在第一连杆18的一侧设有限制电动推杆20推进行程的挡块25，并且，在挡块25上设置有接近开关26。当电动推杆20接近挡块25时，进而触发接近开关26，从而使得电动推杆20停止向前推进动作。

在本实施例中，挡块25和电动推杆20分设于第一连杆18的两侧。当电动推杆20向前推进使得夹持区域正常合拢时，当电动推杆20前推进直至使得第五销轴24靠近挡块25位置时，触发接近开关26使得电动推杆20停止动作。这里触发接近开关26的位置设置在正好使得第一夹持面31和第二夹持面41均与风电叶片的被夹持面相贴合并可靠夹持的地方，从而能够确保风电叶片翻转的安全性。

在使用本实施例提供的风电叶片翻转装置翻转风电叶片时，首先由驱动机构驱动转环1翻转直至缺口5朝向水平方向；其次，电动推杆20往回收缩使得夹持区域逐渐张开，并通过吊具向夹持区域吊入风电叶片；再次，电动推杆20向前推进使得夹持区域逐渐合拢直至完成风电叶片的装夹；最后，由驱动机构驱动转环1翻转至相应的位置。

当然，调整接近开关26相对于第一连杆18的安装距离，即可调整夹持区域的开度，进而便于调整夹持不同外形或不同尺寸的风电叶片。

本实施例提供的风电叶片翻转装置，通过在设有开口的转环内安装同步翻转的夹持机构，在夹持机构中，在披覆柔软橡胶层的第一夹持面和第二夹持面之间形成与风电叶片相贴合的夹持区域，又进一步由连杆组件驱动夹持区域的张开或合拢，从而减小了提供给电动推杆的驱动力，同时连杆组件承受叶片重量更加可靠，并通过接近开关实现叶片的装夹与夹紧的自动化。另外，该风电叶片翻转装置该采用具有自锁功能的链传动部件传动连接动力部件和转环，增大了转动力矩，避免了传动过过程因扭矩不够而打滑，实现了风电叶片的可靠翻转，并且通过链传动部件使风电叶片在任意角度位置上能够长时间可靠锁定。

当然，本发明所涉及的风电叶片翻转装置并不仅仅限定于本实施例中的结构，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴内。

Claims (10)

1.一种风电叶片翻转装置，其特征在于，包括：

一转环，设有缺口；

一夹持机构，安装在所述转环内并随所述转环同步翻转；

一支撑底座，设有两根分别与所述转环滚动接触的托辊；以及

一驱动机构，安装在所述支撑底座上用于驱动所述转环翻转；

其中，所述夹持机构包含固定夹臂、与所述固定夹臂相匹配的活动夹臂、以及驱动所述活动夹臂偏转的连杆组件；

所述固定夹臂具有第一夹持面，所述活动夹臂具有朝向所述第一夹持面的第二夹持面，并且，所述第一夹持面和所述第二夹持面之间形成风电叶片的夹持区域，所述缺口正对所述夹持区域；

所述驱动机构包含：动力部件，传动连接所述动力部件和所述转环的链传动部件。

2.根据权利要求1所述的风电叶片翻转装置，其特征在于：

所述动力部件包含：安装在所述支撑底座上的驱动电机，与所述驱动电机输出轴连接的减速机；

所述链传动部件包含：由所述减速机带动旋转的链轮，以及环绕在所述转环外圆周侧壁上且与所述链轮相啮合的传动链条。

3.根据权利要求2所述的风电叶片翻转装置，其特征在于：

所述链传动部件还包含安装在所述支撑底座上用于张紧所述传动链条的导轮。

4.根据权利要求2所述的风电叶片翻转装置，其特征在于：

所述转环的外圆周侧壁开设有环形凹槽，并且，所述传动链条嵌设在所述环形凹槽内。

5.根据权利要求1所述的风电叶片翻转装置，其特征在于：

所述转环的内侧壁设有朝向所述缺口的安装板，并且，所述活动夹臂的一端由第一销轴铰接至所述安装板；

所述转环的内侧壁还设有支承所述固定夹臂的支架板，并且，所述支架板的支承面垂直于所述安装板的侧壁。

6.根据权利要求5所述的风电叶片翻转装置，其特征在于，所述连杆组件包含：

第一连杆，一端由第二销轴铰接至所述转环的内侧壁；

第二连杆，一端由第三销轴铰接至所述活动夹臂的中部；以及

电动推杆，安装端由第四销轴与安装板铰接；

并且，所述第一连杆的另一端、所述第二连杆的另一端、以及所述电动推杆的悬伸端由第五销轴铰接；

所述第二销轴与所述支架板中点的连线垂直于所述支架板的支承面。

7.根据权利要求6所述的风电叶片翻转装置，其特征在于：

所述转环的内侧壁在所述第一连杆的一侧设有限制所述电动推杆行程的挡块，并且，所述挡块设置有控制所述电动推杆停止运行的接近开关；

所述挡块和所述电动推杆分设于所述第一连杆的两侧。

8.根据权利要求1所述的风电叶片翻转装置，其特征在于：

所述固定夹臂和所述第一夹持面之间、所述活动夹臂和所述第二夹持面之间均由若个干等间距排列的调节螺栓连接。

9.根据权利要求8所述的风电叶片翻转装置，其特征在于：

所述第一夹持面和所述第二夹持面均披覆有柔软的橡胶层。

10.根据权利要求1所述的风电叶片翻转装置，其特征在于：

所述托辊的两端分别由轴承座安装在所述支撑底座上。