CN105562783B - 风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置及其加工方法，所述加工装置包括导轨、滑板、燕尾导轨、钻模板、燕尾滑板和安装在燕尾滑板上的台钻；其中导轨安装在转子基座上沿，滑板滑动安装在导轨上，燕尾导轨与滑板通过连接板固定连接且与转子基座的上沿垂直并紧贴转子基座的内壁，钴模板安装在燕尾导轨靠近转子基座内壁的一面，燕尾滑板滑动安装在燕尾导轨上；所述导轨、滑板、钴模板上有于待加工孔对应的定位孔；所述燕尾导轨的侧面还安装有齿条，在燕尾滑板上安装了与所述齿条配合的齿轮调节轮。本发明结构简单紧凑，成本低廉，精度好，钻头钻孔时更容易定位。

Description

风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种风力发电机转子基座加工装置及其加工方法，特别是风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置及其加工方法。

背景技术

目前风力发电机转子基座的加工多采用分度盘定位加工，但由于工件的半径很大，所以定位角度的一点误差反映在工件的周向上就会很大。当风力发电机转子机座的密集螺纹孔上下有一定角度的错位要求时，现有的装置复杂、成本高、精度难以保证。另外采用钻头钻孔，由于孔比较密比较小，不容易定位，影响加工进度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置及其加工方法，以解决现有技术装置复杂、成本高、精度难以保证、钻孔时钻头不容易定位的问题。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置，包括导轨、滑板、燕尾导轨、钻模板、燕尾滑板和安装在燕尾滑板上的台钻；其中导轨安装在风力发电机转子基座上沿，滑板滑动安装在导轨上，燕尾导轨与滑板通过连接件固定连接且与转子基座的上沿垂直并紧贴工件的壁面，钴模板安装在燕尾导轨靠近转子基座的一面，燕尾滑板滑动安装在燕尾导轨上；所述导轨上有与转子基座内壁待加工的孔在周向对应分布的第一定位销孔，滑板上设置有与所述第一定位销孔对应的第二定位销孔，钴模板上设有与转子基座内壁待加工的孔高度对应的加工孔，所述燕尾导轨侧面还安装有齿条，在燕尾滑板上安装了与所述齿条配合的齿轮调节轮。

作为本发明的一种改进，所述导轨包含两个以上。

优选的，相邻两个导轨接头部分的两个对应位置的第一定位销孔之间的距离与同一导轨上相邻两个对应位置的第一定位销孔之间的距离相等。

较佳的，所述导轨上的第一定位销孔分为多组且每组的第一定位销孔平均分散在多个不同半径的圆周上，每组相邻圆周上的第一定位销孔错位一预定角度；每组内部处于同一圆周上的相邻两个第一定位销孔之间的角度为所述预定角度与所述第一定位销孔分散的圆周个数的乘积。在本发明的实施例中，导轨上分7组第一销孔，每组6个，每两个(如孔C、F)在同一圆周上，相邻圆周上的孔(如C、F和B、E)错位0.083°。

与之对应的，所述滑板上设有多组与第一定位销孔对应的第二定位销孔，所述滑板上每组的第二定位销孔的个数与所述第一定位销孔分散的圆周个数相同，且所述每组的第二定位销孔处在同一半径所在的射线上。在本发明的实施例中，滑板上的孔A’、B’、C’在同一半径所在的射线上。

优选的，所述钴模板包含至少两列加工孔。

优选的，所述的预定角度为0.083°，所述导轨上的多组第一定位销孔每组之间相差3.75°。

优选的，在导轨下面远离工件加工面的一边设有螺栓。

优选的，连接板与滑板连接处还包括两个第三定位销孔、连接板与燕尾导轨连接处还包括两个第四定位销孔。

本发明还提供一种用所述的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置加工螺纹孔的方法：

将一个整圆导轨或者拼接成一个整圆的导轨固定在转子基座上沿，或者将多个导轨交替拼接固定在转子基座上沿；

将滑板上任意一组孔选为加工定位孔，使其和导轨上的任意一组孔依次对准并驱动台钻钻预定个数的孔，之后使滑板上该组加工定位孔依次对准导轨上的下一组孔再钻预定个数的孔，重复此操作直到钻完所有的孔或者重复此操作直到钻的孔达到所需的位置后再回到原点朝反方向钻孔至先前钻到的所需的位置。

本发明的有益效果在于通过数控加工的导轨、滑板、钴模板有效的解决了大型环状工件采用分度盘测量加工的误差大的问题，结构简单紧凑，成本低廉，精度好。通过将台钻安装在燕尾滑板上、燕尾滑板通过齿轮调轮和齿条的配合使钻孔时钻头更容易定位。

附图说明

图1是风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置的正面剖视图；

图2是风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置的左侧剖视图；

图3是风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置的俯视剖面示意图；

图4是实施例一转子机座内壁欲加工的孔的位置示意图；

图5是滑板的结构示意图；

图6是滑板在滑轨上定位的示意图；

图7是图6中A部分的放大图；

图8是实施例二的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置的正面剖视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置包括导轨1、滑板2、燕尾导轨3、钻模板4、燕尾滑板5和台钻6。其中导轨1的形状和尺寸与风力发电机转子基座的上沿对应并通过螺栓等固定安装在其上面，滑板2滑动安装在导轨1上，可沿导轨1滑动。燕尾导轨3与滑板2通过连接板9固定连接，其与转子基座的上沿垂直且紧贴转子基座的内壁。钴模板4安装在燕尾导轨3靠近转子基座内壁的一面，燕尾滑板5滑动安装在燕尾导轨3远离转子基座内壁的一面，台钻6安装在燕尾滑板5上。

如图5、图6、图7所示，风力发电机转子基座的上沿是圆环形的，导轨1的形状是与之相应的圆弧，导轨1上有第一定位销孔7，所述第一定位销孔7的分布与转子基座内壁上待加工的孔在周向上对应。例如，在转子基座内壁上待加工的孔在周向上同一组相邻两列的角度为3.75°，则导轨1上的第一定位销孔7相邻两组也为3.75°；转子基座内壁待加工孔在周向上相邻两组依次错位0.083°，则导轨1上同一组的第一定位销孔7依次错位0.083°。滑板2上设置有与导轨1上的第一定位销孔7对应的第二定位销孔7’，所述第一定位销孔7、第二定位销孔7’的数量根据需要设置，可以是一个、两个或多个。钴模板4上设有与转子基座内壁上待加工的孔高度对应的加工孔8，其数量可以是一列、两列或多列。

实施例一

如图4所示，风力发电机转子机座内壁需要30圈螺纹孔、每圈96个沿整圆均匀分布、每5圈为一组共6组孔(分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ表示)、每组错位0.083°。如图6、图7所示，导轨1上设置7组第一定位销孔7，每组包括6个，组与组之间相差3.75°，每组内部的6个第一定位销孔7(分别用A、B、C、D、E、F表示)设置成依次错位一预定角度，本实施例中为0.083°，对应要加工的6组螺纹孔依次错位0.083°。这里导轨1上的每组6个第一定位销孔7平均分散在转子基座三个不同半径的圆周上，每个圆周两个，同一圆周上的这两个第一定位销孔7相差0.249°，即等于所述预定角度0.083°与所述第一定位销孔7分散的不同半径的圆周个数3的乘积。如图5结合图7所示，滑板2上设置三组与第一定位销孔7对应的第二定位销孔7’。具体来说，滑板2上的三组第二定位销孔7’，每组之间相差3.75°，每组包含3个(分别用A’、B’、C’表示)，即与所述第一定位销孔7分散的圆周个数3相同；属于同一组的相邻两个第二定位销孔7’之间的角度为0°，即处于转子基座的同一半径所在的射线上；每个第一定位销孔7都有一个与之处于相同半径的圆周上的第二定位销孔7’对应。如图1、图2所示，燕尾导轨3与滑板2固定连接，其与转子基座的上沿垂直且紧贴转子基座的内壁。在本实施例是通过连接板9实现固定连接，通过连接板9连接是为了方便拆卸，以更换不同的燕尾导轨3及安装在其上面的钴模板4适应不同要求的转子基座，钴模板4安装在燕尾导轨3靠近转子基座内壁的一面，燕尾滑板5滑动安装在燕尾导轨3远离转子基座内壁的一面，台钻6安装在燕尾滑板5上。本实施例中钴模板4只有一列孔。

加工时，如图6结合图7所示，将滑板2上的第一组第一个孔A’对准导轨1上的第一组第一个孔A，然后用定位销插入对准的孔A’和孔A将滑板2在导轨1上定位，进而使安装在与滑板2固定连接的燕尾导轨3上的钴模板4定位，然后用台钻6钻转子基座内壁第Ⅰ组第一列的5个孔。之后将滑板2的第一组的第二个孔B’对准导轨1的第一组第二个孔B，重复上述步骤钻第Ⅱ组第一列的5个孔，由于导轨1的第一个孔A与第二个孔B相差0.083°，故保证了转子机座的第Ⅰ组第一列孔与第Ⅱ组第一列孔错位0.083°。用同样的方法钻完第Ⅲ组第一列孔时，移动滑板2使其第一组第一个孔A’对准导轨上的第一组第四个孔D，钻完转子基座内壁上的第Ⅳ组第一列孔，之后使滑板2的第一组第二个孔B’对准导轨1上的第一组第五个孔E钻完转子基座内壁第Ⅴ组第一列孔，最后使滑板2的第一组第三个孔C’对准导轨1上的第一组第六个孔F钻完转子基座内壁最后一组的第一列孔。

钻完转子基座内壁6组孔的所有第一列孔后，将滑板2移动到导轨1的下一组孔上，使滑板2上的孔A’与导轨1上的下一组孔A对齐，开始钻转子基座内壁6组孔的第二列。重复上述操作直到滑板2上的孔对准导轨1上的第7组孔，钻完转子基座内壁6组孔的第七列。

钻完转子基座内壁6组孔的所有前七列孔后，在导轨1旁边再固定第二个导轨，使第一个导轨的第七组孔与第二个导轨的第一组孔之间的角度也为3.75°，具体可以通过使滑板上的任意相邻两组孔与第一个导轨和第二个导轨接触部分的两组孔同时对准来确保，例如使滑板2的第一组孔A’对准第一个导轨1的第七组孔的孔A、滑板2的第二组孔的孔A’对准第二个导轨1的第一组孔的孔A。之后移动滑板2到第二个导轨的第一组孔上重复上述操作钻完转子基座内壁6组孔的所有前8-14列孔。之后取下第一个导轨使其固定在第二个导轨的旁边，使第二个导轨的第七组孔与第一个导轨的第一组孔角度相差3.75°。不断交替取下第一个导轨和第二个导轨、重复上述操作直到钻完转子基座内壁所有的孔。当然也可以固定第一个导轨，以第一个导轨为基准在第一个导轨的两边同时固定第二个和第三个导轨，之后再用第四个、第五个导轨与第二个、第三个导轨向两边同时交替进行钻孔，进一步减小累计误差。甚至可以用导轨提前铺满整个转子基座的上沿，使误差减小至最小，提高精准度。

需要说明的是，本实施例的导轨被设计几个导轨拼接后，相邻两个导轨接头部分的两个对应位置的第一定位销孔之间的距离与同一导轨上相邻两个对应位置的第一定位销孔之间的距离相等，在其他实施例中也可以不相等。

实施例二

如图8所示，虽然实施例一中钴模板4只有一列孔，但本领域的技术人员可以根据需要设置多列与转子基座待加工孔对应的孔，例如本实施例包含4列孔，每列相差3.75°，其余与实施例一相比不变。这样可以一次定位即钻完转子基座内壁的4列孔，钻完转子基座6组孔的全部4列孔后，移动滑板至第导轨上的第五组孔，重复上述操作又钻4列孔。可以预见，通过增加钴模版上的孔可以减少移动导轨带来的累计误差、提高精度。

为了方便调节燕尾滑板5在燕尾导轨3侧面安装了齿条10，在燕尾滑板5上安装了与所述齿条10配合的齿轮调节轮11。通过调节轮11可以方便的使安装在燕尾滑板5上的台钻6移动。

为了使导轨紧贴转子基座欲加工的内壁，在导轨1下面远离工件加工面的一边设有螺栓12。

如图1、图5所示，为了提高燕尾板3及其上的钻模板4位置的精准性，连接板9与滑板2连接处还包括两个第三定位销孔13、连接板9与燕尾导轨3连接处还包括两个第四定位销孔14。通过这两个定位销孔，保证燕尾导轨3与转子基座的上沿垂直。

本发明的导轨1和滑板2上定位销孔均为数控加工精度和角度有保证。本发明结构紧凑，加工简便，效率较高。通过将台钻安装在燕尾滑板上、燕尾滑板通过齿轮调轮和齿条的配合是钻孔时钻头更容易定位。

本发明还提供一种用上述加工装置加工密集螺纹孔的方法。包括如下步骤：

将一个整圆导轨固定在转子基座上沿，或者将多个导轨1拼接固定在转子基座上沿并保证两个导轨接头部分的两组孔位置符合要求。在要求拼接的导轨相邻两组孔的角度都一样时，可以借助于使滑板上的任意相邻两组孔与第一个导轨和第二个导轨接触部分的两组孔同时对准来确保

采用拼接的多个导轨1采用提前拼接成一个整圆或者交替拼接的方式。所谓交替拼接是指全部或者部分导轨交替拼接，交替的方向可以向一边也可以向两边，全部导轨交替拼接是指所有导轨都参与交替拼接，而部分导轨交替拼接意味着存在固定部分的导轨，该固定部分的导轨在钻孔过程中不需要移动，只有该部分交替的导轨才需要移动以交替向前拼接。

对于一个整圆或者提前拼接成一个整圆的导轨1，将滑板2上任意一组孔选为加工定位孔，使其和导轨1上的任意一组孔依次对准并驱动台钻6钻预定个数的孔，例如前面所述的将滑板2上的第一组孔A’、B’、C’依次对准导轨1上的第一组孔A，B，C钻完转子基座的第一组的前3列孔，再将滑板2上的第一组孔A’、B’、C’依次对准导轨1上的第一组孔D、E、F，钻完转子基座的第一组的后3列孔。之后使滑板2上该加工定位孔依次对准导轨1上的下一组孔再钻预定个数的孔，重复此操作直到钻完所有的孔。

对于向一边交替拼接固定的导轨1，将滑板2任意一组孔选为加工定位孔，使其和导轨1上的任意一组孔依次对准并驱动台钻6钻预定个数的孔，之后使滑板2上该加工定位孔依次对准导轨1上的下一组孔再钻预定个数的孔，重复此操作直到钻完最后一个导轨的最后一个孔。然后，对于全部交替拼接的导轨，将第一个导轨拼接固定在最后一个导轨边上，使滑板的该组定位加工孔继续依次对准导轨上的下一组孔并继续驱动台钻钻孔，重复上述操作直到钻完所有的孔；对于部分交替固定的导轨，将该部分交替的导轨的第一个导轨拼接固定在最后一个导轨边上，使滑板的该组定位加工孔继续依次对准导轨上的下一组孔并继续驱动台钻钻孔，重复上述操作直到钻完所有的孔。

对于向两边交替固定的导轨1，将滑板2任意一组孔选为加工定位孔，使其和导轨1上的任意一组孔依次对准并驱动台钻6钻预定个数的孔，之后使滑板上该组加工定位孔依次对准导轨上的下一组孔再钻预定个数的孔，重复此操作直到钻完最后一个导轨的最后一个孔，然后，对于部分交替的导轨，将该部分交替的导轨的第一个导轨拼接固定在最后一个导轨边上，交替的方向朝固定部分的导轨的一边进行，与前面所述的方法一样，先对准驱动台钻钻孔，直到钻的孔达到所需的位置。然后再回到原点，在该固定部分的导轨的另一边即反方向固定交替拼接的导轨，驱动台钻钻孔，直到达到先前钻到的所需的位置。这里向两边交替固定的导轨的钻孔方式也可以应用于前面所述的实施方式。

Claims (10)

1.一种风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置，其特征在于，包括导轨（1）、滑板（2）、燕尾导轨（3）、钻模板（4）、燕尾滑板（5）和安装在燕尾滑板（5）上的台钻（6）；其中导轨（1）安装在转子基座上沿，滑板（2）滑动安装在导轨（1）上，燕尾导轨（3）与滑板（2）通过连接板（9）固定连接且与转子基座的上沿垂直并紧贴转子基座的内壁，钴模板（4）安装在燕尾导轨（3）靠近转子基座内壁的一面，燕尾滑板（5）滑动安装在燕尾导轨（3）的另一面上；所述导轨（1）上有与转子基座内壁待加工的孔在周向对应分布的第一定位销孔（7），滑板（2）上设置有与所述第一定位销孔（7）对应的第二定位销孔（7’），钴模板（4）上设有与转子基座内壁待加工的孔高度对应的加工孔（8）；所述燕尾导轨（3）的侧面还安装有齿条（10），在燕尾滑板（5）上安装了与所述齿条（10）配合的齿轮调节轮（11）。

2.如权利要求1所述的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置，其特征在于，所述导轨（1）包含两个以上。

3.如权利要求2所述的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置，其特征在于，相邻两个导轨（1）接头部分的两个对应位置的第一定位销孔（7）之间的距离与同一导轨（1）上相邻两个对应位置的第一定位销孔（7）之间的距离相等。

4.如权利要求1-3任一项所述的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置，其特征在于，所述导轨（1）上的第一定位销孔（7）分为多组且每组的第一定位销孔（7）平均分散在多个不同半径的圆周上，每组相邻圆周上的第一定位销孔（7）错位一预定角度；每组内部处于同一圆周上的相邻两个第一定位销孔（7）之间的角度为所述预定角度与所述第一定位销孔（7）分散的圆周个数的乘积。

5.如权利要求4所述的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置，其特征在于，所述滑板（2）上设有多组与第一定位销孔（7）对应的第二定位销孔（7’），每组的第二定位销孔（7’）的个数与所述第一定位销孔（7）分散的圆周个数相同，且所述每组的第二定位销孔（7’）处在同一半径所在的射线上。

6.如权利要求5所述的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置，其特征在于，所述钴模板（4）包含至少两列加工孔（8）。

7.如权利要求5所述的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置，其特征在于，所述的预定角度为0.083°，所述导轨（1）上的多组第一定位销孔（7）每组之间相差3.75°。

8.如权利要求1所述的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置，其特征在于，在导轨（1）下面远离工件加工面的一边设有螺栓（12）。

9.如权利要求1所述的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置，其特征在于，连接板（9）与滑板（2）连接处还包括两个第三定位销孔（13）、连接板（9）与燕尾导轨（3）连接处还包括两个第四定位销孔（14）。

10.一种用权利要求1或2所述的风力发电机转子基座密集螺纹孔加工装置加工螺纹孔的方法，其特征在于，

将一个整圆导轨或者拼接成一个整圆的导轨固定在转子基座上沿，或者将多个导轨交替拼接固定在转子基座上沿；

将滑板上任意一组孔选为加工定位孔，使其和导轨上的任意一组孔依次对准并驱动台钻钻预定个数的孔，之后使滑板上该组加工定位孔依次对准导轨上的下一组孔再钻预定个数的孔，重复此操作直到钻完所有的孔或者重复此操作直到钻的孔达到所需的位置后再回到原点朝反方向钻孔至先前钻到的所需的位置。