CN107971646B - 风电主轴上的法兰盘打孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了风电主轴上的法兰盘打孔装置，包括设置在环形件上沿环形阵列布置的激光头，激光头的数量及安装位置与法兰盘上的待加工孔的数量及位置相适配，环形件通过连接件滑动设置在激光打孔机的立柱上，立柱上设有定位孔，与定位孔配合设置有定位销，其用于固定调整位置后的环形件。本发明改变以往轴端法兰钻一次孔需要行车吊起再钻孔的情况，提高效率，不占行车，通过环形件上的一圈激光头一次性打出孔，效率极大提高；液压回转装置则提高激光打孔的孔壁表面光洁度。

Description

风电主轴上的法兰盘打孔装置

技术领域

本发明涉及风电主轴上的法兰盘打孔装置及与其配合的液压回转装置。

背景技术

风电主轴的轴端法兰需要钻一圈螺栓安装孔，目前的做法是钻完一个孔后行车将风电主轴吊起后转动至下一个待钻孔位置后行车再下落然后进行下一个孔的钻孔加工，这样占用行车，效率也低，工人在悬吊的风电主轴旁也不安全。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供风电主轴上的法兰盘打孔装置及与其配合的液压回转装置，激光头一次性打出全部孔，工作效率极大提高，不占用行车，与其配合设置的液压回转装置则可以在转动后实现再一次打孔，以解决激光打孔后孔壁光洁度一般的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种风电主轴上的法兰盘打孔装置，包括设置在环形件上沿环形阵列布置的激光头，激光头的数量及安装位置与法兰盘上的待加工孔的数量及位置相适配，环形件通过连接件滑动设置在激光打孔机的立柱上，立柱上设有定位孔，与定位孔配合设置有定位销，其用于固定调整位置后的环形件。环形件的设置正好可以允许风电主轴穿过环形件的中心孔；包括带有环形件的激光打孔机，环形件上以其中心设有沿环形阵列布置的激光头，环形件通过连接件滑动设置在激光打孔机的立柱上，立柱上设有定位孔，与定位孔配合设置有定位销，其用于固定调整位置后的环形件；环形件上以其中心环形阵列设有激光头。环形件上均布设置激光头，需要打孔时拔出定位销调整环形件的高度以使得环形件靠近风电主轴来完成打孔的工作。

进一步的技术方案是，连接件的一端为套设在立柱上的环状件，另一端为与环形件固定连接的柱或杆。

进一步的技术方案是，激光头包括固定设置在环形件上的导光筒、导光筒内的激光器和导光筒底端的聚光镜。

进一步的技术方案是，环状件与立柱之间设置套筒，套筒套设在立柱上，环状件套设在套筒上，套筒上设置与定位销适配的通孔。拔掉定位销后能实现环状件与立柱间的转动。

进一步的技术方案是，还包括设置在环形件正下方的风电主轴置放座，其中部设置风电主轴定位孔，其位于环形件中心正下方且孔径与风电主轴内孔的孔径一致，风电主轴置放座为圆柱体形，其直径小于与所有待加工孔外切的圆的直径。通过与定位孔适配的定位柱可以实现风电主轴放置在所需的准确位置；风电主轴置放座外缘不在激光头的镭射路径上，避免被激光头打穿。

进一步的技术方案是，环形件内设置齿环，齿环内侧壁及外侧壁上设置齿，与齿环内侧壁啮合设置数量与待加工孔数量一致的齿轮，激光头固定设置在齿轮上，位置位于齿根圆上；所述环形件为倒置的环形槽，其下部设置与环形槽外侧壁一体成型的用于防止齿环掉落的环形板；齿轮的齿轮轴转动设置在环形槽的底壁，齿轮与齿轮轴固定设置；环形槽的外侧壁上设置矩形槽，环形槽下部设置与环形槽外侧壁一体成型的轴板，驱动齿轮的齿轮轴与轴板转动配合，驱动齿轮与通过矩形槽露出的齿环外侧壁上的齿相啮合；轴板下表面固定连接电机，电机轴与驱动齿轮轴相连。这样的设置只需驱动电机，则驱动齿轮旋转(当然，电机与驱动齿轮间还可以设置减速齿轮组)，由于倒置的环形槽的外侧壁上设置矩形槽，使得其内的齿环的外侧壁有一部分是露出在外的，正好与驱动齿轮相啮合，因此这时齿环转动，因此与齿环内侧壁啮合的齿轮转动，其上的激光头转动一圈，大小上需注意齿根圆的直径与待加工孔的孔径一致。

进一步的技术方案是，激光头的连接线设置在取电环上，取电环设置在环形槽上，其一半位于环形槽底壁外，另一半位于环形槽底壁内，取电环位置上位于齿轮正上方，激光头的连接线设置在取电环的位于环形槽底壁内的部分上，取电环的位于环形槽底壁外的部分上通过连接线与电控柜相连。借鉴直流电机的取电环，这样虽然工作中激光头在齿根圆上转动，但线不会缠绕，其在取电环上一圈圈转，而取电环又伸出环形槽底壁外。

进一步的技术方案是，立柱的顶端固定设置用于防止激光头连接线干扰环形件升降或转动的集线槽，集线槽为矩形金属槽，其一个侧壁上设置与集线槽一体成型的用于卡住激光头连接头的卡扣。

另一种方案是在环形件上方设置推力轴承，其上设置齿环，与齿环内齿啮合设置齿轮，齿轮下端面设置在环形件顶面，齿轮轴向下伸出环形件底面，齿轮轴上位于环形件下部的部分上固定设置一根水平伸出的杆，杆上设置激光头，不再设置取电环，通过控制器控制齿轮的复位以避免激光头的连接线缠绕。

本发明的另一目的是设计一种与风电主轴上的法兰盘打孔装置相配合的液压回转装置，包括风电主轴置放座，其包括底座和与底座转动配合的回转座，回转座中部设有和回转座一体成型或固定连接的阶梯轴，还包括与阶梯轴相适配的轴套，底座中部设置轴套孔，轴套与底座动配合或静配合，轴套孔内设置用于顶起回转座的驱动机构，驱动机构与阶梯轴之间设有止推轴承；回转座中部设置风电主轴定位孔，其位于环形件中心正下方。回转座中部的定位孔下方即阶梯轴。

进一步的技术方案是，底座为圆柱形底座；所述回转座为回转圆柱。这样驱动机构动作后顶起止推轴承，止推轴承上的回转圆柱也跟着被顶起，这样回转圆柱不与圆柱形底座接触，且由于回转圆柱下为止推轴承，这时工人只需稍一用力就可推动回转圆柱转动，这就可以实现打完孔后转动一定角度后激光头再次与所有孔对齐再打孔一次，避免激光穿孔的孔壁光洁度不好的问题，经实验，两至三次激光打孔后光洁度能达到机械钻孔的光洁度，所以即使需要打孔三次，也比以往分别钻孔的效率高得多。

进一步的技术方案是，轴套与底座动配合；所述阶梯轴上大下小，止推轴承位于阶梯轴的阶梯处，阶梯轴的大直径段与轴套通过轴承转动连接，轴承与轴套静配合；驱动机构用于止推轴承、轴套一起升降。这样设置驱动机构动作后顶起止推轴承向上运动，当止推轴承接触到阶梯轴后(加上套筒上设有向阶梯轴的小直径段延伸的突出部)，阶梯轴和套筒一起向上运动，加上由于阶梯轴和回转座一体设置，因此回转座上升，其底面不再与底座接触，便于工人手动推动回转座旋转。

进一步的技术方案是，轴套与底座静配合；所述阶梯轴上大下小，止推轴承位于阶梯轴的阶梯处，阶梯轴的大直径段与轴套通过轴承转动连接，轴承与轴套动配合；驱动机构动作后顶起止推轴承向上运动，止推轴承向上运动过程中顶起阶梯轴向上运动。套筒上设有向阶梯轴的小直径段延伸的突出部。

进一步的技术方案为，阶梯轴的中心轴线与风电主轴定位孔的中心线重合；所述轴套孔为通孔，止推轴承设置在轴套孔下方的地面上，阶梯轴的小直径段其下端与止推轴承接触或有间隙。

进一步的技术方案为，驱动机构为液压驱动机构。驱动机构为液压缸，如50吨浮动缸。

进一步的技术方案为，圆柱形底座的侧面环绕设有钻孔废料收集台。这样钻完孔的废料掉入废料收集台中，不会造成现场的脏和乱，只需适时定期清理废料收集台即可。

通过回转圆柱的风电主轴定位孔将风电主轴定位安装在回转圆柱的中部，调整环形件高度给风电主轴打孔；后通过50吨浮动缸将止推轴承稍微顶起一点高度，由于止推轴承与阶梯轴直接接触或上升一段距离后与阶梯轴接触，因此止推轴承上方的回转圆柱被顶起而脱离圆柱形底座，这样工人通过手动推动就实现了回转圆柱的转动，转动至下一个钻孔位置(也即这时孔的位置与上方的激光头一一对应)后浮动缸降下，则回转圆柱又落回原始高度，与圆柱形底座接触，工人无法再推动回转圆柱；激光打孔机再打一次孔。

本发明的优点和有益效果在于：改变以往轴端法兰钻一次孔需要行车吊起再钻孔的情况，提高了工作效率，不占用行车，通过一圈设置的激光头一次性打孔，效率得到极大提高，通过50吨浮动缸顶起止推轴承及回转圆柱后手动轻轻推动即可实现回转圆柱的转动，以此实现激光打孔机再次打孔的工作。驱动机构动作后顶起止推轴承，止推轴承上的回转圆柱也跟着被顶起，这样回转圆柱不与圆柱形底座接触，且由于回转圆柱下为止推轴承，这时工人只需稍一用力就可推动回转圆柱转动，这就不占用行车，效率也提高了。钻完孔的废料掉入废料收集台中，不会造成现场的脏和乱，只需适时定期清理废料收集台即可。

附图说明

图1是本发明风电主轴上的法兰盘打孔装置及与其配合的液压回转装置实施例一的纵剖图；

图2是图1中回转装置部分的放大示意图；

图3是图1的俯视图；

图4为图1打孔时的状态示意图；

图5是环形件的结构示意图；

图6是图5增加齿环齿轮后的俯视图；

图7是图6中齿环和环形件的分解示意图；

图8是图5的主视图；

图9是图8中左端的部分放大示意图；

图10是图9中上端部分的放大示意图。

图中：1、圆柱形底座；2、回转圆柱；3、风电主轴定位孔；4、阶梯轴；5、轴套孔；6、驱动机构；7、止推轴承；8、轴承；9、钻孔废料收集台；10、环形件；11、连接件；12、立柱；13、定位销；14、激光头；15、齿环；16、齿轮；17、环形板；18、矩形槽；19、轴板；20、驱动齿轮；21、电机；22、连接线；23、取电环；24、集线槽；25、电控柜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图10所示(为便于图示，图3仅示出了立柱和环形件；图8未示出立柱及液压驱动部分；)，本发明是风电主轴上的法兰盘打孔装置及与其配合的液压回转装置，包括圆柱形底座1和与圆柱形底座1转动配合的回转圆柱2，回转圆柱2中部设置风电主轴定位孔3，其位于环形件10中心正下方；回转圆柱2中部、风电主轴定位孔3外侧设有和回转圆柱2一体成型的阶梯轴4，圆柱形底座1中部设置和阶梯轴4相适配的轴套孔5，轴套孔5处设置用于顶起回转圆柱2的驱动机构6，驱动机构6与阶梯轴4之间设有止推轴承7。阶梯轴4为伸出回转圆柱2的回转管，回转管的中心轴线与风电主轴定位孔3的中心线重合，回转管与轴套孔5通过轴承8转动连接。轴套孔5为通孔，轴套孔止推轴承设置在轴套孔下方的地面上，回转管下端与止推轴承接触。回转管下端与止推轴承7接触。驱动机构6为液压驱动机构6。圆柱形底座1的侧面环绕设有钻孔废料收集台9。风电主轴上的法兰盘打孔装置，其特征在于，包括带有环形件10的激光打孔机，环形件10通过连接件11滑动设置在激光打孔机的立柱12上，立柱12上设有定位孔，与定位孔配合设置有定位销13，其用于固定调整位置后的环形件10；环形件10上以其中心环形阵列设有激光头14。连接件11的一端为套设在立柱12上的环状件，另一端为与环形件10固定连接的柱或杆。

包括设置在环形件上沿环形阵列布置的激光头14，激光头14的数量及安装位置与法兰盘上的待加工孔的数量及位置相适配，环形件通过连接件滑动设置在激光打孔机的立柱上，立柱上设有定位孔，与定位孔配合设置有定位销，其用于固定调整位置后的环形件。连接件的一端为套设在立柱上的环状件，另一端为与环形件固定连接的柱或杆。激光头14包括固定设置在环形件上的导光筒、导光筒内的激光器和导光筒底端的聚光镜。环状件与立柱之间设置套筒，套筒套设在立柱上，环状件套设在套筒上，套筒上设置与定位销适配的通孔。还包括设置在环形件正下方的风电主轴置放座，其中部设置风电主轴定位孔，其位于环形件中心正下方且孔径与风电主轴内孔的孔径一致，风电主轴置放座为圆柱体形，其直径小于与所有待加工孔外切的圆的直径。环形件内设置齿环15，齿环15内侧壁及外侧壁上设置齿，与齿环15内侧壁啮合设置数量与待加工孔数量一致的齿轮16，激光头14固定设置在齿轮16上，位置位于齿根圆上；所述环形件为倒置的环形槽，其下部设置与环形槽外侧壁一体成型的用于防止齿环15掉落的环形板17；齿轮16的齿轮轴转动设置在环形槽的底壁，齿轮16与齿轮轴固定设置；环形槽的外侧壁上设置矩形槽18，环形槽下部设置与环形槽外侧壁一体成型的轴板19，驱动齿轮20的齿轮轴与轴板19转动配合，驱动齿轮20与通过矩形槽18露出的齿环15外侧壁上的齿相啮合；轴板19下表面固定连接电机21，电机轴与驱动齿轮20轴相连。激光头14的连接线22设置在取电环23上，取电环23设置在环形槽上，其一半位于环形槽底壁外，另一半位于环形槽底壁内，取电环23位置上位于齿轮16正上方，激光头14的连接线22设置在取电环23的位于环形槽底壁内的部分上，取电环23的位于环形槽底壁外的部分上通过连接线22与电控柜25相连。立柱的顶端固定设置用于防止激光头14连接线22干扰环形件升降或转动的集线槽24，集线槽24为矩形金属槽，其一个侧壁上设置与集线槽24一体成型的用于卡住激光头14连接头的卡扣。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.风电主轴上的法兰盘打孔装置，其特征在于，包括设置在环形件上沿环形阵列布置的激光头，激光头的数量及安装位置与法兰盘上的待加工孔的数量及位置相适配，环形件通过连接件滑动设置在激光打孔机的立柱上，立柱上设有定位孔，与定位孔配合设置有定位销，其用于固定调整位置后的环形件；连接件的一端为套设在立柱上的环状件，另一端为与环形件固定连接的柱或杆；激光头包括固定设置在环形件上的导光筒、导光筒内的激光器和导光筒底端的聚光镜；环状件与立柱之间设置套筒，套筒套设在立柱上，环状件套设在套筒上，套筒上设置与定位销适配的通孔；所述风电主轴上的法兰盘打孔装置还包括设置在环形件正下方的风电主轴置放座，其中部设置风电主轴定位孔，其位于环形件中心正下方且孔径与风电主轴内孔的孔径一致，风电主轴置放座为圆柱体形，其直径小于与所有待加工孔外切的圆的直径；风电主轴置放座包括圆柱形底座和与圆柱形底座转动配合的回转圆柱，回转圆柱中部设置风电主轴定位孔，其位于环形件中心正下方；回转圆柱中部、风电主轴定位孔外侧设有和回转圆柱一体成型的阶梯轴，圆柱形底座中部设置和阶梯轴相适配的轴套孔，轴套孔处设置用于顶起回转圆柱的驱动机构，驱动机构与阶梯轴之间设有止推轴承。

2.如权利要求1所述的风电主轴上的法兰盘打孔装置，其特征在于，所述环形件内设置齿环，齿环内侧壁及外侧壁上设置齿，与齿环内侧壁啮合设置数量与待加工孔数量一致的齿轮，激光头固定设置在齿轮上，位置位于齿根圆上；所述环形件为倒置的环形槽，其下部设置与环形槽外侧壁一体成型的用于防止齿环掉落的环形板；齿轮的齿轮轴转动设置在环形槽的底壁，齿轮与齿轮轴固定设置；环形槽的外侧壁上设置矩形槽，环形槽下部设置与环形槽外侧壁一体成型的轴板，驱动齿轮的齿轮轴与轴板转动配合，驱动齿轮与通过矩形槽露出的齿环外侧壁上的齿相啮合；轴板下表面固定连接电机，电机轴与驱动齿轮轴相连。

3.如权利要求2所述的风电主轴上的法兰盘打孔装置，其特征在于，激光头的连接线设置在取电环上，取电环设置在环形槽上，其一半位于环形槽底壁外，另一半位于环形槽底壁内，取电环位于齿轮正上方，激光头的连接线设置在取电环的位于环形槽底壁内的部分上，取电环的位于环形槽底壁外的部分上通过连接线与电控柜相连。

4.如权利要求3所述的风电主轴上的法兰盘打孔装置，其特征在于，立柱的顶端固定设置用于防止激光头连接线干扰环形件升降或转动的集线槽，集线槽为矩形金属槽，其一个侧壁上设置与集线槽一体成型的用于卡住激光头连接头的卡扣。