CN109367075B - 一种风电叶片叶根防收缩装置及使用方法 - Google Patents

一种风电叶片叶根防收缩装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种风电叶片叶根防收缩装置，涉及风能叶片制造技术领域，包括支架、支撑脚、安装臂、安装盘和安装在支架上的中心轴，安装盘四周设有安装臂，安装臂铰接有抵接叶根的支撑脚，支撑脚安装在支架上且沿叶根圆径向移动，安装盘套装在中心轴上且沿中心轴轴向移动，中心轴上设有限制安装盘位置的限位件；本发明还提供了该装置的使用方法，待风电叶片叶根防收缩装置放入叶根后，手动调节支撑脚，将支撑脚与叶根内壁接触，调整安装盘在中心轴上的位置，使安装臂带动支撑脚沿叶根圆径向移动，直至支撑脚与叶根内壁全部抵接；本发明结构稳定、操作方便、实用性强，能够对各种不同类型的叶根进行防收缩处理，且不对叶片造成损害。

Description

一种风电叶片叶根防收缩装置及使用方法
技术领域
本发明涉及风能叶片制造技术领域，特别是涉及一种风电叶片叶根防收缩装置及使用方法。
背景技术
化石能源的短缺以致最终将面临枯竭促使世界各国大力开发可再生的风能。其实现的途径是借助风力发电机，由风推动风轮旋转，带动风力发电机发电或做机械功，即，将风的动能转化成电能或机械能。风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量，属于可再生能源，空气流具有的动能称风能，空气流速越高，动能越大；目前，全球能源日趋枯竭，可再生能源的开发迫在眉睫，而风能发电作为当前比较成熟的可再生能源技术，在世界各国得到了快速发展，因此，风力发电机的制造业也正处在快速发展阶段。随着风电行业的迅速发展，大规模批量化生产是风力发电整机及相关配件制造企业发展的必然趋势。
风电叶片在生产制造过程中，风电叶片主要由纤维(主要是玻璃纤维)增强树脂基复合材料制成，也有采用木刨切片或竹刨切片与树脂浸胶或粘接制成。由于树脂本身存在着固化变形的趋势，在温度、自重等因素的影响下，风电叶根处容易出现根部收缩的情况，导致叶片产品根部失圆，影响产品质量，导致打孔时出现轴向孔径两侧内外壁厚达不到要求，无法进行进行风机安装，需要花费大量的材料来修补，严重的甚至导致叶片报废。对该技术问题，现有技术中提供了一种通过螺栓将叶根与防收缩装置固定在一起，通过螺栓的紧固力抵抗叶根收缩的防收缩方法，但是该方法只适用于同一节圆的叶型，而且工装的拆装容易造成叶根螺栓孔磨损。
专利文件《兆瓦级叶片叶根防变形工装》(CN204172095U)公开了一种兆瓦级叶片叶根防变形工装，具体的说是在叶根合模过程中保证叶根圆周不变形的叶片工装，属于叶片工装技术领域。其包括连接在中心板周围的多个校正机构。校正机构包括对称分布在中心板两端的第一连接管和第二连接管，第一连接管和第二连接管位于同一直线上。第一连接管外端部连接第一连接板，第一连接板上通过螺栓连接微调机构。第二连接管外端部连接第二连接板，第二连接板上连接顶紧机构。本实用新型有效降低环氧树脂在固化时造成的收缩，保证叶根圆周度，保证了产品的质量，提高了产品的生产效率。但该装置结构过于简单，稳定性不好，容易造成部件损坏，同时操作调节方式相对复杂，不利于大规模量化生产推广利用。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种具有结构稳定、操作方便、适用范围广的风电叶片叶根防收缩装置及使用方法，具有不损伤叶片的功能。
本发明包括支架、支撑脚、安装臂、安装盘和安装在支架上的中心轴，所述安装盘四周设有多个安装臂，所述安装臂铰接有用于抵接叶根的支撑脚，所述支撑脚安装在支架上且沿叶根圆径向移动，所述安装盘套装在中心轴上且沿中心轴轴向移动，所述中心轴上设有限制安装盘位置的限位件。
进一步地，所述支撑脚包括与叶根抵接的顶板，与顶板球绞连接的调节丝杆，与调节丝杆螺纹连接的套筒和连接在套筒一端的连接底座，所述调节丝杆上设有锁紧螺母。
进一步地，所述支架包括由若干根连杆组成的多边形，用于安装中心轴的中心盘，以及分别与连杆和中心盘连接的支撑杆。
进一步地，所述支架上固定有定位套筒，所述定位套筒内套装有支撑脚。
进一步地，所述连接底座包括底板和固定在底板上的连接板，所述安装臂位于连接板之间，所述安装臂与连接板通过螺栓连接的方式进行铰接。
进一步地，所述限位件为调节手轮。
进一步地，所述支架与安装盘之间设有用于安装盘复位的复位弹簧。
进一步地，所述中心轴上设有限制安装盘移动范围的限位件。
进一步地，所述支架上设有叉车槽。
本发明还提供了一种风电叶片叶根防收缩装置的使用方法，待风电叶片叶根防收缩装置放入叶根后，手动调节支撑脚，将支撑脚与叶根内壁接触，调整安装盘在中心轴上的位置，使安装臂带动支撑脚沿叶根圆径向移动，直至支撑脚与叶根内壁全部抵接。
本发明相对于现有技术，其优点在于：
1、本发明通过设置安装盘，安装盘四周设有多个安装臂，安装盘移动，使安装臂进行转动，进而带动与安装臂铰接的支撑脚移动抵接叶根内壁，调节过程只需要调节安装盘的位置，就可以调节多个支撑脚，调节过程便捷；通过支架、支撑脚、安装臂、安装盘和安装在支架上的中心轴的配合，使整体结构更加合理，保证了装置的稳定性，使整个技术方案可靠、实用；其中安装盘套装在安装在支架上的中心轴上，中心轴上设有限制安装盘位置的限位件，限位件紧固，将作用力传递到安装盘上，安装盘将作用力通过安装臂传递到支撑脚上，最终支撑脚支撑叶根内壁，达到防止叶根收缩的作用；支撑脚安装在支架上且沿叶根圆径向移动，保证了支撑脚支撑叶根内壁的方向，避免因安装臂的转动的导致支撑方向不同的情况发生，使本发明工作更为稳定；本发明直接抵接叶根内壁区别于传统的通过螺栓的紧固力抵抗叶根收缩的防收缩方法，不会造成工装的拆装导致叶根螺栓孔磨损的情况产生，且支撑叶根内壁的距离可调，可以适用不同大小的叶根，应用范围广。
2、本发明支撑脚包括与叶根抵接的顶板，与顶板球绞连接的调节丝杆和与调节丝杆螺纹连接的套筒，调节丝杆上设有锁紧螺母，使支撑脚的长度能够进行调节，当叶根圆的形状不规则时，只需调整支撑脚的长度就可以实现对它的支撑，扩大了本发明的使用范围，减少了因零件更换的拆卸次数过多而造成的零件损伤；本发明与叶根抵接的顶板与调节丝杆进行铰球连接，有利于调整顶板的角度，使顶板与叶根内壁贴合的更为彻底，有效防止支撑过程中对叶根内壁造成的损伤，扩大了对叶根内壁支撑的作用面积。
3、本发明支架包括由若干根连杆组成的多边形，用于安装中心轴的中心盘，以及分别与连杆和中心盘连接的支撑杆，节约了制造成本，多边形优选为正多边形，进一步优选为正六边形，保证了结构的稳定性，同时支撑杆与连杆端部连接，定位套筒设置在支撑杆的端部，有利于确定相邻安装臂以及相邻定位套筒之间的角度，保证了对叶根支撑范围更为全面，让叶根所受的支撑力分布更加均匀，同时也方便叉车槽的设置。
4、本发明的中心轴为丝杆结构，限位件设置为调节手轮，调节手轮与中心轴进行螺纹连接，方便调节手轮对安装盘的位置进行限定，产生对叶根合适的支撑力；支架与安装盘之间设有用于安装盘复位的复位弹簧，使用完成后，安装盘复位，进而使安装臂和支撑脚复位，方便本发明与叶根脱离收回；中心轴上还设置有限制安装盘移动范围的限位件，防止复位弹簧失效后安装盘盘和支架直接接触，便于后续维护，且也避免对叶根产生的支撑力过大，造成叶片损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明正视结构示意图。
图2为本发明俯视结构示意图。
图3为本发明后视结构示意图。
图4为本发明A-A剖视结构示意图。
图5为本发明B-B剖视结构示意图。
图6为本发明等轴测视图。
图7为本发明作用力传递路径图。
在图中：1支撑脚，101顶板，102调节丝杆，103锁紧螺母，104套筒，2安装臂，3连杆，4调节手轮，5叉车槽，6安装盘，7中心盘，8复位弹簧，9中心轴，10连接底座，11定位套筒，12支撑杆，13限位件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
如图1-6所示，本发明包括支架、支撑脚1、安装臂2、安装盘6和安装在支架上的中心轴9，所述安装盘6四周设有多个安装臂2，所述安装臂2铰接有用于抵接叶根的支撑脚1，所述支撑脚1安装在支架上且沿叶根圆径向移动，所述安装盘6套装在中心轴9上且沿中心轴9轴向移动，所述中心轴9上设有限制安装盘6位置的限位件。
本发明包括支架，安装在支架上的中心轴9，与中心轴9进行轴孔配合连接的安装盘6，设置在安装盘6四周的多个安装臂2和与安装臂2铰接且抵接叶根的支撑脚1，支撑脚1安装在支架的端面外侧且沿叶根圆径向移动，安装盘6沿中心轴9轴向移动，且中心轴9上设有限制安装盘6位置的限位件，所述支架可以是板状结构也可以是连杆结构，所述的安装臂2可以转动，安装臂2与安装盘6的连接方式为通过螺栓连接实现的铰接，所述中心轴优选为丝杆，中心轴9通过螺纹连接的安装支架上，中心轴9与支架可以通过螺母进行锁紧固定。
本发明通过设置安装盘6，安装盘6四周设有多个安装臂2，安装盘6与安装臂2通过铰接的方式进行连接，安装盘6移动，使安装臂2进行转动，进而带动与安装臂2铰接的支撑脚1移动抵接叶根内壁，调节过程只需要调节安装盘2的位置，就可以调节多个支撑脚1，调节过程便捷；通过支架、支撑脚1、安装臂2、安装盘6和安装在支架上的中心轴9的配合，使整体结构更加合理，保证了装置的稳定性，使整个技术方案可靠、实用；其中安装盘6套装在安装在支架上的中心轴9上，中心轴9上设有限制安装盘6位置的限位件，限位件紧固，将作用力传递到安装盘6上，安装盘6将作用力通过安装臂2传递到支撑脚1上，最终支撑脚1支撑叶根内壁，达到防止叶根收缩的作用；支撑脚1安装在支架上且沿叶根圆径向移动，保证了支撑脚1支撑叶根内壁的方向，避免因安装臂2的转动的导致支撑方向不同的情况发生，使本发明工作更为稳定；本发明直接抵接叶根内壁区别于传统的通过螺栓的紧固力抵抗叶根收缩的防收缩方法，不会造成工装的拆装导致叶根螺栓孔磨损的情况产生，且支撑叶根内壁的距离可调，可以适用不同大小的叶根，应用范围广。
所述支撑脚1包括与叶根抵接的顶板101，与顶板101球绞连接的调节丝杆102，与调节丝杆102螺纹连接的套筒104和连接在套筒一端的连接底座10，所述调节丝杆102上设有锁紧螺母103。
本发明通过调节丝杆102和套筒104的螺纹连接，实现了支撑脚1的长度能够进行调节，锁紧螺母103的使用，起到了固定调节长度的作用，当叶根圆的形状不规则时，只需调整支撑脚1的长度就可以实现对它的支撑，扩大了本发明的使用范围，减少了因零件更换的拆卸次数过多而造成的零件损伤；本发明与叶根抵接的顶板101与调节丝杆102进行铰球连接，有利于调整顶板101的角度，使顶板101与叶根内壁贴合的更为彻底，有效防止支撑过程中对叶根内壁造成的损伤，扩大了对叶根内壁支撑的作用面积。
所述支架包括由若干根连杆3组成的多边形，用于安装中心轴9的中心盘7，以及分别与连杆3和中心盘7连接的支撑杆12，所述支架各部件均采用焊接的方式进行连接。
所述支架上固定有定位套筒11，所述定位套筒11内套装有支撑脚1，有利于支撑脚1随安装臂2的转动进行移动。
所述支架包括由若干根连杆3组成的多边形，用于安装中心轴9的中心盘7，以及分别与连杆3和中心盘7连接的支撑杆12，采用连杆结构，节约了制造成本，所述多边形为正多边形，本发明实施例采用的是正六边形，保证了结构的稳定性，支撑杆12与连杆3端部连接，定位套筒11设置在支撑杆12的端部，有利于确定相邻安装臂2以及相邻定位套筒11之间的角度，保证了对叶根支撑范围更为全面，让叶根所受的支撑力分布更加均匀。
所述连接底座10包括底板和固定在底板上的连接板，所述安装臂2位于连接板之间，所述安装臂2与连接板通过螺栓连接的方式进行铰接，该结构使铰接更为紧凑，方便零件的拆装与维护。
所述限位件为调节手轮4，本发明中心轴9为丝杆结构，限位件设置为调节手轮4，调节手轮4与中心轴9进行螺纹连接，进一步的，调节手轮4通过螺母进行锁紧固定，方便调节手轮4对安装盘6的位置进行限定，产生对叶根合适的支撑力。
所述支架与安装盘6之间设有用于安装盘6复位的复位弹簧8，本发明用完成后，安装盘6复位，进而使安装臂2和支撑脚1复位，方便本发明与叶根脱离收回。
所述中心轴9上设有限制安装盘6移动范围的限位件13，防止复位弹簧8失效后安装盘6盘和支架直接接触，便于后续维护，且也避免对叶根产生的支撑力过大，造成叶片损伤。
所述支架上设有叉车槽5，所述叉车槽5焊接在相邻的支撑杆12之间，对称分布，方便叉车对本发明进行转运和协助安装。
如图7所示，本发明所提供的风电叶片叶根防收缩方法为沿着叶根节圆径向设置多个支撑件，以抵抗风电叶片叶根在环境影响下的变形；本发明的支撑作用力的传递方向为：调节手轮4—安装盘6—安装臂2——支撑脚1—叶根。
本发明还提供了一种风电叶片叶根防收缩装置的使用方法，待风电叶片叶根防收缩装置放入叶根后，手动调节支撑脚1，将支撑脚1与叶根内壁接触，调整安装盘6在中心轴9上的位置，使安装臂2带动支撑脚1沿叶根圆径向移动，直至支撑脚1与叶根内壁全部抵接。
使用时，运输车将本发明运输到指定地点，叉车通过叉车槽5将本发明放入叶根，手动调节支撑脚1，使支撑脚1的顶板101与叶根内壁接触，转动调节手轮4，调节安装盘6与支架间的相对位置，使安装臂2转动，带动支撑脚1沿叶根圆径向移动，直至支撑脚1与叶根内壁全部抵接，并保证支撑脚1对叶根内壁具有一定的支撑力，以防止叶根收缩，叉车从叉车槽5内移出。
使用完成后，叉车插入叉车槽5承接本发明，反向转动调节手轮4，在复位弹簧8的作用下，安装盘6复位，进而使安装臂2和支撑脚1复位，支撑脚1从叶根圆径向收回，当所有支撑脚1与叶根完全脱离后，移出本发明，进行转运，以便下次使用或存放。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种风电叶片叶根防收缩装置，其特征在于，包括支架、支撑脚(1)、安装臂(2)、安装盘(6)和安装在支架上的中心轴(9)，所述安装盘(6)四周设有多个安装臂(2)，所述安装臂(2)铰接有用于抵接叶根的支撑脚(1)，所述支撑脚(1)安装在支架上且沿叶根圆径向移动，所述安装盘(6)套装在中心轴(9)上且沿中心轴(9)轴向移动，所述中心轴(9)上设有限制安装盘(6)位置的限位件；
所述支撑脚(1)包括与叶根抵接的顶板(101)，与顶板(101)球绞连接的调节丝杆(102)，与调节丝杆(102)螺纹连接的套筒(104)和连接在套筒一端的连接底座(10)，所述调节丝杆(102)上设有锁紧螺母(103)；
所述支架包括由若干根连杆(3)组成的多边形，用于安装中心轴(9)的中心盘(7)，以及分别与连杆(3)和中心盘(7)连接的支撑杆(12)；
所述支架上固定有定位套筒(11)，所述定位套筒(11)内套装有支撑脚(1)；
所述连接底座(10)包括底板和固定在底板上的连接板，所述安装臂(2)位于连接板之间，所述安装臂(2)与连接板通过螺栓连接的方式进行铰接；
所述支架与安装盘(6)之间设有用于安装盘(6)复位的复位弹簧(8)。
2.如权利要求1利所述的风电叶片叶根防收缩装置，其特征在于，所述限位件为调节手轮(4)。
3.如权利要求1所述的风电叶片叶根防收缩装置，其特征在于，所述中心轴(9)上设有限制安装盘(6)移动范围的限位件(13)。
4.如权利要求1所述的风电叶片叶根防收缩装置，其特征在于，所述支架上设有叉车槽(5)。
5.如权利要求1所述的风电叶片叶根防收缩装置的使用方法，其特征在于，待风电叶片叶根防收缩装置放入叶根后，手动调节支撑脚(1)，将支撑脚(1)与叶根内壁接触，调整安装盘(6)在中心轴(9)上的位置，使安装臂(2)带动支撑脚(1)沿叶根圆径向移动，直至支撑脚(1)与叶根内壁全部抵接。
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