CN111469444A - 一种风电叶片大梁腹板铺布机及铺布方法 - Google Patents

Abstract

一种风电叶片大梁腹板铺布机，该铺布机包括用于安装到生产风电叶片大梁腹板的模具上的机架，机架上安装有用于对风电叶片大梁腹板进行铺布的布卷放布小车，在机架的两侧还安装有便于布卷放布小车移动的轨道；在布卷放布小车上安装有上下两层布卷放布轴，每层布卷放布轴包括3个横向安装的布卷放布轴，在布卷放布轴两侧的布卷放布小车上均安装有用于对布料进行导向展平的导布机构。该铺布机设计合理，操作方便，通过上下两层布卷放布轴的设置，实现了叶片的多层、双向铺布，铺布效率高，铺布效果好。

Description

一种风电叶片大梁腹板铺布机及铺布方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是一种风电叶片大梁腹板铺布机，还涉及上述风电叶片大梁腹板铺布机的铺布方法。

背景技术

风力发电是指把风的动能转为电能，风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。

在风力发电中，叶片要起到至关重要的作用，在叶片生产过程中，需要进行多层铺布操作，目前，大多数是采用人工来进行铺布，铺布效率低，劳动强度大，铺布质量也很难进行把握；现有技术中，虽然也有采用机械来进行叶片铺布操作的，但是每次都只能进行单层铺设，铺设效率也不够高，难以满足生产需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、能够对叶片进行手动或自动铺布、铺布效率高、铺布效果好的风电叶片大梁腹板铺布机。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了上述一种风电叶片大梁腹板铺布机的铺布方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种风电叶片大梁腹板铺布机，该铺布机包括用于安装到生产风电叶片大梁腹板的模具上的机架，机架上安装有用于对风电叶片大梁腹板进行铺布的布卷放布小车，在机架的两侧还安装有便于布卷放布小车移动的轨道；在布卷放布小车上安装有上下两层布卷放布轴，每层布卷放布轴包括3个横向安装的布卷放布轴，在布卷放布轴两侧的布卷放布小车上均安装有用于对布料进行导向展平的导布机构。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的风电叶片大梁腹板铺布机，所述布卷放布小车包括车架，车架的一侧安装有1个主动轮，车架的两侧安装有1个主动轮和1个从动轮，在车架上还安装有用于驱动主动轮转动的驱动电机，2个主动轮上均安装有驱动齿轮，轨道上安装有与驱动齿轮配合的齿条。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的风电叶片大梁腹板铺布机，每个布卷放布轴均包括主轴和2个套装在主轴上的定位挡板，定位挡板上均安装有与布卷配合的调节轴套，在主轴上还旋接有用于对定位挡板进行固定的定位螺栓。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的风电叶片大梁腹板铺布机，所述主轴的两端端部呈长方体状，布卷放布小车上设置有与主轴两端端部配合的矩形状安装槽。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的风电叶片大梁腹板铺布机，所述导布机构包括横向导向组、竖向导向组和菱形展平辊，横向导向组安装在竖向导向组的上方，竖向导向组安装在菱形展平辊的上方。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的风电叶片大梁腹板铺布机，横向导向组和竖向导向组均包括3个横向设置的导向轴，横向导向组中的3个导向轴水平排列，竖向导向组的3个导向轴竖向排列。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的风电叶片大梁腹板铺布机，该铺布机还包括用于对布卷布料进行监控的质量监控器，质量监控器包括探头和便于探头图像观察的监视器，探头固定安装在导布机构斜上方的布卷放布小车上。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的风电叶片大梁腹板铺布机，该铺布机还包括用于控制整个铺布机进行自动运行的控制装置，控制装置包括固定安装在布卷放布小车上的控制箱和安装在控制箱内的控制器，控制箱上还安装有警示灯、控制面板、电源指示灯和急停按钮。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的风电叶片大梁腹板铺布机，所述控制装置还包括无线遥控器，无线遥控器和控制器无线连接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的风电叶片大梁腹板铺布机，一种风电叶片大梁腹板的铺布方法，其步骤如下：

（1）先准备铺布要用到的布卷，然后把布卷套装到主轴上，并将定位挡板套装到主轴的两端对布卷进行固定，接着利用定位螺栓对定位挡板进行固定，重复操作，组装好6个布卷放布轴；

（2）把组装好的6个布卷放布轴吊装至布卷放布小车；

（3）设定工作程序：开启电源，电源指示灯亮，在控制面板上设定每一层铺设工作行程、线速度、启动速度、停止速度、每一层停顿时间、铺设总层数及自动纠偏值；

（4）手动或遥控启动运行键，警示灯亮，点击开始，布卷放布小车开始运行，进行铺布，直至完成；在布卷放布小车向一个方向移动时，下层布卷放布轴上的布卷输出布料，布料经过导布机构的导向、展平，进行铺布，在布卷放布小车向另一个方向移动时，上层放布轴上的布卷输出布料，布料经过导布机构的导向、展平，进行铺布，循环重复，直至所需铺设层数完成；

（5）铺布结束、关闭电源。

与现有技术相比，本发明的机架用于安装到生产风电叶片大梁腹板的模具上，然后利用布卷放布小车在设置在机架两侧的轨道上往复移动来对风电叶片大梁腹板进行铺布，在布卷放布小车上设置有上下两层布卷放布轴，每层布卷放布轴包括3个，在布卷放布小车向一侧移动时，下层布卷放布轴上的布卷释放布料，在布卷放布小车向另一侧移动时，上层布卷放布轴上的布卷释放布料，每次进行3层布料的铺设，如此往复，可实现叶片的快速铺设；其次，在布料放布小车上安装有质量监控器，便于工人及时发生布卷布料上的质量问题。该铺布机设计合理，操作方便，通过上下两层布卷放布轴的设置，实现了叶片的多层、双向铺布，铺布效率高，铺布效果好。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明布卷放布小车的结构示意图；

图3为本发明布卷放布轴的结构示意图；

图4为本发明腹板模具的结构示意图；

图5为本发明竖向导向组的结构示意图；

图6为本发明菱形展平辊的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

参照图1-6，一种风电叶片大梁腹板铺布机，该铺布机包括用于安装到生产风电叶片大梁腹板的模具26上的机架，机架上安装有用于对风电叶片大梁腹板进行铺布的布卷放布小车，在机架的两侧还安装有便于布卷放布小车移动的轨道15；在布卷放布小车上安装有上下两层布卷放布轴，每层布卷放布轴包括3个横向安装的布卷放布轴，在布卷放布轴两侧的布卷放布小车上均安装有用于对布料进行导向展平的导布机构；生产风电叶片大梁腹板的模具26指的是现有技术中的腹板模具26，用于对风电叶片大梁腹板进行放置、固定，避免铺布时，风电叶片大梁腹板晃动或移动，影响铺布质量，该铺布机用于架设到腹板模具26上，对腹板模具26上的风电叶片大梁腹板进行铺布；轨道15的设置便于，布卷放布小车沿着风电叶片大梁腹板往复移动，进行往返铺布；上下两层两层布卷放布轴的设置，下层用于布卷放布小车向一侧移动时进行铺布，上层用于布卷放布小车向另一侧移动时进行铺布；布卷放布小车的两侧均设置导布机构，一侧的导布机构用于与下层布卷放布轴配合，另一侧的导布机构用于与上层布卷放布轴配合，实现在布卷放布轴上的布料输出时进行导向、拉伸、展平，便于更好的进行铺布；下层3个布卷放布轴分别为第一布卷放布轴7、第二布卷放布轴8、第三布卷放布轴9；上层3个布卷放布轴分别为第四布卷放布轴10、第五布卷放布轴11、第六布卷放布轴12；

所述布卷放布小车包括车架1，车架1的一侧安装有1个主动轮3，车架1的两侧安装有1个主动轮3和1个从动轮5，从动轮5通过联接板6安装在车架上，在车架1上还安装有用于驱动主动轮3转动的驱动电机4，2个主动轮3上均安装有驱动齿轮，轨道15上安装有与驱动齿轮配合的齿条。驱动电机4均通过减速机2与主动轮3传动连接，布卷放布小车采用2个主动轮3驱动，1个从动轮5辅助平衡，实现三点支撑，从而保证布卷放布小车的平稳运行，不会出现翘头、歪斜现象。

每个布卷放布轴均包括主轴23和2个套装在主轴23上的定位挡板25，定位挡板25上均安装有与布卷配合的调节轴套24，在主轴23上还旋接有用于对定位挡板25进行固定的定位螺栓22。调节轴套24的外径与布卷的内径一致，便于布卷卡装到调节轴套24上，调节轴套24的内径略大于主轴23，便于在主轴23上进行转动；定位挡板25用于从两侧对套装到主轴23上的布卷进行定位，避免布卷铺设时左右偏移；定位螺栓22用于从两侧对定位挡板25进行固定，主轴23的外表面设置有与定位螺栓22配合的外螺纹。

所述主轴23的两端端部呈长方体状，布卷放布小车上设置有与主轴23两端端部配合的矩形状安装槽。主轴23通过两端端部与安装槽配合卡装到卷放布小车上，由于主轴23的两端端部呈长方体状，避免主轴23在布料铺设时发生转动。

所述导布机构包括横向导向组、竖向导向组和菱形展平辊28，横向导向组安装在竖向导向组的上方，竖向导向组安装在菱形展平辊28的上方。布料依次经过横向导向组、竖向导向组进行自动隔离分层，然后再经过菱形展平辊28进行拉伸、展平，从而避免布料在铺设时产生褶皱，影响产品质量。

横向导向组和竖向导向组均包括3个横向设置的导向轴27，导向轴27之间留有便于布料穿过的间隙，横向导向组中的3个导向轴27水平排列，，竖向导向组的3个导向轴27竖向排列。布卷放布小车一侧的3个导向轴27水平排列和3个导向轴27竖向排列相互配合，分别用于与下层3个布卷放布轴上的布料配合，布卷放布小车另一侧的3个导向轴27水平排列和3个导向轴27竖向排列相互配合，分别用于与上层3个布卷放布轴上的布料配合，将布卷放布轴上的布料进行拉伸、分层，既避免不同布卷放布轴上的布料相互贴合产生褶皱，有便于工人通过质量监控器对布料进行精准观察。

该铺布机还包括用于对布卷布料进行监控的质量监控器，质量监控器包括探头29和便于探头29图像观察的监视器，探头29固定安装在导布机构斜上方的布卷放布小车上，监视器固定安装在布卷放布小车的侧部，探头29对导布机构处的布料进行实施录像，并将拍摄的图像输送给监视器，方便工人实时观察，及时发现布料上不合格的地方；探头29设置有2个，分别安装在布卷放布小车的两侧，分别用于对两侧的导布机构上的布料进行监控；在布卷放布小车上还安装有支架13，支架13上设置有便于工人行走或站立的踏板14，方便工人随着布卷放布小车一起移动。

该铺布机还包括用于控制整个铺布机进行自动运行的控制装置，控制装置包括固定安装在布卷放布小车上的控制箱17和安装在控制箱17内的控制器，控制箱17上还安装有警示灯18、控制面板19、电源指示灯20和急停按钮21。控制器为PLC控制器，控制箱17内还安装有与布卷放布小车上的驱动电机4配合的变频器，驱动电机4上还安装有编码器，便于通过变频编程控制驱动电机4动作，调节布卷放布小车的移动速度（每分钟0--55米）、纠偏，从而可以设定铺设每一层行程距离，自动铺设至每层规定位置后自动停止。

所述控制装置还包括无线遥控器，无线遥控器和控制器无线连接，方便工人进行遥控操作，从而不局限于工人的操作位置。

一种风电叶片大梁腹板的铺布方法，其步骤如下：

（1）先准备铺布要用到的布卷，然后把布卷套装到主轴23上，并将定位挡板25套装到主轴23的两端对布卷进行固定，接着利用定位螺栓22对定位挡板25进行固定，重复操作，组装好6个布卷放布轴；

（2）把组装好的6个布卷放布轴吊装至布卷放布小车；

（3）设定工作程序：开启电源，电源指示灯20亮，在控制面板19上设定每一层铺设工作行程、线速度、启动速度、停止速度、每一层停顿时间、铺设总层数及自动纠偏值；

（4）手动或遥控启动运行键，警示灯18亮，点击开始，布卷放布小车开始运行，进行铺布，直至完成；在布卷放布小车向一个方向移动时，下层布卷放布轴上的布卷输出布料，布料经过导布机构的导向、展平，进行铺布，在布卷放布小车向另一个方向移动时，上层放布轴上的布卷输出布料，布料经过导布机构的导向、展平，进行铺布，循环重复，直至所需铺设层数完成；

手动控制时，在控制面板19上点击自动行走，布卷放布小车开始运行，自动铺设直至完成自动停止；

遥控控制时，按上行键布卷放布小车开始运行，行走至设定铺设行程自动停止；按下行键布卷放布小车开始运行，行走至设定铺设行程自动停止；

（5）铺布结束、关闭电源。

本申请的优点：

1、本申请使用的布卷放布小车通过3个轮子三点接触轨道15，因为工件模具26是直线起伏曲面结构，所以轨道15也是直线起伏，布卷放布小车始终保证三个点的实际接触。无论轨道15在工件模具26曲面上怎么起伏变形，都能够保证布卷放布小车在变形轨道15上的平稳运行；

2、本申请还结合了原料布的特性创新使用了菱形展平辊28，利用了原料布的特性和周围环境设备产生的共振，使其在放布过程中产生的皱褶自动向两边舒展消除，把原料布准确铺设在工件所需工位，解决了人工展平因人员疲劳及责任心所产生的质量问题，消除了劳动强度，保证了产品质量；

3、本申请通过质量监控器的运用实现了一人多层一人多机的观察管理，释放了劳动力；

4、本申请采用了模块编程控制技术，精确铺设工件每一层所需长度，自动往返，直至铺设完工件所需层数后自动停止，真正实现了一键启动；

5、本申请采用一次多层铺设，2小时即可完成76米风电叶片大梁腹板的铺设任务，节约了大量的劳动成本；

6、本申请的铺布机能够进行自动放卷、智能铺设原料布每一层长度、自动停止、自动展平、变频调速，手动、全自动、遥控三控制，设置急停、自动刹车，并且设置有安全限位，不仅安全可靠，而且自动化程度高。

Claims (10)

1.一种风电叶片大梁腹板铺布机，其特征在于：该铺布机包括用于安装到生产风电叶片大梁腹板的模具上的机架，机架上安装有用于对风电叶片大梁腹板进行铺布的布卷放布小车，在机架的两侧还安装有便于布卷放布小车移动的轨道；在布卷放布小车上安装有上下两层布卷放布轴，每层布卷放布轴包括3个横向安装的布卷放布轴，在布卷放布轴两侧的布卷放布小车上均安装有用于对布料进行导向展平的导布机构。

2.根据权利要求1所述的风电叶片大梁腹板铺布机，其特征在于：所述布卷放布小车包括车架，车架的一侧安装有1个主动轮，车架的两侧安装有1个主动轮和1个从动轮，在车架上还安装有用于驱动主动轮转动的驱动电机，2个主动轮上均安装有驱动齿轮，轨道上安装有与驱动齿轮配合的齿条。

3.根据权利要求1所述的风电叶片大梁腹板铺布机，其特征在于：每个布卷放布轴均包括主轴和2个套装在主轴上的定位挡板，定位挡板上均安装有与布卷配合的调节轴套，在主轴上还旋接有用于对定位挡板进行固定的定位螺栓。

4.根据权利要求3所述的风电叶片大梁腹板铺布机，其特征在于：所述主轴的两端端部呈长方体状，布卷放布小车上设置有与主轴两端端部配合的矩形状安装槽。

5.根据权利要求1所述的风电叶片大梁腹板铺布机，其特征在于：所述导布机构包括横向导向组、竖向导向组和菱形展平辊，横向导向组安装在竖向导向组的上方，竖向导向组安装在菱形展平辊的上方。

6.根据权利要求5所述的风电叶片大梁腹板铺布机，其特征在于：横向导向组和竖向导向组均包括3个横向设置的导向轴，横向导向组中的3个导向轴水平排列，竖向导向组的3个导向轴竖向排列。

7.根据权利要求1所述的风电叶片大梁腹板铺布机，其特征在于：该铺布机还包括用于对布卷布料进行监控的质量监控器，质量监控器包括探头和便于探头图像观察的监视器，探头固定安装在导布机构斜上方的布卷放布小车上。

8.根据权利要求1所述的风电叶片大梁腹板铺布机，其特征在于：该铺布机还包括用于控制整个铺布机进行自动运行的控制装置，控制装置包括固定安装在布卷放布小车上的控制箱和安装在控制箱内的控制器，控制箱上还安装有警示灯、控制面板、电源指示灯和急停按钮。

9.根据权利要求1所述的风电叶片大梁腹板铺布机，其特征在于：所述控制装置还包括无线遥控器，无线遥控器和控制器无线连接。

10.一种风电叶片大梁腹板的铺布方法，其特征在于：该方法使用权利要求1-9任意一项所述的风电叶片大梁腹板铺布机，其步骤如下：

（1）先准备铺布要用到的布卷，然后把布卷套装到主轴上，并将定位挡板套装到主轴的两端对布卷进行固定，接着利用定位螺栓对定位挡板进行固定，重复操作，组装好6个布卷放布轴；

（2）把组装好的6个布卷放布轴吊装至布卷放布小车；

（3）设定工作程序：开启电源，电源指示灯亮，在控制面板上设定每一层铺设工作行程、线速度、启动速度、停止速度、每一层停顿时间、铺设总层数及自动纠偏值；

（4）手动或遥控启动运行键，警示灯亮，点击开始，布卷放布小车开始运行，进行铺布，直至完成；在布卷放布小车向一个方向移动时，下层布卷放布轴上的布卷输出布料，布料经过导布机构的导向、展平，进行铺布，在布卷放布小车向另一个方向移动时，上层放布轴上的布卷输出布料，布料经过导布机构的导向、展平，进行铺布，循环重复，直至所需铺设层数完成；

（5）铺布结束、关闭电源。

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