CN113389682B - 一种风机叶片的前缘自动修型设备 - Google Patents

一种风机叶片的前缘自动修型设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及风机叶片制造技术领域，提供一种风机叶片的前缘自动修型设备，旨在解决风机叶片的前缘作为接触风力的最前端，风机叶片成型后的前缘表面平整度及弧线度修型的问题，包括用于横向支撑风机叶片的支撑台，所述支撑台的上方设有用于匹配支撑台定位风机叶片的上定位单元，底座上端靠近叶片前缘的一侧铺设有小车轨道，且小车轨道上设有前缘修型机构；所述前缘自动修型机构包括通过车体行走轮自主行驶在小车轨道上的车架主体，且车架主体上设有前缘修剪机构、后置于前缘修剪机构的前缘打磨机构以及置于前缘修剪机构和前缘打磨机构之下的距离调节单元。本发明尤其适用于风机叶片的自动修型，具有较高的社会使用价值和应用前景。

Description

一种风机叶片的前缘自动修型设备
技术领域
本发明涉及风机叶片制造技术领域，具体涉及一种风机叶片的前缘自动修型设备。
背景技术
风能是一种清洁无公害的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。
风机叶片一般长度在几十米以上，多采用轻质的复合材料制作，正常运行的风机，叶尖部位的速度可达60～110m/s，为了提高风力对风机叶片的高效推动实现高效风能利用，而风机叶片的前缘作为接触风力的最前端，其表面的平整度和弧线度关乎着风机叶片的空气动力学性能，这对风机叶片成型后的前缘表面平整度及弧线度提出了很高的要求。为此，我们提出了一种风机叶片的前缘自动修型设备。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种风机叶片的前缘自动修型设备，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，旨在解决风机叶片的前缘作为接触风力的最前端，风机叶片成型后的前缘表面平整度及弧线度修型的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种风机叶片的前缘自动修型设备，包括用于横向支撑风机叶片的支撑台和用于将支撑台固定于地面的底座，所述支撑台的上方设有用于匹配支撑台定位风机叶片的上定位单元，底座上端靠近叶片前缘的一侧铺设有小车轨道，且小车轨道上设有可自主行驶的前缘修型机构；
所述前缘自动修型机构包括通过车体行走轮自主行驶在小车轨道上的车架主体，且车架主体上设有前缘修剪机构、后置于前缘修剪机构的前缘打磨机构以及置于前缘修剪机构和前缘打磨机构之下的距离调节单元。
优选的，所述距离调节单元包括固定于车架主体上部的调节框架箱，且调节框架箱内滑动安装有移动块，且移动块的上端贯穿调节框架箱顶壁上开设的条形通孔并安装有架体，前缘修剪机构和前缘打磨机构分上下游设置在架体上，移动块中螺纹插设有水平设置的丝杠，且丝杠的另一端延伸至调节框架箱的外腔并安装在伺服电机的输出端上，伺服电机固定在调节框架箱外壁上。
优选的，所述移动块中滑动插设有多个与丝杠平行设置的定位杆，且丝杠的两端与调节框架箱的内壁相连接。
优选的，所述前缘修剪机构包括多个水平固定安装在架体上的调节气缸Ⅰ，且调节气缸Ⅰ的输出端上安装有刀座，刀座上可拆卸式固定安装有用于叶片前缘多余部分修除的修剪切削刀。
优选的，所述修剪切削刀倾斜30°～45°朝向叶片前缘设置。
优选的，所述前缘打磨机构包括多个水平固定安装在架体上的调节气缸Ⅱ，且调节气缸Ⅱ的是输出端上安装有打磨座，且打磨刀座朝向叶片前缘的一侧为内凹的弧线结构，弧线结构的内壁上下侧通过旋转销轴安装有两组分别位于风机叶片上侧和下侧的移动滚珠，旋转销轴上套设有用于在弹性力下使移动滚珠抵触叶片前缘的扭力弹簧，弧线结构中设有用于叶片前缘多余部分修除后打磨的打磨砂纸，且打磨砂纸可拆卸式安装于非刚需砂纸座上，非刚需砂纸座通过弹簧仓安装在弧线结构的内壁中部，弹簧仓内设有多个用于支撑非刚需砂纸座的伸缩弹簧，非刚需砂纸座上设有压力感应器Ⅰ。
优选的，所述上定位单元包括固定于车间横梁上的下包式行走轨道，行走轨道内通过行走轮安装有可自走移动的直线行走车，直线行走车的下端竖向安装有升降气缸，升降气缸的伸缩端通过转动座连接有水平设置的安装台，安装台的下端设有与支撑台配合后定位风机叶片的定位座，升降气缸的伸缩端上安装有压力感应器Ⅱ。
优选的，还包括有用于控制所述上定位单元和所述前缘修型机构协调对风机叶片自动修型的工控机。
(三)有益效果
本发明实施例提供了一种风机叶片的前缘自动修型设备，具备以下有益效果：
1、本发明通过上定位单元配合支撑台实现分段的对横向风机叶片进行定位，匹配前缘自动修型机构分段式对风机叶片的叶片前缘先修除多余部分，再对修除的部位进行抛光打磨，维持风机叶片的曲面和光滑度，有效保证对风机叶片的叶片前缘自动修型，配合工控机的智能化控制，有效的实现了叶片前缘的自动化和智能化快速修剪和打磨，保证风机叶片的生产质量。
2、通过距离调节单元和前缘修剪机构、前缘打磨机构之间的组合结构，伺服电机与工控机相连接，匹配工控机内对叶片前缘的外形修整及车架主体行驶所处位置到达智能化的控制效果，从而实现架体水平向位置的适配性调节，控制前缘修剪机构、前缘打磨机构与叶片前缘接触进行智能化修型。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种风机叶片的前缘自动修型设备的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本发明中风机叶片的立体示意图；
图2为本发明的未装配示意图；
图3为本发明的装配使用示意图；
图4为本发明中前缘修剪机构的结构示意图；
图5为本发明中前缘打磨机构的结构示意图。
图中：升降气缸1、直线行走车2、行走轨道3、行走轮4、转动座5、安装台6、定位座7、支撑台8、底板9、车架主体10、车体行走轮11、小车轨道12、调节框架箱13、移动块14、丝杠15、定位杆16、伺服电机17、移动定位块18、架体19、调节气缸Ⅰ20、修剪切削刀21、打磨座22、调节气缸Ⅱ23、扭力弹簧24、移动滚珠25、打磨砂纸26、非刚需砂纸座27、弹簧仓28、伸缩弹簧29、风机叶片a、叶片前缘a1、叶片后缘a2、粘结层a3。
具体实施方式
下面结合附图1-5和实施例对本发明进一步说明：
实施例1
一种风机叶片的前缘自动修型设备，包括用于横向支撑风机叶片a的支撑台8和用于将支撑台8固定于地面的底座9，所述支撑台8的上方设有用于匹配支撑台8定位风机叶片a的上定位单元，底座9上端靠近叶片前缘a1的一侧铺设有小车轨道12，且小车轨道12上设有可自主行驶的前缘修型机构；
本实施例中，如图1-2所示，风机叶片a的横截面显示，风机叶片a包括两个片体和位于两个片体之间并粘结两个片体的粘结层a3，在风机叶片a粘合成型后，粘结层a3会于开模后凸起在风机叶片a的叶片前缘a1和叶片后缘a2，需要进行修型，以保证风机叶片表面的平整度和弧线度，提高风力发电机的空气动力学性能。
所述前缘自动修型机构包括通过车体行走轮11自主行驶在小车轨道12上的车架主体10，且车架主体10上设有前缘修剪机构、后置于前缘修剪机构的前缘打磨机构以及置于前缘修剪机构和前缘打磨机构之下的距离调节单元，上定位单元配合支撑台8实现分段的对横向风机叶片a进行定位，匹配前缘自动修型机构分段式对风机叶片a的叶片前缘a1先修除多余部分，再对修除的部位进行抛光打磨，维持风机叶片a的曲面和光滑度，有效保证对风机叶片a的叶片前缘a1自动修型；
本实施例中，(图中未示出)还包括有用于控制所述上定位单元和所述前缘修型机构协调对风机叶片a自动修型的工控机。
本实施例中，如图4和5所示，所述距离调节单元包括固定于车架主体10上部的调节框架箱13，且调节框架箱13内滑动安装有移动块14，且移动块14的上端贯穿调节框架箱13顶壁上开设的条形通孔并安装有架体19，前缘修剪机构和前缘打磨机构分上下游设置在架体19上，移动块14中螺纹插设有水平设置的丝杠15，且丝杠15的另一端延伸至调节框架箱13的外腔并安装在伺服电机17的输出端上，伺服电机17固定在调节框架箱13外壁上，可以理解的是，伺服电机17与工控机相连接，匹配工控机内对叶片前缘a1的外形修整及车架主体10行驶所处位置到达智能化的控制效果，从而实现架体19水平向位置的适配性调节。
本实施例中，如图4所示，所述移动块14中滑动插设有多个与丝杠15平行设置的定位杆16，且丝杠15的两端与调节框架箱13的内壁相连接，有效的保证移动块14的平稳滑动。
本实施例中，如图4所示，所述前缘修剪机构包括多个水平固定安装在架体19上的调节气缸Ⅰ20，且调节气缸Ⅰ20的输出端上安装有刀座，刀座上可拆卸式固定安装有用于叶片前缘a1多余部分修除的修剪切削刀21；所述修剪切削刀21倾斜30°～45°朝向叶片前缘a1设置，修剪切削刀21随着车架主体10在小车轨道12上的自主行驶，逐步对叶片前缘a1的多余部分即粘结层a3部分进行切削修剪，保证风机叶片a的叶片前缘a1自动修型。
本实施例中，如图5所示，所述前缘打磨机构包括多个水平固定安装在架体19上的调节气缸Ⅱ23，且调节气缸Ⅱ23的是输出端上安装有打磨座22，且打磨刀座22朝向叶片前缘a1的一侧为内凹的弧线结构，弧线结构的内壁上下侧通过旋转销轴安装有两组分别位于风机叶片a上侧和下侧的移动滚珠25，旋转销轴上套设有用于在弹性力下使移动滚珠25抵触叶片前缘a1的扭力弹簧24，弧线结构中设有用于叶片前缘a1多余部分修除后打磨的打磨砂纸26，且打磨砂纸26可拆卸式安装于非刚需砂纸座27上，非刚需砂纸座27通过弹簧仓28安装在弧线结构的内壁中部，弹簧仓28内设有多个用于支撑非刚需砂纸座27的伸缩弹簧29，非刚需砂纸座27上设有压力感应器Ⅰ，打磨刀座22通过调节气缸Ⅱ23配合工控机内的模拟数据实时进行微调，从而保证打磨砂纸26修剪后叶片前缘a1相贴合，随着车架主体10在小车轨道12上的自主往复行驶，对修除的部位进行抛光打磨。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，如图2-3所示，所述上定位单元包括固定于车间横梁上的下包式行走轨道3，行走轨道3内通过行走轮4安装有可自走移动的直线行走车2，直线行走车2的下端竖向安装有升降气缸1，升降气缸1的伸缩端通过转动座5连接有水平设置的安装台6，安装台6的下端设有与支撑台8配合后定位风机叶片a的定位座7，升降气缸1的伸缩端上安装有压力感应器Ⅱ，通过直线行走车2在行走轨道3的行走，可以有效的带动定位座7的移动，匹配前缘自动修型机构对风机叶片a的分段叶片前缘a1进行修型，无需大批量的设置用于上定位的定位座7，减少设备投入成本，并有效的实现了风机叶片a的分段定位。
其他未描述结构参照实施例1。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种风机叶片的前缘自动修型设备，包括用于横向支撑风机叶片(a)的支撑台(8)和用于将支撑台(8)固定于地面的底座(9)，其特征在于，所述支撑台(8)的上方设有用于匹配支撑台(8)定位风机叶片(a)的上定位单元，底座(9)上端靠近叶片前缘(a1)的一侧铺设有小车轨道(12)，且小车轨道(12)上设有可自主行驶的前缘修型机构；
所述前缘自动修型机构包括通过车体行走轮(11)自主行驶在小车轨道(12)上的车架主体(10)，且车架主体(10)上设有前缘修剪机构、后置于前缘修剪机构的前缘打磨机构以及置于前缘修剪机构和前缘打磨机构之下的距离调节单元；
所述前缘打磨机构包括多个水平固定安装在架体(19)上的调节气缸Ⅱ(23)，且调节气缸Ⅱ(23)的是输出端上安装有打磨座(22)，且打磨刀座(22)朝向叶片前缘(a1)的一侧为内凹的弧线结构，弧线结构的内壁上下侧通过旋转销轴安装有两组分别位于风机叶片(a)上侧和下侧的移动滚珠(25)，旋转销轴上套设有用于在弹性力下使移动滚珠(25)抵触叶片前缘(a1)的扭力弹簧(24)，弧线结构中设有用于叶片前缘(a1)多余部分修除后打磨的打磨砂纸(26)，且打磨砂纸(26)可拆卸式安装于非刚需砂纸座(27)上，非刚需砂纸座(27)通过弹簧仓(28)安装在弧线结构的内壁中部，弹簧仓(28)内设有多个用于支撑非刚需砂纸座(27)的伸缩弹簧(29)，非刚需砂纸座(27)上设有压力感应器Ⅰ。
2.如权利要求1所述的一种风机叶片的前缘自动修型设备，其特征在于：所述距离调节单元包括固定于车架主体(10)上部的调节框架箱(13)，且调节框架箱(13)内滑动安装有移动块(14)，且移动块(14)的上端贯穿调节框架箱(13)顶壁上开设的条形通孔并安装有架体(19)，前缘修剪机构和前缘打磨机构分上下游设置在架体(19)上，移动块(14)中螺纹插设有水平设置的丝杠(15)，且丝杠(15)的另一端延伸至调节框架箱(13)的外腔并安装在伺服电机(17)的输出端上，伺服电机(17)固定在调节框架箱(13)外壁上。
3.如权利要求2所述的一种风机叶片的前缘自动修型设备，其特征在于：所述移动块(14)中滑动插设有多个与丝杠(15)平行设置的定位杆(16)，且丝杠(15)的两端与调节框架箱(13)的内壁相连接。
4.如权利要求2所述的一种风机叶片的前缘自动修型设备，其特征在于：所述前缘修剪机构包括多个水平固定安装在架体(19)上的调节气缸Ⅰ(20)，且调节气缸Ⅰ(20)的输出端上安装有刀座，刀座上可拆卸式固定安装有用于叶片前缘(a1)多余部分修除的修剪切削刀(21)。
5.如权利要求4所述的一种风机叶片的前缘自动修型设备，其特征在于：所述修剪切削刀(21)倾斜30°～45°朝向叶片前缘(a1)设置。
6.如权利要求1所述的一种风机叶片的前缘自动修型设备，其特征在于：所述上定位单元包括固定于车间横梁上的下包式行走轨道(3)，行走轨道(3)内通过行走轮(4)安装有可自走移动的直线行走车(2)，直线行走车(2)的下端竖向安装有升降气缸(1)，升降气缸(1)的伸缩端通过转动座(5)连接有水平设置的安装台(6)，安装台(6)的下端设有与支撑台(8)配合后定位风机叶片(a)的定位座(7)，升降气缸(1)的伸缩端上安装有压力感应器Ⅱ。
7.如权利要求1所述的一种风机叶片的前缘自动修型设备，其特征在于：还包括有用于控制所述上定位单元和所述前缘修型机构协调对风机叶片(a)自动修型的工控机。
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