CN114474507A - 一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力叶片自动合模装置，具体涉及一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，包括用于制作风力发电机叶片的上模和下模，还包括固定于底座上的翻转机构；上模和下模设置于底座一侧；翻转机构包括主液压缸、主摇臂、副液压缸和副摇臂；主液压缸固定于底座上，输出端与主摇臂传动连接；主摇臂与底座转动连接；副液压缸转动设置于主摇臂上，输出端与副摇臂传动连接；副摇臂与主摇臂转动连接；上模固定于副摇臂上，下模固定于底座上。与现有技术相比，本发明在确保可靠性的前提下，从受力平稳，节省空间，减少后期维护难度的角度出发，提供了一种全新的风力叶片自动翻转合模装置。

Description

一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置

技术领域

本发明涉及一种风力叶片自动合模装置，具体涉及一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置。

背景技术

风力叶片，是风力发电机的核心部件之一，约占风机总成本的15％-20％，它设计的好坏将直接关系到风机的性能以及效益。风力叶片的主要通过机械行车提吊翻转叶片模具实现脱模与合模，但该过程不连续，运动不平稳，上下模吻合精度较差，并且在叶片模具重心通过回转中心时，会产生较大的震动和冲击，容易引发安全事故；此外，手动控制的难度高，生产率低。自动翻转合模装置工作平稳，可以实现自动化，但目前主要采用对称布置的两个油缸，在翻转过程中会碰到死点，需要通过两油缸转换工作状态来克服，然而在转换工作状态的瞬间也容易产生较大的冲击，进而可能会发生对液压缸的严重损坏；并且对油缸的受力也较大，需要经常更换液压缸。

专利CN201042834Y公开了一种兆瓦级风力机叶片合模装置，用于对叶片制作过程中的第一阴模和第二阴模进行打开和闭合，第一阴模底座为固定底座，第二阴模底座为活动底座，具有翻转装置和锁紧装置，翻转装置为间隔设置的至少两个连接固定底座与活动底座的机架，每个机架包括固定支架和销接在固定支架上的旋转支架，固定支架与固定底座固定联接，旋转支架与活动底座固定联接，旋转支架的旋转摆动能实现第一阴模和第二阴模的闭合与打开；锁紧装置为设置在阴模周圈的实现对第一阴模和第二阴模闭合后锁紧的装置，翻转装置和锁紧装置可采用液压驱动，但该装置转换工作状态瞬间也容易产生较大冲击，载荷分布不均匀，有死点存在。

专利CN110154281B公开了一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，用于风力叶片的合模和开模。包括：一基座，一固定设于所述基座上的下模，以及通过一翻转机构活动设于所述下模上部的一可翻转的上模，所述翻转机构包括一主液压缸，一副液压缸，一主摇臂，一副摇臂，所述主液压缸固定安装于所述基座上，所述主摇臂转动设于所述基座上，所述主摇臂与所述主液压缸的输出端传动连接，所述副摇臂固定安装在所述上模侧部，所述副液压缸一端转动安装于所述主摇臂上，所述副液压缸的输出端传动连接于副摇臂，所述主摇臂上还设有用于定位上模与下模相对位置的定位机构，所述副摇臂上设有与所述定位机构相匹配的定位孔。但该装置在钢架下方占用空间较多，需要跟换相配套的钢架，与工厂原有钢架不能很好的配合使用，这就大大增加工厂的成本。同时该设备有一液压缸位于钢架下方，不利于对液压缸的后期维护，增大后期维护的难度。同时该型设备钢架外所占空间也较大。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，本发明在确保可靠性的前提下，从受力平稳，节省空间，减少后期维护难度的角度出发，提供了一种全新的风力叶片自动翻转合模装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，包括用于制作风力发电机叶片的上模和下模，还包括固定于底座上的翻转机构；

所述的上模和下模设置于底座的一侧；

所述的翻转机构包括主液压缸、主摇臂、副液压缸和副摇臂；所述的主液压缸固定于底座上，输出端与主摇臂传动连接；所述的主摇臂与底座转动连接；所述的副液压缸转动设置于主摇臂上，输出端与副摇臂传动连接；所述的副摇臂与主摇臂转动连接；所述的上模固定于副摇臂上，所述的下模固定于底座上；

开模时，主液压缸动作，主摇臂绕底座正向转动，使上模打开，至与下模呈90°；随后，副液压缸动作，副摇臂绕主摇臂正向转动，使上模继续打开，至与下模呈180°；

合模时，副液压缸动作，副摇臂绕主摇臂逆向转动，使上模闭合，至与下模呈90°；随后，主液压缸动作，主摇臂绕底座逆向转动，使上模继续闭合，至与下模合模。

优选地，所述的自动合模装置还包括定位机构；

所述的定位机构包括固定安装于副摇臂上的定位液压缸和固定安装于定位液压缸输出端的定位销轴；所述的主摇臂与副摇臂在相应位置上开设有与定位销轴相匹配的定位孔；

所述的定位液压缸控制定位销轴插入定位孔；当定位销轴插入定位孔时，所述的副摇臂通过定位销轴与主摇臂转动连接；当定位销轴拔出定位孔时，所述的副摇臂相对于主摇臂进行任意方向运动。通过定位机构的设置，即定位液压缸对定位销轴状态的控制，可以使副摇臂能够具有两种运动状态(相对于主摇臂仅能发生绕定位销轴旋转的运动，和相对于主摇臂能够发生任意方向的运动)。

优选地，所述的定位孔和定位销轴均设有倒角。在定位销轴的插入端以及定位孔的插入口均设置有倒角，能够使定位销轴的插入更加顺利，即使有微小的设计误差或制造误差仍然能够完成定位销轴的插入。

优选地，所述的定位孔和定位销轴上涂设有润滑脂。通过在定位孔和定位销轴上涂设润滑脂，可以有效降低两者之间的摩擦力，进而可以减少磨损并降低能量损失。

优选地，所述的自动合模装置还包括顶升机构；

所述的顶升机构包括固定于下模侧边的顶升液压缸和固定于上模侧边且与顶升液压缸位置相对应的半球座；开模时，顶升液压缸通过半球座顶起上模；合模时，固定于顶升液压缸输出端的球头与半球座相配合实现定位。顶升液压缸的输出端采用球头的设计，可以方便于上模在使用过程中的转动和定位。

优选地，所述的顶升液压缸的顶升高度为80-120mm。合适的顶升高度，能够使上模与下模分开，且在上模的转动过程中不会影响固化后的风力叶片；同时还可以使顶升液压缸有一个较短的气缸行程，减少能耗。

优选地，所述的主摇臂与底座转动连接；所述的主液压缸的输出端与主摇臂传动连接，且主摇臂与底座的连接处不与主液压缸共线；所述的副液压缸固定安装于主摇臂上；所述的副摇臂与主摇臂转动连接。将主摇臂的转动轴不设置在主液压缸(动力机构)所在直线上，避免发生传动角为零，驱动力对从动件的有效回转力矩为零的情况，即避免死点的发生。此处所述的主液压缸所在直线为主液压缸在跟随主摇臂转动的过程中所处的所有直线位置。

优选地，所述的副摇臂中心处与主摇臂转动连接；所述的副液压缸的输出端传动连接于副摇臂上，且副摇臂与主摇臂的连接处不与副液压缸共线；所述的上模固定设置于副摇臂上。将副摇臂的转动轴不设置在副液压缸(动力机构)所在直线上，避免发生传动角为零，驱动力对从动件的有效回转力矩为零的情况，即避免死点的发生。此处所述的副液压缸所在直线为副液压缸在跟随副摇臂转动的过程中所处的所有直线位置。

优选地，所述的主液压缸与副液压缸的缸筒与活塞杆连接方式均为耳环带关节轴承，主液压缸的缸筒端安装在底座上，活塞杆端安装在主摇臂上，副液压缸的缸筒端安装在主摇臂上，活塞杆端安装在副摇臂上。通过采用耳环带关节轴承的方式，可以使用常规的主液压缸和副液压缸，而无需特别定制。

优选地，所述的上模通过翻转机构与下模之间呈0°、90°和180°夹角。分别对应于合模(0°未打开状态)/0°打开状态、90°打开状态和180°打开状态。

通常在采用本装置具体制作风力叶片时，是在全开状态下(上模与下模之间呈180°夹角)，此时在模具内铺设玻璃钢(制作原料)；合模后，上下模具之间构成封闭腔，通过加热保温使叶片粘结固化；固化完成后再开模，取出成型的风力发电叶片，完成加工。

本发明的工作原理为：

初始状态下，上模与下模处于合模状态；开模时，主液压缸动作，使主摇臂绕底座正向转动，副液压缸不动作，使上模打开，与下模呈现90°打开状态；副液压缸继续动作，使副摇臂绕主摇臂正向转动，主液压缸不动作，使上模继续打开，与下模呈现180°打开状态；合模时，副液压缸动作，使副摇臂绕主摇臂逆向转动，主液压缸不动作，使上模闭合，与下模呈现90°打开状态；主液压缸继续动作，使主摇臂绕底座逆向转动，副液压缸不动作，使上模继续闭合，与下模呈现合模状态。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本装置结构简单，传力平稳，主、副压缸独立驱动翻转，顶升液压缸驱动平移，无双液压缸耦合驱动时的死点问题，避免驱动力在运动过程中出现波动。在翻转机构运动的过程中，顶升液压缸无负载，使受力完全解除。通过定位液压缸、定位销与副液压缸三者实现翻转与平移运动的转换，使副摇臂可设计为一个整体，装配简单。顶升液压缸布置在翻转装置之外，均匀的分布于下模两侧，使载荷均匀分配，且易于布置。装置整体位于上模和下模的一侧，而不会伸入上模或下模，使得在更换、维修时仅需针对相应部分进行，而不会影响其他部位的部件，不会出现需要更换主液压缸时需先拆除下模之类的情况；同时，液压缸采用传动连接也有利于液压缸的更换和维修。

2、本装置通过翻转机构、定位机构和顶升机构三部分相配合，能够顺畅的实现上模与下模的开模与合模。其中，顶升机构的设置可以让上模开模时的转动不影响内部固化成型的风力叶片，合模时能够实现上模与下模的定位；定位机构的设置可以让顶升机构能够实现上模在平移与转动两个状态之间的自动切换；翻转机构的设置可以实现上模的翻转，并可以根据实际需要发生两段转动，以实现90°和180°的打开状态。

3、翻转机构中采用主液压缸和副液压缸组合使用，为上模的转动提供稳定的动力，能够实现平稳的运行；由于装置本体(翻转机构和定位机构部分)设置于上模和下模的一侧而不深入其内部和下部，能够与工厂原有的钢架相配合，可以直接应用于现有的钢架而无需额外添加过渡支架，能够节省生产空间；同时由于装置本体与上模和下模不存在重合或重叠的部分，能够方便进行后期的维护和维修，可以进一步降低后期成本。

附图说明

图1为本发明中实施例1的前置双液压缸风力叶片自动合模装置的装置本体的立体结构示意图；

图2为本发明中实施例1的前置双液压缸风力叶片自动合模装置的装置本体的正视结构示意图；

图3为本发明中实施例1的前置双液压缸风力叶片自动合模装置在合模状态下(0°未开启状态)的结构示意图；

图4为本发明中实施例1的前置双液压缸风力叶片自动合模装置在开模状态下(0°开启状态)的结构示意图；

图5为本发明中实施例1的前置双液压缸风力叶片自动合模装置在开模状态下(90°开启状态)的结构示意图；

图6为本发明中实施例1的前置双液压缸风力叶片自动合模装置在开模状态下(180°开启状态)的结构示意图；

图7为本发明中实施例2的前置双液压缸风力叶片自动合模装置的装置本体的正视结构示意图；

图8为本发明中实施例2的前置双液压缸风力叶片自动合模装置的装置本体的侧视结构示意图；

图9为本发明中实施例2的前置双液压缸风力叶片自动合模装置在合模状态下(0°未开启状态)的结构示意图；

图10为本发明中实施例2的前置双液压缸风力叶片自动合模装置在开模状态下(0°开启状态)的结构示意图；

图11为本发明中实施例2的前置双液压缸风力叶片自动合模装置在开模状态下(90°开启状态)的结构示意图；

图12为本发明中实施例2的前置双液压缸风力叶片自动合模装置在开模状态下(180°开启状态)的结构示意图；

图中：1-上模；2-半球座；3-顶升液压缸；4-下模；5-底座；6-主液压缸；7-主摇臂；8-副液压缸；9-定位液压缸；10-定位销轴；11-副摇臂。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，包括用于制作风力发电机叶片的上模1和下模4，如图1-6所示，还包括固定于底座5上的翻转机构；上模1和下模4设置于底座5一侧；翻转机构包括主液压缸6、主摇臂7、副液压缸8和副摇臂11；主液压缸6固定于底座5上，输出端与主摇臂7传动连接；主摇臂7与底座5转动连接；副液压缸8转动设置于主摇臂7上，输出端与副摇臂11传动连接；副摇臂11与主摇臂7转动连接；上模1固定于副摇臂11上，下模4固定于底座5上；

初始状态下，上模1与下模4处于合模状态；

开模时，主液压缸6动作(顶伸)，主摇臂7绕底座5顺时针向转动，使上模1打开，至与下模4呈90°；随后，副液压缸8动作(顶伸)，副摇臂11绕主摇臂7顺时针转动，使上模1继续打开，至与下模4呈180°；

合模时，副液压缸8动作(收缩)，副摇臂11绕主摇臂7逆时针转动，使上模1闭合，至与下模4呈90°；随后，主液压缸6动作(收缩)，主摇臂7绕底座5逆时针转动，使上模1继续闭合，至与下模4合模。

更具体地，本实施例中：

如图1和图2所示，底座5由左右对称的两部分共同组成，翻转机构设置于该两部分底座5的中间，通过与主摇臂7相配合的销轴实现固定连接；底座5的后端还延伸出一对用于固定安装主液压缸6的连接板。具体来说，主摇臂7整体呈“F”形(如图5和图6中所示)，其中心位置处通过销轴与底座5相配合固定，因而主摇臂7可以绕该销轴发生相对于底座5的转动。主液压缸6采用耳环带关节轴承的方式，其缸筒端通过传动轴与连接板相固定，活塞杆端则通过传动轴与主摇臂7相固定，在主液压缸6的活塞杆动作的同时，缸筒可以同步发生旋转，以配合主摇臂7的运动轨迹，消除死角的产生。主液压缸6的活塞杆端具体而言是与F形主摇臂7的上横端头通过传动轴相固定，该连接处的位置到转动中心(主摇臂7与底座5的连接处)约为主摇臂7的一半长度，可以使得主液压缸6能够有一个较短的运动行程的同时还能保证其可以控制F形主摇臂7下端的转动速度不会过快进而影响装置的稳定性。F形主摇臂7的下端端头处转动连接有副摇臂11，因而副摇臂11会跟随主摇臂7的转动一同发生转动，进而带动固定于副摇臂11上的上模1发生转动。

副液压缸8与主液压缸6相同，也采用耳环带关节轴承的方式，其缸筒端通过传动轴与F形主摇臂7的下横端头相固定，活塞杆端则通过传动轴与副摇臂11的下端相固定，在副液压缸8的活塞杆动作的同时，缸筒可以同步发生旋转，以配合副摇臂11的运动轨迹，消除死角的产生。副液压缸8进行动作可以控制副摇臂11绕主摇臂7的下端头旋转，进而使上模1发生旋转。副液压缸8安装于F形主摇臂7的下横端头处是为了能够提供足够的距离设置副液压缸8，进而可以提供足够的推拉力。

副摇臂11整体呈现五边形，具体来说是由一方形(竖直设置的长方形)和一三角形(钝角三角形)组合形成，其中钝角三角形的底边(钝角对应的边)与长方形的一条长边相重合，形成具有两个直角的五边形。上模1固定于长方形的另一长边侧。副摇臂11的下端通过额外设置的耳板与副液压缸8相传动连接，可以避免出现死点的情况，有效保证装置的正常运行；同时主液压缸6也以无死点的方式安装，两者相配合，充分保证装置在运作过程中不会出现死点状况，进而能够保证生产的平稳。副摇臂11的中心处通过定位机构与主摇臂7实现连接。具体而言，该定位机构包括固定安装于副摇臂11中心位置的定位液压缸9和通过螺纹连接于定位液压缸9输出端的定位销轴10，在主摇臂7与副摇臂11的相应位置上则开设有与定位销轴10相匹配的定位孔；定位液压缸9收缩时，定位销轴10被推入主摇臂7的定位孔内，装置进入翻转状态，副摇臂11可以绕定位销轴10相对于主摇臂7旋转；当定位液压缸9伸长时，定位销轴10从副摇臂11的定位孔中退出，装置进入平动状态，副摇臂11可以随上模1被顶升液压缸3顶起或下放而上下平动。定位孔口及定位销轴10的端面处都设有倒角，使定位销轴10可以轻松的插入副摇臂11和主摇臂7的定位孔中；定位销轴10与副摇臂11的孔内还涂有润滑脂，可以进一步减小副摇臂11绕定位销轴10转动时存在的摩擦力，降低磨损，可以降低维修率。副摇臂11上还预留有螺栓孔，可以与上模1外的钢结构通过螺栓连接固定。

顶升液压缸3设置在下模4的两侧，其作用是在开模时，先将上模1顶起100mm，防止上模1转动时影响内部已成型的风力叶片。与顶升液压缸3相配合，在上模1两侧的相应位置设置了半球座2，以与顶升液压缸3的球头相匹配。顶升液压缸3和半球座2共同组成顶升机构，在开模时，定位销轴10为拔出定位孔的状态，顶升液压缸3通过半球座2将上模1和副摇臂11顶起，随后定位液压缸9将定位销轴10插入定位孔，翻转机构驱动上模1转动至90°开口状态或180°开口状态；在合模时，翻转机构驱动上模1转动至0°开口状态，此时顶升液压缸3通过球头与半球座2相匹配定位，随后定位液压缸9带动定位销轴10退出定位孔，顶升液压缸3通过半球座2将上模1和下模4合模。

本装置共有4种状态3个过程，每个过程需要一个液压缸驱动。

开模时，如图3-6所示，位于下模4两侧的顶升液压缸3提供动力，将半球座2及上模1同时顶起100mm；为使装置从平动状态变为翻转状态，位于副摇臂11上的定位销轴10通过定位液压缸9插入副摇臂11，定位销轴10与主摇臂7同步，副摇臂11可以绕其转动，定位销轴10插入后，液压回路锁死；翻转时，主液压缸6伸长，拉动主摇臂7旋转，同时带动主摇臂7上副液压缸8、副摇臂11、上模1、半球座2、定位销轴10和定位液压缸9同时旋转，顶升液压缸3与半球座2分离，使上模1开至90°；主液压缸6动作完成后，液压回路锁死；此时主摇臂7固定，副液压缸8伸长，拉动副摇臂11，带动上模1和半球座2旋转，使上模1开至180°。

合模时，副液压缸8拉动副摇臂11，带动上模1及半球座2旋转，上模1旋转至90°状态，副液压缸8运动完成后，液压系统锁死；主液压缸6拉动主摇臂7，同时带动主摇臂7上副液压缸8、副摇臂11、上模1、半球座2、定位销轴10和定位液压缸9旋转，上模1旋转至0°状态，使下模4两侧的顶升液压缸3与上模1两侧的半球座2配合，实现定位；为使装置从翻转状态变为平动状态，副摇臂11上的定位销轴10通过定位液压缸9拔出主摇臂7，使副摇臂11可以跟随顶升液压缸3收缩；主液压缸6动作完成后，液压系统锁死；顶升液压缸3开始下降，使上模1垂直下降，直至叶片轮廓完全闭合；闭合后，两主液压缸6液压系统锁死，副液压缸8通过液压系统施加推力，防止模具在固化的过程中变形，顶起模具，顶升液压缸3与定位液压缸9不受力，可以使液压系统卸载。

通常在采用本装置具体制作风力叶片时，是在全开状态下(上模1与下模4之间呈180°夹角)，此时在模具内铺设玻璃钢(制作原料)；合模后，上模1与下模4具之间构成封闭腔，通过加热保温使叶片粘结固化；固化完成后再开模，取出成型的风力发电叶片，完成加工。

本发明的工作原理为：

初始状态下，上模1与下模4处于合模状态；开模时，主液压缸6动作，使主摇臂7绕底座5正向转动，副液压缸8不动作，使上模1打开，与下模4呈现90°打开状态；副液压缸8继续动作，使副摇臂11绕主摇臂7正向转动，主液压缸6不动作，使上模1继续打开，与下模4呈现180°打开状态；合模时，副液压缸8动作，使副摇臂11绕主摇臂7逆向转动，主液压缸6不动作，使上模1闭合，与下模4呈现90°打开状态；主液压缸6继续动作，使主摇臂7绕底座5逆向转动，副液压缸8不动作，使上模1继续闭合，与下模4呈现合模状态。

实施例2

一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，包括用于制作风力发电机叶片的上模1和下模4，如图7-12所示，还包括固定于底座5上的翻转机构；上模1和下模4设置于底座5一侧；翻转机构包括一对主液压缸6、主摇臂7、副液压缸8和副摇臂11；底座5上固定有一连接板；主液压缸6对称地固定设置于连接板两侧的底板上，输出端与主摇臂7传动连接；主摇臂7与连接板转动连接；副液压缸8转动连接于主摇臂7上，输出端与副摇臂11传动连接；副摇臂11与主摇臂7转动连接；上模1固定于副摇臂11上，下模4固定于底座5上；

初始状态下，上模1与下模4处于合模状态；

开模时，主液压缸6动作(收缩)，使主摇臂7绕连接板顺时针转动，副液压缸8不动作，使上模1打开，与下模4呈现90°打开状态；副液压缸8继续动作(收缩)，使副摇臂11绕主摇臂7顺时针转动，主液压缸6不动作，使上模1继续打开，与下模4呈现180°打开状态；

合模时，副液压缸8动作(顶伸)，使副摇臂11绕主摇臂7逆时针转动，主液压缸6不动作，使上模1闭合，与下模4呈现90°打开状态；主液压缸6继续动作(顶伸)，使主摇臂7绕连接板逆时针转动，副液压缸8不动作，使上模1继续闭合，与下模4呈现合模状态。

更具体地，本实施例中：

如图7和图8所示，连接板的形状可以近似认为是直角梯形，其中直角边贴合于底座5上，而锐角的一端(远离下模4的上端)则与主摇臂7的下端转动连接(可以为通过销轴连接、合页连接或者其他常规的能够使主摇臂7绕该连接处发生转动的连接方式，在本实施例中优选采用销轴的方式实现转动连接，便于拆卸)。主液压缸6设置了一对，对称地设置在连接板的左右两侧(以下模4位置相对于底座5为前侧而言)，并传动连接至主摇臂7上。具体而言，两个主液压缸6均采用耳环带关节轴承的方式设置，其缸筒端通过一根转动轴可转动地安装在底座5上，进而可以在主液压缸6动作时能够跟随主摇臂7一同发生转动；而活塞杆端则通过一根传动轴与主摇臂7相配合，该传动轴从左至右依次穿过左侧主液压缸6、主摇臂7和右侧主液压缸6，使两个主液压缸6能够同步作用于主摇臂7上。底座5设置主液压缸6的位置处还开设了一对开槽，便于主液压缸6旋转至水平。在开模时，主液压缸6发生的是收缩运动；在合模时，主液压缸6发生的是顶伸运动。

主摇臂7可以看作是一个锐角三角形(本实施例中选用等腰锐角三角形)和一段直线段连接而成，共同形成“b”字形，其中等腰锐角三角形处于向右横放的方式，其下端的一个底角与连接板上端锐角通过销轴转动连接，上端的另一个底角直接连接直线段，直线段的端头处则与副摇臂11转动连接(同样也可以为通过销轴连接、合页连接或者其他常规的能够使主摇臂7绕该连接处发生转动的连接方式，在本实施例中优选采用销轴的方式实现转动连接，便于拆卸)，而位于右侧的顶角则是通过传动轴与位于两侧的主液压缸6相固定。由图中可发现，主摇臂7与主液压缸6连接处相较于主摇臂7与副摇臂11连接处到主摇臂7与连接板连接处较远，这样可以使主液压缸6在较小的气缸行程下，能够使副摇臂11发生一个较大角度的旋转，同时可以为各部件之间提供一端距离，防止相互碰撞影响运动。

副液压缸8与主液压缸6相似，也采用的是耳环带关节轴承的方式，其设置于主摇臂7的内部，缸筒端可转动地安装在主摇臂7上，活塞杆端则通过传动销轴安装在副摇臂11上。具体来说，缸筒端也是采用传动销轴的方式可转动地安装在主摇臂7的等腰锐角三角形的下侧等腰边靠近中间的位置。在开模时，副液压缸8发生的是收缩运动；在合模时，副液压缸8发生的是顶伸运动。

副摇臂11整体呈现为一个五边形，其具有两个直角，具体可拆分为一个三角形(本实施例采用钝角三角形)和一方形(本实施例采用长方形)，其中钝角三角形的底边(钝角对应的最长边)与长方形的一条长边为共同边，整体形成带有两个直角的五边形。在副摇臂11的中心位置与主摇臂7转动连接，使副摇臂11可绕该中心相对于主摇臂7发生旋转运动；在钝角处则是与副液压缸8的活塞杆端相连接。在副摇臂11的前端(长方形的另一条长边)则与上模1相固定，如图9-12所示。

在副摇臂11上还设置了定位机构，具体而言，副摇臂11就是通过该定位机构实现与主摇臂7的相对旋转。该定位机构具体包括有固定安装在副摇臂11中心位置的定位液压缸9，以及与定位液压缸9的输出端螺纹连接的定位销轴10，同时在主摇臂7和副摇臂11的相应位置还开设了与定位销轴10相配合的定位孔。具体而言活塞杆端为内螺纹，与定位销轴10通过螺栓固定，同步运动。为保证定位销轴10能够顺利插入定位孔，在定位销轴10的前端面以及定位孔的孔口都设置了倒角；进一步为减少运作时的摩擦力，在定位孔和定位销轴10上涂设有润滑脂。定位液压缸9能够控制定位销轴10是否插入定位孔；当定位液压缸9收缩时，定位销轴10被推入主摇臂7的定位孔内，装置进入翻转状态，副摇臂11可以绕定位销轴10旋转；当定位液压缸9伸长时，定位销轴10从副摇臂11的定位孔中退出，装置进入平动状态，副摇臂11可以在外力作用下相对于主摇臂7的任意方向的运动。

为防止在上模1与下模4开模时，上模1的直接转动破坏内部固化成型的风力叶片，还在上模1和下模4处设置了顶升机构。该顶升机构具体包括通过法兰固定安装于下模4两侧的顶升液压缸3和固定于上模1两侧(与顶升液压缸3位置相对应)的半球座2。在顶升液压缸3的输出端(本实施例中的上端)采用球头的形式，合模时，球头与半球座2配合，实现上模1与下模4的定位，而在开模时，顶升液压缸3通过半球座2顶起上模1约100mm，此时的定位销轴10处于拔出的状态，因而与上模1固定的副摇臂11可以发生垂直运动；随后上模1在翻转机构的驱动下发生转动，此时的定位销轴10处于插入的状态，因而翻转机构能够驱动上模1进行转动。

本装置共有4种状态3个过程，其中每个过程需要一个或两个液压缸进行驱动，如图9-12所示，具体来说：

开模时，位于下模4两侧的顶升液压缸3提供动力，将半球座2及上模1同时顶起100mm；为使装置从平动状态变为翻转状态，位于副摇臂11上的定位销轴10通过定位液压缸9插入副摇臂11，定位销轴10与主摇臂7同步，副摇臂11可以绕其转动，定位销轴10插入后，液压回路锁死；翻转时，两主液压缸6收缩，拉动主摇臂7旋转，同时带动主摇臂7上的副液压缸8、副摇臂11、上模1、半球座2、定位销轴10和定位液压缸9同时旋转，顶升液压缸3与半球座2分离，使上模1开至90°；在两主液压缸6动作完成后，液压回路锁死；此时主摇臂7固定，副液压缸8收缩，拉动副摇臂11，带动上模1、半球座2旋转，使上模1开至180°。

合模时，副液压缸8推动副摇臂11，带动上模1及半球座2旋转，上模1旋转至90°状态，在副液压缸8运动完成后，液压系统锁死；两主液压缸6推动主摇臂7，同时带动主摇臂7上的副液压缸8、副摇臂11、上模1、半球座2、定位销轴10和定位液压缸9旋转，上模1旋转至0°状态，使下模4两侧的顶升液压缸3与上模1两侧的半球座2配合，实现定位；为使装置从翻转状态变为平动状态，副摇臂11上的定位销轴10通过定位液压缸9拔出主摇臂7，使副摇臂11可以跟随顶升液压缸3收缩；主液压缸6动作完成后，液压系统锁死；顶升液压缸3开始下降，使上模1垂直下降，直至叶片轮廓完全闭合；闭合后，两主液压缸6液压系统锁死，副液压缸8通过液压系统施加拉力，防止模具在固化的过程中变形，顶起模具，顶升液压缸3与定位液压缸9不受力，可以液压系统卸载。

在本装置中，主摇臂7为一主要支撑件，主摇臂7与底座5通过滑动轴承连接；副摇臂11的主要作用是固定上模1。在副摇臂11上还预留有螺栓孔，可以与上模1外的钢结构通过螺栓连接固定。

本装置具体在制作风力叶片时，通常在全开状态下，即上模1与下模4间呈180°角，此时在模具内铺设玻璃钢；合模后，上下模4具构成封闭腔，通过加热保温使叶片粘结固化；固化后再开模，取出已经成型的风力发电叶片。

本发明的工作原理为：

初始状态下，上模1与下模4处于合模状态；开模时，主液压缸6动作，使主摇臂7绕底座5正向转动，副液压缸8不动作，使上模1打开，与下模4呈现90°打开状态；副液压缸8继续动作，使副摇臂11绕主摇臂7正向转动，主液压缸6不动作，使上模1继续打开，与下模4呈现180°打开状态；合模时，副液压缸8动作，使副摇臂11绕主摇臂7逆向转动，主液压缸6不动作，使上模1闭合，与下模4呈现90°打开状态；主液压缸6继续动作，使主摇臂7绕底座5逆向转动，副液压缸8不动作，使上模1继续闭合，与下模4呈现合模状态。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，包括用于制作风力发电机叶片的上模(1)和下模(4)，其特征在于，还包括固定于底座(5)上的翻转机构；

所述的上模(1)和下模(4)设置于底座(5)的一侧；

所述的翻转机构包括主液压缸(6)、主摇臂(7)、副液压缸(8)和副摇臂(11)；所述的主液压缸(6)固定于底座(5)上，输出端与主摇臂(7)传动连接；所述的主摇臂(7)与底座(5)转动连接；所述的副液压缸(8)转动设置于主摇臂(7)上，输出端与副摇臂(11)传动连接；所述的副摇臂(11)与主摇臂(7)转动连接；所述的上模(1)固定于副摇臂(11)上，所述的下模(4)固定于底座(5)上；

开模时，主液压缸(6)动作，主摇臂(7)绕底座(5)正向转动，使上模(1)打开，至与下模(4)呈90°；随后，副液压缸(8)动作，副摇臂(11)绕主摇臂(7)正向转动，使上模(1)继续打开，至与下模(4)呈180°；

合模时，副液压缸(8)动作，副摇臂(11)绕主摇臂(7)逆向转动，使上模(1)闭合，至与下模(4)呈90°；随后，主液压缸(6)动作，主摇臂(7)绕底座(5)逆向转动，使上模(1)继续闭合，至与下模(4)合模。

2.根据权利要求1所述的一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，其特征在于，所述的自动合模装置还包括定位机构；

所述的定位机构包括固定安装于副摇臂(11)上的定位液压缸(9)和固定安装于定位液压缸(9)输出端的定位销轴(10)；所述的主摇臂(7)与副摇臂(11)在相应位置上开设有与定位销轴(10)相匹配的定位孔；

所述的定位液压缸(9)控制定位销轴(10)插入定位孔；当定位销轴(10)插入定位孔时，所述的副摇臂(11)通过定位销轴(10)与主摇臂(7)转动连接；当定位销轴(10)拔出定位孔时，所述的副摇臂(11)相对于主摇臂(7)进行任意方向运动。

3.根据权利要求2所述的一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，其特征在于，所述的定位孔和定位销轴(10)均设有倒角。

4.根据权利要求2或3所述的一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，其特征在于，所述的定位孔和定位销轴(10)上涂设有润滑脂。

5.根据权利要求2所述的一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，其特征在于，所述的自动合模装置还包括顶升机构；

所述的顶升机构包括固定于下模(4)侧边的顶升液压缸(3)和固定于上模(1)侧边且与顶升液压缸(3)位置相对应的半球座(2)；开模时，顶升液压缸(3)通过半球座(2)顶起上模(1)；合模时，固定于顶升液压缸(3)输出端的球头与半球座(2)相配合实现定位。

6.根据权利要求5所述的一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，其特征在于，所述的顶升液压缸(3)的顶升高度为80-120mm。

7.根据权利要求1所述的一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，其特征在于，所述的主摇臂(7)与底座(5)转动连接；所述的主液压缸(6)的输出端与主摇臂(7)传动连接，且主摇臂(7)与底座(5)的连接处不与主液压缸(6)共线；所述的副液压缸(8)固定安装于主摇臂(7)上；所述的副摇臂(11)与主摇臂(7)转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，其特征在于，所述的副摇臂(11)中心处与主摇臂(7)转动连接；所述的副液压缸(8)的输出端传动连接于副摇臂(11)上，且副摇臂(11)与主摇臂(7)的连接处不与副液压缸(8)共线；所述的上模(1)固定设置于副摇臂(11)上。

9.根据权利要求1所述的一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，其特征在于，所述的主液压缸(6)与副液压缸(8)的缸筒与活塞杆连接方式均为耳环带关节轴承，主液压缸(6)的缸筒端安装在底座(5)上，活塞杆端安装在主摇臂(7)上，副液压缸(8)的缸筒端安装在主摇臂(7)上，活塞杆端安装在副摇臂(11)上。

10.根据权利要求1所述的一种前置双液压缸风力叶片自动合模装置，其特征在于，所述的上模(1)通过翻转机构与下模(4)之间呈0°、90°和180°夹角。

Images