CN114800098A - 风电叶片根端自动研磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电叶片根端自动研磨设备，其包括定位支架、旋转驱动机构和研磨单元，所述定位支架包括若干个伸缩结构，若干个所述伸缩结构的一端连接于所述旋转驱动机构的固定端，若干个所述伸缩结构的另一端抵靠于风电叶片根部的内壁面，以使所述旋转驱动机构的旋转轴线与所述风电叶片根部的中心线位于同一条直线上，所述旋转驱动机构连接于所述研磨单元并用于驱动所述研磨单元旋转运动，以使所述研磨单元对风电叶片的根部端面进行研磨。便于操作控制，使用非常方便。同时，适用多种叶型，应用范围广泛；且有效实现精确固定，大大提高了风电叶片根端自动研磨设备的稳定性，保证了端面平面度。

Description

风电叶片根端自动研磨设备

技术领域

本发明涉及一种风电叶片根端自动研磨设备。

背景技术

风电叶片是风力发电机组最为重要的部件之一，叶片与轮毂的连接至关重要。因此，确保叶片根端平面度满足标准，使叶片和轮毂连接处紧密结合，减少二者之间的缝隙尤为重要。风电叶片大部分都是选用玻璃纤维增强环氧树脂作为主要材料，真空灌注成型。现阶段有两种不同的根端结构的叶片，分别为打孔和预埋螺栓套叶型。对于打孔叶型而言，叶片切割过程中，无法保证叶片切割齐整。对于预埋螺栓套叶型，螺栓套是一个个放进去的，然后灌注成型后，整体一圈也是不平整的，这样就导致叶片根部端面参差不齐，普遍存在着部分端面平面度不达标的现象，大大增加叶根螺栓断裂的风险，影响叶片的发电效率，同时也缩短了叶片的使用寿命。

现有工艺中，都需要采用研磨设备对打孔切割后的叶片或者预埋成型叶片的根部端面进行研磨。但现有的研磨设备，都是固定在地面上的大型设备，由于旋转大臂重量较大，在传统的主轴与轴承的传动方式中，轴承承受倾覆载荷过大，易造成旋转大臂动平衡效果不佳，长期下来易导致主轴与旋转大臂平面不垂直，造成打磨后的叶片叶根端面平面度不达标。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有存在的上述不足，本发明提供一种风电叶片根端自动研磨设备。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种风电叶片根端自动研磨设备，其包括定位支架、旋转驱动机构和研磨单元，所述定位支架包括若干个伸缩结构，若干个所述伸缩结构的一端连接于所述旋转驱动机构的固定端，若干个所述伸缩结构的另一端抵靠于风电叶片根部的内壁面，以使所述旋转驱动机构的旋转轴线与所述风电叶片根部的中心线位于同一条直线上，所述旋转驱动机构连接于所述研磨单元并用于驱动所述研磨单元旋转运动，以使所述研磨单元对风电叶片的根部端面进行研磨。

进一步地，所述伸缩结构包括连接臂和调节支腿，所述连接臂的一端连接于所述旋转驱动机构的固定端，所述连接臂的另一端连接于所述调节支腿，所述连接臂与所述调节支腿之间具有调节连接部，通过所述调节连接部以实现所述调节支腿在所述连接臂上沿所述风电叶片根部的径向方向调节连接位置。

进一步地，所述调节连接部为若干个连接孔，若干个所述连接孔沿所述风电叶片根部的径向方向间隔设置于所述连接臂和/或所述调节支腿上，所述调节支腿通过所述连接孔可拆卸地连接于所述连接臂。

进一步地，所述伸缩结构可摆动地连接于所述旋转驱动机构的固定端，所述定位支架还包括若干个固定部分和若干个摇动丝杆，若干个所述固定部分、若干个所述摇动丝杆和若干个所述伸缩结构一一对应，所述固定部分固定连接于所述旋转驱动机构的固定端，所述摇动丝杆螺纹连接于所述固定部分，且所述摇动丝杆作用力于所述伸缩结构上，以使所述伸缩结构能够沿所述风电叶片根部的轴向方向前后摆动调节。

进一步地，所述定位支架还包括膨胀结构，所述膨胀结构设置于所述旋转驱动机构的固定端，若干个所述伸缩结构的端部均连接于所述膨胀结构的外表面。

进一步地，所述膨胀结构包括膨胀体和供气单元，若干个所述伸缩结构的端部均连接于所述膨胀体的外表面，所述膨胀体内具有容气腔，所述膨胀体的外表面具有进气口，所述供气单元连接于所述进气口并与所述容气腔相连通。

进一步地，所述风电叶片根端自动研磨设备还包括控制装置，所述控制装置电连接于所述旋转驱动机构的开关以及旋转圈数。

进一步地，所述风电叶片根端自动研磨设备还包括平衡杆，所述旋转驱动机构连接于所述平衡杆的一端并用于驱动所述平衡杆旋转运动，所述平衡杆的另一端沿远离所述研磨单元的方向向外延伸。

进一步地，所述风电叶片根端自动研磨设备还包括吸尘装置，所述吸尘装置包括吸尘管和吸尘器，所述吸尘管设置于所述研磨单元上，且所述吸尘管的一端开口朝向所述研磨单元与所述根部端面的接触部位，所述吸尘器可拆卸地连接于所述吸尘管的另一端。

进一步地，所述伸缩结构的数量为三个，三个所述伸缩结构均匀间隔设置在所述旋转驱动机构的周向上。

本发明的有益效果在于：

本发明的风电叶片根端自动研磨设备，通过旋转驱动机构来驱动研磨单元旋转以实现研磨，便于操作控制，使用非常方便。同时，定位支架通过若干个伸缩结构能够调节长度以实现对风电叶片根部的内壁面紧密抵靠，从而适用多种叶型，应用范围广泛；且有效实现精确固定，大大提高了风电叶片根端自动研磨设备的稳定性，保证了端面平面度。

附图说明

图1为本发明实施例的风电叶片根端自动研磨设备的示意图。

附图标记说明：

研磨单元1

旋转驱动机构2

定位支架3

伸缩结构31

连接臂311

调节支腿312

连接孔313

膨胀结构32

平衡杆4

吸尘管5

风电叶片根部10

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

如图1所示，本实施例公开了一种风电叶片根端自动研磨设备，该风电叶片根端自动研磨设备包括研磨单元1、旋转驱动机构2和定位支架3，定位支架3包括若干个伸缩结构31，若干个伸缩结构31的一端连接于旋转驱动机构2的固定端，若干个伸缩结构31的另一端抵靠于风电叶片根部10的内壁面，以使旋转驱动机构2的旋转轴线与风电叶片根部10的中心线位于同一条直线上，旋转驱动机构2连接于研磨单元1并用于驱动研磨单元1旋转运动，以使研磨单元1对风电叶片的根部端面进行研磨。

旋转驱动机构2将提供驱动力并作用在研磨单元1上，使得研磨单元1将会贴合抵靠于风电叶片的根部端面并旋转运动，从而实现对风电叶片的根部端面进行研磨。通过旋转驱动机构2来驱动研磨单元1旋转以实现研磨，便于操作控制，使用非常方便。同时，若干个伸缩结构31将能够伸缩进行长度调节并抵靠于风电叶片根部10的内壁面，定位支架3通过若干个伸缩结构31能够调节长度以实现对风电叶片根部10的内壁面紧密抵靠，从而适用多种叶型，应用范围广泛；且有效实现精确固定，大大提高了风电叶片根端自动研磨设备的稳定性，保证了端面平面度。

风电叶片根端自动研磨设备还包括控制装置，控制装置电连接于旋转驱动机构2的开关以及旋转圈数。通过控制装置控制旋转驱动机构2的开关以及旋转圈数，使得研磨单元1在风电叶片根部10的整个端面上都研磨到位后就可以自动停止旋转，最终得到整体端面平面度。实现精确操作控制，使用非常方便。

风电叶片根端自动研磨设备还包括平衡杆4，旋转驱动机构2连接于平衡杆4的一端并用于驱动平衡杆4旋转运动，平衡杆4的另一端沿远离研磨单元1的方向向外延伸。平衡杆4和研磨单元1分别沿相反的方向延伸设置，通过旋转驱动机构2的驱动将使得平衡杆4和研磨单元1都一同旋转运动。通过平衡杆4能够对研磨单元1和旋转驱动机构2来实现平衡效果，进一步避免了风电叶片根端自动研磨设备在使用的过程中产生偏移错位现象，保证了风电叶片根部10的端面平面度。

在本实施例中，伸缩结构31包括连接臂311和调节支腿312，连接臂311的一端连接于旋转驱动机构2的固定端，连接臂311的另一端连接于调节支腿312，连接臂311与调节支腿312之间具有调节连接部，通过调节连接部以实现调节支腿312在连接臂311上沿风电叶片根部10的径向方向调节连接位置。将连接臂311连接设置在旋转驱动机构2上，调节支腿312将通过调节连接部进行连接位置的调节，使得伸缩结构31的长度能够沿风电叶片根部10的径向方向来伸缩调节，从而确保能够适用多种叶型。

调节连接部为若干个连接孔313，若干个连接孔313沿风电叶片根部10的径向方向间隔设置于连接臂311和/或调节支腿312上，调节支腿312通过连接孔313可拆卸地连接于连接臂311。通过若干个连接孔313来调节调节支腿312连接在连接臂311的连接位置，调节非常方便，且结构简单。

其中，伸缩结构31的数量为三个，三个伸缩结构31均匀间隔设置在旋转驱动机构2的周向上。上部的伸缩结构31抵靠于风电叶片根部10内的顶面，左右两个伸缩结构31分别抵靠于风电叶片根部10内底部的左右两端。

伸缩结构31可摆动地连接于旋转驱动机构2的固定端，定位支架3还包括若干个固定部分和若干个摇动丝杆，若干个固定部分、若干个摇动丝杆和若干个伸缩结构31一一对应，固定部分固定连接于旋转驱动机构2的固定端，摇动丝杆螺纹连接于固定部分，且摇动丝杆作用力于伸缩结构31上，以使伸缩结构31能够沿风电叶片根部10的轴向方向前后摆动调节。通过旋转摇动丝杆将能够抵靠作用力在伸缩结构31上，使得伸缩结构31能够沿风电叶片根部10的轴向方向前后摆动调节，保证三个伸缩结构31所在的平面是垂直于地平面。

定位支架3还包括膨胀结构32，膨胀结构32设置于旋转驱动机构2的固定端，若干个伸缩结构31的端部均连接于膨胀结构32的外表面。膨胀结构32将会膨胀并作用力在伸缩结构31上，使得伸缩结构31能够沿径向方向移动并紧密抵靠于风电叶片根部10的内壁面，进一步加强了风电叶片根端自动研磨设备的精确固定，有效避免了风电叶片根端自动研磨设备在使用的过程中产生偏移错位现象，大大提高了风电叶片根端自动研磨设备的稳定性。

膨胀结构32包括膨胀体和供气单元，若干个伸缩结构31的端部均连接于膨胀体的外表面，膨胀体内具有容气腔，膨胀体的外表面具有进气口，供气单元连接于进气口并与容气腔相连通。供气单元用于提供气源，使得气体将通过进气口进入至膨胀体内，膨胀体将会膨胀而实现伸缩结构31紧密抵靠于风电叶片根部10的内壁面，使用非常方便。

风电叶片根端自动研磨设备还包括吸尘装置，吸尘装置包括吸尘管5和吸尘器，吸尘管5设置于研磨单元1上，且吸尘管5的一端开口朝向研磨单元1与根部端面的接触部位，吸尘器可拆卸地连接于吸尘管5的另一端。吸尘装置将用于吸收研磨后的灰尘，研磨单元1与根部端面之间接触并进行研磨，通过吸尘管5产生的吸力将灰尘吸入至吸尘管5内，有有效改善了施工环境，提高了人员操作舒适度。

本实施例的风电叶片根端自动研磨设备在使用之前，按照相应的叶型将对应的随型板安装到支架上，确保支架安装好后，将风电叶片起吊并放置到支架。放入后，确保风电叶片根端的端面距离第一个支架为1m(各个叶型不一样，具体根据各叶型设计数据)，然后使用吊锤，从叶根端面合模缝中间吊下，落在地标上(该地标是根据叶片3D模型模拟叶片放置后，提前在地面上做好)，满足相应偏差。这两项确保合格后，就能确认风电叶片放置合格，才能进行下一步工作。其中，为了确保风电叶片根端自动研磨设备在研磨时风电叶片的姿态是固定的，叶根端面整体平面是垂直于地平面，选取相应叶片各截面，设计开发了相对应的叶片研磨的支架；同时为了确保能够适用多种叶型，相应支架设计成可拆卸的，随时切换成别的叶型。

之后将风电叶片根端自动研磨设备吊起使用推车推入到风电叶片根部10，然后调节定位支架3，将三个伸缩结构31撑开，使其完全顶住风电叶片根部10的内壁面，打开膨胀结构32并作用力在三个伸缩结构31上，使得定位支架3锁紧定位于风电叶片根部10内，通过压力让三个伸缩结构31牢牢的压紧在风电叶片根部10上，移开推车以及吊带。其中，本实施例的风电叶片根端自动研磨设备被开发成可移动的，直接附在叶片内部进行工作，节省占地空间。

将研磨单元1分别转到三个伸缩结构31的位置，测量磨石到叶根端面的距离，以上部的伸缩结构31附近端面与磨石距离为目标值，通过调节摇动丝杆来调节下部的左右两个伸缩结构31的前移或者后退，调节左右两个伸缩结构31确保左右两个伸缩结构31的附近端面与磨石距离与目标值一致，公差±0.5mm，这样就使研磨单元1转一圈是与叶根端面平行的面，然后开始通过调试研磨单元1一圈，看看膨胀结构32的压力是否正常，若没有问题，打开吸尘装置，通过控制装置来输入需要研磨单元1的研磨圈数，只要确保整个端面都被研磨到了，就可以自动停机，退出研磨单元1。

研磨完成后需要检验整体端面平面度，根据叶片原有的3D模型，模型中叶根整体端面形成个标准平面，将平面整体前移一定距离，根据这个平面，分别在叶根两端制作标准平面检验板，最终使用FSC激光检测装置检验研磨后的端面平面度。风电叶片根端自动研磨设备在研磨完成后，将研磨后的端面清洁，将FSC激光检测装置中的一个放到叶根标准片面板，另外一个测量每个孔的平面度，以最终得到整体端面平面度。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种风电叶片根端自动研磨设备，其特征在于，其包括定位支架、旋转驱动机构和研磨单元，所述定位支架包括若干个伸缩结构，若干个所述伸缩结构的一端连接于所述旋转驱动机构的固定端，若干个所述伸缩结构的另一端抵靠于风电叶片根部的内壁面，以使所述旋转驱动机构的旋转轴线与所述风电叶片根部的中心线位于同一条直线上，所述旋转驱动机构连接于所述研磨单元并用于驱动所述研磨单元旋转运动，以使所述研磨单元对风电叶片的根部端面进行研磨。

2.如权利要求1所述的风电叶片根端自动研磨设备，其特征在于，所述伸缩结构包括连接臂和调节支腿，所述连接臂的一端连接于所述旋转驱动机构的固定端，所述连接臂的另一端连接于所述调节支腿，所述连接臂与所述调节支腿之间具有调节连接部，通过所述调节连接部以实现所述调节支腿在所述连接臂上沿所述风电叶片根部的径向方向调节连接位置。

3.如权利要求2所述的风电叶片根端自动研磨设备，其特征在于，所述调节连接部为若干个连接孔，若干个所述连接孔沿所述风电叶片根部的径向方向间隔设置于所述连接臂和/或所述调节支腿上，所述调节支腿通过所述连接孔可拆卸地连接于所述连接臂。

4.如权利要求1所述的风电叶片根端自动研磨设备，其特征在于，所述伸缩结构可摆动地连接于所述旋转驱动机构的固定端，所述定位支架还包括若干个固定部分和若干个摇动丝杆，若干个所述固定部分、若干个所述摇动丝杆和若干个所述伸缩结构一一对应，所述固定部分固定连接于所述旋转驱动机构的固定端，所述摇动丝杆螺纹连接于所述固定部分，且所述摇动丝杆作用力于所述伸缩结构上，以使所述伸缩结构能够沿所述风电叶片根部的轴向方向前后摆动调节。

5.如权利要求1所述的风电叶片根端自动研磨设备，其特征在于，所述定位支架还包括膨胀结构，所述膨胀结构设置于所述旋转驱动机构的固定端，若干个所述伸缩结构的端部均连接于所述膨胀结构的外表面。

6.如权利要求5所述的风电叶片根端自动研磨设备，其特征在于，所述膨胀结构包括膨胀体和供气单元，若干个所述伸缩结构的端部均连接于所述膨胀体的外表面，所述膨胀体内具有容气腔，所述膨胀体的外表面具有进气口，所述供气单元连接于所述进气口并与所述容气腔相连通。

7.如权利要求1所述的风电叶片根端自动研磨设备，其特征在于，所述风电叶片根端自动研磨设备还包括控制装置，所述控制装置电连接于所述旋转驱动机构的开关以及旋转圈数。

8.如权利要求1所述的风电叶片根端自动研磨设备，其特征在于，所述风电叶片根端自动研磨设备还包括平衡杆，所述旋转驱动机构连接于所述平衡杆的一端并用于驱动所述平衡杆旋转运动，所述平衡杆的另一端沿远离所述研磨单元的方向向外延伸。

9.如权利要求1所述的风电叶片根端自动研磨设备，其特征在于，所述风电叶片根端自动研磨设备还包括吸尘装置，所述吸尘装置包括吸尘管和吸尘器，所述吸尘管设置于所述研磨单元上，且所述吸尘管的一端开口朝向所述研磨单元与所述根部端面的接触部位，所述吸尘器可拆卸地连接于所述吸尘管的另一端。

10.如权利要求1所述的风电叶片根端自动研磨设备，其特征在于，所述伸缩结构的数量为三个，三个所述伸缩结构均匀间隔设置在所述旋转驱动机构的周向上。

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