CN115070390A - 一种风力机叶片铝叶尖安装系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种风力机叶片铝叶尖安装系统及方法，系统包括模具侧钢架和铝叶尖安装装置；所述铝叶尖安装装置包括横向连接梁、下压杆、竖向连接梁、弦向定位板、轴向定位板；所述竖向连接梁顶部与横向连接梁中部连接，底部与横向设置的弦向定位板连接，轴向定位板端部与弦向定位板连接，且轴向定位板与横向连接梁、竖向连接梁及弦向定位板所在平面垂直；所述横向连接梁的两端分别通过一个下压杆支撑，下压杆通过压缩装置与模具侧钢架连接；所述弦向定位板和轴向定位板构成平面下方为叶尖区域。实现铝叶尖弦向、轴向定位和结结构胶厚度量化自动控制等，节省制造时间，提升批量化生产中的产品质量及生产效率。
Description
技术领域
本发明属于风力机叶片技术领域，具体涉及一种风力机叶片铝叶尖安装系统及方法。
背景技术
风能作为一种可再生清洁能源，在我国分布广，蕴藏量丰富，风力发电机就是将风能转化为电能现代化装置。为了防止叶片运行中遭受雷击，叶片设计制作时有一套完善的雷电防护系统，由铝叶尖、叶身接闪器及引下线等组成。
铝叶尖作为雷电防护系统的重要组成部分，叶片制作时用结构胶粘接固定在叶片叶尖区域。目前叶片制作中存在两种铝叶尖安装方法：第一种为不使用铝叶尖下压装置，刮涂结构胶后直接将铝叶尖放置在结构胶表面固化，会存在部分区域结构胶厚度不足粘接空洞的情况。第二种方法为人工手动锁紧下压装置，无法精确控制铝叶尖结构胶的粘接厚度，导致叶尖后缘区域厚度超差。粘接空洞或结构胶固化后的厚度超出工艺要求时，叶片合模后铝叶尖粘接力不足、玻璃钢会受力分层、叶尖区域后缘厚度超差等，叶片运行中会出现铝叶尖甩出脱落，影响叶片质量和发电效率。
发明内容
为了解决现有技术应用中存在的问题，本发明目的在于解决叶片制造中存在的叶片铝叶尖定位偏差、粘接造成的后缘厚度超差或铝叶尖脱落等问题，提供了一种风力机叶片铝叶尖安装系统及方法，实现叶片铝叶尖安装时的定位、结构胶厚度量化自动控制等，节省制造时间，提升批量化生产中的产品质量及生产效率。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种风力机叶片铝叶尖安装系统，包括模具侧钢架和铝叶尖安装装置；
所述铝叶尖安装装置包括横向连接梁、下压杆、竖向连接梁、弦向定位板、轴向定位板；所述竖向连接梁顶部与横向连接梁中部连接，底部与横向设置的弦向定位板连接，轴向定位板端部与弦向定位板连接，且轴向定位板与横向连接梁、竖向连接梁及弦向定位板所在平面垂直；
所述横向连接梁的两端分别通过一个下压杆支撑，下压杆通过压缩装置与模具侧钢架连接；
所述弦向定位板和轴向定位板构成平面下方为叶尖区域。
本申请进一步改进，所述压缩装置包括气缸、活塞；所述下压杆底部连接活塞，所述活塞与气缸连接。
本申请进一步改进，两个所述气缸分别通过一个导气管与真空泵连接。
本申请进一步改进，两个所述下压杆上均设置有刻度。
本申请进一步改进，所述真空泵设置了手动启停控制开关。
本申请进一步改进，两根所述导气管等长。
本申请进一步改进，所述铝叶尖分为铝叶尖外露接闪区域和铝叶尖与壳体粘接区域；弦向定位板和轴向定位板作用在铝叶尖与壳体粘接区域。
本申请进一步改进，所述铝叶尖外露接闪区域和铝叶尖与壳体粘接区域的厚度方向有3-5mm的高度差。
轴向定位板一端卡在铝叶尖外露接闪区域和铝叶尖与壳体粘接区域连接处，弦向定位板宽度与铝叶尖与壳体粘接区域某一个截面弦向宽度相同。
本申请进一步改进，所述横向连接梁与下压杆、竖向连接梁所成夹角为90°。
一种风力机叶片铝叶尖安装系统的方法，包括：
在叶尖区域刮涂结构胶，将横向连接梁拉起，把铝叶尖放置在弦向定位板和轴向定位板的下方，铝叶尖与壳体粘接区域卡在弦向定位板和轴向定位板的对应位置；
定位好铝叶尖位置后启动压缩装置，压缩装置向下运动，带动弦向定位板和轴向定位板向下将铝叶尖下方多余的结构胶挤出，当下压杆下压尺度达到工艺要求时关闭压缩装置，按照工艺要求铝叶尖的结构胶固化后，将铝叶尖安装装置拆除并将雷电引下线固定在铝叶尖上，完成叶片雷电系统安装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种风力机叶片铝叶尖安装系统，通过在弦向定位板和轴向定位板构成平面下方为叶尖区域。通过压缩装置驱动下压杆下压带动弦向定位板和轴向定位板对铝叶尖定位，实现叶片铝叶尖安装时的定位、结构胶厚度量化自动控制等，节省制造时间，提升批量化生产中的产品质量及生产效率。尤其是本发明设置横向弦向定位板和轴向定位板，在安装铝叶尖的过程中，弦向和轴向两个方向对铝叶尖进行互相限位，能够达到铝叶尖安装定位的目的。
进一步，本发明利用气压变化控制下压杆的上下移动，同时在下压杆上设置了标尺，当下压杆上下运动时可以准确读取到上下移动的距离数据，能够精准控制粘接铝叶尖的结构胶厚度，保证铝叶尖安装质量。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中，相同的部件使用了相同标记。附图为整体结构示意，并未按照实际比例绘制。
图1为本发明的整体安装结构示意图；
图2为本发明的安装装置侧视结构示意图；
图3为本发明的安装装置主视结构示意图
其中，1-叶片制作模具；2-铝叶尖；201-铝叶尖外露接闪区域；202-铝叶尖与壳体粘接区域；3-雷电引下线；4-模具侧钢架；5-铝叶尖安装装置；501-横向连接梁；502-下压杆；503-竖向连接梁；504-弦向定位板；505-轴向定位板；506-气缸；507-活塞；6-真空泵；7-导气管。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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清楚、完整地描述，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如背景技术所述，本发明目的在于解决叶片制造中存在的叶片铝叶尖定位偏差、粘接造成的后缘厚度超差或铝叶尖脱落等问题，提供了一种风力机叶片铝叶尖安装系统及方法，实现叶片铝叶尖安装时的定位、结构胶厚度量化自动控制等，节省制造时间，提升批量化生产中的产品质量及生产效率。
下面结合附图，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种风力机叶片铝叶尖安装系统，主要用于辅助叶片铝叶尖的安装，包括铝叶尖2、雷电引下线3、模具侧钢架4、铝叶尖安装装置5、真空泵6、导气管7。
如图2所示，所述铝叶尖2分为铝叶尖外露接闪区域201和铝叶尖与壳体粘接区域202。
如图3所示，所述铝叶尖安装装置5包括横向连接梁501、下压杆502、竖向连接梁503、弦向定位板504、轴向定位板505、气缸506、活塞507。
所述铝叶尖安装装置5包括横向连接梁501、下压杆502、竖向连接梁503、弦向定位板504、轴向定位板505；所述竖向连接梁503顶部与横向连接梁501中部连接，底部与横向设置的弦向定位板504连接，轴向定位板505端部与弦向定位板504连接，且轴向定位板505与横向连接梁501、竖向连接梁503及弦向定位板504所在平面垂直；
所述横向连接梁501的两端分别通过一个下压杆502支撑，下压杆502通过压缩装置与模具侧钢架4连接；
所述弦向定位板504和轴向定位板505构成平面下方为叶尖区域。
在叶尖区域刮涂结构胶，将横向连接梁501拉起，把铝叶尖2放置在弦向定位板504和轴向定位板505的下方，铝叶尖与壳体粘接区域202卡在弦向定位板504和轴向定位板505的对应位置；
其原理为：定位好铝叶尖位置后启动压缩装置，压缩装置向下运动，带动弦向定位板504和轴向定位板505向下将铝叶尖2下方多余的结构胶挤出，当下压杆502下压尺度达到工艺要求时关闭压缩装置，按照工艺要求铝叶尖2的结构胶固化后，将铝叶尖安装装置5拆除并将雷电引下线3固定在铝叶尖2上。
铝叶尖安装装置与铝叶尖接触区域分别设有用于对铝叶尖定位的弦向和轴向定位板。下压杆与气缸中的活塞相连接，真空泵控制气缸中的压力，活塞随着压力变化带动下压杆上下运动。铝叶尖安装装置上设置了标尺，用以精确控制装置下压高度和结构胶粘接厚度，同时实现铝叶尖弦向、轴向定位和结结构胶厚度量化自动控制等，节省制造时间，提升批量化生产中的产品质量及生产效率。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1、2、3所示，本发明所提供的风力机叶片铝叶尖安装系统，包括铝叶尖2、雷电引下线3、模具侧钢架4、铝叶尖安装装置5、真空泵6、导气管7。其中铝叶尖2分为铝叶尖外露接闪区域201和铝叶尖与壳体粘接区域202，两部分厚度方向有3-5mm的高度差。
在本实例中，所述铝叶尖安装装置5中的横向连接梁501、下压杆502、竖向连接梁503、弦向定位板504、轴向定位板505均选用钢材质，不易变形，以保证铝叶尖安装装置5的使用精度。
在上述实例中，铝叶尖安装装置5通过弦向定位板504和轴向定位板505作用在铝叶尖与壳体粘接区域202。
进一步，横向连接梁501与下压杆502、竖向连接梁503角度为90°。
进一步，所述活塞507在气缸506内，随着气缸内的压力变化可以上下运动。
进一步，所述下压杆502一部分在气缸506内，与活塞507连接，随着活塞507上下运动。同时，下压杆502上标注了尺寸，在活塞507上下运动时，可以直观表征铝叶尖安装装置5的下压高度，精确控制铝叶尖与壳体粘接区域202的结构胶粘接厚度，保证铝叶尖2的粘接强度和质量。
进一步，所述铝叶尖安装装置5中的两个气缸506分别固定在叶片制作模具1两侧的模具侧钢架4的预留孔中，以保证铝叶尖安装装置5的稳定。
在上述实例中，铝叶尖安装装置5需精确地实现铝叶尖的定位。作为一种优选，轴向定位板505一端卡在铝叶尖外露接闪区域201和铝叶尖与壳体粘接区域202连接处，弦向定位板504宽度与铝叶尖与壳体粘接区域202某一个截面弦向宽度相同，同时，弦向定位板504、轴向定位板505夹角应为90°。
在本实施例，导气管7一端连接在安装装置5的左右气缸506上，另一端与真空泵6上的三通转接头连接。
在上述实例中，真空泵6设置了手动启停控制开关，用于手动控制真空泵的开启或关闭。
在上述实例中，作为一种优选，两根导气管7等长，当风力机叶片铝叶尖安装装置工作时，真空泵6启动后，真空泵6同时对两个气缸506抽气，保证两个气缸中气压相同，活塞507同时同速向下运动。
本发明的使用方法为：
使用时，工人在叶尖区域刮涂一定厚度的结构胶，将气缸506插进模具侧钢架4的预留孔内，保证铝叶尖安装装置5稳定。将横向连接梁501拉起，把铝叶尖2放置在弦向定位板504和轴向定位板505的下方，铝叶尖与壳体粘接区域202卡在弦向定位板504和轴向定位板505的对应位置，定位好铝叶尖位置后打开真空泵抽气，活塞507向下运动，带动弦向定位板504和轴向定位板505向下将铝叶尖2下方多余的结构胶挤出，当下压杆502上尺度达到工艺要求时关闭真空泵，按照工艺要求待铝叶尖2的结构胶固化后，将铝叶尖安装装置5拆除并将雷电引下线3固定在铝叶尖2上，完成叶片雷电系统安装。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所述的技术方案进行修订，或者对其中部分技术特性进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修订、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种风力机叶片铝叶尖安装系统，其特征在于，包括模具侧钢架(4)和铝叶尖安装装置(5)；
所述铝叶尖安装装置(5)包括横向连接梁(501)、下压杆(502)、竖向连接梁(503)、弦向定位板(504)、轴向定位板(505)；所述竖向连接梁(503)顶部与横向连接梁(501)中部连接，底部与横向设置的弦向定位板(504)连接，轴向定位板(505)端部与弦向定位板(504)连接，且轴向定位板(505)与横向连接梁(501)、竖向连接梁(503)及弦向定位板(504)所在平面垂直；
所述横向连接梁(501)的两端分别通过一个下压杆(502)支撑，下压杆(502)通过压缩装置与模具侧钢架(4)连接；
所述弦向定位板(504)和轴向定位板(505)构成平面下方为叶尖区域。
2.根据权利要求1所述的一种风力机叶片铝叶尖安装系统，其特征在于，所述压缩装置包括气缸(506)、活塞(507)；所述下压杆(502)底部连接活塞(507)，所述活塞(507)与气缸(506)连接。
3.根据权利要求2所述的一种风力机叶片铝叶尖安装系统，其特征在于，两个所述气缸(506)分别通过一个导气管(7)与真空泵(6)连接。
4.根据权利要求(2)所述的一种风力机叶片铝叶尖安装系统，其特征在于，两个所述下压杆(502)上均设置有刻度。
5.根据权利要求2所述的一种风力机叶片铝叶尖安装系统，其特征在于，所述真空泵(6)设置了手动启停控制开关。
6.根据权利要求(2)所述的一种风力机叶片铝叶尖安装系统，其特征在于，两根所述导气管(7)等长。
7.根据权利要求1所述的一种风力机叶片铝叶尖安装系统，其特征在于，所述铝叶尖(2)分为铝叶尖外露接闪区域(201)和铝叶尖与壳体粘接区域(202)；弦向定位板(504)和轴向定位板(505)作用在铝叶尖与壳体粘接区域(202)。
8.根据权利要求7所述的一种风力机叶片铝叶尖安装系统，其特征在于，所述铝叶尖外露接闪区域(201)和铝叶尖与壳体粘接区域(202)的厚度方向有3-5mm的高度差；
轴向定位板(505)一端卡在铝叶尖外露接闪区域(201)和铝叶尖与壳体粘接区域(202)连接处，弦向定位板(504)宽度与铝叶尖与壳体粘接区域(202)某一个截面弦向宽度相同。
9.根据权利要求1所述的一种风力机叶片铝叶尖安装系统，其特征在于，所述横向连接梁(501)与下压杆(502)、竖向连接梁(503)所成夹角为90°。
10.一种基于权利要求1至9任一项所述的一种风力机叶片铝叶尖安装系统的方法，其特征在于，包括：
在叶尖区域刮涂结构胶，将横向连接梁(501)拉起，把铝叶尖(2)放置在弦向定位板(504)和轴向定位板(505)的下方，铝叶尖与壳体粘接区域(202)卡在弦向定位板(504)和轴向定位板(505)的对应位置；
定位好铝叶尖位置后启动压缩装置，压缩装置向下运动，带动弦向定位板(504)和轴向定位板(505)向下将铝叶尖(2)下方多余的结构胶挤出，当下压杆(502)下压尺度达到工艺要求时关闭压缩装置，按照工艺要求铝叶尖(2)的结构胶固化后，将铝叶尖安装装置(5)拆除并将雷电引下线(3)固定在铝叶尖(2)上，完成叶片雷电系统安装。
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