CN115647639A

CN115647639A - 一种风力发电机塔筒法兰焊接装置

Info

Publication number: CN115647639A
Application number: CN202211636865.8A
Authority: CN
Inventors: 李祖君; 于群; 吴云飞; 赵厚科; 崔虹云
Original assignee: Jiamusi University
Current assignee: Jiamusi University
Priority date: 2022-12-20
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2023-01-31

Abstract

一种风力发电机塔筒法兰焊接装置，包括机架、轴承座、分度盘、拨盘、凸轮、驱动盘、法兰、顶板、移动杆、定位装置,定位装置包括销座、弹簧、定位销，所述机架中间具有料架,料架中间具有顶料孔,顶料孔上部具有落料孔,料架后侧具有导向槽，料架后侧具有立板,立板中间具有中心轴,中心轴右侧具有拨盘孔，料架右侧具有立柱,立柱上部具有立柱孔，立板后侧具有轴承座,轴承座右侧具有电机板，分度盘中间具有分度盘轴,分度盘轴中间具有分度盘孔，分度盘外侧均匀分布多个分度齿，每个分度齿两侧具有圆弧段，两个圆弧段之间具有平面段，拨盘中间具有拨盘轴。

Description

一种风力发电机塔筒法兰焊接装置

技术领域

本发明涉及风力发电机领域，尤其涉及一种风力发电机塔筒法兰焊接装置。

背景技术

在风力发电机塔筒加工过程中，需要将法兰和肋板焊接在一起，传统焊接方法，是将塔筒、法兰、肋板同时对接，焊接时，需要同时将塔筒、法兰、肋板同时进行定位，不仅定位困难而且定位精度差，很能保证产品的精度和焊接质量，大大降低了工作效率，需要一种装置解决以上问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种对法兰和肋板进行精确定位和焊接、焊接质量和焊接效率高的一种风力发电机塔筒法兰焊接装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种风力发电机塔筒法兰焊接装置，包括机架、轴承座、分度盘、拨盘、凸轮、驱动盘、法兰、顶板、移动杆、定位装置,定位装置包括销座、弹簧、定位销，所述机架中间具有料架,料架中间具有顶料孔,顶料孔上部具有落料孔,料架后侧具有导向槽，料架后侧具有立板,立板中间具有中心轴,中心轴右侧具有拨盘孔，料架右侧具有立柱,立柱上部具有立柱孔，立板后侧具有轴承座,轴承座右侧具有电机板，分度盘中间具有分度盘轴,分度盘轴中间具有分度盘孔，分度盘外侧均匀分布多个分度齿，每个分度齿两侧具有圆弧段，两个圆弧段之间具有平面段，拨盘中间具有拨盘轴,拨盘端面具有拨杆，凸轮中间具有凸轮孔,凸轮圆柱面具有凸轮槽,凸轮槽分为停止槽、升程槽、回程槽三个部分，分度盘孔转动连接中心轴,分度盘绕中心轴转动，拨盘轴穿过拨盘孔、凸轮孔、涡轮,拨盘轴转动连接拨盘孔,拨盘在拨盘孔中转动，拨盘轴固定连接凸轮和涡轮，蜗杆两侧转动连接轴承座,蜗杆在轴承座中转动，蜗杆和涡轮相互啮合，电机下部固定连接电机板,电机输出轴和蜗杆固定连接。

所述驱动盘中间具有驱动盘孔,驱动盘孔外侧具有对称的两个定位销,驱动盘外侧均匀分布多个定位孔，法兰端面均匀分布多个法兰孔，驱动盘孔固定连接分度盘轴前部，两个定位销插入其中两个法兰孔,法兰后侧靠在驱动盘端面。

所述销座中间具有销座孔,销座轴向具有腰槽,定位销滑动连接销座孔,横销滑动连接腰槽,销座在销座孔和腰槽中转动，销座和定位销之间设置弹簧,弹簧两侧抵住定位销下侧和销座孔底部，销座后侧固定连接立板前侧面，定位销间隙卡在每个定位孔中。

有益效果：

本发明可以对法兰和肋板进行精确定位和焊接，大大提高了焊接效率和焊接质量，拨盘带动分度盘分度，分度盘的齿数和法兰上肋板的数量一致，每分度一次对应一个肋板的位置，分度盘分度精度高，保证了肋板均匀的分布在法兰端面，凸轮带动移动杆前后移动，移动杆通过顶板和一号弹簧将肋板推送到法兰表面，肋板沿导向槽往前移动，保证肋板移动时位置的正确，保证了肋板和法兰径向位置的正确，以上措施确保了所有肋板和法兰相对位置的正确，保证了焊接精度，一号弹簧可以保证肋板有尺寸误差时，肋板仍然能被压在法兰表面，同时保证被点焊后的肋板可以随分度盘转动，定位装置可以保证法兰在点焊过程中位置不会发生变化，拨盘和凸轮相互配合，保证了分度和焊接的分时进行，法兰和肋板先焊接，给操作者提供了较好的焊接空间，既保证了焊接精度又保证焊接质量，焊接后的法兰、肋板也可以更好的和塔筒定位，提供了焊接质量和焊接效率。

附图说明

图1为本发明所述的风力发电机塔筒法兰焊接装置结构示意图。

图2为本发明所述的风力发电机塔筒法兰焊接装置后侧结构示意图。

图3为本发明所述的分度盘和拨盘连接结构示意图。

图4为本发明所述的定位接装置结构示意图。

图5为本发明所述的机架结构示意图。

图6为本发明所述的机架剖视结构示意图。

图7为本发明所述的分度盘结构示意图。

图8为本发明所述的拨盘结构示意图。

图9为本发明所述的凸轮结构示意图。

图10为本发明所述的驱动盘结构示意图。

图11为本发明所述的法兰结构示意图。

图12为本发明所述的顶板结构示意图。

图13为本发明所述的移动杆结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

一种风力发电机塔筒法兰焊接装置，包括机架110、轴承座120、分度盘130、拨盘140、凸轮150、驱动盘160、法兰170、顶板180、移动杆190、定位装置300,定位装置300包括销座310、弹簧320、定位销330，所述机架110中间具有料架111,料架111中间具有顶料孔112,顶料孔112上部具有落料孔113,料架111后侧具有导向槽114，料架111后侧具有立板115,立板115中间具有中心轴116,中心轴116右侧具有拨盘孔117，料架111右侧具有立柱118,立柱118上部具有立柱孔119，立板115后侧具有轴承座120,轴承座120右侧具有电机板121，分度盘130中间具有分度盘轴131,分度盘轴131中间具有分度盘孔132，分度盘130外侧均匀分布多个分度齿133，每个分度齿133两侧具有圆弧段1331，两个圆弧段1331之间具有平面段1332，拨盘140中间具有拨盘轴141,拨盘140端面具有拨杆142，凸轮150中间具有凸轮孔151,凸轮150圆柱面具有凸轮槽152,凸轮槽152分为停止槽1521、升程槽1522、回程槽1523三个部分，分度盘孔132转动连接中心轴116,分度盘130绕中心轴116转动，拨盘轴141穿过拨盘孔117、凸轮孔151、涡轮220,拨盘轴141转动连接拨盘孔117,拨盘140在拨盘孔117中转动，拨盘轴141固定连接凸轮150和涡轮220，蜗杆230两侧转动连接轴承座120,蜗杆230在轴承座120中转动，蜗杆230和涡轮220相互啮合，电机240下部固定连接电机板121,电机240输出轴和蜗杆230固定连接。

所述驱动盘160中间具有驱动盘孔161,驱动盘孔161外侧具有对称的两个定位销162,驱动盘160外侧均匀分布多个定位孔163，法兰170端面均匀分布多个法兰孔171，驱动盘孔161固定连接分度盘轴131前部，两个定位销162插入其中两个法兰孔171,法兰170后侧靠在驱动盘160端面。

所述销座310中间具有销座孔311,销座310轴向具有腰槽312,定位销330滑动连接销座孔311,横销331滑动连接腰槽312,销座310在销座孔311和腰槽312中转动，销座310和定位销330之间设置弹簧320,弹簧320两侧抵住定位销330下侧和销座孔311底部，销座310后侧固定连接立板115前侧面，定位销330间隙卡在每个定位孔163中。

所述顶板180上部具有顶板弹簧板183,顶板180后侧具有导向板181，导向板181后侧具有导向销182，移动杆190后侧具有凸轮杆191,移动杆190前侧具有方块192，方块192中间具有方块孔193,方块孔193侧面具有导向槽194,方块192上部具有方块弹簧板195，移动杆190滑动连接立柱孔119,移动杆190在立柱孔119中滑动，凸轮杆191滑动连接凸轮槽152，导向板181滑动连接方块孔193,导向销182滑动连接导向槽194，顶板180插入顶料孔112中，顶板180和移动杆190之间设置一号弹簧210,一号弹簧210两侧分别固定连接顶板弹簧板183和方块弹簧板195。

使用本发发明时，将肋板172放入落料孔113中，肋板172落到顶板180上部，启动电机240,电机240转动带动蜗杆230转动，蜗杆230转动带动涡轮220转动，涡轮220转动带动凸轮150和拨盘140一起转动，起始状态时，定位销330卡在其中一个定位孔163后侧，驱动盘160被定位销330固定，拨杆142在平面段1332末端，凸轮杆191在停止槽1521末端，拨盘140转动时，凸轮杆191从停止槽1521滑动到升程槽1522，升程槽1522驱动移动杆190往前侧移动，移动杆190带动顶板180一起往前侧移动，拨杆142从平面段1332滑动到圆弧段1331,拨杆142沿圆弧段1331表面滑动，分度盘130保持不动，凸轮杆191滑动到升程槽1522末端时，移动杆190带动顶板180移动到最前侧，顶板180上部的肋板172落到顶料孔112底部，拨杆142滑动到圆弧段1331中间，分度盘130继续保持不动，当凸轮杆191从升程槽1522滑动到回程槽1523时，回程槽1523驱动移动杆190和顶板180往后侧移动，顶板180推动肋板172沿导向槽114往后侧移动，当顶板180将肋板172推动到后侧的法兰170端面时，凸轮杆191滑动到回程槽1523末端，拨杆142移动到圆弧段1331末端，此时肋板172在一号弹簧210和顶板180作用下被压紧在法兰170端面，电机240停止转动，开始将肋板172点焊到法兰170端面，点焊结束，再次启动电机240,电机240转动继续带动轴承座120和拨盘140转动，此时，凸轮杆191在回程槽1523末端，拨杆142在圆弧段1331末端，凸轮杆191从回程槽1523滑动到停止槽1521,移动杆190保持不动，拨杆142从圆弧段1331滑动到平面段1332，拨盘140驱动分度盘130转动，当拨杆142脱离和平面段1332接触后，分度盘130停止转动，此时定位销330从上一个定位孔163滑动到下一个定位孔163,驱动盘160转动一个工位，驱动盘160再次被固定，凸轮杆191滑动到停止槽1521末端，继续转动电机240，重复以上过程，一直到所有法兰170上肋板172被点焊完毕，取下法兰170，将法兰170从肋板172中间套在塔筒底部，然后将法兰170和肋板172焊接到塔筒上。

本发明可以对法兰和肋板进行精确定位和焊接，大大提高了焊接效率和焊接质量，实现塔筒的焊接更加坚固，能承受发电机启停、风况变化等周期性疲劳载荷的影响，拨盘140带动分度盘130分度，分度盘130的齿数和法兰170上肋板172的数量一致，139每分度一次对应一个肋板172的位置，分度盘130分度精度高，保证了肋板172均匀的分布在法兰170端面，凸轮150带动移动杆190前后移动，移动杆190通过顶板180和一号弹簧210将肋板172推送到法兰170表面，肋板172沿导向槽114往前移动，保证肋板172移动时位置的正确，保证了肋板172和法兰170径向位置的正确，以上措施确保了所有肋板172和法兰170相对位置的正确，保证了焊接精度，一号弹簧210可以保证肋板172有尺寸误差时，肋板172仍然能被压在法兰170表面，同时保证被点焊后的肋板172可以随分度盘130转动，定位装置300可以保证法兰170在点焊过程中位置不会发生变化，拨盘140和凸轮150相互配合，保证了分度和焊接的分时进行，法兰170和肋板172先焊接，给操作者提供了较好的焊接空间，既保证了焊接精度又保证焊接质量，焊接后的法兰170、肋板172也可以更好的和塔筒定位，提供了焊接质量和焊接效率，有效防止风力发电机塔筒焊接不准确或焊缝不均匀导致受力不均塔筒变形发生危险。

一种风力发电机塔筒法兰焊接装置的使用方法，包括以下步骤：第一步、将肋板172放入落料孔113中，肋板172落到顶板180上部，启动电机240,顶板180推动肋板172沿导向槽114往后侧移动，当顶板180将肋板172推动到后侧的法兰170端面时，电机240停止转动，开始将肋板172点焊到法兰170端面，点焊结束。

第二步、再次启动电机240,电机240转动继续带动轴承座120和拨盘140转动，此时定位销330从上一个定位孔163滑动到下一个定位孔163,驱动盘160转动一个工位，驱动盘160再次被固定，继续转动电机240，重复以上过程，一直到所有法兰170上肋板172被点焊完毕。

第三步、取下法兰170，将法兰170从肋板172中间套在塔筒底部，然后将法兰170和肋板172焊接到塔筒上。

Claims

1.一种风力发电机塔筒法兰焊接装置，其特征是:包括机架、轴承座、分度盘、拨盘、凸轮、驱动盘、法兰、顶板、移动杆、定位装置,定位装置包括销座、弹簧、定位销，所述机架中间具有料架,料架中间具有顶料孔,顶料孔上部具有落料孔,料架后侧具有导向槽，料架后侧具有立板,立板中间具有中心轴,中心轴右侧具有拨盘孔，料架右侧具有立柱,立柱上部具有立柱孔，立板后侧具有轴承座,轴承座右侧具有电机板，分度盘中间具有分度盘轴,分度盘轴中间具有分度盘孔，分度盘外侧均匀分布多个分度齿，每个分度齿两侧具有圆弧段，两个圆弧段之间具有平面段，拨盘中间具有拨盘轴,拨盘端面具有拨杆，凸轮中间具有凸轮孔,凸轮圆柱面具有凸轮槽,凸轮槽分为停止槽、升程槽、回程槽三个部分，分度盘孔转动连接中心轴,分度盘绕中心轴转动，拨盘轴穿过拨盘孔、凸轮孔、涡轮,拨盘轴转动连接拨盘孔,拨盘在拨盘孔中转动，拨盘轴固定连接凸轮和涡轮，蜗杆两侧转动连接轴承座,蜗杆在轴承座中转动，蜗杆和涡轮相互啮合，电机下部固定连接电机板,电机输出轴和蜗杆固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机塔筒法兰焊接装置，其特征是: 所述驱动盘中间具有驱动盘孔,驱动盘孔外侧具有对称的两个定位销,驱动盘外侧均匀分布多个定位孔，法兰端面均匀分布多个法兰孔，驱动盘孔固定连接分度盘轴前部，定位销插入法兰孔,法兰后侧靠在驱动盘端面。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机塔筒法兰焊接装置，其特征是: 所述销座中间具有销座孔,销座轴向具有腰槽,定位销滑动连接销座孔,横销滑动连接腰槽,销座在销座孔和腰槽中转动，销座和定位销之间设置弹簧,弹簧两侧抵住定位销下侧和销座孔底部，销座后侧固定连接立板前侧面，定位销间隙卡在每个定位孔中。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电机塔筒法兰焊接装置，其特征是: 所述顶板上部具有顶板弹簧板,顶板后侧具有导向板，导向板后侧具有导向销，移动杆后侧具有凸轮杆,移动杆前侧具有方块，方块中间具有方块孔,方块孔侧面具有导向槽,方块上部具有方块弹簧板，移动杆滑动连接立柱孔,移动杆在立柱孔中滑动，凸轮杆滑动连接凸轮槽，导向板滑动连接方块孔,导向销滑动连接导向槽，顶板插入顶料孔中，顶板和移动杆之间设置一号弹簧,一号弹簧两侧分别固定连接顶板弹簧板和方块弹簧板。

5.根据权利要求2所述的一种风力发电机塔筒法兰焊接装置的使用方法，其特征是:包括以下步骤：第一步、将肋板放入落料孔中，肋板落到顶板上部，启动电机,顶板推动肋板沿导向槽往后侧移动，当顶板将肋板推动到后侧的法兰端面时，电机停止转动，开始将肋板点焊到法兰端面，点焊结束；第二步、再次启动电机,电机转动继续带动轴承座和拨盘转动，此时定位销从上一个定位孔滑动到下一个定位孔,驱动盘转动一个工位，驱动盘再次被固定，继续转动电机，重复以上过程，一直到所有法兰上肋板被点焊完毕；第三步、取下法兰，将法兰从肋板中间套在塔筒底部，然后将法兰和肋板焊接到塔筒上。