CN116197566B - 一种风电塔筒加工设备及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种风电塔筒加工设备及加工方法，涉及风电塔筒生产设备领域，其包括机架和工作台，机架上设有两个冲头，工作台设为两个，两个工作台上均开设有冲槽，工作台上设有滑动平台，冲槽设置在滑动平台上，滑动平台转动连接在工作台上，且滑动平台能沿工作台宽度方向滑动，工作台上设有用于滑动平台转动并沿工作台宽度方向滑动的驱动组件；两工作台之间设有焊接机构，两冲槽相互靠近以使焊接结构能将两冲槽中的工件焊接在一起；滑动平台上设有用于将工件定位于冲槽中的定位组件。本申请通过滑动平台的转动和移动，可以使两个半圆形的工件拼接成整圆工件，并通过焊接机构焊接固定，简单快捷，便于加工出圆筒状的塔筒单元段。

Description

一种风电塔筒加工设备及加工方法
技术领域
本申请涉及风电塔筒生产设备领域，尤其是涉及一种风电塔筒加工设备及加工方法。
背景技术
目前风电塔筒的制作，一般是先制作多个单元段，每个单元段均成圆筒状，然后将制作好的多个单元段依次首尾焊接在一起；在制作单元段时，一般采用卷板机，卷板机能将长条板状的铁板卷成圆筒状，卷板机一般是包括两个不移动的转辊和一个能竖直移动的转辊，且三个辊子都能转动，另外两个不移动的转辊位于同一水平面，能竖直移动的转辊位于两个不动的转辊之间的上方，使用时，将铁板平放在不移动的转辊和能竖直移动的转辊之间，利用竖直移动的转辊竖直移动将铁板冲压出圆弧段，然后利用不移动的两个转辊转动驱动铁板旋转，将铁板压制呈圆筒状，但在此过程中，需要操作人员不断调整铁板的运动方向，同时需要操作人员不断测量铁板压制出圆弧状的弧度，十分麻烦。
发明内容
为了便于加工出圆筒状的塔筒单元段，本申请提供一种风电塔筒加工设备及加工方法。
第一方面，本申请提供的一种风电塔筒加工设备，采用如下的技术方案：
一种风电塔筒加工设备，包括机架和工作台，所述机架上设有两个冲头，所述冲头能竖直移动并通过液压缸驱动，所述工作台设为两个，两个所述工作台上均开设有冲槽，所述冲头和所述冲槽适配，所述工作台上设有滑动平台，所述冲槽设置在所述滑动平台上，所述滑动平台转动连接在所述工作台上，且所述滑动平台能沿工作台宽度方向滑动，所述工作台上设有用于驱动滑动平台转动并驱动滑动平台滑动的驱动组件；两所述滑动平台转动以使两冲槽在水平方向上呈相对设置，所述滑动平台滑动以使两冲槽相互靠近；两工作台之间设有加工平台，所述加工平台上设有焊接机构，所述焊接机构用于将两冲槽中的工件焊接在一起；所述滑动平台上设有用于将工件定位于所述冲槽中的定位组件。
通过采用上述技术方案，使用时，将工件放置在加工平台上，并调整好工件的位置，然后利用冲头对工件冲压，将工件压制在冲槽中，并通过定位组件将工件定位在冲槽中，然后利用驱动组件驱动滑动平台转动，使滑动平台呈竖直设置，再利用驱动组件驱动滑动平台水平移动，使两冲槽相互靠近，直至两滑动平台抵接，再利用焊接机构将两冲槽中的工件焊接在一起即可；通过滑动平台的转动和移动，可以使两个半圆形的工件拼接成整圆工件，并通过焊接机构焊接固定，简单快捷，便于加工出圆筒状的塔筒单元段。
可选的，所述驱动组件包括气缸和电机一，所述气缸固定端固定在所述工作台上，所述气缸伸缩端固定连接所述电机一，所述电机一输出轴固定连接所述滑动平台。
通过采用上述技术方案，驱动滑动平台转动时，开启电机一即可，驱动滑动平台转动时，开启气缸即可，该驱动组件结构简单，操作方便。
可选的，所述焊接机构包括伸缩杆和焊枪，所述伸缩杆固定端固定连接在所述加工平台上，所述焊枪设置在所述伸缩杆伸缩端，所述加工平台上设有用于驱动所述伸缩杆伸缩的气泵。
通过采用上述技术方案，两滑动平台呈竖直设置后，两冲槽在驱动组件的作用下相互靠近，直至两冲槽拼接呈整圆形，然后通过焊枪将两工件拼接处焊接在一起，焊接时，可以通过气泵驱动伸缩杆伸缩，调整焊枪的高度，从而可以沿竖直方向将两工件拼接处焊接在一起；该焊接机构结构简单，操作方便。
可选的，所述焊枪转动连接在所述伸缩杆伸缩端，所述焊枪转动轴线沿竖直方向设置，所述伸缩杆伸缩端上设有用于驱动所述焊枪转动电机二。
通过采用上述技术方案，焊枪将两工件一侧的拼接位置处焊接好后，通过电机二带动焊枪转动，使焊枪转动180度，并调整工件的位置，从而可以将两工件另一侧的拼接位置处焊接好。
可选的，所述加工平台上设有用于收纳所述焊接机构的收纳槽。
通过采用上述技术方案，便于保证加工平台的平整性，便于焊接好的整圆状的塔筒单元段运输和转移。
可选的，所述定位组件包括电磁铁，所述冲槽内壁上开设有用于收纳所述电磁铁的容纳槽。
通过采用上述技术方案，需要将工件定位在冲槽中时，对电磁铁通电即可，需要使工件脱离冲槽时，使电磁铁断电即可。
可选的，所述加工平台长度方向的两侧均设有传送带，两所述冲槽相互靠近以使工件承载在所述传送带上。
通过采用上述技术方案，用焊接机构将两工件一侧的拼接处焊接好后，利用传送带可以调整工件的位置，并使焊枪转动180度，将两工件另一侧的拼接位置处焊接好；然后使焊接机构进入到收纳槽中，然后利用传送带调整工件的和焊接机构的相对位置，直至焊接机构位于工件外侧，从而焊接机构可以将两工件外侧的拼接位置出焊接好；同时传送带便于工件的运输和转移。
第二方面，本申请提供的一种风电塔筒的加工方法，采用如下的技术方案：
一种风电塔筒的加工方法，包括如下步骤：步骤1、将工件放置在工作台上，并调整好工件的位置；步骤2、利用液压缸驱动冲头移动，将工件压制在冲槽中；步骤3、冲槽中的工件通过定位组件定位；步骤4、利用驱动组件驱动滑动平台转动度，使滑动平台呈竖直设置，然后利用驱动组件驱动滑动平台移动，使两冲槽相互靠近，直至两滑动平台抵接；步骤5、利用焊接机构将冲槽中的两工件焊接在一起。
通过采用上述技术方案，利用冲头和冲槽的配合可以加工出半圆形的工件，然后利用滑动平台的转动和滑动，可以使两个半圆形的工件呈竖直设置并相互靠近抵接，再利用焊接机构将两个半圆形的工件焊接呈整圆型，在此过程中，无需往复测量半圆形工件的弧度，相对于卷板机，整圆形的塔筒单元段加工过程简单快速，提高了加工效率。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
本申请通过滑动平台的转动和移动，可以使两个半圆形的工件拼接成整圆工件，并通过焊接机构焊接固定，简单快捷，便于加工出圆筒状的塔筒单元段；
本申请通过传送带以及焊接机构能收纳在收纳槽中的设置，便于运输工件的同时，便于将两工件内外侧的拼接位置处焊接好。
附图说明
图1是本申请公开的一种风电塔筒加工设备的整体结构示意图(滑动平台未运动前的状态)；
图2是本申请公开的一种风电塔筒加工设备的局部结构示意图(滑动平台运动后的状态)；
图3是图2的剖视图。
附图标记说明：
1、机架；2、工作台；3、液压缸；4、冲头；5、滑动平台；6、冲槽；7、定位板；8、加工平台；9、焊接机构；10、气缸；11、电机一；12、转槽；13、安装槽；14、电磁铁；15、容纳槽；16、伸缩杆；17、伸缩段；18、焊枪；19、齿轮一；20、齿轮二；21、电机二；22、气道；23、气泵；24、收纳槽；25、传送带；26、工件。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请公开一种风电塔筒加工设备。
参照图1和图2，一种风电塔筒加工设备，包括机架1和工作台2，机架1上固定连接有两个液压缸3，液压缸3呈竖直设置，液压缸3伸缩端固定连接有冲头4，工作台2设为两个，两个工作台2之间预留有间隙，工作台2上设有滑动平台5，滑动平台5上开设有冲槽6，冲槽6呈半圆形，冲槽6和冲头4适配。
使用时，将工件26放置在工作台2上，然后利用冲头4对工件26进行冲压，将工件26压入冲槽6中，则可以将工件26压制呈半圆形。
为了在冲头4冲压工件26时，防止工件26产生滑动偏移，在工作台2上表面长度方向的两端均固定连接有定位板7，工件26限位于两定位板7之间。
在得到两个半圆形的工件26后，为了提升整圆形塔筒单元段的自动化生产能力，需要将两个半圆形的工件26焊接成整圆形的塔筒单元段，因此使滑动平台5转动连接在工作台2上，且滑动平台5能沿工作台2宽度方向滑动，工作台2上设有用于滑动平台5转动并沿工作台2宽度方向滑动的驱动组件；并在两个工作台2之间设置加工平台8，加工平台8上设有焊接机构9。
在长条形工件26被冲压呈半圆形工件26后，利用驱动组件驱动滑动平台5转动，使滑动平台5呈竖直设置，然后利用驱动组件驱动滑动平台5滑动，使两个滑动平台5相互靠近，直至两个半圆形工件26端部抵接在一起，此时焊接机构9位于两个半圆形工件26围设成的空间内，通过焊接机构9可以将两个半圆形工件26内侧拼接处焊接在一起。
具体而言，驱动组件包括气缸10和电机一11，工作台2内开设有安装槽13，气缸10固定段固定连接在安装槽13中，气缸10伸缩端固定连接电机一11的外壳，气缸10长度方向沿滑动平台5滑动方向设置，电机一11输出轴固定连接滑动平台5外壁，工作台2上开设有供滑动平台5转动的转槽12，另外安装槽13可以供电机一11滑动。
在另一实施方式中，气缸10也可以用丝杆传动件替换。
在本实施例中，为了防止滑动平台5在运动时，工件26脱离冲槽6，在冲槽6内设有定位组件，定位组件包括多个电磁铁14，冲槽6内壁上开设有多个用于容纳电磁铁14的容纳槽15，电磁铁14固定在容纳槽15中，电磁铁14外表面和冲槽6内壁适配。
参照图3，焊接机构9包括伸缩杆16，伸缩杆16呈竖直设置，伸缩杆16包括多个伸缩段17，多个伸缩段17依次首尾套接，伸缩段17呈圆管状或方管状，采用伸缩段17圆管状时，伸缩段17的滑动通过导向机构导向（导向机构可以采用导向块，在伸缩段17内壁开设有供导向块滑动的滑槽，此为现有技术，本申请不再赘述），多个伸缩段17的横截面直径从下至上方向逐渐减小，最上侧的伸缩段17上设有焊枪18，最上侧的伸缩段17转动连接有齿轮一19，最上侧的伸缩段17上固定连接有电机二21，电机二21输出轴同轴固定连接有齿轮二20，齿轮二20和齿轮一19啮合连接，焊枪18固定连接在齿轮一19上，焊枪18呈水平设置。
伸缩段17内开设有气道22，相邻伸缩段17的气道22连通，且伸缩杆16两端为封闭设置，加工平台8上固定连接有气泵23，气泵23出气口通过软管连通横截面直径最大的伸缩段17。
相邻伸缩段17通过防脱结构限制分离(图中未示意，且此为常规技术，本申请不再赘述)。
为了保证加工平台8上表面的平整性，在加工平台8上表面开设有收纳槽24，焊接机构9和气泵23均设置在收纳槽24中，即伸缩杆16处于最短状态时，焊枪18未伸出收纳槽24；且两半圆形工件26相互抵接时，焊枪18竖直移动能位于两工件26内侧相互拼接位置处，从而可以将两工件26内侧一侧相互拼接位置处焊接。
加工平台8长度方向的两侧均安装有传送带25，两冲槽6相互靠近以使工件26承载在传送带25上；两个冲槽6中的半圆形工件26相互抵接时，工件26下表面一部分位于传送带25上，另一部分位于加工平台8上。
本申请还公开一种风电塔筒的加工方法。
一种风电塔筒的加工方法，包括如下步骤：
步骤1、上料；将长条形工件26放置在工作台2上表面，并利用定位板7定位工件26位置；
步骤2、冲压；利用液压缸3驱动冲头4移动，将工件26压制在冲槽6中，使工件26压制呈半圆形；
步骤3、工件26定位；使电磁铁14通电，将工件26定位在冲槽6中；
步骤4、工件26调位；开启电机一11，带动滑动平台5转动90度，使滑动平台5呈竖直设置，且使两个冲槽6呈相对设置；再利用气缸10带动滑动平台5水平移动，使两冲槽6相互靠近，直至两个工件26相互抵接；
步骤5、焊接工件26；将两个半圆形工件26焊接成整圆形工件26，焊接时，开启气泵23，调整伸缩杆16的长度，从而可以调整焊枪18的高度，与此同时焊枪18工作，将两工件26内侧一侧相互拼接位置处焊接，形成内壁一侧焊接好的整圆形工件26；与此同时将滑动平台5复位。
步骤6、工件26调位；利用气泵23使伸缩杆16缩短，将焊枪18收入收纳槽24中，与此同时开启电机二21，带动焊枪18转动180度，然后启动传送带25，带动内壁一侧焊接好的整圆形工件26移动，直至内壁一侧焊接好的整圆形工件26内壁另一侧移动至焊枪18位置处，然后开启气泵23，带动焊枪18竖直移动，与此同时焊枪18工作，将壁一侧焊接好的整圆形工件26内壁另一侧焊接好，形成内壁两侧均焊接好的整圆形工件26；
步骤7、重复步骤6，将内壁两侧均焊接好的整圆形工件26的两外侧拼接位置处焊接好，形成焊接完毕的整圆形工件26；
步骤8、成品运输；将焊枪18收入收纳槽24，启动传送带25，将工件26焊接好的工件26运输至下一工序。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风电塔筒加工设备，包括机架(1)和工作台(2)，所述机架(1)上设有两个冲头(4)，所述冲头(4)能竖直移动并通过液压缸(3)驱动，所述工作台(2)设为两个，两个所述工作台(2)上均开设有冲槽(6)，所述冲头(4)和所述冲槽(6)适配，其特征在于：所述工作台(2)上设有滑动平台(5)，所述冲槽(6)设置在所述滑动平台(5)上，所述滑动平台(5)转动连接在所述工作台(2)上，且所述滑动平台(5)能沿工作台(2)宽度方向滑动，所述工作台(2)上设有用于驱动滑动平台(5)转动并驱动滑动平台(5)滑动的驱动组件；两所述滑动平台(5)转动以使两冲槽(6)在水平方向上呈相对设置，所述滑动平台(5)滑动以使两冲槽(6)相互靠近；两工作台(2)之间设有加工平台(8)，所述加工平台(8)上设有焊接机构(9)，所述焊接机构(9)用于将两冲槽(6)中的工件(26)焊接在一起；所述滑动平台(5)上设有用于将工件(26)定位于所述冲槽(6)中的定位组件。
2.根据权利要求1所述的一种风电塔筒加工设备，其特征在于：所述驱动组件包括气缸(10)和电机一(11)，所述气缸(10)固定端固定在所述工作台(2)上，所述气缸(10)伸缩端固定连接所述电机一(11)，所述电机一(11)输出轴固定连接所述滑动平台(5)。
3.根据权利要求1所述的一种风电塔筒加工设备，其特征在于：所述焊接机构(9)包括伸缩杆(16)和焊枪(18)，所述伸缩杆(16)固定端固定连接在所述加工平台(8)上，所述焊枪(18)设置在所述伸缩杆(16)伸缩端，所述加工平台(8)上设有用于驱动所述伸缩杆(16)伸缩的气泵(23)。
4.根据权利要求3所述的一种风电塔筒加工设备，其特征在于：所述焊枪(18)转动连接在所述伸缩杆(16)伸缩端，所述焊枪(18)转动轴线沿竖直方向设置，所述伸缩杆(16)伸缩端上设有用于驱动所述焊枪(18)转动的电机二(21)。
5.根据权利要求1所述的一种风电塔筒加工设备，其特征在于：所述加工平台(8)上设有用于收纳所述焊接机构(9)的收纳槽(24)。
6.根据权利要求1所述的一种风电塔筒加工设备，其特征在于：所述定位组件包括电磁铁(14)，所述冲槽(6)内壁上开设有用于收纳所述电磁铁(14)的容纳槽(15)。
7.根据权利要求1所述的一种风电塔筒加工设备，其特征在于：所述加工平台(8)长度方向的两侧均设有传送带(25)，两所述冲槽(6)相互靠近以使工件(26)承载在所述传送带(25)上。
8.利用权利要求1-7任一项所述的一种风电塔筒加工设备的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将工件(26)放置在工作台(2)上，并调整好工件(26)的位置；步骤2、利用液压缸(3)驱动冲头(4)移动，将工件(26)压制在冲槽(6)中；步骤3、冲槽(6)中的工件(26)通过定位组件定位；步骤4、利用驱动组件驱动滑动平台(5)转动90度，使滑动平台(5)呈竖直设置，然后利用驱动组件驱动滑动平台(5)移动，使两冲槽(6)相互靠近，直至两滑动平台(5)抵接；步骤5、利用焊接机构(9)将冲槽(6)中的两工件(26)焊接在一起。
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