CN116873753B - 一种风电叶片中段模块定位工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风电叶片生产技术领域，尤其涉及一种风电叶片中段模块定位工装及其使用方法，通过吊运装置将中段模块吊送至定位工装上，通过设置在端部限位架和多个侧方限位架，实现中段模块吊放过程中长度方向以及弦长方向的定位。通过随型面对中段模块进行限位，通过在定位工装长度方向上设置的若干安装板实现对整体中段模块的限位支撑；再配合固定在安装板上的第一吸盘组件和第二吸盘组件对中段模块下表面的中间面和靠近前缘模块的主梁面进行吸附连接，实现整体中段模块在定位工装上的固定，便于后续整体叶片的拼接。中段模块固定在定位工装时，其弦长方向水平设置，使其长度方向两侧的腹板垂直设置，便于与两侧前缘模块和后缘模块的拼接。

Description

一种风电叶片中段模块定位工装及其使用方法

技术领域

本发明涉及风电叶片生产技术领域，尤其涉及一种风电叶片中段模块定位工装及其使用方法。

背景技术

风能作为一种可再生能源形式，具有开发成本低，技术成熟，分布广泛等优点，是可再生能源发展的重点方向。为了充分利用风能资源，风机叶片气动外形的改进和叶片尺寸的增加是提高风力机发电功率的重要手段，因此风力机逐步走向大型化是风电技术发展的趋势。

随着风机的大型化，风电叶片的长度和重量不断增加；为解决其生产制造难度增大的问题，采用模块化叶片制造方法，再经过组装、粘接等工序成型。模块化叶片结构包括沿其弦长方向依次设置的前缘模块、中段模块和后缘模块，在整体叶片的组装过程中，需要先将各个模块定位后再进行拼连粘接；其中，中段模块需要与其两侧模块较薄弱的檐口结构连接，目前生产采用的组装工装无法满足整体叶片在组装粘接过程中的精度要求。

发明内容

本发明提供了一种风电叶片中段模块定位工装及其使用方法，可有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种风电叶片中段模块定位工装，包括沿叶片长度方向并列设置的多个限位单元，所述限位单元包括支撑架和设置其上的安装板，在所述安装板上设置有随型面、第一吸盘组件和第二吸盘组件；

所述安装板在所述支撑架长度方向上至少设置有一个，多个所述支撑架沿其长度方向上对接设置，在位于定位工装的首端支撑架上设置有端部限位架，在位于定位工装长度方向同侧的所述支撑架上设置有侧方限位架；

所述安装板垂直设置在所述支撑架上且沿其宽度方向设置，所述随型面设置在所述安装板顶部，包括与中段模块中间面及其两侧主梁面对应设置的限位槽和搭台，所述第一吸盘组件和所述第二吸盘组件分别与中段模块的中间面和一侧主梁面对应设置。

进一步的，所述搭台包括分别位于所述限位槽两侧的第一台面和第二台面，所述第一台面的竖直位置高于所述第二台面的竖直位置，所述第二吸盘组件对应设置在所述第二台面处。

进一步的，所述第一吸盘组件和所述第二吸盘组件均包括安装座和设置其上的气缸，所述气缸通过浮动接头与吸盘座相连；

在所述安装座上设置有固定螺栓和调节螺栓，所述调节螺栓设置在所述安装座的弧形腰孔内。

进一步的，在所述安装板上对应所述第一吸盘组件和所述第二吸盘组件分别开设有第一调节孔和第二调节孔；

所述第一吸盘组件能够通过所述第一调节孔调节竖直位置，所述第二吸盘组件能够通过所述第二调节孔调节水平位置。

进一步的，所述第二吸盘组件通过连接板与所述安装板相连，在所述连接板上设置有第三调节孔，所述第二吸盘组件能够通过所述第三调节孔调节竖直位置。

进一步的，在所述安装板上对应所述限位槽和其两侧所述搭台均设置有尼龙板；

所述尼龙板支撑面分别高于所述限位槽底面、所述第一台面和所述第二台面。

进一步的，所述端部限位架包括垂直设置在所述支撑架上的第一限位柱，所述侧方限位架包括垂直设置在所述支撑架上的第二限位柱，所述侧方限位架通过连接架固定在所述支撑架侧面。

进一步的，在所述第一限位柱和所述第二限位柱的顶部分别设置有第一导向面和第二导向面；

在所述第一限位柱和所述第二限位柱朝向所述支撑架的一侧均贴附有罗拉皮。

进一步的，在位于定位工装尾端的所述支撑架上设置有校准组件，所述校准组件包括支架和设置其上的标尺，所述标尺沿所述支撑架长度方向设置。

一种风电叶片中段模块定位工装的使用方法，采用上述定位工装，包括以下步骤：

通过吊运装置将中段模块吊送至定位工装上方，并逐渐下放；

配合设置在支撑架上的端部限位架和侧方限位架，使中段模块吊放至安装板上；

使中段模块的中间面卡入安装板的限位槽内，且中间面两侧的主梁面置于搭台上；

分别调整第一吸盘组件和第二吸盘组件中吸盘座的安装角度，使其朝向中段模块表面；

先驱动第一吸盘组件使其与中段模块的中间面吸附固定，再驱动第二吸盘组件使其与中段模块的一侧主梁面吸附固定；

完成终端模块的定位后，拆除支撑架侧面的侧方限位架。

本发明的有益效果为：

在本发明中，通过吊运装置将中段模块吊送至定位工装上，通过设置在首端支撑架上的端部限位架以及每个支撑架侧边的多个侧方限位架，配合中段模块的吊放过程实现其长度方向以及弦长方向的定位。

当中段模块置于定位工装的安装板上后，通过设置在安装板顶部的随型面对中段模块进行限位，通过在定位工装长度方向上设置的若干安装板实现对整体中段模块的限位支撑；再配合固定在安装板上的第一吸盘组件和第二吸盘组件对中段模块下表面的中间面和靠近前缘模块的主梁面进行吸附连接，实现整体中段模块在定位工装上的固定，便于后续整体叶片的拼接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中风电叶片中段模块定位工装的结构示意图；

图2为本发明实施例中限位单元的结构示意图；

图3为本发明实施例中安装板的结构示意图；

图4为本发明实施例中安装板的爆炸示意图；

图5为本发明实施例中定位工装收尾端支撑架的结构示意图；

图6为图5中A处的局部结构示意图；

图7为图5中B处的局部结构示意图；

图8为本发明实施例中叶片中段模块的吊放操作示意图；

图9为本发明实施例中叶片中段模块置于定位工装后的示意图。

附图标记：1、限位单元；2、支撑架；21、端部限位架；211、第一限位柱；212、第一导向面；22、侧方限位架；221、第二限位柱；222、第二导向面；223、连接架；23、罗拉皮；24、校准组件；241、支架；242、标尺；3、安装板；31、随型面；311、限位槽；312、搭台；312a、第一台面；312b、第二台面；32、第一吸盘组件；321、安装座；321a、弧形腰孔；321b、固定螺栓；321c、调节螺栓；322、气缸；323、浮动接头；324、吸盘座；33、第二吸盘组件；34、第一调节孔；35、第二调节孔；36、连接板；361、第三调节孔；37、尼龙板。

具体实施方式

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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方式。

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“及/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。

如图1至图9所示的一种风电叶片中段模块定位工装，包括沿叶片长度方向并列设置的多个限位单元1，限位单元1包括支撑架2和设置其上的安装板3，在安装板3上设置有随型面31、第一吸盘组件32和第二吸盘组件33；

安装板3在支撑架2长度方向上至少设置有一个，多个支撑架2沿其长度方向上对接设置，在位于定位工装的首端支撑架2上设置有端部限位架21，在位于定位工装长度方向同侧的支撑架2上设置有侧方限位架22；

安装板3垂直设置在支撑架2上且沿其宽度方向设置，随型面31设置在安装板3顶部，包括与中段模块中间面及其两侧主梁面对应设置的限位槽311和搭台312，第一吸盘组件32和第二吸盘组件33分别与中段模块的中间面和一侧主梁面对应设置。

在本发明中，通过吊运装置将中段模块吊送至定位工装上，通过设置在首端支撑架2上的端部限位架21以及每个支撑架2侧边的多个侧方限位架22，配合中段模块的吊放过程实现其长度方向以及弦长方向的定位；当中段模块置于定位工装的安装板3上后，通过设置在安装板3顶部的随型面31对中段模块进行限位，通过在定位工装长度方向上设置的若干安装板3实现对整体中段模块的限位支撑；再配合固定在安装板3上的第一吸盘组件32和第二吸盘组件33对中段模块下表面的中间面和靠近前缘模块的主梁面进行吸附连接，实现整体中段模块在定位工装上的固定。

当叶片中段模块被固定置于定位工装上时，其弦长方向水平设置，使其长度方向两侧的腹板与支撑架2的支撑平面呈垂直设置，便于中段模块固定后与两侧前缘模块和后缘模块的拼接。

为确保中段模块在定位工装上的固定位置，再通过安装板3上随型面31对中段模块进行限位支撑的同时，需要使设置在安装板3上的随型面31适应中段模块表面形状的同时，其设计角度还能够满足安装板3对中段模块的固定要求。

在本发明中，如图3和图4所示，搭台312包括分别位于限位槽311两侧的第一台面312a和第二台面312b，第一台面312a的竖直位置高于第二台面312b的竖直位置，第二吸盘组件33对应设置在第二台面312b处。

在整体叶片的拼接过程中，第一台面312a和第二台面312b分别靠近前缘模块和后缘模块，能够适应中段模块横截面沿其弦长方向逐渐增大的结构特征；倾斜设置的限位槽311，使中段模块置于安装板3上后，能够保持拼接位置，便于后续整体叶片的拼接。

当中段模块吊放至安装板3上后，通过固定设置在安装板3上的第一吸盘组件32和第二吸盘组件33将中段模块稳固在定位工装上。如图3和图4所示，两吸盘组件采用相同的结构，具体的，第一吸盘组件32和第二吸盘组件33均包括安装座321和设置其上的气缸322，气缸322通过浮动接头323与吸盘座324相连；在安装座321上设置有固定螺栓321b和调节螺栓321c，调节螺栓321c设置在安装座321的弧形腰孔321a内。

第一吸盘组件32和第二吸盘组件33通过固定螺栓321b和调节螺栓321c实现与安装板3的固定连接，其中，调节螺栓321c设置在安装座321上的弧形腰孔321a内，使吸盘座324能够调节角度，便于与中段模块表面吸附连接。

进一步的，在安装板3上对应第一吸盘组件32和第二吸盘组件33分别开设有第一调节孔34和第二调节孔35第一吸盘组件32能够通过第一调节孔34调节竖直位置，第二吸盘组件33能够通过第二调节孔35调节水平位置。

第二吸盘组件33通过连接板36与安装板3相连，在连接板36上设置有第三调节孔361，第二吸盘组件33能够通过第三调节孔361调节竖直位置。

在安装板3上对应限位槽311和其两侧搭台312均设置有尼龙板37；尼龙板37支撑面分别高于限位槽311底面、第一台面312a和第二台面312b。在安装板3的随型面31处设置有尼龙板37，使中段模块的吊放过程中，避免表面损伤，同时使置于安装板3上的中段模块更加稳固。

在本实施例中，如图7所示，端部限位架21包括垂直设置在支撑架2上的第一限位柱211，侧方限位架22包括垂直设置在支撑架2上的第二限位柱221，侧方限位架22通过连接架223固定在支撑架2侧面。

在第一限位柱211和第二限位柱221的顶部分别设置有第一导向面212和第二导向面222；在第一限位柱211和第二限位柱221朝向支撑架2的一侧均贴附有罗拉皮23。通过在端部限位架21和侧方限位架22上分别设置第一导向面212和第二导向面222，起到中段模块的下放操作的导向作用。

在本实施例中，如图6所示，在位于定位工装尾端的支撑架2上设置有校准组件24，校准组件24包括支架241和设置其上的标尺242，标尺242沿支撑架2长度方向设置。通过校准组件24能够在中段模块吊放过程中，调节中段模块在长度方向上的定位。

本发明还进一步公开了一种风电叶片中段模块定位工装的使用方法，采用上述定位工装，包括以下步骤：

通过吊运装置将中段模块吊送至定位工装上方，并逐渐下放；

配合设置在支撑架2上的端部限位架21和侧方限位架22，使中段模块吊放至安装板3上；

使中段模块的中间面卡入安装板3的限位槽311内，且中间面两侧的主梁面置于搭台312上；

分别调整第一吸盘组件32和第二吸盘组件33中吸盘座324的安装角度，使其朝向中段模块表面；

先驱动第一吸盘组件32使其与中段模块的中间面吸附固定，再驱动第二吸盘组件33使其与中段模块的一侧主梁面吸附固定；

完成终端模块的定位后，拆除支撑架2侧面的侧方限位架22。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种风电叶片中段模块定位工装，其特征在于，包括沿叶片长度方向并列设置的多个限位单元，所述限位单元包括支撑架和设置其上的安装板，在所述安装板上设置有随型面、第一吸盘组件和第二吸盘组件；

所述安装板在所述支撑架长度方向上至少设置有一个，多个所述支撑架沿其长度方向上对接设置，在位于定位工装的首端支撑架上设置有端部限位架，在位于定位工装长度方向同侧的所述支撑架上设置有侧方限位架；

所述安装板垂直设置在所述支撑架上且沿其宽度方向设置，所述随型面设置在所述安装板顶部，包括与中段模块中间面及其两侧主梁面对应设置的限位槽和搭台，所述第一吸盘组件和所述第二吸盘组件分别与中段模块的中间面和一侧主梁面对应设置。

2.根据权利要求1所述的风电叶片中段模块定位工装，其特征在于，所述搭台包括分别位于所述限位槽两侧的第一台面和第二台面，所述第一台面的竖直位置高于所述第二台面的竖直位置，所述第二吸盘组件对应设置在所述第二台面处。

3.根据权利要求1所述的风电叶片中段模块定位工装，其特征在于，所述第一吸盘组件和所述第二吸盘组件均包括安装座和设置其上的气缸，所述气缸通过浮动接头与吸盘座相连；

在所述安装座上设置有固定螺栓和调节螺栓，所述调节螺栓设置在所述安装座的弧形腰孔内。

4.根据权利要求3所述的风电叶片中段模块定位工装，其特征在于，在所述安装板上对应所述第一吸盘组件和所述第二吸盘组件分别开设有第一调节孔和第二调节孔；

所述第一吸盘组件能够通过所述第一调节孔调节竖直位置，所述第二吸盘组件能够通过所述第二调节孔调节水平位置。

5.根据权利要求4所述的风电叶片中段模块定位工装，其特征在于，所述第二吸盘组件通过连接板与所述安装板相连，在所述连接板上设置有第三调节孔，所述第二吸盘组件能够通过所述第三调节孔调节竖直位置。

6.根据权利要求2所述的风电叶片中段模块定位工装，其特征在于，在所述安装板上对应所述限位槽和其两侧所述搭台均设置有尼龙板；

所述尼龙板支撑面分别高于所述限位槽底面、所述第一台面和所述第二台面。

7.根据权利要求1所述的风电叶片中段模块定位工装，其特征在于，所述端部限位架包括垂直设置在所述支撑架上的第一限位柱，所述侧方限位架包括垂直设置在所述支撑架上的第二限位柱，所述侧方限位架通过连接架固定在所述支撑架侧面。

8.根据权利要求7所述的风电叶片中段模块定位工装，其特征在于，在所述第一限位柱和所述第二限位柱的顶部分别设置有第一导向面和第二导向面；

在所述第一限位柱和所述第二限位柱朝向所述支撑架的一侧均贴附有罗拉皮。

9.根据权利要求1所述的风电叶片中段模块定位工装，其特征在于，在位于定位工装尾端的所述支撑架上设置有校准组件，所述校准组件包括支架和设置其上的标尺，所述标尺沿所述支撑架长度方向设置。

10.一种风电叶片中段模块定位工装的使用方法，其特征在于，采用上述权利要求1~9中任一项所述的定位工装，包括以下步骤：

通过吊运装置将中段模块吊送至定位工装上方，并逐渐下放；

配合设置在支撑架上的端部限位架和侧方限位架，使中段模块吊放至安装板上；

使中段模块的中间面卡入安装板的限位槽内，且中间面两侧的主梁面置于搭台上；

分别调整第一吸盘组件和第二吸盘组件中吸盘座的安装角度，使其朝向中段模块表面；

先驱动第一吸盘组件使其与中段模块的中间面吸附固定，再驱动第二吸盘组件使其与中段模块的一侧主梁面吸附固定；

完成终端模块的定位后，拆除支撑架侧面的侧方限位架。