CN117206770B - 一种风力发电塔筒筒节焊接辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风电塔筒组装焊接技术领域，本发明公开了一种风力发电塔筒筒节焊接辅助装置，包括工作台、待焊筒节和环绕牵引组件，所述待焊筒节位于工作台上方，所述环绕牵引组件设于工作台上，所述环绕牵引组件包括蜡封包覆单元、同步检测单元、主回转件、副回转件和连接直杆。本发明具体是提供了能够对待焊筒节进行稳定的旋转牵引并且不需移动焊枪的风力发电塔筒筒节焊接辅助装置。
Description
技术领域
本发明涉及风电塔筒组装焊接技术领域，具体是指一种风力发电塔筒筒节焊接辅助装置。
背景技术
在风电塔筒的安装前，需要将塔筒的筒节逐段焊接，将在车间焊接好的塔筒运输到预设安装塔筒的位置，然后再将塔筒安装好。因为筒节是逐段连接的，随着筒节连接得越多，筒节的重量越大，筒节和滚轮之间的摩擦阻力也随之增大，从而可能导致滚轮无法带动筒节转动的情况。
申请号为202310452436.3的一项发明专利公开了一种风电塔筒的环焊装置及方法，并具体公开了以下技术内容：“调节环内侧连接有移动座，所述焊枪设置于所述移动座上，驱动焊枪沿调节环的内壁移动，焊接两筒体”。虽然该申请的技术方案在筒节外部通过焊枪转动的方式实现了对于筒节的外坡口焊接，但该技术方案中设置在移动座上的焊枪缺乏内坡口焊接的功能，不能满足塔筒筒节的完整焊接需求；同时该技术方案依靠移动的焊枪对静置的筒节进行环绕焊接，并未真正解决现有技术中筒节受滚轮摩擦传动而运行不可靠的问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种风力发电塔筒筒节焊接辅助装置，为了解决现有技术中存在的筒节受滚轮摩擦传动而运行不可靠的技术问题，本发明提出了能够对待焊筒节进行稳定的旋转牵引并且不需移动焊枪的风力发电塔筒筒节焊接辅助装置。
本发明采取的技术方案如下：包括工作台、待焊筒节和环绕牵引组件，所述待焊筒节位于工作台上方，所述环绕牵引组件设于工作台上，所述环绕牵引组件包括蜡封包覆单元、同步检测单元、主回转件、副回转件和连接直杆，所述蜡封包覆单元和同步检测单元均设于工作台上，所述主回转件和副回转件与待焊筒节同心设置，所述连接直杆固定设于主回转件和副回转件之间。
进一步地，所述工作台前后两侧对称转动设有定位滚筒，两组所述定位滚筒分别滚动贴合设于主回转件两侧，所述副回转件包括轴承外圈和轴承内圈，所述轴承外圈固定设于工作台上，所述轴承内圈转动设于轴承外圈内，所述连接直杆设有多组，多组所述连接直杆圆周阵列固定设于轴承内圈与主回转件之间，所述蜡封包覆单元设有两组并且分别位于轴承内圈与主回转件内侧。
进一步地，所述轴承内圈与主回转件内侧均固定设有径向电动伸缩杆，所述径向电动伸缩杆一端固定设有空底定型罩，所述空底定型罩贴合设于待焊筒节上，所述空底定型罩一侧贯穿卡合设有主堵头，所述空底定型罩上固定设有主电加热器，所述径向电动伸缩杆、空底定型罩、主堵头和主电加热器均圆周阵列设有多组，圆周阵列的多组所述径向电动伸缩杆、空底定型罩、主堵头和主电加热器构成蜡封包覆单元。
进一步地，所述同步检测单元包括检测基座、接近传感器、空底粘块、副堵头、副电加热器和轻质触发件，所述检测基座固定设于轴承外圈上，所述接近传感器固定设于检测基座上，所述空底粘块贴合设于待焊筒节上，所述副堵头贯穿卡合设于空底粘块一侧，所述副电加热器固定设于空底粘块上，所述轻质触发件固定设于空底粘块上。
进一步地，所述工作台一侧固定设有工控机，所述工控机与接近传感器电性连接。
进一步地，所述环绕牵引组件还包括牵引电机、齿轮、齿环和连接弯杆，所述牵引电机固定设于工作台上，所述齿轮固定设于牵引电机输出端上，所述齿环与齿轮啮合连接，所述连接弯杆设有多组，多组所述连接弯杆均固定设于齿环与主回转件之间，所述牵引电机与工控机电性连接。
进一步地，所述环绕牵引组件左右对称设有两组，所述待焊筒节左右对称设有两组并且相互贴合连接，两组所述待焊筒节的接触面上设有两组焊枪，两组所述焊枪分别位于待焊筒节的外部与内部。
进一步地，所述轴承外圈上开设有适配于定位滚筒的避让口。
进一步地，所述工作台上固定设有推入架，所述推入架上滚动卡合设有多组滚珠，多组所述滚珠均滚动贴合设于待焊筒节下方。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
1、本发明设置了牵引电机、齿轮、齿环、主回转件、副回转件与蜡封包覆单元，能够借助蜡封包覆单元与待焊筒节外壁的粘接关系保持稳定的传动关系，并且牵引电机、齿轮、齿环的设置能够提供充足的驱动力。而传统滚轮胎架上通过摩擦力驱动筒节转动的定位滚筒在本技术方案中只起到协助定位的作用。因此待焊筒节的焊接过程中不会出现旋转不到位以至于焊缝填充不充分的情况。
2、本发明设置了同步检测单元，凭借接近传感器与轻质触发件的配合作用，能够在焊接前预先测试待焊筒节与牵引电机之间的动力传递是否连续，能够进一步有效避免焊接过程中待焊筒节旋转不到位导致的焊缝填充不充分的情况发生。
附图说明
图1为本发明的风力发电塔筒筒节焊接辅助装置的立体示意图；
图2为本发明的风力发电塔筒筒节焊接辅助装置的另一视角立体示意图；
图3为本发明的风力发电塔筒筒节焊接辅助装置的剖面示意图；
图4为本发明的环绕牵引组件的立体示意图；
图5为本发明的副回转件的立体示意图；
图6为本发明的蜡封包覆单元的立体示意图；
图7为本发明的同步检测单元的立体示意图；
图8为本发明的推入架和滚珠的立体示意图。
其中，1、工作台，101、定位滚筒，2、待焊筒节，3、焊枪，4、工控机，5、环绕牵引组件，501、牵引电机，502、齿轮，503、齿环，504、主回转件，505、连接弯杆，506、副回转件，5061、轴承外圈，5062、轴承内圈，5063、避让口，507、连接直杆，6、蜡封包覆单元，601、径向电动伸缩杆，602、空底定型罩，603、主堵头，604、主电加热器，7、同步检测单元，701、检测基座，702、接近传感器，703、空底粘块，704、副堵头，705、副电加热器，706、轻质触发件，8、推入架，9、滚珠。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
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；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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1~图8所示，包括工作台1、待焊筒节2和环绕牵引组件5，待焊筒节2位于工作台1上方，环绕牵引组件5设于工作台1上，环绕牵引组件5包括蜡封包覆单元6、同步检测单元7、主回转件504、副回转件506和连接直杆507，蜡封包覆单元6和同步检测单元7均设于工作台1上，主回转件504和副回转件506与待焊筒节2同心设置，连接直杆507固定设于主回转件504和副回转件506之间。
如图1~图5所示，工作台1前后两侧对称转动设有定位滚筒101，两组定位滚筒101分别滚动贴合设于主回转件504两侧，副回转件506包括轴承外圈5061和轴承内圈5062，轴承外圈5061固定设于工作台1上，轴承内圈5062转动设于轴承外圈5061内，连接直杆507设有多组，多组连接直杆507圆周阵列固定设于轴承内圈5062与主回转件504之间，蜡封包覆单元6设有两组并且分别位于轴承内圈5062与主回转件504内侧。
如图1~图6所示，轴承内圈5062与主回转件504内侧均固定设有径向电动伸缩杆601，径向电动伸缩杆601一端固定设有空底定型罩602，空底定型罩602贴合设于待焊筒节2上，空底定型罩602一侧贯穿卡合设有主堵头603，空底定型罩602上固定设有主电加热器604，径向电动伸缩杆601、空底定型罩602、主堵头603和主电加热器604均圆周阵列设有多组，圆周阵列的多组径向电动伸缩杆601、空底定型罩602、主堵头603和主电加热器604构成蜡封包覆单元6。
如图7所示，同步检测单元7包括检测基座701、接近传感器702、空底粘块703、副堵头704、副电加热器705和轻质触发件706，检测基座701固定设于轴承外圈5061上，接近传感器702固定设于检测基座701上，空底粘块703贴合设于待焊筒节2上，副堵头704贯穿卡合设于空底粘块703一侧，副电加热器705固定设于空底粘块703上，轻质触发件706固定设于空底粘块703上。
如图1~图7所示，工作台1一侧固定设有工控机4，工控机4与接近传感器702电性连接。
如图4所示，环绕牵引组件5还包括牵引电机501、齿轮502、齿环503和连接弯杆505，牵引电机501固定设于工作台1上，齿轮502固定设于牵引电机501输出端上，齿环503与齿轮502啮合连接，连接弯杆505设有多组，多组连接弯杆505均固定设于齿环503与主回转件504之间，牵引电机501与工控机4电性连接。
如图1~图4所示，环绕牵引组件5左右对称设有两组，待焊筒节2左右对称设有两组并且相互贴合连接，两组待焊筒节2的接触面上设有两组焊枪3，两组焊枪3分别位于待焊筒节2的外部与内部。
如图5所示，轴承外圈5061上开设有适配于定位滚筒101的避让口5063。
如图8所示，工作台1上固定设有推入架8，推入架8上滚动卡合设有多组滚珠9，多组滚珠9均滚动贴合设于待焊筒节2下方。
具体使用时，左右两组待焊筒节2均与推入架8上的滚珠9接触，并在外力作用下推向工作台1中心，使两组待焊筒节2相互接触，完成初始定位。
径向电动伸缩杆601伸长，使空底定型罩602贴合在待焊筒节2上。暂时拔出主堵头603，并向空底定型罩602与待焊筒节2的空隙内填充熔融石蜡。在填充完毕后，装回主堵头603，等待空底定型罩602内的石蜡冷却，并与待焊筒节2形成稳定连接。同理，将熔融石蜡填充进空底粘块703与待焊筒节2的缝隙中，并装回副堵头704，等待冷却。
在焊接前，先对待焊筒节2与石蜡的连接稳定性进行检测。启动牵引电机501，牵引电机501带动齿轮502旋转，并通过齿轮502与齿环503的啮合连接带动齿环503转动，因主回转件504与齿环503之间设置有连接弯杆505，主回转件504与轴承内圈5062之间设置有连接直杆507，因此主回转件504与轴承内圈5062会与齿环503一同旋转。而主回转件504与轴承内圈5062中的蜡封包覆单元6会通过空底定型罩602中填充的石蜡带动待焊筒节2同步旋转。因空底粘块703已通过石蜡粘接在待焊筒节2上且不受外部阻力干扰，所以在牵引电机501驱动待焊筒节2转动的过程中，空底粘块703与轻质触发件706能够与待焊筒节2保持同步运行，并在每一个回转周期中都由轻质触发件706触发接近传感器702。工控机4接收接近传感器702的电信号，并对接近传感器702电信号的周期性进行评估。若在预设的检测时间内，接近传感器702电信号的周期性不满足要求，即可判断出空底定型罩602内冷却的固态石蜡与待焊筒节2未能形成良好的密封传动关系，避免了后续焊接过程中牵引电机501的驱动力不能准确地带动待焊筒节2旋转的情况出现。
在待焊筒节2与石蜡的连接稳定性检测合格后，即可将焊枪3定位在两组待焊筒节2的内坡口连接处或外坡口连接处，进行焊接（焊枪3定位在待焊筒节2内坡口连接处或外坡口连接处的具体方式为成熟的现有技术，不做赘述）。在两组待焊筒节2焊接结束后，通过主电加热器604与副电加热器705加热，即可使空底定型罩602与空底粘块703内的石蜡再度液化，从而将待焊筒节2移出工作台1上方。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种风力发电塔筒筒节焊接辅助装置，其特征在于：包括工作台（1）、待焊筒节（2）和环绕牵引组件（5），所述待焊筒节（2）位于工作台（1）上方，所述环绕牵引组件（5）设于工作台（1）上，所述环绕牵引组件（5）包括蜡封包覆单元（6）、同步检测单元（7）、主回转件（504）、副回转件（506）和连接直杆（507），所述蜡封包覆单元（6）和同步检测单元（7）均设于工作台（1）上，所述主回转件（504）和副回转件（506）与待焊筒节（2）同心设置，所述连接直杆（507）固定设于主回转件（504）和副回转件（506）之间；
所述工作台（1）前后两侧对称转动设有定位滚筒（101），两组所述定位滚筒（101）分别滚动贴合设于主回转件（504）两侧，所述副回转件（506）包括轴承外圈（5061）和轴承内圈（5062），所述轴承外圈（5061）固定设于工作台（1）上，所述轴承内圈（5062）转动设于轴承外圈（5061）内，所述连接直杆（507）设有多组，多组所述连接直杆（507）圆周阵列固定设于轴承内圈（5062）与主回转件（504）之间，所述蜡封包覆单元（6）设有两组并且分别位于轴承内圈（5062）与主回转件（504）内侧；
所述轴承内圈（5062）与主回转件（504）内侧均固定设有径向电动伸缩杆（601），所述径向电动伸缩杆（601）一端固定设有空底定型罩（602），所述空底定型罩（602）贴合设于待焊筒节（2）上，所述空底定型罩（602）一侧贯穿卡合设有主堵头（603），所述空底定型罩（602）上固定设有主电加热器（604），所述径向电动伸缩杆（601）、空底定型罩（602）、主堵头（603）和主电加热器（604）均圆周阵列设有多组，圆周阵列的多组所述径向电动伸缩杆（601）、空底定型罩（602）、主堵头（603）和主电加热器（604）构成蜡封包覆单元（6）；
所述同步检测单元（7）包括检测基座（701）、接近传感器（702）、空底粘块（703）、副堵头（704）、副电加热器（705）和轻质触发件（706），所述检测基座（701）固定设于轴承外圈（5061）上，所述接近传感器（702）固定设于检测基座（701）上，所述空底粘块（703）贴合设于待焊筒节（2）上，所述副堵头（704）贯穿卡合设于空底粘块（703）一侧，所述副电加热器（705）固定设于空底粘块（703）上，所述轻质触发件（706）固定设于空底粘块（703）上；
所述工作台（1）一侧固定设有工控机（4），所述工控机（4）与接近传感器（702）电性连接；
所述环绕牵引组件（5）还包括牵引电机（501）、齿轮（502）、齿环（503）和连接弯杆（505），所述牵引电机（501）固定设于工作台（1）上，所述齿轮（502）固定设于牵引电机（501）输出端上，所述齿环（503）与齿轮（502）啮合连接，所述连接弯杆（505）设有多组，多组所述连接弯杆（505）均固定设于齿环（503）与主回转件（504）之间，所述牵引电机（501）与工控机（4）电性连接；
所述环绕牵引组件（5）左右对称设有两组，所述待焊筒节（2）左右对称设有两组并且相互贴合连接，两组所述待焊筒节（2）的接触面上设有两组焊枪（3），两组所述焊枪（3）分别位于待焊筒节（2）的外部与内部。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电塔筒筒节焊接辅助装置，其特征在于：所述轴承外圈（5061）上开设有适配于定位滚筒（101）的避让口（5063）。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电塔筒筒节焊接辅助装置，其特征在于：所述工作台（1）上固定设有推入架（8），所述推入架（8）上滚动卡合设有多组滚珠（9），多组所述滚珠（9）均滚动贴合设于待焊筒节（2）下方。
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