CN208067740U - 风电轮毂智能装配系统 - Google Patents

Abstract

一种风电轮毂智能装配系统，包括轮毂转台、三角坐标测量仪、龙门架式轴承自动安装装置及变桨轴承转台，龙门架式轴承自动安装装置包括左右两个底座、分别设置于这两个底座上方的两个Y轴向导轨、分别设置于两个Y轴向导轨上的左右两个底架、用于驱动两个底架沿Y轴向导轨移动的Y轴向驱动机构、设置于左右两个底架上端的一个龙门架、相互正对的设置于龙门架左右两个立柱里侧的两个Z轴向导轨、分别设置于这两个Z轴向导轨上的左右两个升降座、用于驱动升降座沿Z轴向导轨移动的Z轴向驱动机构、分别通过旋转驱动机构与两个升降座连接的左右两个旋转座、连接于左右两个旋转座之间的桥板及设置于桥板前侧的机械手。它能自动完成轮毂变桨轴承的安装。

Description

风电轮毂智能装配系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电机生产设备技术领域，具体涉及一种风电轮毂智能装配系统。

背景技术

在现有技术中，变桨轴承和轮毂的装配过程需要作业人员配合行车来完成。变桨轴承装配过程通常包括起吊、调整、安装和螺栓拧紧操作。在变桨轴承安装完毕后，再在轮毂上逐一安装变桨驱动器。

然而，现有的人工配合行车完成的装配过程存在以下问题：1）起吊后的变桨轴承与轮毂法兰面存在一定夹角，安装时需多次调整变桨轴承角度，一旦发生磕碰，会影响设备质量；2）操作人员需使用辅助爬梯对螺栓逐一进行安装预拧，操作过程复杂，效率较低，且费时费力；3）操作人员在调整变桨轴承期间，存在较大安全隐患。

因此，现有技术中亟需一种能自动完成轮毂变桨轴承安装的风电轮毂智能装配系统，以提高装配质量及精度，提高工作效率，减少作业人员劳动强度，提高安全性。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种能自动完成轮毂变桨轴承安装的风电轮毂智能装配系统，以提高装配质量及精度，提高工作效率，减少作业人员劳动强度，提高安全性。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种风电轮毂智能装配系统，包括龙门架式轴承自动安装装置、轮毂转台及变桨轴承转台，所述龙门架式轴承自动安装装置包括左右两个底座、分别设置于这两个底座上方的两个Y轴向导轨、分别设置于这两个Y轴向导轨上的左右两个底架、用于驱动两个底架沿Y轴向导轨移动的Y轴向驱动机构、设置于左右两个底架上端的一个龙门架、相互正对的设置于龙门架左右两个立柱里侧的两个Z轴向导轨、分别设置于这两个Z轴向导轨上的左右两个升降座、用于驱动升降座沿Z轴向导轨移动的Z轴向驱动机构、分别通过旋转驱动机构与两个升降座连接的左右两个旋转座、连接于左右两个旋转座之间的桥板及设置于桥板前侧的机械手，左右两个所述底架分别连接于所述龙门架的左右两个立柱的下端，所述轮毂转台、所述变桨轴承转台分别位于所述龙门架的前后两侧，所述机械手与所述轮毂转台之间设置有三角坐标测量仪。

所述三角坐标测量仪的下端设置有测量仪底架，所述测量仪底架的下方设置有测量仪底座，所述测量仪底座的上方设置有伺服驱动电机、导轨、与该导轨的延伸方向一致丝杆及设置于丝杆上的丝母，测量仪底架安装于该导轨上，伺服驱动电机的动力输出轴与丝杆连接，测量仪底架与丝母连接。

所述机械手包括连接于所述桥板前侧的圆形的基盘及设置于基盘前端面的变桨轴承抓取机构，所述变桨轴承抓取机构包括均匀连接于基盘前端面的多个沿所述基盘的径向向外伸出液压卡爪。

所述机械手还包括变桨轴承螺栓安装机构，所述变桨轴承螺栓安装机构包括通过转盘轴承连接于所述基盘外圈的外齿圈、通过多个连接块均匀连接于外齿圈前端的多个气缸、设置于每个气缸前端的扭矩扳手、设置于所述基盘上的与所述外齿圈啮合的驱动齿轮及设置于所述基盘上的用于驱动所述驱动齿轮转动的伺服驱动电机。

所述机械手与所述桥板之间设置有机械手X轴向位置调节机构，所述机械手X轴向位置调节机构包括设置于所述桥板前端面的X轴向导轨上、X轴向滚珠丝杠及与所述X轴向滚珠丝杠的丝杆连接的伺服驱动电机，所述基盘的后端面设置有滑块，所述基盘通过所述滑块与所述X轴向导轨连接，所述X轴向滚珠丝杠的丝母与所述基盘连接。

所述机械手与所述桥板之间还设置有机械手位置锁紧机构，所述机械手位置锁紧机构包括连接于所述桥板后端面的锁紧气缸及连接于该锁紧气缸的活塞杆前端的锁紧滑块，所述基盘的后端面设置有X轴向滑槽，所述桥板设置有通孔，所述锁紧气缸的活塞杆穿过该通孔向所述桥板前侧伸出，所述锁紧滑块位于所述X轴向滑槽内。

所述Y轴向驱动机构包括伺服驱动电机、与伺服驱动电机的动力输出端连接的Y轴向丝杆及设置于Y轴向丝杆上的丝母，该丝母与所述底架连接。

所述Z轴向驱动机构包括伺服驱动电机、与伺服驱动电机的动力输出端连接的Z轴向丝杆及设置于Z轴向丝杆上的丝母，该丝母与所述升降座连接。

所述旋转驱动机构包括外齿圈转盘轴承、与外齿圈转盘轴承的外齿圈啮合的齿轮及安装于所述旋转座的用于驱动齿轮转动的伺服驱动电机，所述升降座与所述外齿圈转盘轴承的外齿圈连接，所述旋转座与所述转盘轴承的内圈连接。

还包括围设于所述龙门架式轴承自动安装装置、所述轮毂转台及所述变桨轴承转台外侧的一圈防护网，该防护网设置有门。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能自动完成轮毂变桨轴承的安装，它能提高装配质量及精度，提高工作效率，减少作业人员劳动强度，提高安全性。，提升工作效率，提高装配安全性。

附图说明

图1是本实用新型使用状态的第一视角立体结构示意图；

图2是本实用新型使用状态的第二视角立体结构示意图。

在图中：1-龙门架；2-底架；3-底座；4-Z轴向导轨；5-升降座；6-旋转座；7-桥板；8-X轴向导轨；9-基盘；10-液压卡爪；11-外齿圈；12-扭矩扳手；13-气缸；14-驱动齿轮；15-锁紧气缸；16-锁紧滑块；17-爬梯；18-三角坐标测量仪；19-测量仪底座；20-测量仪底架；21-轮毂转台；22-变桨轴承转台；23-防护网。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作详细描述。

如图1、图2所示，一种风电轮毂智能装配系统，包括龙门架式轴承自动安装装置、轮毂转台21及变桨轴承转台22，龙门架式轴承自动安装装置包括左右两个底座3、分别设置于这两个底座3上方的两个Y轴向导轨、分别设置于这两个Y轴向导轨上的左右两个底架2、用于驱动两个底架2沿Y轴向导轨移动的Y轴向驱动机构、设置于左右两个底架2上端的一个龙门架1、相互正对的设置于龙门架1左右两个立柱里侧的两个Z轴向导轨4、分别设置于这两个Z轴向导轨4上的左右两个升降座5、用于驱动升降座5沿Z轴向导轨4移动的Z轴向驱动机构、分别通过旋转驱动机构与两个升降座5连接的左右两个旋转座6、连接于左右两个旋转座6之间的桥板7及设置于桥板7前侧的机械手，左右两个底架2分别连接于龙门架1的左右两个立柱的下端，轮毂转台21、变桨轴承转台22分别位于龙门架1的前后两侧，机械手与轮毂转台21之间设置有三角坐标测量仪18。

其中，变桨轴承转台22包括基座、通过内齿圈转盘轴承连接于基座上的转动座及设置于基座内的减速电机，基座与内齿圈转盘轴承的外圈连接，转动座与内齿圈转盘轴承的内齿圈连接，减速电机的动力输出端与内齿圈转盘轴承的内齿圈之间连接有齿轮机构，减速电机可驱动转动座带着转动座上的变桨轴承转动。轮毂转台21包括轮毂安装转位台及设置于轮毂安装转位台上端的轮毂托架，轮毂安装转位台可带动轮毂托架及轮毂托架上的轮毂转动。

工作时，将变浆轴承吊装于机械手后侧的变桨轴承转台22上，并将变浆轴承转动至与轮毂的螺栓孔位对应的方位，向变浆轴承的螺栓孔内放置螺栓。将轮毂吊装于轮毂转台21上，使轮毂的变桨轴承安装位转至正对龙门架1的位置。龙门架1在Y轴向驱动机构的驱动下沿Y轴向导轨向后移动，旋转驱动机构使得旋转座6带动桥板7旋转90度，使机械手正对变桨轴承，Z轴向驱动机构驱动桥板7沿Z轴向导轨4向下移动，使机械手接触并抓起变桨轴承，Z轴向驱动机构驱动桥板7及机械手沿Z轴向导轨4向上移动，旋转驱动机构使得旋转座6带动桥板7及机械手反向旋转90度，使机械手及变桨轴承正对轮毂转台21上的轮毂安装面，龙门架1在Y轴向驱动机构的驱动下沿Y轴向导轨向前移动，使机械手将变桨轴承搬动至轮毂安装面。在安装变浆轴承的过程中，机械手前侧的三角坐标测量仪18用于检测变浆轴承的位置是否正确，以保证装配精度。之后由机械手完成变桨轴承的安装。为了便于维修及安装，龙门架1的左右两侧还设置有爬梯17。

三角坐标测量仪18的下端设置有测量仪底架20，测量仪底架20的下方设置有测量仪底座19，测量仪底座19的上方设置有伺服驱动电机、导轨、与该导轨的延伸方向一致丝杆及设置于丝杆上的丝母，测量仪底架20安装于该导轨上，伺服驱动电机的动力输出轴与丝杆连接，测量仪底架20与丝母连接。三角坐标测量仪18的X轴向位置可由伺服驱动电机调节。

机械手包括连接于桥板7前侧的圆形的基盘9及设置于基盘9前端面的变桨轴承抓取机构，变桨轴承抓取机构包括均匀连接于基盘9前端面的多个沿基盘9的径向向外伸出液压卡爪10。抓取变桨轴承时，这些液压卡爪10沿着基盘9的径向向外伸出，撑在变桨轴承的内孔上，将变桨轴承抓起。

机械手还包括变桨轴承螺栓安装机构，变桨轴承螺栓安装机构包括通过转盘轴承连接于基盘9外圈的外齿圈11、通过多个连接块均匀连接于外齿圈11前端的多个气缸13、设置于每个气缸13前端的扭矩扳手12、设置于基盘9上的与外齿圈11啮合的驱动齿轮14及设置于基盘9上的用于驱动驱动齿轮14转动的伺服驱动电机。安装变桨轴承时，气缸13动作，使扭矩扳手12与螺栓头接触，扭矩扳手12拧紧螺栓。之后，伺服驱动电机使驱动齿轮14带动外齿圈11转动，使扭矩扳手12正对未拧紧螺栓，气缸13动作，使扭矩扳手12与螺栓头接触，扭矩扳手12拧紧螺栓。这样，使液压扳手依次锁紧变桨轴承上的所有螺栓。

机械手与桥板7之间设置有机械手X轴向位置调节机构，机械手X轴向位置调节机构包括设置于桥板7前端面的X轴向导轨8上、X轴向滚珠丝杠及与X轴向滚珠丝杠的丝杆连接的伺服驱动电机，基盘9的后端面设置有滑块，基盘9通过滑块与X轴向导轨8连接，X轴向滚珠丝杠的丝母与基盘9连接。机械手X轴向位置调节机构用于调整机械手的X轴向位置，使机械手的位置与变桨轴承转台22、轮毂转台21相互正对。

机械手与桥板7之间还设置有机械手位置锁紧机构，机械手位置锁紧机构包括连接于桥板7后端面的锁紧气缸15及连接于该锁紧气缸15的活塞杆前端的锁紧滑块16，基盘9的后端面设置有X轴向滑槽，桥板7设置有通孔，锁紧气缸15的活塞杆穿过该通孔向桥板7前侧伸出，锁紧滑块16位于X轴向滑槽内。当通过机械手X轴向位置调节机构调整好机械手的X轴向位置后，通过锁紧气缸15及锁紧滑块16锁紧机械手的位置。由于锁紧滑块16位于X轴向滑槽内，机械手位置锁紧机构不会影响机械手X轴向位置调节机构的正常工作。

在本实用新型中，Y轴向驱动机构包括伺服驱动电机、与伺服驱动电机的动力输出端连接的Y轴向丝杆及设置于Y轴向丝杆上的丝母，该丝母与底架2连接。

Z轴向驱动机构包括伺服驱动电机、与伺服驱动电机的动力输出端连接的Z轴向丝杆及设置于Z轴向丝杆上的丝母，该丝母与升降座5连接。

旋转驱动机构包括外齿圈11转盘轴承、与外齿圈11转盘轴承的外齿圈11啮合的齿轮及安装于旋转座6的用于驱动齿轮14转动的伺服驱动电机，升降座5与外齿圈11转盘轴承的外齿圈11连接，旋转座6与转盘轴承的内圈连接。

本实用新型还包括围设于龙门架式轴承自动安装装置、轮毂转台21及变桨轴承转台22外侧的一圈防护网23，以进一步提高安全性，该防护网23设置有门。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种风电轮毂智能装配系统，其特征在于：所述风电轮毂智能装配系统包括龙门架式轴承自动安装装置、轮毂转台及变桨轴承转台，所述龙门架式轴承自动安装装置包括左右两个底座、分别设置于这两个底座上方的两个Y轴向导轨、分别设置于这两个Y轴向导轨上的左右两个底架、用于驱动两个底架沿Y轴向导轨移动的Y轴向驱动机构、设置于左右两个底架上端的一个龙门架、相互正对的设置于龙门架左右两个立柱里侧的两个Z轴向导轨、分别设置于这两个Z轴向导轨上的左右两个升降座、用于驱动升降座沿Z轴向导轨移动的Z轴向驱动机构、分别通过旋转驱动机构与两个升降座连接的左右两个旋转座、连接于左右两个旋转座之间的桥板及设置于桥板前侧的机械手，左右两个所述底架分别连接于所述龙门架的左右两个立柱的下端，所述轮毂转台、所述变桨轴承转台分别位于所述龙门架的前后两侧，所述机械手与所述轮毂转台之间设置有三角坐标测量仪。

2.根据权利要求1所述的风电轮毂智能装配系统，其特征在于：所述三角坐标测量仪的下端设置有测量仪底架，所述测量仪底架的下方设置有测量仪底座，所述测量仪底座的上方设置有伺服驱动电机、导轨、与该导轨的延伸方向一致丝杆及设置于丝杆上的丝母，测量仪底架安装于该导轨上，伺服驱动电机的动力输出轴与丝杆连接，测量仪底架与丝母连接。

3.根据权利要求1所述的风电轮毂智能装配系统，其特征在于：所述机械手包括连接于所述桥板前侧的圆形的基盘及设置于基盘前端面的变桨轴承抓取机构，所述变桨轴承抓取机构包括均匀连接于基盘前端面的多个沿所述基盘的径向向外伸出液压卡爪。

4.根据权利要求3所述的风电轮毂智能装配系统，其特征在于：所述机械手还包括变桨轴承螺栓安装机构，所述变桨轴承螺栓安装机构包括通过转盘轴承连接于所述基盘外圈的外齿圈、通过多个连接块均匀连接于外齿圈前端的多个气缸、设置于每个气缸前端的扭矩扳手、设置于所述基盘上的与所述外齿圈啮合的驱动齿轮及设置于所述基盘上的用于驱动所述驱动齿轮转动的伺服驱动电机。

5.根据权利要求4所述的风电轮毂智能装配系统，其特征在于：所述机械手与所述桥板之间设置有机械手X轴向位置调节机构，所述机械手X轴向位置调节机构包括设置于所述桥板前端面的X轴向导轨上、X轴向滚珠丝杠及与所述X轴向滚珠丝杠的丝杆连接的伺服驱动电机，所述基盘的后端面设置有滑块，所述基盘通过所述滑块与所述X轴向导轨连接，所述X轴向滚珠丝杠的丝母与所述基盘连接。

6.根据权利要求5所述的风电轮毂智能装配系统，其特征在于：所述机械手与所述桥板之间还设置有机械手位置锁紧机构，所述机械手位置锁紧机构包括连接于所述桥板后端面的锁紧气缸及连接于该锁紧气缸的活塞杆前端的锁紧滑块，所述基盘的后端面设置有X轴向滑槽，所述桥板设置有通孔，所述锁紧气缸的活塞杆穿过该通孔向所述桥板前侧伸出，所述锁紧滑块位于所述X轴向滑槽内。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的风电轮毂智能装配系统，其特征在于：所述Y轴向驱动机构包括伺服驱动电机、与伺服驱动电机的动力输出端连接的Y轴向丝杆及设置于Y轴向丝杆上的丝母，该丝母与所述底架连接。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的风电轮毂智能装配系统，其特征在于：所述Z轴向驱动机构包括伺服驱动电机、与伺服驱动电机的动力输出端连接的Z轴向丝杆及设置于Z轴向丝杆上的丝母，该丝母与所述升降座连接。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的风电轮毂智能装配系统，其特征在于：所述旋转驱动机构包括外齿圈转盘轴承、与外齿圈转盘轴承的外齿圈啮合的齿轮及安装于所述旋转座的用于驱动齿轮转动的伺服驱动电机，所述升降座与所述外齿圈转盘轴承的外齿圈连接，所述旋转座与所述转盘轴承的内圈连接。

10.根据权利要求1-6中任意一项所述的风电轮毂智能装配系统，其特征在于：还包括围设于所述龙门架式轴承自动安装装置、所述轮毂转台及所述变桨轴承转台外侧的一圈防护网，该防护网设置有门。