CN209319550U - 风电叶片叶根端面打磨设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风电叶片叶根端面打磨设备，包括机架、支撑机构、回转机构、回转驱动机构以及打磨机构。支撑机构安装在机架上；回转机构包括环形外圈以及设置在环形外圈内并与环形外圈同心设置的环形内圈，环形外圈固定连接于机架，环形内圈可转动连接于环形外圈，在环形内圈的内侧设置有内齿；回转驱动机构安装在机架上，回转驱动机构包括与环形内圈的内齿啮合的主动齿轮以及驱动主动齿轮转动的回转电机；打磨机构固定连接于环形内圈，并可随环形内圈转动。

Description

风电叶片叶根端面打磨设备

技术领域

本实用新型总体来说涉及一种打磨设备，具体而言，涉及一种风电叶片叶根端面打磨设备。

背景技术

风电叶片大部分都是选用玻璃纤维增强环氧树脂作为主要材料，真空浇注成型。在叶片裁切过程中，由于材料中含有布层，无法保证叶片裁切处的齐整，导致叶片根部端面参差不齐。

现有技术中，采用打磨设备对裁切后的叶片根部端面打磨。但现有的打磨设备中，由于旋转大臂重量较大，在传统的主轴与轴承的传动方式中，轴承承受倾覆载荷过大，易造成旋转大臂动平衡效果不佳，长期下来易导致主轴与旋转大臂平面不垂直，造成打磨后的叶片叶根端面平面度不达标。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种旋转大臂动平衡效果佳的风电叶片叶根端面打磨设备。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种风电叶片叶根端面打磨设备，包括机架、支撑机构、回转机构、回转驱动机构以及打磨机构。支撑机构安装在所述机架上；所述回转机构包括环形外圈以及设置在所述环形外圈内并与所述环形外圈同心设置的环形内圈，所述环形外圈固定连接于所述机架，所述环形内圈可转动连接于所述环形外圈，在所述环形内圈的内侧设置有内齿；回转驱动机构安装在所述机架上，所述回转驱动机构包括与所述环形内圈的所述内齿啮合的主动齿轮以及驱动所述主动齿轮转动的回转电机；打磨机构固定连接于所述环形内圈，并可随所述环形内圈转动。

根据本实用新型的一实施方式，所述机架包括相对设置的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板通过多根连接杆连接。

根据本实用新型的一实施方式，所述回转机构安装在所述第一固定板，所述支撑机构安装在所述第二固定板。

根据本实用新型的一实施方式，在所述环形外圈和所述环形内圈的圆心处，设置有定心轴，所述定心轴的一端连接于所述第一固定板，另一端连接于所述打磨机构。

根据本实用新型的一实施方式，还包括轴座，安装在所述第一固定板，所述轴座的轴心线与所述环形内圈的圆心对齐。

根据本实用新型的一实施方式，两个所述固定板为圆盘。

根据本实用新型的一实施方式，所述第一固定板还包括相反设置的第一安装面和第二安装面，所述主动齿轮位于所述第一安装面一侧。

根据本实用新型的一实施方式，所述打磨机构包括旋转大臂以及位于所述旋转大臂端部的打磨单元，所述旋转大臂固定连接于所述环形内圈，且所述旋转大臂的旋转中心与所述环形内圈的圆心对齐。

根据本实用新型的一实施方式，所述打磨单元为两个，分别设置在所述旋转大臂的两端，每一所述打磨单元到所述旋转大臂的旋转中心的距离相等。

根据本实用新型的一实施方式，所述支撑机构可支撑在所述叶片叶根内，所述打磨设备还包括安装在所述支撑机构上的测量单元，用于测量所述支撑机构的端部与所述叶片叶根内圆的距离。

由上述技术方案可知，本实用新型的风电叶片叶根端面打磨设备的优点和积极效果在于：

本实用新型的回转机构包括环形外圈以及带内齿的环形内圈，环形内圈可在环形外圈内转动。打磨机构固定连接在环形内圈，回转驱动机构驱动环形内圈转动，进而带动打磨机构旋转打磨。与现有技术中的主轴与轴承配合的传统传动方式，本实用新型的回转机构既可承受轴向力和径向力，还能够承受打磨机构带来的倾覆力矩，保证了打磨机构的动平衡效果，有效提高了叶根端面的打磨质量。

另外，通过在环形内圈的圆心处设置定心轴，定心轴一端固定连接于打磨机构，另一端转动连接于第一固定板。在打磨过程中，一方面，定心轴保证了旋转大臂的旋转中心与叶片内圆的轴线时刻重合。另一方面，定心轴可减轻环形内圈与主动齿轮之间的作用力，避免啮合处的齿轮发生磨损。再一方面，由于主动主轮与环形内圈在长期工作时，啮合处的齿轮可能发生意外磨损，发生旋转大臂突然倾斜的情况。当齿轮磨损发生时，定心轴可防止旋转大臂突然倾斜，造成的叶根端面严重不达标。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示出本实用新型一实施方式中风电叶片叶根端面打磨设备的立体图；

图2示出本实用新型一实施方式中回转机构的示意图；

图3示出本实用新型一实施方式中打磨机构的俯视图；

图4示出本实用新型一实施方式中支撑机构的驱动装置的立体图；

图5示出本实用新型一实施方式中支撑机构的支撑杆和转盘的立体图；

图6示出本实用新型一实施方式中风电叶片叶根端面打磨设备安装在风电叶片叶根内圆的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、支撑机构；11、支撑杆；111、滑动部；112、安装部；113、胶垫；12、转盘；121、导向部；13、锁紧螺母；14、固定块；15、丝杠；151、丝杠座；16、连接部；17、齿轮；171、齿条；18、传动轴；2、回转机构；21、环形外圈；211、螺钉孔；22、环形内圈；221、内齿；23、定心轴；24、轴座；25、回转外壳；3、打磨机构；31、旋转大臂；32、连接筋；33、封盖； 34、打磨单元；341、打磨电机；342、砂轮；343、进给模块；3431、进给电机；3432、进给丝杠；3433、滑块；4、机架；41、第一固定板；411、第一安装面；412、第二安装面；42、第二固定板；421、第三安装面；422、第四安装面；43、连接杆；5、回转驱动机构；51、主动齿轮；52、回转电机；53、主动轴；6、叶片内圆。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“顶”、“底”等也作具有类似含义。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/ 等；用语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施例作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互结合。

请参阅图1，本实用新型提供的风电叶片叶根端面打磨设备包括支撑机构1、回转机构2、打磨机构3、回转驱动机构5以及机架4。

请同时参阅图1和图2，上述的回转机构2安装在机架4上，回转机构2包括环形外圈21以及设置在环形外圈21内并与环形外圈21同心设置的环形内圈22。环形外圈21固定连接于机架4，举例来说，环形外圈21 的周向边缘处可以设置有多个螺钉孔211，螺钉穿过螺钉孔211将环形外圈21固定于机架4。环形内圈22具有一圈内齿221，并可转动连接于环形外圈21，例如可在环形内圆22和环形外圈21之间设置多个滚动体，滚动体可以是圆珠、圆辊等。

回转驱动机构5固定连接于机架4，回转驱动机构5包括与环形内圈 22的内齿221啮合的主动齿轮51以及驱动主动齿轮51转动的回转电机52。主动齿轮51可通过内齿221驱动环形内圈22转动。

打磨机构3固定连接于环形内圈22，并可随环形内圈22转动，对风电叶片叶根端面进行打磨。

本实用新型提供的风电叶片叶根端面打磨设备，在使用时，如图6所示，支撑机构1支撑在叶片内圆6的内部，回转机构2通过机架4连接于支撑机构1，使得回转机构2悬空并向外延伸，打磨机构3连接于回转机构2的环形内圈22。主动齿轮51通过内齿221驱动环形内圈22转动，从而带动打磨机构3沿着叶片叶根端面打磨。相比现有技术中的主轴与轴承的传动方式，本实用新型的环形内圈22通过滚动体转动连接于环形外圈 21，并将动力传递至打磨机构3。这样的结构设计，使得环形内圈22和环形外圈21可同时承受轴向力、径向力以及倾覆力矩，保证了打磨机构3的动平衡效果，有效提高了叶根端面的打磨质量。

下面对本实用新型提供的风电叶片叶根端面打磨设备的各组成部分进行详细说明。

请参阅图1，机架4包括第一固定板41和第二固定板42，第一固定板 41与第二固定板42相对设置，在第一固定板41和第二固定板42之间设置有多根连接杆43。本实用新型的打磨设备在工作时，第一固定板41和第二固定板42可以是与叶片内圆6轴线垂直的，相应的，多根连接杆43可以是与叶片内圆6轴线平行的。

第一固定板41包括第二安装面412以及位于第二安装面412的相反面的第一安装面411。多根连接杆43固定连接在第二安装面412，例如可以通过焊接。回转机构2安装在第一安装面411，具体来说，回转机构2的环形外圈21固定连接在第一安装面411。

应当理解的是，本实用新型不对连接杆43的数量作特别的限定，本领域的技术人员可根据设计需要来确定连接杆43的具体数量，例如四根、六根或八根等。

进一步地，如图2所示，在环形外圈21和环形内圈22的圆心处，设置有定心轴23，定心轴23的一端转动连接于第一固定板41，另一端固定连接于打磨机构3，例如通过焊接。

具体来说，定心轴23与第一固定板41的连接处，可以是在连接处设置有轴座24，轴座24固定连接在第一固定板41，例如通过螺钉连接。定心轴23穿过轴座24，转动连接于第一固定板41的第一安装面411。当然，也可以采用其他方式，在此不再详细说明。

在打磨过程中，一方面，定心轴23保证了旋转大臂31的旋转中心与叶片内圆6的轴线时刻重合。另一方面，定心轴23可减轻环形内圈22与主动齿轮51之间的作用力，避免啮合处的齿轮发生磨损。再一方面，由于主动主轮与环形内圈22在长期工作时，啮合处的齿轮可能发生意外磨损，发生旋转大臂31突然倾斜的情况。当齿轮磨损发生时，定心轴23可防止旋转大臂31突然倾斜，造成的叶根端面严重不达标。

进一步地，第一固定板41可以为圆盘，环形外圈21的直径可以是与第一固定板41的直径相等。换句话说，环形外圈21的外轮廓与第一固定板41的外轮廓对齐。这样的结构设计，使得回转机构2安装在机架4的第一固定板41上更紧凑，便于储存和运输。同时，圆盘相比其他形状，更容易加工，减小了加工难度，从而降低了加工成本。当然，如图2所示，环形外圈21的直径也可以是小于第一固定板41的直径，从而设置在回转外壳25内。

进一步地，第一固定板41与第二固定板42的形状相同。这样使得本实用新型的打磨设备拆卸后的部件存储更方便，而且更节省存储空间。

进一步地，上述的回转驱动机构5还包括安装在第二安装面412的回转电机52，回转电机52通过主动轴53将动力传递至主动齿轮51，主动齿轮 51位于第一安装面411，且与环形内圈22的内齿221相啮合。在打磨过程中，主动齿轮51将动力传递至环形内圈22，由于动力是从小齿轮传递至大齿圈，使得环形内圈22转速平稳缓慢，进而保证了打磨机构3的打磨质量。

进一步地，打磨机构3包括旋转大臂31以及位于旋转大臂31端部的打磨单元34。旋转大臂31的旋转中心与叶片内圆6的轴线对齐，换句话说，打磨单元34与旋转大臂31的旋转中心之间的距离等于叶片内圆6的半径。另外，定心轴23的一端与环形内圈22的圆心重合，定心轴23的另一端固定连接在旋转大臂31的中心处，使得旋转大臂31的旋转中心、定心轴23、环形内圈22的圆心以及叶片内圆6的轴线重合。

进一步地，如图3所示，旋转大臂31与环形内圈22之间还设置有封盖 33和连接筋32。封盖33固定连接于环形内圈22，例如通过螺钉连接。定心轴23穿过封盖33，连接于旋转大臂31的中心处。

在本实施例中，不对连接筋32的具体数量作特别限定，为了方便说明，以两个连接筋32来进行示意性说明。

两个连接筋32设置在封盖33与旋转大臂31之间，例如通过焊接分别固定连接筋32的两端于封盖33和旋转大臂31。两个连接筋32距离定心轴23 的距离可以是相等的。在环形内圆与旋转大臂31之间增加封盖33，可防止外界灰尘进入回转机构2内，影响回转机构2的正常运转。

进一步地，本实用新型的打磨单元34的数量可以为两个，分别设置在旋转大臂31的两端部。两个打磨单元34保证了旋转大臂31的两端重量相同，进而确保了旋转大臂31在工作过程中的动平衡效果。

具体的，每一打磨单元34包括打磨电机341、砂轮342以及进给模块343。打磨电机341驱动砂轮342进行打磨，进给模块343通过驱动滑块3433使砂轮342逐步靠近叶片叶根端面。进给模块343包括进给丝杠3432、滑块3433 以及进给电机3431，打磨电机341和砂轮342设置在滑块3433上，进给丝杠3432可以带动滑动靠近或远离叶片方向运动。

具体的，可先通过测量叶根端面需打磨的距离，从而确定进给模块343 的进给速度和进给距离，进给电机3431驱动进给丝杠3432转动，进而带动滑块3433向叶根端面进给。

进一步地，第二固定板42包括第三安装面421以及位于第三安装面421 的相反面的第四安装面422。上述的支撑机构1安装在第二固定板42上。

支撑机构1包括至少三根支撑杆11以及转盘12。在本实用新型的其他实施例中，当叶片内圆6的直径很大时，为了保证支撑机构1的支撑稳定性，支撑杆11的数量还可以是四根、五根或多根，本领域的普通技术人员，可根据设计需要确定支撑杆11的数量。为了便于下述说明，以三根支撑杆11来进行示意性说明。

三根支撑杆11可滑动地安装在第二固定板42上。具体来说，第二固定板42上设置有与支撑杆11数量相同的固定块14，固定块14上开有凹槽，支撑杆11上设置有可容纳于凹槽内的滑轨，支撑杆11通过滑轨在凹槽内滑动而向外或向内的方向滑动。此处的向外方向是指支撑杆11远离叶片内圆6 圆心方向，向内方向是指支撑杆11靠近叶片内圆6圆心方向。当然，支撑杆 11上也可以设置有凹槽，固定块14上设置可容纳于凹槽内的滑轨。

应当理解的是，本领域的技术人员可以采用本领域的常用方法使得支撑杆11可滑动地安装在第二固定板42上，例如，支撑杆11上开有长通孔，固定块14上设置有可穿过上述长通孔并沿长通孔移动的凸台。

请继续参阅图4，每根支撑杆11的一端设置有滑动部111，另一端用于与叶片内圆6抵接。转盘12安装在第二固定板42上，在本实施例中，转盘 12与三根支撑杆11安装在第二固定板42的同一侧。转盘12上设置有与支撑杆11数量相同的导向部121，在本实施例中，转盘12设置有三个导向部 121。当转盘12转动时，滑动部111可沿导向部121移动，并且滑动部111 沿着导向部121逐渐远离或靠近转盘12的旋转中心。换句话说，滑动部111 在导向部121移动的运动轨迹上的点与转盘12旋转中心之间的距离是逐渐增大或减小的，进一步说，运动轨迹上两端点距离转盘12旋转中心之间的距离差，决定了支撑杆11的滑动距离。

本实用新型的支撑机构1的支撑动作具体为，当转盘12转动时，导向部 121带动滑动部111在其轨迹范围内移动，从而驱动支撑杆11滑动地向外移动，直至抵接叶片内圆6。支撑机构1的收缩动作与支撑动作相反，在此不再详细说明。

相比现有技术，本实用新型提供的风电叶片叶根端面打磨设备，通过转动转盘12即可驱动三根支撑杆11同步向外扩张，有效节省了支撑机构1的安装时间。同时，三根支撑杆11统一控制收缩与扩张，且收缩与扩张的长度相同，防止单根支撑杆11的长度过长或过短，保证了打磨设备的旋转中心与叶片内圆6轴心线重合。

进一步地，如图4所示，导向部121可以为弧形腰孔，滑动部111可以为压力辊，压力辊可转动连接于支撑杆11。当转动转盘12后，压力辊可沿弧形腰孔滚动，使得转盘12驱动支撑杆11更加顺畅，防止出现意外卡滞。

当然，本领域的普通技术人员也可以采用本领域的常用方式使得滑动部 111可沿导向部121移动，例如，如上述支撑杆11与固定块14的滑动方式，在此不再赘述。

进一步地，如图4所示，每一支撑杆11的远离滑动部111的一端设置有安装部112，在安装部112上设置有至少一个胶垫113。应当理解的是，本领域的技术人员可根据具体设计需要选择安装部112的具体结构，在此不作特别限定。

当三根支撑杆11抵接叶片内圆6时，胶垫113介于安装部112和叶片内圆6之间，由于胶垫113被持续压缩，胶垫113内部的弹性势能转化为了胶垫113对叶片内圆6的支撑力，使得支撑机构1的支撑稳定性更加牢固。

进一步地，在本实施例中，支撑杆11的数量可以为三根，且相邻两根支撑杆11之间的夹角呈120度。三根支撑杆11均匀设置在第二固定板42上，使得支撑杆11给予叶片内圆6的支撑力均匀稳定。

进一步地，支撑机构1还包括传动组件，用于驱动上述转盘12转动，传动组件安装在第四安装面422。支撑机构1还包括传动轴18，传动轴18贯穿第二固定板42，一端固定连接于转盘12，一端传动连接于传动组件。具体来说，转盘12可安装轴套并通过锁紧螺母13固定于传动轴18。

进一步地，如图5所示，传动组件包括丝杠15、丝杠座151、齿条171 以及齿轮17，传动组件还包括连接部16，连接部16可滑动地安装在第四安装面422，齿轮17固定连接于传动轴18，齿条171固定连接于连接部16，丝杠座151固定连接于连接部16。

具体来说，电机带动丝杠15转动，丝杠15带动丝杠座151横向移动，丝杠座151带动连接部16在第二固定板42的第四安装面422上滑动，进而带动齿条171横向移动，从而驱动齿轮17转动，最终驱动转盘12的转动。当支撑杆11抵接叶片内圆6后，由于丝杠15具有自锁功能，使得支撑机构 1形成有效的机械自锁，防止支撑杆11的意外收缩。

当然，支撑机构1还可以是三角支撑架。举例来说，三角支撑架可以包括三根杆，三根杆的一端固定连接在第二固定板上，三根杆之间的夹角可以呈120度。每根杆的另一端可以螺纹连接支撑抓，通过旋转支撑抓，调节支撑抓与杆的整体长度，以适应不同尺寸的叶片内圆6。当然，支撑抓还可以通过卡接的方式连接于杆。

另外，在本实用新型的其他实施方式中，支撑机构1还可以是设置在叶片内圆6外部且与地面接触，回转机构2、打磨机构3和机架4等安装在支撑机构1的上部，使得支撑机构1能够支撑起上述机构靠近叶片叶根端面，进而实现打磨。

进一步地，支撑机构1还包括测量单元，测量单元可以包括红外测距装置，红外测距装置测量支撑杆11顶端与叶片内圆6之间的距离并反馈给PLC， PLC根据反馈的距离计算出需要放入的胶垫113数量。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。

Claims (10)

1.一种风电叶片叶根端面打磨设备，其特征在于，包括：

机架；

支撑机构，安装在所述机架上；

回转机构，所述回转机构包括环形外圈以及设置在所述环形外圈内并与所述环形外圈同心设置的环形内圈，所述环形外圈固定连接于所述机架，所述环形内圈可转动连接于所述环形外圈，在所述环形内圈的内侧设置有内齿；

回转驱动机构，安装在所述机架上，所述回转驱动机构包括与所述环形内圈的所述内齿啮合的主动齿轮以及驱动所述主动齿轮转动的回转电机；

打磨机构，固定连接于所述环形内圈，并可随所述环形内圈转动。

2.根据权利要求1所述的风电叶片叶根端面打磨设备，其特征在于，所述机架包括相对设置的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板通过多根连接杆连接。

3.根据权利要求2所述的风电叶片叶根端面打磨设备，其特征在于，所述回转机构安装在所述第一固定板，所述支撑机构安装在所述第二固定板。

4.根据权利要求2所述的风电叶片叶根端面打磨设备，其特征在于，在所述环形外圈和所述环形内圈的圆心处，设置有定心轴，所述定心轴的一端连接于所述第一固定板，另一端连接于所述打磨机构。

5.根据权利要求4所述的风电叶片叶根端面打磨设备，其特征在于，还包括轴座，安装在所述第一固定板，所述轴座的轴心线与所述环形内圈的圆心对齐。

6.根据权利要求2所述的风电叶片叶根端面打磨设备，其特征在于，两个所述固定板为圆盘。

7.根据权利要求2-6任一项所述的风电叶片叶根端面打磨设备，其特征在于，所述第一固定板还包括相反设置的第一安装面和第二安装面，所述主动齿轮位于所述第一安装面一侧。

8.根据权利要求1-6任一项所述的风电叶片叶根端面打磨设备，其特征在于，所述打磨机构包括旋转大臂以及位于所述旋转大臂端部的打磨单元，所述旋转大臂固定连接于所述环形内圈，且所述旋转大臂的旋转中心与所述环形内圈的圆心对齐。

9.根据权利要求8所述的风电叶片叶根端面打磨设备，其特征在于，所述打磨单元为两个，分别设置在所述旋转大臂的两端，每一所述打磨单元到所述旋转大臂的旋转中心的距离相等。

10.根据权利要求1-6任一项所述的风电叶片叶根端面打磨设备，其特征在于，所述支撑机构可支撑在所述叶片叶根内，所述打磨设备还包括安装在所述支撑机构上的测量单元，用于测量所述支撑机构的端部与所述叶片叶根内圆的距离。