CN212445530U - 一种风电叶片的芯材的自动掰块装置 - Google Patents

一种风电叶片的芯材的自动掰块装置 Download PDF

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訾克明
田丰
刘佳
冯立超
王华兵
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Abstract

本实用新型公开一种风电叶片的芯材的自动掰块装置,包括机架;芯材输送机构,包括主动辊、从动辊、输送带以及第一动力组件,主动辊与从动辊均沿纵向延伸、均以可转动的方式安装在机架上并且沿横向间距布置,输送带连接在主动辊与从动辊之间,第一动力组件设置在机架上且与主动辊传动连接;芯材弯卷机构,包括多个掰块辊以及第二动力组件,多个掰块辊均沿纵向延伸、均以可转动的方式安装在机架上并且环绕布置在输送带输出端的上下两侧,位于上侧掰块辊的外壁面与输送带的上表面之间形成供待掰块芯材卷入的进料口,位于下侧掰块辊的外壁面与输送带的下表面之间形成供待掰块芯材卷出的出料口,第二动力组件设置在机架上且与多个掰块辊传动连接。

Description

一种风电叶片的芯材的自动掰块装置
技术领域
本实用新型涉及风电叶片的芯材制造技术领域,特别涉及一种风电叶片的芯材的自动掰块装置。
背景技术
风电叶片通常包括壳体、腹板以及芯材,壳体和腹板均为内部中空结构,腹板支撑于壳体内,为了提高风机叶片的抗压缩性能和抗剪切性能,一般在风电叶片的壳体和腹板内填充芯材,并采用真空灌注工艺制作。
风电叶片常用的芯材为PVC(聚氯乙烯)泡沫、PET(聚酯)泡沫、PMI(聚酰亚胺)泡沫等人工合成的泡沫材料。
目前,芯材通常由一整块PVC泡沫板材复合一层粘布等复合基体而成,芯材的厚度为20~50mm。一般情况下,在板材远离复合基体的一侧平面进行网格状切口,即分别沿横向和纵向切口,形成多个30mm×30mm规格的芯块,每四个芯块之间形成一个十字切口,为避免切坏复合基体,因此,板材一般不切透,留有一定壁厚的薄壁,切割后的多个芯块通过底层的薄壁相互粘连。需要人工手动破坏底层的薄壁并将粘连的芯块掰开,使得相互粘连的芯块之间的间隙明显,从而在灌注树脂时,有利于增加树脂在多个芯块间的流动性,以使得最终填充后的芯材制品能够很好的适应风电叶片模具曲面。但是,由于采用人工手动逐个掰开粘连的芯块,耗时耗力,效率较低;并且人手掰芯块施加的力度或重或轻,力度不均匀,导致粘连的芯块在被掰开后外观上不整齐,质量较低。
实用新型内容
为了解决上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种掰块效率更高、形成的芯块外观质量更好的风电叶片的芯材的自动掰块装置。
为此,本实用新型提供了一种风电叶片的芯材的自动掰块装置,包括:
机架;
芯材输送机构,包括主动辊、从动辊、输送带以及第一动力组件,所述的主动辊与所述的从动辊均沿纵向延伸、均以可转动的方式安装在所述的机架上并且沿横向间距布置,所述的输送带连接在所述的主动辊与所述的从动辊之间,所述的第一动力组件设置在所述的机架上且与所述的主动辊传动连接;
芯材弯卷机构,包括多个掰块辊以及第二动力组件,多个所述的掰块辊均沿纵向延伸、均以可转动的方式安装在所述的机架上并且环绕布置在所述输送带输出端的上下两侧,位于上侧所述掰块辊的外壁面与所述输送带的上表面之间形成供待掰块芯材卷入的进料口,位于下侧所述掰块辊的外壁面与所述输送带的下表面之间形成供待掰块芯材卷出的出料口,所述的第二动力组件设置在所述的机架上且与多个所述的掰块辊传动连接。
利用本实用新型的自动掰块装置,可将已切口的待掰块芯材整体在输送带上进行输送,其中待掰块芯材带有复合基体的那一侧平面是与输送带表面摩擦接触的,相对的另一侧平面朝上,并将其横向切口线与输送带的行进方向相垂直再由输送带送入进料口,通过多个掰块辊与待掰块芯材上表面滚动摩擦接触,待掰块芯材在多个掰块辊摩擦力和弯卷作用下,其上的多个芯块之间的粘连被破坏掰开,再由出料口送出芯材,然后可将芯材转动90°角,并将其纵向切口线与输送带的行进方向垂直再次送入进料口执行二次掰块操作,从而可实现风电叶片的芯材自动掰块作业,与现有技术中采用人工手动逐个掰块的作业方式相比,本实用新型有着掰块效率更高、掰开后的芯块的外观质量更好的优点。
作为本实用新型的一个优选方案,还包括芯材引导机构,所述的芯材引导机构设置在所述的机架上且毗邻所述的出料口,所述的芯材引导机构被配置成将待掰块芯材沿靠近所述输送带输出端下表面一侧方向引导。为了使得芯材上的芯块被完全掰块,可设置芯材引导机构,引导芯材紧贴着输送带表面移动,使芯材弯卷角度较大,芯块更容易被掰开。
作为更进一步的优选方案,所述的芯材引导机构包括浮动支架、浮动辊以及弹性件,所述的浮动支架沿上下可移动的设置在所述的机架上,所述的浮动辊沿横向延伸且以可转动的方式安装在所述的浮动支架上,所述的弹性件连接在所述的浮动支架与所述的机架之间。基于弹性件的弹力作用以及浮动辊的浮动作用,使得芯材能够被浮动辊柔性、平滑地引导过渡,受到弯卷时的通过性更好。
作为本实用新型的另一个优选方案,所述掰块辊的线速度大于所述输送带的线速度。由于多个掰块辊环绕布置在输送带输出端上下两侧,因此多个掰块辊的线速度最好大于输送带的线速度,使得芯材上的芯块能够完全受到掰块辊的摩擦力作用,多个芯块之间的粘连能够容易的被掰开。
作为本实用新型的又一个优选方案,所述的主动辊与所述的从动辊之间设置有至少一个过渡辊,所述的过渡辊沿横向延伸且以可转动的方式安装在所述的机架上。设置过渡辊可使得输送带的平顺性更好。
作为本实用新型的又一个优选方案,所述输送带输出端的外圆周表面与多个所述掰块辊的外壁面之间的径向距离限定待掰块芯材的厚度。
作为本实用新型的又一个优选方案,所述的第一动力组件包括第一电机和第一皮带传动部件,所述的第一电机安装在所述的机架上,所述的第一皮带传动部件包括同轴固定在所述第一电机输出轴上的第一主动轮、同轴固定在所述主动辊上的第一从动轮以及连接在所述的第一主动轮与所述的第一从动轮之间的第一皮带。
作为本实用新型的再一个优选方案,所述的第二动力组件包括第二电机和第二皮带传动部件,所述的第二电机安装在所述的机架上,所述的第二皮带传动部件包括同轴固定在所述第二电机输出轴上的第二主动轮、同轴固定在多个所述掰块辊上的多个第二从动轮以及连接在所述的第二主动轮与多个所述的第二从动轮之间的第二皮带。
附图说明
图1是现有技术中风电叶片待掰块芯材的结构示意图;
图2是本实用新型的自动掰块装置的一个轴测图;
图3是本实用新型的自动掰块装置的另一个轴测图;
图4是图2中所示自动掰块装置的前视图;
图5是图4中沿A-A线的剖视图;
图6是图2中所示自动掰块装置的左视图;
图7是图3中B处局部放大图;
其中:100、自动掰块装置;200、待掰块芯材;201、复合基体;202、芯块;203、横向切口线;204、纵向切口线;
1、机架;
2、芯材输送机构;21、主动辊;22、从动辊;23、输送带;24、第一动力组件;241、第一电机;242、第一主动轮;243、第一从动轮;244、第一皮带;25、过渡辊;
3、芯材弯卷机构;31、掰块辊;32、第二动力组件;321、第二电机;322、第二主动轮;323、第二从动轮;324、第二皮带;33、进料口;34、出料口;
4、芯材引导机构;41、浮动支架;42、浮动辊;43、弹性件。
具体实施方式
为详细说明实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效,下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。以下实施例仅用于详细说明本实用新型,并不以任何形式限制本实用新型的保护范围。其中,以下实施例中所述的上、下、前、后、左、右方向与图2中所示的各个位置关系分别相对应,所述的横向是指左右延伸的方向,所述的纵向是指前后延伸的方向。
如图2至图3所示,自动掰块装置100包括机架1、芯材输送机构2、芯材弯卷机构3以及芯材引导机构4。
如图4至图5所示,芯材输送机构2包括主动辊21、从动辊22、输送带23以及第一动力组件24。主动辊21与从动辊22均沿横向延伸、均以可转动的方式安装在机架1上并且沿纵向间距布置,输送带23连接在主动辊21与从动辊22之间,第一动力组件24设置在机架1上且与主动辊21传动连接。具体的,第一动力组件24包括第一电机241和第一传动部件,第一电机241安装在机架1上,第一传动部件包括同轴固定在第一电机241输出轴上的第一主动轮242、同轴固定在主动辊21上的第一从动轮243以及连接在第一主动轮242与第一从动轮243之间的第一皮带244。
为了使得输送带23的平顺性更好,主动辊21与从动辊22之间设置有多个过渡辊25,各个过渡辊25沿横向延伸且以可转动的方式安装在机架1上。多个过渡辊25沿纵向间距布置,从而将输送带23平稳支撑。当然,也可仅在主、从动辊21、22之间的中间位置处设置一个过渡辊25或者输送带23的长度设计的较长时,配合设计更多个过渡辊25。
芯材弯卷机构3包括多个掰块辊31以及第二动力组件32。多个掰块辊31均沿横向延伸、均以可转动的方式安装在机架1上并且环绕布置在输送带23输出端的上下两侧,位于上侧掰块辊31的外壁面与输送带23的上表面之间形成供图1中所示待掰块芯材200卷入的进料口33,位于下侧掰块辊31的外壁面与输送带23的下表面之间形成供图1中所示待掰块芯材200卷出的出料口34,第二动力组件32设置在机架1上且与多个掰块辊31传动连接。具体的,输送带23输出端的外圆周表面与多个掰块辊31的外壁面之间的径向距离限定待掰块芯材200的厚度。第二动力组件32包括第二电机321和第二传动部件,第二电机321安装在机架1上,第二传动部件包括同轴固定在第二电机321输出轴上的第二主动轮322、同轴固定在多个掰块辊31上的多个第二从动轮323以及连接在第二主动轮322与多个第二从动轮323之间的第二皮带324。设置多个掰块辊,使得芯材在被多个掰块辊弯卷时,受力更加均匀,芯块掰开后的外观质量更好。
由于多个掰块辊31环绕布置在输送带23输出端上下两侧,为了使得芯材200上的芯块202能够完全受到掰块辊31的摩擦力作用,多个芯块之间的粘连能够容易的被掰开,多个掰块辊31的线速度最好设计成大于输送带23的线速度,可通过设定第一电机241和第二电机321的转速来实现。如此,芯材从被卷入到被卷出期间,能够良好的受到掰块辊31的摩擦力作用,芯块之间的粘连部分能够被破坏掰开,避免出现芯材上的芯块还未完全被掰开就从出料口卷出的情况。
为了使得待掰块芯材200上的芯块202被完全掰块,可设置芯材引导机构4,引导待掰块芯材200紧贴着输送带23表面移动,使待掰块芯材200弯卷角度较大,其上的芯块202更容易被掰开。如图6至图7所示,芯材引导机构4设置在机架1上且毗邻出料口34,芯材引导机构4被配置成将待掰块芯材200沿靠近输送带23输出端下表面一侧方向引导。具体的,芯材引导机构4包括浮动支架41、浮动辊42以及弹性件43。其中弹性件43可采用拉簧或弹片。具体的,机架1横向的相对两侧墙板设有沿上下延伸的腰形槽,浮动辊42沿横向延伸且其左右两端部以可转动方式安装在腰形槽内,这使得浮动辊42本身可转动之外,还能够沿上下自由浮动。浮动支架41包括固定块、浮动块以及拉簧,固定块固定连接在机架1相对两侧墙板上,拉簧连接在固定块与浮动块之间,浮动块与浮动辊42的端部连接,从而浮动辊42受拉簧弹力作用,向上移动,并在芯材卷出时,进一步弯曲芯材。
当然,除此之外,浮动支架41可沿上下可移动的设置在机架1上,浮动辊42以可转动的方式安装在浮动支架41上,弹性件43连接在浮动支架41与机架1之间。基于弹性件43的弹力作用以及浮动辊42的浮动作用,可使得待掰块芯材200能够被浮动辊42柔性、平滑地引导过渡,受到弯卷时的通过性更好。
需要说明的是,本例中,图1中所示的待掰块芯材200除了采用现有技术中已知的PVC发泡材质,还可是PET(聚酯)泡沫、PMI(聚酰亚胺)泡沫等人工合成的泡沫材料。
再结合图1、图3以及图5所示,自动掰块装置100的工作原理是这样实现的。
将已切口的待掰块芯材200整体在输送带23上进行输送,其中待掰块芯材200带有复合基体201的那一侧平面是与输送带23表面摩擦接触的,相对的另一侧平面朝上,并将其横向切口线203与输送带23的行进方向相垂直再由输送带23送入进料口33,通过多个掰块辊31与待掰块芯材200上表面滚动摩擦接触,待掰块芯材200在多个掰块辊31摩擦力和弯卷作用下,其上的多个芯块202之间的粘连被破坏掰开,再由出料口34送出芯材,然后可将芯材转动90°角,并将其纵向切口线204与输送带23的行进方向垂直再次送入进料口33执行二次掰块操作。
综上,利用本实用新型的自动掰块装置100,可实现风电叶片的芯材的自动掰块作业,与现有技术中采用人工手动逐个掰块的作业方式相比,本实用新型有着掰块效率更高、掰开后的芯块的外观质量更好的优点。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风电叶片的芯材的自动掰块装置,其特征在于,包括:
机架(1);
芯材输送机构(2),包括主动辊(21)、从动辊(22)、输送带(23)以及第一动力组件(24),所述的主动辊(21)与所述的从动辊(22)均沿横向延伸、均以可转动的方式安装在所述的机架(1)上并且沿纵向间距布置,所述的输送带(23)连接在所述的主动辊(21)与所述的从动辊(22)之间,所述的第一动力组件(24)设置在所述的机架(1)上且与所述的主动辊(21)传动连接;
芯材弯卷机构(3),包括多个掰块辊(31)以及第二动力组件(32),多个所述的掰块辊(31)均沿横向延伸、均以可转动的方式安装在所述的机架(1)上并且环绕布置在所述输送带(23)输出端的上下两侧,位于上侧所述掰块辊(31)的外壁面与所述输送带(23)的上表面之间形成供待掰块芯材卷入的进料口(33),位于下侧所述掰块辊(31)的外壁面与所述输送带(23)的下表面之间形成供待掰块芯材卷出的出料口(34),所述的第二动力组件(32)设置在所述的机架(1)上且与多个所述的掰块辊(31)传动连接。
2.根据权利要求1所述的风电叶片的芯材的自动掰块装置,其特征在于:还包括芯材引导机构(4),所述的芯材引导机构(4)设置在所述的机架(1)上且毗邻所述的出料口(34),所述的芯材引导机构(4)被配置成将待掰块芯材沿靠近所述输送带(23)输出端下表面一侧方向引导。
3.根据权利要求2所述的风电叶片的芯材的自动掰块装置,其特征在于:所述的芯材引导机构(4)包括浮动支架(41)、浮动辊(42)以及弹性件(43),所述的浮动支架(41)沿上下可移动的设置在所述的机架(1)上,所述的浮动辊(42)沿横向延伸且以可转动的方式安装在所述的浮动支架(41)上,所述的弹性件(43)连接在所述的浮动支架(41)与所述的机架(1)之间。
4.根据权利要求1所述的风电叶片的芯材的自动掰块装置,其特征在于:所述掰块辊(31)的线速度大于所述输送带(23)的线速度。
5.根据权利要求1所述的风电叶片的芯材的自动掰块装置,其特征在于:所述的主动辊(21)与所述的从动辊(22)之间设置有至少一个过渡辊(25),所述的过渡辊(25)沿横向延伸且以可转动的方式安装在所述的机架(1)上。
6.根据权利要求1所述的风电叶片的芯材的自动掰块装置,其特征在于:所述输送带(23)输出端的外圆周表面与多个所述掰块辊(31)的外壁面之间的径向距离限定待掰块芯材的厚度。
7.根据权利要求1所述的风电叶片的芯材的自动掰块装置,其特征在于:所述的第一动力组件(24)包括第一电机(241)和第一传动部件,所述的第一电机(241)安装在所述的机架(1)上,所述的第一传动部件包括同轴固定在所述第一电机(241)输出轴上的第一主动轮(242)、同轴固定在所述主动辊(21)上的第一从动轮(243)以及连接在所述的第一主动轮(242)与所述的第一从动轮(243)之间的第一皮带(244)。
8.根据权利要求1所述的风电叶片的芯材的自动掰块装置,其特征在于:所述的第二动力组件(32)包括第二电机(321)和第二传动部件,所述的第二电机(321)安装在所述的机架(1)上,所述的第二传动部件包括同轴固定在所述第二电机(321)输出轴上的第二主动轮(322)、同轴固定在多个所述掰块辊(31)上的多个第二从动轮(323)以及连接在所述的第二主动轮(322)与多个所述的第二从动轮(323)之间的第二皮带(324)。
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GR01 Patent grant
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Assignee: MARINE RESOURCES DEVELOPMENT INSTITUTE OF JIANGSU (LIANYUNGANG)

Assignor: Jiangsu Ocean University

Contract record no.: X2023980048267

Denomination of utility model: An automatic breaking device for the core material of wind turbine blades

Granted publication date: 20210202

License type: Common License

Record date: 20231128

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Assignee: MARINE RESOURCES DEVELOPMENT INSTITUTE OF JIANGSU (LIANYUNGANG)

Assignor: Jiangsu Ocean University

Contract record no.: X2023980048267

Date of cancellation: 20240726

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