CN220971511U - 一种风电叶片根横槽切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风电叶片根横槽切割装置，该风电叶片根横槽切割装置包括：底座、升降机构、进给机构、切割机构、连接机构和旋转工作台；升降机构设置在底座上；进给机构，可升降地滑动连接在升降机构上；切割机构，设置在进给机构上，并随进给机构移动；连接机构，连接切割机构和进给机构；其中，切割机构和进给机构通过连接机构连接；可以改善人工切割所存在的劳动强度大、效率低及切割精度低的技术问题。

Description

一种风电叶片根横槽切割装置

技术领域

本实用新型涉及切割加工技术领域，具体涉及一种风电叶片根横槽切割装置。

背景技术

风电叶片是风电机组中将自然界风能转换为电能的核心部件,也是衡量风电机组设计和技术水平的主要依据。风电叶片生产加工中，有一道工序是在风电叶片根部的外弧面开横槽。

由于风电叶片根表面有弧度，且成型的实际尺寸与数模图的尺寸有一定的误差，无法直接用现有机床进行加工，所以现有技术中，通常是作业人员手持角磨机进行切割，人工操作存在以下问题：一是操作工长时间工作劳动强度大；二是在切割中稍微不注意就可能把产品切坏，导致产品报废；三是人工手持角磨机切割速度慢(大约1米/分钟)；四是人工切割无法保证切割精度(一般精度要求为±0.5mm)。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种风电叶片根横槽切割装置，可以改善人工切割所存在加工效率较低的技术问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种风电叶片根横槽切割装置，包括：底座、升降机构、进给机构、切割机构、连接机构和旋转工作台；升降机构设置在底座上；进给机构，可升降地滑动连接在升降机构上；切割机构设置在进给机构上，并随进给机构移动；连接机构连接切割机构和进给机构；旋转工作台设置于切割机构一侧，用于装载风电叶片根，并带动风电叶片根旋转，以供切割机构切割。

在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，连接机构包括第一固定板、第二固定板和至少一个弹性构件；第一固定板与第二固定板平行设置，弹性构件的一端固定在第一固定板上，弹性构件的另一端固定在第二固定板上，第一固定板与切割机构连接，第二固定板与进给机构连接。

在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，连接机构还包括至少两个连杆；至少两个连杆平行设置，且两端分别转动连接第一固定板和第二固定板。

在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，连接机构还包括第一转动连接座和第二转动连接座；第一转动连接座与第一固定板固连，第二转动连接座与第二固定板固连，连杆的一端与第一转动连接座转动连接，连杆的另一端与第二转动连接座转动连接。

在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，升降机构包括立柱、第一传动构件和第一溜板；立柱设置在底座上，第一传动构件设置在立柱上，第一溜板与立柱滑动连接，第一溜板与第一传动构件传动连接，第一溜板在第一传动构件的作用下沿立柱升降。

在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，进给机构包括横梁、第二传动构件和第二溜板；横梁与第一溜板固定连接，第二传动构件设置在横梁上，第二溜板与横梁滑动连接，第二溜板与第二传动构件传动连接，第二溜板在第二传动构件的作用下沿横梁水平运动。

在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，切割机构包括电机、刀具和限位件；刀具与电机传动连接，限位件设置在电机上，限位件与刀具的切削刃之间留有预设距离，以限定刀具的切削深度。

在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，旋转工作台的旋转半径大于等于风电叶片根外弧的半径。

在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，还包括切割进刀导向板，切割进刀导向板固定在旋转工作台上，位于风电叶片根切割起始的一侧。

在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，还包括切割出刀导向板，切割出刀导向板固定在旋转工作台上，位于风电叶片根切割结束的一侧。

本实用新型风电叶片根横槽切割装置，能够实现对风电叶片根横槽的机械自动化切割，实现了机械自动化切割替代人工切割，减轻了劳动强度，提高了工作效率，提高了切割精度。

进一步地，切割机构与进给机构通过弹性构件浮动连接，可以实现对风电叶片根表面弧度的自适应性，能够在切割过程中使得切割机构始终与风电叶片根的被加工面保持较好的接触，并按照预设槽深进行切割，即使风电叶片根成型的实际尺寸与数模图的尺寸有一定的误差，也可以达到风电叶片根横槽的切割精度，降低了现有机床对风电叶片根表面尺寸精度的高要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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实施例。

图1为本实用新型风电叶片根横槽切割装置一实施例的结构示意主视图；

图2为本实用新型风电叶片根横槽切割装置一实施例的结构示意俯视图；

图3为本实用新型风电叶片根横槽切割装置一实施例的结构示意左视图；

图4为图1中A处的局部放大图；

图5为图2中B处的局部放大图；

图6为图3中C处的局部放大图。

元件标号说明

100、底座；200、升降机构；210、立柱；220、第一传动构件；230、第一溜板；300、进给机构；310、横梁；320、第二传动构件；330、第二溜板；400、切割机构；410、电机；420、刀具；430、限位件；500、连接机构；510、第一固定板；520、第二固定板；530、弹性构件；540、连杆；550、第一转动连接座；560、第二转动连接座；570、第一转轴；580、第二转轴；600、旋转工作台；700、切割进刀导向板；800、切割出刀导向板；900、风电叶片根。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本实用新型另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本实用新型中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本实用新型的记载，还可以使用与本实用新型实施例中的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本实用新型。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1至图6，本实用新型提供一种风电叶片根横槽切割装置，该风电叶片根横槽切割装置的切割机构400和进给机构300通过连接机构500连接；实现了对风电叶片根900横槽的机械自动化切割，替代了人工切割，减轻了劳动强度，提高了工作效率，提高了切割精度。

请参阅图1至图3，该风电叶片根横槽切割装置包括：底座100、升降机构200、进给机构300、切割机构400、连接机构500和旋转工作台600；升降机构200设置在底座100上，升降机构200与底座100可以固定连接也可以滑动连接，本实施例中的升降机构200与底座100为滑动连接，以实现升降机构200在底座100上沿X轴的移动，X轴的方向如图1中所示；进给机构300，可升降地滑动连接在升降机构200上，以实现进给机构300在Y轴上的升降移动，Y轴的方向如图1中所示；以上的设置实现了对风电叶片根900横槽的机械自动化切割，切割机构400，设置在进给机构300上，并随进给机构300沿X轴移动；连接机构500，连接切割机构400和进给机构300；其中，切割机构400和进给机构300通过连接机构500浮动连接，可以实现对风电叶片根900表面弧度的自适应性，使得切割机构400始终与风电叶片根900的被加工面保持较好的接触，并按照预设槽深进行切割，即使风电叶片根900成型的实际尺寸与数模图的尺寸有一定的误差，也可以达到风电叶片根900横槽的切割精度，降低了现有机床对风电叶片根900表面尺寸精度的高要求。

请参阅图4至图5，在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，连接机构500包括第一固定板510和第二固定板520和至少一个弹性构件530；第一固定板510与第二固定板520平行设置，弹性构件530的一端固定在第一固定板510上，弹性构件530的另一端固定在第二固定板520上，第一固定板510与切割机构400连接，第二固定板520与进给机构300连接，在切割过程中，当切割机构400与风电叶片根900的被加工面接触时，第一固定板510与第二固定板520之间的距离在外力作用下可以产生变化，弹性构件530会随第一固定板510与第二固定板520之间的距离的改变而发生形变，且同时给第一固定板510以弹力，使切割机构400始终与被切割面保持较好的接触，弹性构件530包括但不限于弹簧、碟簧、橡胶等具有可复位功能的弹性件，可复位功能可以实现在外力卸载的情况下，使第一固定板510与第二固定板520可以恢复到初始位置，本实施例中弹性构件530采用弹簧，弹簧的数量设置为两个，该弹簧与第一固定板510与第二固定板520的连接方式可以为焊接、过盈配合或螺钉固定等，但不限于此。

请参阅图4至图5，在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，连接机构500还包括至少两个连杆540；至少两个连杆540的两端分别转动连接第一固定板510和第二固定板520。通过在第一固定板510和第二固定板520之间设置连杆540，加固了第一固定板510和第二固定板520之间的连接关系，提高了第一固定板510和第二固定板520之间连接的稳定性，同时连杆540与第一固定板510和第二固定板520的设置为平行连杆机构，实现了第一固定板510与第二固定板520之间的距离和相对位置在外力作用下改变时，该平行连杆机构可以随第一固定板510运动，以增强对第一固定板510和第二固定板520之间连接的稳固性，本实施例中，为了更稳定的连接，该平行连杆机构设置有两个，分别位于第一固定板510与第二固定板520上部和下部，两个弹性构件530布置在两个平行连杆机构的中间。

请参阅图4至图5，考虑到平行连杆机构与第一固定板510和第二固定板520之间更稳固的连接，本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例提供一种较佳的连接方式，连接机构500还包括、第一转动连接座550和第二转动连接座560；第一转动连接座550与第一固定板510固连，第二转动连接座560与第二固定板520固连，连杆540的一端与第一转动连接座550转动连接，连杆540的另一端与第二转动连接座560转动连接，进一步地，连杆540的一端固连有第一转轴570，第一转轴570与第一转动连接座550轴承连接，连杆540的另一端固连有第二转轴580，第二转轴580与第二转动连接座560轴承连接，需要说明的是，在本实施例中第一固定板510和第二固定板520之间有了平行连杆机构的连接固定，则弹性构件530与第一固定板510和第二固定板520之间的连接可以不局限与固定连接，可以采用在第一固定板510和第二固定板520上设置凸柱或凸环，被弹性构件530只需要套在上述凸柱，或者被套进上述凸环内，只要保证可以与第一固定板510和第二固定板520接触即可。。

请参阅图1，在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，升降机构200包括立柱210、第一传动构件220和第一溜板230；立柱210设置在底座100上，第一传动构件220设置在立柱210上，第一溜板230与立柱210滑动连接，第一溜板230与第一传动构件220传动连接，第一溜板230在第一传动构件220的作用下沿立柱210(Y轴)升降。以满足不同高度横槽的加工需要，需要说明的是第一传动构件220不做限定，可以为电机加螺纹丝杠副或电机加齿轮齿条等方式实现。

请参阅图1和图6，在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，进给机构300包括横梁310、第二传动构件320和第二溜板330；横梁310与第一溜板230固定连接，第二传动构件320设置在横梁310上，第二溜板330与横梁310滑动连接，第二溜板330与第二传动构件320传动连接，第二溜板330在第二传动构件320的作用下沿横梁310(X轴)水平移动。实现了第一溜板230带动横梁310沿立柱210(Y轴)的升降，同时实现了第二溜板330沿横梁310(X轴)水平移动的效果，以满足切割的进给需要，需要说明的是第二传动构件320不做限定，可以为电机加螺纹丝杠副或电机加齿轮齿条等方式实现。

请参阅图4至图6，在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，切割机构400包括电机410、刀具420和限位件430；刀具420与电机410传动连接，限位件430设置在电机410上，限位件430优选为可回转的圆柱构件，可以采用与电机410主轴同轴心设置，也可不同心设置，本实施例中的限位件430采用与电机410主轴同轴心设置的圆柱体，且限位件430的直径小于刀具420直径，限位件430与刀具420直径差的一半，对应的就是刀具420允许的切削深度，该设置起到限定刀具420的切削深度的作用，满足了切削精度的要求，需要说明的是刀具420根据加工需要进行适应性调整，包括但不限于：砂轮、锯片或铣刀等。

请参阅图1至图2，在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，旋转工作台600的旋转半径大于等于风电叶片根900外弧的半径。旋转工作台600用于安装被加工件，风电叶片根900的被加工面为圆弧形状，该旋转工作台600用于带动风电叶片根900的旋转，实现加工风电叶片根900横槽的周向进给，而旋转工作台600旋转半径的限定保证了风电叶片根900足够的安装空间。

请参阅图2，在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，还包括切割进刀导向板700，切割进刀导向板700固定在旋转工作台600上，位于风电叶片根900切割起始的一侧。由于切割的起始端刀具420受力不均，导致切割深度会出现误差，通过设置切割进刀导向板700，在切割进刀导向板700上进行起始切割，当刀具420切割到被加工件时，就可以达到要求尺寸，该设置可以改善出现尺寸误差的问题，避免了返工，提高了加工效率和产品质量。

请参阅图1至图2，在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，还包括切割出刀导向板800，切割出刀导向板800固定在旋转工作台600上，位于风电叶片根900切割结束的一侧。

同样，在切割的结束端也会出现刀具420受力不均的情况，导致切割深度会出现误差，通过设置切割出刀导向板800，在切割出刀导向板800上进行结束切割，可以保证被加工件的切割结束位置的槽深达到要求尺寸，该设置可以改善出现尺寸误差的问题，避免了返工，提高了加工效率和产品质量。

在本实用新型风电叶片根横槽切割装置一示例中，还包括数控系统和冷却系统，数控系统控制风电叶片根900横槽切割装置的自动化切割，冷却系统用于切削过程中对刀具420和被加工横槽的冷却，数控系统和冷却系统均可参照现有技术设置。

本实施例的操作流程为，首先将被加工件安装在旋转工作台600上，通过工装夹具装夹可靠，同时在被加工件的两侧分别固定安装上切割进刀导向板700和切割出刀导向板800，调出风电叶片根900横槽外弧相应的切割程序，启动切割电机410，开启冷却水，刀具420通过升降机构200和进给机构300运动到加工位置，在进给机构300的作用下，与风电叶片根900的被加工面抵接，并存在一定预设的预应力，该预应力反作用到弹性构件530，弹性构件530的自适应性，实现了刀具420在风电叶片根900的弧面上始终保持抵接，同时，限位件430限定了刀具420切削刃的切削深度，设备按程序进行自动切割，产品切割完成后设备自动停止运行。

本实用新型风电叶片根横槽切割装置，切割机构和进给机构通过连接机构连接；实现了切割机构与进给机构连接的浮动性，进而可以实现切割机构对风电叶片根表面弧度的自适应性，使得切割机构始终与风电叶片根的被加工面保持较好接触，并按照预设槽深进行切割，即使风电叶片根成型的实际尺寸与数模图的尺寸有一定的误差，也可以达到风电叶片根横槽的切割精度，降低了现有机床对风电叶片根表面尺寸精度的高要求，实现了机械自动化切割替代人工切割，减轻了劳动强度，提高了工作效率，提高了切割精度。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种风电叶片根横槽切割装置，其特征在于，包括：

底座；

升降机构，设置在所述底座上；

进给机构，可升降地滑动连接在所述升降机构上；

切割机构，设置在所述进给机构上，并随所述进给机构移动；

连接机构，连接所述切割机构和所述进给机构；

旋转工作台，设置于所述切割机构一侧，用于装载风电叶片根，并带动所述风电叶片根旋转，以供所述切割机构切割。

2.根据权利要求1所述的风电叶片根横槽切割装置，其特征在于，所述连接机构包括第一固定板和第二固定板和至少一个弹性构件；所述第一固定板与所述第二固定板平行设置，所述弹性构件的一端固定在所述第一固定板上，所述弹性构件的另一端固定在所述第二固定板上，所述第一固定板与切割机构连接，所述第二固定板与所述进给机构连接。

3.根据权利要求2所述的风电叶片根横槽切割装置，其特征在于，所述连接机构还包括至少两个连杆；至少两个所述连杆平行设置，且两端分别转动连接所述第一固定板和第二固定板。

4.根据权利要求3所述的风电叶片根横槽切割装置，其特征在于，所述连接机构还包括第一转动连接座和第二转动连接座；所述第一转动连接座与所述第一固定板固连，所述第二转动连接座与所述第二固定板固连，所述连杆的一端与所述第一转动连接座转动连接，所述连杆的另一端与所述第二转动连接座转动连接。

5.根据权利要求1所述的风电叶片根横槽切割装置，其特征在于，所述升降机构包括立柱、第一传动构件和第一溜板；所述立柱设置在所述底座上，所述第一溜板与所述立柱滑动连接，所述第一传动构件设置在所述立柱上，所述第一溜板与第一传动构件传动连接，所述第一溜板在第一传动构件的作用下沿立柱升降。

6.根据权利要求5所述的风电叶片根横槽切割装置，其特征在于，所述进给机构包括横梁、第二传动构件和第二溜板；所述横梁与所述第一溜板固定连接，所述第二溜板与所述横梁滑动连接，所述第二传动构件设置在所述横梁上，所述第二溜板与第二传动构件传动连接，所述第二溜板在第二传动构件的作用下沿横梁水平运动。

7.根据权利要求1所述的风电叶片根横槽切割装置，其特征在于，所述切割机构包括电机、刀具和限位件；所述刀具与所述电机传动连接，所述限位件设置在所述电机上，所述限位件与所述刀具的切削刃之间留有预设距离，以限定所述刀具的切削深度。

8.根据权利要求1所述的风电叶片根横槽切割装置，其特征在于，所述旋转工作台的旋转半径大于等于风电叶片根外弧的半径。

9.根据权利要求1所述的风电叶片根横槽切割装置，其特征在于，还包括切割进刀导向板，所述切割进刀导向板固定在所述旋转工作台上，位于风电叶片根切割起始的一侧。

10.根据权利要求1所述的风电叶片根横槽切割装置，其特征在于，还包括切割出刀导向板，所述切割出刀导向板固定在所述旋转工作台上，位于风电叶片根切割结束的一侧。