[發明專利]一種大型玻璃纖維風電葉片端部鉆孔系統

有效

• 申請號: 201310584690.5
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103624296A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 章志勇;沈達全;王志飛
• 申請（專利權）人: 江蘇九鼎新材料股份有限公司
• 主分類號: B23B41/02
• 分類號: B23B41/02;B23B47/00;B23B47/02;B23Q3/00;B23Q16/02;B23Q15/00
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及一種鉆孔裝置，特別涉及一種大型玻璃纖維風電葉片端部鉆孔系統。

背景技術

隨著煤、石油、天然氣等傳統化石能源耗盡時間表的日益臨近，風能的開發和利用越來越得到人們的重視，已成為能源領域最具商業推廣前景的項目之一，目前在國內外發展迅速。中國2005年冬到2006年春的用電缺口達到了1500萬kW，電力增長仍有極大的潛力。而與之對應的現階段我國的電力構成中，風力發電僅占1%左右，風力的開發和利用仍有很大的空間，幾乎每個省份都有在建或擬建的風電項目。

復合材料在風力發電中的應用主要是轉子葉片、機艙罩和整流罩的制造。相對而言，機艙罩和整流罩的技術門檻較低，生產開發的難度不大。而風力發電機轉子葉片則是風力發電機組的關鍵部件之一，其設計、材料和工藝決定風力發電裝置的性能和功率。玻璃纖維風電葉片具有輕質、剛度好，且缺口敏感性低，內阻尼大，抗震性能好，疲勞強度高的優點；同時，玻璃纖維風電葉片耐候性好，風力機安裝在戶外，適用于受到酸、堿、水汽等各種影響的環境，且維護方便，因此玻璃纖維風電葉片在風里發電機組中具有很好的發展前景。

玻璃纖維風電葉片在組裝時，其與轉子通過螺栓連接固定，因此需要在葉片的端部鉆連接孔，傳統的方式采用人工進行劃線定位打孔，其缺點是：操作人員勞動強度大，且孔之間的間距無法準確保證，需要在組裝時進行重新修正、填補，大大降低了工作效率，也影響了產品質量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種大型玻璃纖維風電葉片端部鉆孔系統，能夠精確的對風電葉片端部打孔，確保順利組裝，提高生產效率高，且可在鉆孔時鎖住旋轉臂提高風電葉片鉆孔精度。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種大型玻璃纖維風電葉片端部鉆孔系統，其創新點在于：包括基座、活動柱、軸向驅動機構、旋轉臂、轉軸體、旋轉分度機構、側面鉆孔機構、端面鉆孔機構、徑向驅動機構和控制系統；基座為一矩形框架體，基座的上端具有一對活動柱安裝座，基座上方設置有水平方向的活動柱，活動柱通過直線導軌組件A與活動柱安裝座連接；具體的：直線導軌組件A的一對直線導軌固定在活動柱的下端面，并沿活動柱長軸方向延伸，數組與直線導軌滑動配合的滑塊安裝在活動柱安裝座上；軸向驅動機構，用于驅動活動柱在基座上沿風電葉片軸向移動，包括絲桿A、活動柱連接座A、驅動電機A和減速器A，絲桿A水平設置在活動柱與基座之間，兩直線導軌之間的活動柱下端面固定有與絲桿A螺紋配合的活動柱連接座A，驅動電機A和減速器A通過驅動支架A安裝在基座的后端面，減速器A的輸出軸通過皮帶傳動與絲桿A連接實現扭矩傳遞；絲桿A的一端設置旋轉編碼器A；轉軸體通過軸承組件同軸設置在活動柱內，轉軸體的前端伸出活動柱后與旋轉臂中部連接，旋轉臂的長軸與活動柱長軸垂直設置；轉軸提的后端伸出活動柱后與制動盤連接；活動柱的末端安裝有制動器，包括制動支架、鉗體、導柱、導套、左摩擦片、右摩擦片、驅動器、供氣管和電磁閥，制動支架安裝在活動柱上，制動支架上設置有一個C形鉗體，鉗體和制動支架之間通過沿活動柱軸線設置的導柱、導套連接，鉗體內置左、右摩擦片，左摩擦片與鉗體的左內壁連接固定，鉗體的右側法蘭連接一個與右摩擦片連接的驅動器，該驅動器具有一個氣室，氣室內置可沿活動柱軸線方向移動的活塞，活塞的端部與右摩擦片連接固定；氣室的供氣管上設置有電磁閥，該電磁閥接入控制系統；旋轉分度機構，用于驅動旋轉臂以轉軸體為中心進行轉動；其包括大齒輪、小齒輪、驅動電機C、減速器C、角度檢測齒輪和旋轉編碼器C；大齒輪安裝在旋轉臂的中心，驅動電機C和減速器C安裝在活動柱的上端面，減速器C的輸出軸上安裝與大齒輪嚙合的小齒輪，角度檢測軸通過軸承和軸承座組件安裝在基座的側面，角度檢測軸上安裝旋轉編碼器C以及與大齒輪嚙合的角度檢測齒輪；側面鉆孔機構，包括側面鉆孔安裝座以及安裝在側面鉆孔安裝座上的側面鉆孔驅動電機、側面鉆孔機，側面鉆孔機由側面鉆孔驅動電機驅動轉動，側面鉆孔機的鉆頭沿旋轉臂長軸方向設置；端面鉆孔機構，包括端面鉆孔安裝座以及安裝在端面鉆孔安裝座上的端面鉆孔驅動電機、端面鉆孔機，端面鉆孔機有端面鉆孔驅動電機驅動轉動，端面鉆孔機的鉆頭沿活動柱長軸方向設置；上述側面鉆孔機構和端面鉆孔機構通過直線導軌組件B安裝在旋轉臂上，且分別位于旋轉臂轉軸體的兩側；直線導軌組件B的一對直線導軌安裝在旋轉臂的側面，并沿旋轉臂長軸方向延伸，直線導軌組件B的滑塊組分別與側面鉆孔機構的側面鉆孔安裝座以及端面鉆孔機構的端面鉆孔安裝座連接固定；徑向驅動機構，用于同步驅動側面鉆孔機構、端面鉆孔機構在旋轉臂上沿旋轉臂長軸方向移動；其包括絲桿B、側面鉆孔機構連接座B、端面鉆孔機構連接座B、驅動電機B和減速器B，絲桿B水平設置在旋轉臂內并沿旋轉臂長軸方向延伸；絲桿B上螺紋連接側面鉆孔機構連接座B、端面鉆孔機構連接座B，該側面鉆孔機構連接座B、端面鉆孔機構連接座B分別與側面鉆孔安裝座、端面鉆孔安裝座連接固定；驅動電機B和減速器B通過驅動支架B安裝在旋轉臂的端部，減速器B的輸出軸與絲桿B連接實現扭矩傳遞；絲桿B的一端設置旋轉編碼器B；控制系統，旋轉編碼器A、旋轉編碼器B、旋轉編碼器C的輸出信號均接入控制系統，控制系統根據各旋轉編碼器的信號控制驅動電機A、驅動電機C、驅動電機B以及側面鉆孔驅動電機、端面鉆孔驅動電機的啟閉以及供氣管電磁閥的通斷。