一种风电主轴打磨装置

技术领域

本发明涉及风电主轴加工装置技术领域，具体为一种风电主轴打磨装置。

背景技术

在加工风电主轴的过程中，需要经历锻造、热处理、机加工、表面处理等工序。其中，表面处理包括涂装处理，涂装处理能够提高耐腐蚀性、耐候性等性能。在涂装处理过程中，需要使用打磨装置打磨风电主轴的表面，去除风电主轴表面的氧化皮，并提高风电主轴表面的粗糙度，以便于在后续涂装时提高漆料与风电主轴表面的结合力，有利于提高涂装质量。

风电主轴包括实心风电主轴和空心风电主轴，空心风电主轴是指轴心处设有内孔的风电主轴。在打磨空心风电主轴时，可利用抛丸装置打磨空心风电主轴的外表面，但是，由于抛丸装置无法接触到空心风电主轴的内孔壁，所以对于空心风电主轴的内孔壁，需要工人使用磨光机等手持打磨装置进行打磨，这种打磨方式费时费力。

对此，在申请号为CN201410584331.4的中国专利中，公开了《风电主轴内孔壁自动喷涂装置》，如图1-2所示，风电主轴1的前端担置在两个被动托辊2上，风电主轴1的后端担置在两个主动托辊3上，沿风电主轴1的轴心设有匀速转动螺杆4，在匀速转动螺杆4的上侧设有与匀速转动螺杆4平行的导向条5，匀速转动螺杆4与喷嘴6螺纹连接，喷嘴6触及固定导向条5，喷嘴6通过Y形胶管7与高效喷砂清理机8和喷漆机9连接，在Y形胶管7的交接处设有转换阀10。

当Y形胶管7与高效喷砂清理机8接通时，实现对风电主轴1的内孔壁的均匀喷砂打光，喷砂打光完毕，关闭高效喷砂清理机8，进入空气，往复喷气，即可实现清理；再通过转换阀10的转换，使Y形胶管7与喷漆机9接通时，则实现喷漆。

在上述专利的打磨过程中，存在如下缺陷：首先，在喷砂过程中，有砂尘飞扬，不利于降低环境污染。再者，在喷气清理时，将加重砂尘飞扬，从而将加重环境污染。还有，在喷气清理后，空气中弥散的砂尘将重新落回风电主轴的内孔壁，清理效果差，从而在后续喷漆时，回落到风电主轴的内孔壁上的砂尘将降低漆料的附着效果。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种风电主轴打磨装置，本发明能够同步实现喷砂和除尘处理，有利于降低环境污染；并且，除尘处理将砂尘吸收走，能减少空气中弥散的砂尘，有利于进一步降低环境污染；再者，在减少空气中弥散的砂尘后，能减少砂尘回落，有利于提高清理效果和后续喷漆附着效果。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：

一种风电主轴打磨装置，包括回转机构、移动机构、中心座、喷嘴、喷砂设备、吸尘罩、除尘设备，回转机构用于驱动风电主轴转动，移动机构用于驱动中心座在风电主轴的内孔中沿着风电主轴的轴心移动，中心座上设有喷嘴和吸尘罩，喷嘴用于给风电主轴的内孔壁喷砂，喷嘴通过喷砂管与喷砂设备连接，吸尘罩用于清理风电主轴的内孔壁，吸尘罩通过吸尘管与除尘设备连接。

进一步的，所述喷嘴和所述吸尘罩均通过伸缩机构与所述中心座连接，伸缩机构包括相套接的外管体和内管体，外管体的一端与中心座连接，外管体在靠近中心座的一端设有用于供所述喷砂管或所述吸尘管通过的避位孔，内管体的一端通过弹性件与中心座连接，内管体在设有弹性件的一端与喷砂管或吸尘管连接，内管体在远离弹性件的一端设有喷嘴或吸尘罩。

进一步的，所述伸缩机构还包括导向轮，所述喷嘴和所述吸尘罩上均设有导向轮。

进一步的，所述喷嘴和所述吸尘罩均通过转向机构与所述内管体远离所述弹性件的一端连接，转向机构包括相套接的外球壳和内球壳，外球壳与内球壳转动配合，内管体在远离弹性件的一端设有外球壳，内管体与外球壳以及内球壳相连通，内球壳与喷嘴或吸尘罩连通。

进一步的，所述外管体在远离所述中心座的一端设有限位螺孔，所述内管体设有多个限位插槽，外管体的外侧设有依次与限位螺孔、限位插槽配合的限位螺栓。

进一步的，所述移动机构包括支撑架和伸缩杆，伸缩杆沿着风电主轴的轴心设置，伸缩杆的一端与支撑架的上端连接，伸缩杆的另一端设有所述中心座。

进一步的，所述回转机构包括底座、主动轮、从动轮、主轮座、副轮座、电机座、电机，底座上设有用于托举风电主轴前端的两个主动轮和用于托举风电主轴后端的两个从动轮，两个主动轮均与主轮座转动连接，两个从动轮均与副轮座转动连接，主轮座上设有电机座，电机座上用于驱动主动轮转动的电机，主轮座和副轮座以及所述支撑架都设于底座的上端面。

进一步的，所述回转机构还包括螺杆、滑轨、螺杆座，螺杆和滑轨均设有两个，螺杆与滑轨并排设置，螺杆上设有旋向相反的两段螺纹，螺杆的两端均转动连接有螺杆座，螺杆座与滑轨都设于底座的上端面，两个所述主轮座与一个螺杆螺纹连接，两个所述副轮座与另一个螺杆螺纹连接，两个主轮座与一个滑轨滑动连接，两个副轮座与另一个滑轨滑动连接，在螺杆顺时针转动时，两个主轮座或两个副轮座相互靠近，在螺杆逆时针转动时，两个主轮座或两个副轮座相互远离。

进一步的，所述回转机构还包括设于所述螺杆两端的手轮。

与现有技术相比，发明的有益效果是：

1、本发明的打磨装置在喷砂过程中，飞扬在空气中的砂尘和氧化皮、残留在风电主轴内孔壁上的砂尘和氧化皮都能够经过吸尘罩、吸尘管吸入除尘设备，实现了喷砂和除尘的同步处理，有利于降低环境污染。并且，除尘处理将砂尘吸收走，能减少空气中弥散的砂尘，有利于进一步降低环境污染。再者，在减少空气中弥散的砂尘后，能减少砂尘回落，有利于提高清理效果和后续喷漆附着效果。

2、因为砂尘和氧化皮都能经吸尘罩吸入除尘设备，所以方便将砂尘和氧化皮收集起来，无需另外收集，有利于提高收集效率。

3、因为伸缩机构中的弹性件能够将内管体向外管体外部推动，所以能够将喷嘴向风电主轴内孔壁推进，让喷嘴和风电主轴的内孔壁保持稳定距离，从而能够保持相同喷射距离，进而能够让风电主轴内孔壁的打磨强度一致，从而在喷漆过程中，能够让风电主轴内孔壁的各处与漆料的结合程度一致，提高了打磨和喷漆质量的一致性。

4、在风电主轴的内孔孔径较大时，弹性件能够向外推动内管体，使得喷嘴和中心座的距离增大、吸尘罩和中心座的距离增大，从而能够适应孔径较大的风电主轴内孔。在风电主轴的内孔孔径较小时，喷嘴和吸尘罩均能推动内管体，让内管体克服弹性件的弹性力而向外管体的内部移动，使得喷嘴和中心座的距离减小、吸尘罩和中心座的距离减小，从而能够适应孔径较小的风电主轴内孔。所以，本发明的打磨装置能够适应不同孔径大小的风电主轴内孔，提高了适应性和灵活性。

5、当风电主轴的内孔为阶梯孔时，本发明的伸缩机构能够随着孔径的变化改变喷嘴或吸尘罩与中心座的间距，并保持相同的喷射距离，进一步提高了本发明打磨装置的适应性和灵活性。

6、当风电主轴的内孔为阶梯孔时，孔径变化的位置需要有倒角过度，转向机构的设置，能够让喷嘴保持与风电主轴内孔壁的其他位置的距离，去经过倒角位置，便于保持相同的喷射距离，进一步提高了打磨阶梯孔形状的风电主轴内孔壁的质量的一致性。

7、令人预料不到的是，在吸尘罩经过倒角时，吸尘罩上的导向轮能够沿着倒角的坡度移动，转向机构中的内球壳能够在外球壳内转动，来适应吸尘罩的角度变化，从而能够让吸尘罩经过倒角位置时能够正面朝向倒角，方便清理死角，有利于提高清理效果。

8、在本发明的移动机构中，因为伸缩杆可伸缩，所以在往回转机构上取放风电主轴时，将伸缩杆缩短，就能避免伸缩杆妨碍取放风电主轴，使得风电主轴的取放操作更为简便，有利于提高操作效率。

9、令人预料不到的是，因为伸缩杆在远离支撑架的一端设有中心座，喷嘴和吸尘罩均通过伸缩机构和转向机构与中心座连接，所以在中心座进入风电主轴的内孔时，吸尘罩和喷嘴以及伸缩机构和转向机构能够支撑伸缩杆远离支撑架的一端，有利于保持伸缩杆的稳定性，还能分担支撑架支撑伸缩杆的强度，有利于延长支撑架的使用寿命，节省维护成本。

附图说明

图1为背景技术中专利CN201410584331.4的结构示意图一；

图2为背景技术中专利CN201410584331.4的结构示意图二；

图3为打磨装置的结构示意图；

图4为去掉喷砂设备和除尘设备的打磨装置的立体图；

图5为风电主轴和打磨装置部分结构的配合示意图；

图6为中心座、伸缩机构、转向机构、喷嘴、部分喷砂管的组装立体图；

图7为中心座、伸缩机构、转向机构、喷嘴、部分喷砂管的组装主视图；

图8为中心座、伸缩机构、转向机构、吸尘罩、部分吸尘管的组装立体图；

图9为中心座、伸缩机构、转向机构、吸尘罩、部分吸尘管的组装主视图；

图10为中心座、伸缩机构、转向机构、吸尘罩、部分吸尘管的全剖视图；

图11为图10的状态变化图一；

图12为图10的状态变化图二；

图13为伸缩机构部分结构和转向机构的立体图一；

图14为伸缩机构部分结构和转向机构的立体图二；

图15为伸缩机构部分结构和转向机构的全剖视图。

图中：

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图3-4所示，风电主轴打磨装置，包括回转机构600、移动机构700、中心座1000、喷嘴6、喷砂设备200、吸尘罩300、除尘设备500。

如图3-4所示，回转机构600用于驱动风电主轴1转动。移动机构700用于驱动中心座1000在风电主轴1的内孔中沿着风电主轴1的轴心移动。中心座1000上设有喷嘴6和吸尘罩300，喷嘴6用于给风电主轴1的内孔壁喷砂，喷嘴6通过喷砂管100与喷砂设备200连接，吸尘罩300用于清理风电主轴1的内孔壁，吸尘罩300通过吸尘管400与除尘设备500连接。

喷砂管100和吸尘管400的长度足够长，以便于在中心座1000沿着风电主轴1的轴心移动时，让喷砂管100能够始终连通喷嘴6和喷砂设备200、让吸尘管400能够始终连通吸尘罩300和除尘设备500。

喷砂管100和吸尘管400均可采用金属软管，金属软管为现有管件，可直接购买到，例如，可使用金属波纹管、不锈钢编织管等管件作为金属软管。

喷砂设备200和除尘设备500也均为现有设备，可直接购买到，例如，喷砂设备200可使用高效喷砂清理机，除尘设备500可使用袋式除尘器。

在打磨风电主轴1时，首先，使用吊运设备(例如行吊)将风电主轴1放置在回转机构600上，回转机构600驱动风电主轴1转动；然后，启动移动机构700、喷砂设备200、除尘设备500，移动机构700驱动中心座1000在风电主轴1的内孔中沿着风电主轴1的轴心移动，中心座1000携带喷嘴6和吸尘罩300一起移动，在中心座1000、喷嘴6、吸尘罩300移动过程中，转动的风电主轴1的内孔壁都能得到喷嘴6的喷砂处理，且风电主轴1的内孔壁都能得到吸尘罩300的吸尘清理，残留在风电主轴1内孔壁上的砂尘和氧化皮、飞扬的砂尘和氧化皮等污物都能够依次经过吸尘罩300、吸尘管400进入除尘设备500。在喷砂打磨完成后，可关闭喷砂设备200，继续启动移动机构700和除尘设备500，让吸尘罩300再次进行吸尘清理，以便于提高清理效果。

通过上述过程可知，本实施例的打磨装置在喷砂过程中，飞扬在空气中的砂尘和氧化皮、残留在风电主轴1内孔壁上的砂尘和氧化皮都能够经过吸尘罩300、吸尘管400吸入除尘设备500，实现了喷砂和除尘的同步处理，有利于降低环境污染。并且，除尘处理将砂尘吸收走，能减少空气中弥散的砂尘，有利于进一步降低环境污染。再者，在减少空气中弥散的砂尘后，能减少砂尘回落，有利于提高清理效果和后续喷漆附着效果。

另外，因为砂尘和氧化皮都能经吸尘罩300吸入除尘设备500，所以方便将砂尘和氧化皮收集起来，无需另外收集，有利于提高收集效率。

实施例2：

本实施例2在实施例1的基础上，做出进一步改进：如图3-15所示，在本实施例2中，喷嘴6和吸尘罩300均通过伸缩机构800与中心座1000连接。

如图6-15所示，伸缩机构800包括相套接的外管体810和内管体820。外管体810的一端安装在中心座1000上，外管体810在靠近中心座1000的一端设有避位孔8101。内管体820的一端通过弹性件830与中心座1000连接，弹性件830可采用弹簧，在弹性件830的弹性力作用下，内管体820有从外管体810中伸出的趋势。

如图6-7所示，对于用于连接中心座1000和喷嘴6的伸缩机构800：避位孔8101用于供喷砂管100通过，内管体820在设有弹性件830的一端与喷砂管100连接，内管体820在远离弹性件830的一端设有喷嘴6。

如图8-12所示，对于用于连接中心座1000和吸尘罩300的伸缩机构800：避位孔8101用于供吸尘管400通过，内管体820在设有弹性件830的一端与吸尘管400连接，内管体820在远离弹性件830的一端设有吸尘罩300。

如图6-12所示，伸缩机构800还包括导向轮840，在喷嘴6和吸尘罩300上均安装有导向轮840。

如图5所示，因为伸缩机构800中的弹性件830能够将内管体820向外管体810外部推动，所以能够将喷嘴6向风电主轴1内孔壁推进，让喷嘴6和风电主轴1的内孔壁保持稳定距离，从而能够保持相同喷射距离，进而能够让风电主轴1内孔壁的打磨强度一致，从而在喷漆过程中，能够让风电主轴1内孔壁的各处与漆料的结合程度一致，提高了打磨和喷漆质量的一致性。

在风电主轴1的内孔孔径较大时，弹性件830能够向外推动内管体820，使得喷嘴6和中心座1000的距离增大、吸尘罩300和中心座1000的距离增大，从而能够适应孔径较大的风电主轴1内孔。在风电主轴1的内孔孔径较小时，喷嘴6和吸尘罩300均能推动内管体820，让内管体820克服弹性件830的弹性力而向外管体810的内部移动，使得喷嘴6和中心座1000的距离减小、吸尘罩300和中心座1000的距离减小，从而能够适应孔径较小的风电主轴1内孔。所以，本实施例的打磨装置能够适应不同孔径大小的风电主轴1内孔，提高了适应性和灵活性。

再者，当风电主轴1的内孔为如图5所示的阶梯孔时，本实施例的伸缩机构800能够随着孔径的变化改变喷嘴6或吸尘罩300与中心座1000的间距，并保持相同的喷射距离，进一步提高了本实施例打磨装置的适应性和灵活性。

实施例3：

本实施例3在实施例2的基础上，做出进一步改进：如图3-15所示，在本实施例3中，喷嘴6和吸尘罩300均通过转向机构900与内管体820远离弹性件830的一端连接。

如图6-15所示，转向机构900包括相套接的外球壳910和内球壳920，内球壳920能够在外球壳910内转动，内管体820在远离弹性件830的一端安装有外球壳910，内管体820与外球壳910以及内球壳920相连通，内球壳920与喷嘴6或吸尘罩300连通。

当风电主轴1的内孔为阶梯孔时，孔径变化的位置需要有倒角过度，如图5所示。当喷嘴6经过倒角时，喷嘴6上的导向轮840能够沿着倒角的坡度移动，同时转向机构900中的内球壳920能够在外球壳910内转动，来适应喷嘴6的角度变化，从而能够让喷嘴6经过倒角时能够保持与风电主轴1内孔壁其他位置的距离，进一步提高了打磨阶梯孔形状的风电主轴1内孔壁的质量的一致性。

如图12所示，令人预料不到的是，在吸尘罩300经过倒角时，吸尘罩300上的导向轮840能够沿着倒角的坡度移动，转向机构900中的内球壳920能够在外球壳910内转动，来适应吸尘罩300的角度变化，从而能够让吸尘罩300经过倒角位置时能够正面朝向倒角，方便清理死角，有利于提高清理效果。

为了提高密封性，可在外球壳910和内球壳920之间设置密封结构(图中未示出)，例如，可使用密封垫作为密封结构。

实施例4：

本实施例4在实施例2或实施例3的基础上，做出进一步改进：如图6-15所示，在本实施例4中，外管体810在远离中心座1000的一端设有限位螺孔8102，内管体820设有多个限位插槽8201，外管体810的外侧设有依次与限位螺孔8102、限位插槽8201配合的限位螺栓850。

如图11所示，当限位螺栓850在旋拧入限位螺孔8102后还继续旋拧，使得限位螺栓850的端部插入限位插槽8201中时，能够阻止伸缩机构800的伸缩，来保持喷嘴6和中心座1000的间距、保持吸尘罩300和中心座1000的间距。

如图10和图12所示，当限位螺栓850在旋拧入限位螺孔8102后不再继续旋拧，此时限位螺栓850没有插入限位插槽8201中，伸缩机构800能够自由伸缩。

通过上述旋拧限位螺栓850的过程可知，限位螺栓850、限位螺孔8102、限位插槽8201的设置，能够阻止伸缩机构800的伸缩动作，从而能够在无需伸缩机构800伸缩时，稳定喷嘴6和中心座1000的间距、保持吸尘罩300和中心座1000的间距。例如，当风电主轴1的内孔为孔径不变的直孔时，可使用限位螺栓850限制伸缩机构800的伸缩，来稳定喷嘴6和中心座1000的间距、保持吸尘罩300和中心座1000的间距，此时，喷嘴6与风电主轴1内孔壁的间距稳定不变，使得喷砂距离稳定不变，也能够均衡打磨效果。

实施例5：

本实施例5给出了移动机构700的一种结构形式：如图3-4所示，移动机构700包括支撑架710和伸缩杆720。伸缩杆720可采用电动推杆、气缸、油缸等伸缩设备。伸缩杆720沿着风电主轴1的轴心设置，伸缩杆720的一端安装在支撑架710的上端，伸缩杆720的另一端安装有中心座1000。

在将风电主轴1放置在回转机构600上之后，在伸缩杆720伸长时，伸缩杆720可推动中心座1000在风电主轴1的内孔中沿着风电主轴1的轴心移动，中心座1000携带着喷嘴6和吸尘罩300一起在风电主轴1的内孔中沿着风电主轴1的轴心移动。在伸缩杆720缩短时，伸缩杆720可携带中心座1000撤出风电主轴1的内孔，中心座1000携带喷嘴6和吸尘罩300一起逐渐撤出风电主轴1的内孔。从而，实现了移动机构700驱动中心座1000、喷嘴6、吸尘罩300在风电主轴1的内孔中沿着风电主轴1的轴心移动的作用。

并且，在本实施例的移动机构700中，因为伸缩杆720可伸缩，所以在往回转机构600上取放风电主轴1时，将伸缩杆720缩短，就能避免伸缩杆720妨碍取放风电主轴1，使得风电主轴1的取放操作更为简便，有利于提高操作效率。

令人预料不到的是，因为伸缩杆720在远离支撑架710的一端设有中心座1000，喷嘴6和吸尘罩300均通过伸缩机构800和转向机构900与中心座1000连接，所以在中心座1000进入风电主轴1的内孔时，吸尘罩300和喷嘴6以及伸缩机构800和转向机构900能够支撑伸缩杆720远离支撑架710的一端，有利于保持伸缩杆720的稳定性，还能分担支撑架710支撑伸缩杆720的强度，有利于延长支撑架710的使用寿命，节省维护成本。

实施例6：

本实施例6给出了回转机构600的一种结构形式：如图3-4所示，回转机构600包括底座610、主动轮620、从动轮630、主轮座640、副轮座650、电机座660、电机670。主动轮620和从动轮630均设有两个，两个主动轮620用于托举风电主轴1的前端，两个从动轮630用于托举风电主轴1的后端，两个主动轮620均与主轮座640转动连接，两个从动轮630均与副轮座650转动连接，主轮座640上安装有电机座660，电机座660上安装有电机670，电机670用于驱动主动轮620转动，主轮座640和副轮座650以及移动机构700中的支撑架710都安装在底座610的上端面。

在电机670驱动主动轮620转动时，利用主动轮620和风电主轴1外表面之间的摩擦力，能够带动风电主轴1转动，利用风电主轴1和从动轮630之间的摩擦力，能够让从动轮630随着风电主轴1一起转动，从而实现了回转机构600驱动风电主轴1转动的作用。

不同外径尺寸的风电主轴1的高度不同，风电主轴1的外径越大，风电主轴1的轴心高度越高。考虑到移动机构700中的伸缩杆720的高度固定，风电主轴1的内孔位于风电主轴1的轴心位置，所以为了能够让移动机构700中的伸缩杆720沿着不同外径尺寸的风电主轴1的内孔的轴心位置，需要调节风电主轴1的轴心高度。

风电主轴1的轴心高度的调节，可通过调节两个主动轮620的间距、调节两个从动轮630的间距来实现。两个主动轮620的间距和两个从动轮630的间距越大，风电主轴1的轴心高度越低；两个主动轮620的间距和两个从动轮630的间距越小，风电主轴1的轴心高度越高。

如图3-4所示，为了调节两个主动轮620的间距、两个从动轮630的间距，回转机构600还包括螺杆680、滑轨690、螺杆座6100。螺杆680和滑轨690均设有两个，螺杆680与滑轨690并排设置，螺杆680上设有旋向相反的两段螺纹，螺杆680的两端均转动连接有螺杆座6100，螺杆座6100与滑轨690都安装于底座610的上端面。两个主轮座640与一个螺杆680螺纹连接，两个副轮座650与另一个螺杆680螺纹连接，两个主轮座640与一个滑轨690滑动连接，两个副轮座650与另一个滑轨690滑动连接。

在螺杆680顺时针转动时，两个主轮座640或两个副轮座650能够相互靠近，使得两个主动轮620或两个从动轮630相互靠近。在螺杆680逆时针转动时，两个主轮座640或两个副轮座650能够相互远离，使得两个主动轮620或两个从动轮630相互远离。

在两个主动轮620和两个从动轮630相互靠近或远离时，两个主动轮620之间的中心位置和两个从动轮630之间的中心位置能够保持不变，从而在调节两个主动轮620间距、两个从动轮630间距时，避免风电主轴1的轴心位置向左右两侧偏移。

如图3-4所示，为了方便转动螺杆680，在螺杆680的两端均安装有手轮6110，手轮6110可允许工人通过转动手轮6110来转动螺杆680。

另外，为了节省人力，也可在底座610上安装电机670设备(图中未示出)来驱动螺杆680转动。

还有，为了提高主轮座640和副轮座650在底座610上的稳定性，可额外使用螺钉或者螺栓等紧固件(图中未示出)将主轮座640和副轮座650固定在底座610上。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。