一种风电叶片打磨装置及打磨方法

技术领域

本发明属于风电叶片打磨技术领域，具体涉及一种风电叶片打磨装置及打磨方法。

背景技术

能源是人类社会发展和经济增长的原动力，目前在可再生能源中,除水电以外,风电是最具有商业的开发条件。据调查，我国风电叶片长度一般在20m-80m，有的甚至达到一百米，叶片直径为1m-4m，叶片高度为2m-5m，重量也达到50吨左右，不仅风电叶片的尺寸很大而且外形曲面也非常复杂多变，所以迄今为止其表面打磨手续尚未实现自动化。

在安装风电叶片前，需要风电叶片的连接面进行打磨整平，才能保证风电叶片的连接强度和稳定性，目前风电叶片的打磨往往是通过人工来完成，但是人工打磨存在生产效率低、人工劳动强度大、操作稳定性差、成本费用高等问题。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种风电叶片打磨装置及打磨方法。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种风电叶片打磨装置，包括运输机架、定位安装机构和自动打磨机构，所述运输机架包括第一机架，所述第一机架的四个角均设有行进轮机构，所述行进轮机构包括第一齿轮、第一转动板、第一安装架、第一转轮、第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一转动板通过轴承安装在所述第一齿轮的下端，所述第一安装架安装在所述第一转动板的下端，所述第一转轮通过轴承安装在所述第一安装架的下端，所述第一驱动电机安装在所述第一安装架的中部，所述第一驱动电机用于驱动所述第一转轮，所述第一转动板的一侧设有第一安装部，所述第二驱动电机安装在所述第一安装部的下端，所述第二驱动电机的上端穿过所述第一安装部设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相匹配；所述行进轮机构包括角位移传感器，所述第一转动板的一侧设有第二安装部，所述角位移传感器安装在所述第二安装部的下端，所述角位移传感器的上端穿过所述第二安装部设有第六齿轮，所述第六齿轮与所述第一齿轮相匹配；所述第一机架的上端设有电气箱、电池组箱和控制箱，所述电池组箱和控制箱均与所述电气箱电性连接；

所述定位安装机构包括第一安装板，所述第一安装板上设有若干第一支撑组件和若干第二支撑组件，所述第一支撑组件圆周阵列分布在所述第一安装板上，所述第一支撑组件包括第四安装架、第一电缸和第二支撑架，所述第四安装架安装在所述第一安装板上，所述第二支撑架安装在所述第四安装架远离所述第一安装板轴心的一端，所述第一电缸安装在所述第四安装架上，所述第一电缸穿过所述第二支撑架设有第一内撑板，所述第二支撑架的两端设有第一套筒，所述第一套筒内设有第一导向杆，所述第一导向杆的一端与所述第一内撑板相连接；

所述自动打磨机构包括第三安装板、第三支撑组件和打磨组件，所述第三支撑组件包括第一支撑框和第二支撑框，所述第一支撑框安装在所述第三安装板上，所述第二支撑框设置在所述第一支撑框内，所述打磨组件安装在所述第二支撑框上，所述打磨组件包括第六安装架、第七安装架、第五驱动电机、第二减速机和打磨机，所述第六安装架安装在所述第二支撑框上，所述第六安装架的两端设有第二导轨，所述第七安装架的两端设有第二滑块，所述第二滑块与所述第二导轨一一对应，所述第二减速机安装在所述第七安装架上，所述第五驱动电机与所述第二减速机的一端相连接，所述打磨机与所述第二减速机的另一端相连接，所述打磨机上设有铣削头。

进一步地，所述第一机架的上端设有升降机构，所述升降机构包括第一支撑架、第二安装架和第一丝杆，所述第一支撑架安装在所述第一机架的上端，所述第一丝杆的两端通过轴承安装在所述第一支撑架的中部，所述第一支撑架的两端设有第一导轨，所述第二安装架的两端设有第一滑块，所述第一滑块与所述第一导轨一一对应，所述第二安装架的中部设有第一螺纹块，所述第一螺纹块与所述第一丝杆相匹配。

进一步地，所述升降机构包括第三安装架、第三齿轮和第三驱动电机，所述第三齿轮安装在所述第一丝杆的下端，所述第三安装架安装在所述第一支撑架的下端，所述第三驱动电机安装在所述第三安装架的上端，所述第三驱动电机的下端穿过所述第三安装架设有第四齿轮，所述第四齿轮与所述第三齿轮相匹配。

进一步地，所述第二支撑组件圆周阵列分布在所述第一安装板上，所述第二支撑组件包括第五安装架、第二内撑板、第二电缸和第三电缸，所述第五安装架安装在所述第一安装板上，所述第二电缸安装在所述第五安装架上，所述第二电缸的两端设有第三安装部，所述第三电缸的中部与所述第三安装部相铰接，所述第二内撑板的一端与所述第三电缸相连接，所述第二内撑板的另一端与所述第二电缸相连接。

进一步地，所述第二内撑板远离所述第二电缸和第三电缸的一端设有第一支撑块，所述第一支撑块远离所述第二电缸和第三电缸的一端设有第一安装槽，所述第一安装槽内设有第一橡胶块；所述第一支撑块的两端设有第一切角，所述第一切角设置于所述第一支撑块远离所述第二电缸和第三电缸的一端。

进一步地，所述第一安装板的中部设有第一支撑柱，所述第一支撑柱的另一端设有第二安装板，所述第二安装板与所述第二安装架相铰接，所述第二安装架的下端设有第一减速机，所述第一减速机的一端连接有第四驱动电机，所述第一减速机上设有第一蜗杆，所述第一蜗杆与所述第一支撑柱相铰接。

进一步地，所述打磨组件包括第二丝杆、第六驱动电机和第八安装架，所述第八安装架安装在所述第六安装架上，所述第六驱动电机安装在所述第八安装架，所述第二丝杆穿过所述第八安装架与所述第六驱动电机相连接，所述第七安装架上设有第二螺纹块，所述第二螺纹块与所述第二丝杆相匹配；所述第二支撑组件包括第三减速机，所述第三减速机安装在所述第一支撑框上，所述第三减速机的一端设有转动把手，所述第三减速机的另一端设有第三蜗杆，所述第三蜗杆与所述第六安装架相连接。

进一步地，所述第一安装板和所述第三安装板之间通过转盘轴承相连接，所述第一安装板上设有内齿轮，所述第三安装板上设有第七驱动电机，所述第七驱动电机穿过所述第三安装板设有第五齿轮，所述第五齿轮与所述内齿轮相匹配。

进一步地，所述第三安装板上设有第一让位口，所述第一让位口设置于所述第三安装板的轴心出，所述第一让位口与所述第一支撑柱相匹配。

一种风电叶片打磨方法，包括以下步骤：

步骤一：先将待打磨的风电叶片放置在加工区域，并将运输机架移动至加工区域，利用第三驱动电机带动第一丝杆转动，驱动第二安装架升降至合适位置，使得定位安装机构对应在风电叶片内；

步骤二：通过第一电缸推动其中两个第一内撑板至设定长度，再推动另一个第一内撑板直至三个第一内撑板均抵在风电叶片的内侧壁，实现第一安装板的找圆，再通过第二电缸和第三电缸推动第二内撑板，使得第一支撑块支撑在风电叶片的内侧壁；

步骤三：启动第五驱动电机带动所述打磨机转动，使得铣削头对风电叶片进行打磨，再启动第七驱动电机，通过第五齿轮和内齿轮的配合，使得第三安装板转动，使得打磨机不断转动对着风电叶片进行打磨。

本发明公开的一种风电叶片打磨装置及打磨方法，与现有技术相比，其有益效果在于，其包括运输机架、定位安装机构和自动打磨机构，首先可以通过运输机架在场内自行移动，方便使用；通过运输机架将该装置移动至风电叶片前，通过定位安装机构撑在风电叶片内，并完成定位安装机构的找圆心，即而保证自动打磨机构的找圆心，在转动打磨机的过程中，可以保证铣削头始终在打磨风电叶片的连接面，其打磨效率更高，操作也方便，可以降低人工成本；并且，本申请的风电叶片打磨装置无需行吊，使用更加方便，且不容易发生意外，如吊链断裂等情况，更加安全。

附图说明

图1是本发明提供的风电叶片打磨装置的使用状态的结构示意图。

图2是本发明提供的风电叶片打磨装置的第一视角的结构示意图。

图3是本发明提供的风电叶片打磨装置的第二视角的结构示意图。

图4是本发明提供的风电叶片打磨装置的第三视角的结构示意图。

图5是本发明提供的运输机架的一视角的结构示意图。

图6是本发明提供的运输机架的局部A的结构示意图。

图7是本发明提供的运输机架的另一视角的结构示意图。

图8是本发明提供的行进轮机构的一视角的结构示意图。

图9是本发明提供的行进轮机构的另一视角的结构示意图。

图10是本发明提供的运输机架的升降机构的结构示意图。

图11是本发明提供的定位安装机构的一视角的结构示意图。

图12是本发明提供的定位安装机构的第一内撑组件的结构示意图。

图13是本发明提供的定位安装机构的第二内撑组件的结构示意图。

图14是本发明提供的定位安装机构的另一视角的结构示意图。

图15是本发明提供的自动打磨机构的一视角的结构示意图。

图16是本发明提供的自动打磨机构的打磨组件的结构示意图。

图17是本发明提供的自动打磨机构的第三支撑组件的结构示意图。

附图标记包括：100、第一机架；110、控制箱；120、电气箱；130、电池组箱；140、第一支撑架；141、第一导轨；142、第一丝杆；143、第三齿轮；150、第二安装架；160、行进轮机构；161、第一齿轮；162、第二驱动电机；163、第六齿轮；164、第二齿轮；165、第一安装架；166、第一转轮；167、第一驱动电机；168、角位移传感器；170、第三安装架；171、第三驱动电机；172、第四齿轮；180、第一转动板；181、第一安装部；182、第二安装部；210、第一安装板；211、内齿轮；220、第四安装架；221、第一电缸；230、第二支撑架；231、第一套筒；240、第一内撑板；241、第一导向杆；250、第二电缸；260、第三电缸；270、第二内撑板；280、第一支撑块；281、第一橡胶块；282、第一切角；290、第一支撑柱；291、第二安装板；292、第一减速机；293、第四驱动电机；294、第一蜗杆；310、第三安装板；311、第七驱动电机；320、第一支撑框；321、第二支撑框；322、第三减速机；323、转动把手；324、第三蜗杆；330、第六安装架；331、第二导轨；340、第七安装架；341、第二减速机；342、第五驱动电机；343、打磨机；344、铣削头；345、第二滑块；346、第二螺纹块；350、第八安装架；351、第六驱动电机；400、风电叶片；410、限位板；420、限位块。

具体实施方式

本发明公开了一种风电叶片打磨装置及打磨方法，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。

参见附图的图1-17，图1是本发明提供的风电叶片400打磨装置的使用状态的结构示意图，图2是本发明提供的风电叶片400打磨装置的第一视角的结构示意图，图3是本发明提供的风电叶片400打磨装置的第二视角的结构示意图，图4是本发明提供的风电叶片400打磨装置的第三视角的结构示意图，图5是本发明提供的运输机架的一视角的结构示意图，图6是本发明提供的运输机架的局部A的结构示意图，图7是本发明提供的运输机架的另一视角的结构示意图，图8是本发明提供的行进轮机构160的一视角的结构示意图，图9是本发明提供的行进轮机构160的另一视角的结构示意图，图10是本发明提供的运输机架的升降机构的结构示意图，图11是本发明提供的定位安装机构的一视角的结构示意图，图12是本发明提供的定位安装机构的第一内撑组件的结构示意图，图13是本发明提供的定位安装机构的第二内撑组件的结构示意图，图14是本发明提供的定位安装机构的另一视角的结构示意图，图15是本发明提供的自动打磨机构的一视角的结构示意图，图16是本发明提供的自动打磨机构的打磨组件的结构示意图，图17是本发明提供的自动打磨机构的第三支撑组件的结构示意图。

优选实施例。

本实施例提供了一种风电叶片打磨装置，包括运输机架、定位安装机构和自动打磨机构，所述运输机架包括第一机架100，所述第一机架100的四个角均设有行进轮机构160，所述行进轮机构160包括第一齿轮161、第一转动板180、第一安装架165、第一转轮166、第一驱动电机167和第二驱动电机162，所述第一转动板180通过轴承安装在所述第一齿轮161的下端，所述第一安装架165安装在所述第一转动板180的下端，所述第一转轮166通过轴承安装在所述第一安装架165的下端，所述第一驱动电机167安装在所述第一安装架165的中部，所述第一驱动电机167用于驱动所述第一转轮166，所述第一转动板180的一侧设有第一安装部181，所述第二驱动电机162安装在所述第一安装部181的下端，所述第二驱动电机162的上端穿过所述第一安装部181设有第二齿轮164，所述第二齿轮164与所述第一齿轮161相匹配；所述行进轮机构160包括角位移传感器168，所述第一转动板180的一侧设有第二安装部182，所述角位移传感器168安装在所述第二安装部182的下端，所述角位移传感器168的上端穿过所述第二安装部182设有第六齿轮163，所述第六齿轮163与所述第一齿轮161相匹配；所述第一机架100的上端设有电气箱120、电池组箱130和控制箱110，所述电池组箱130和控制箱110均与所述电气箱120电性连接；

所述定位安装机构包括第一安装板210，所述第一安装板210上设有若干第一支撑组件和若干第二支撑组件，所述第一支撑组件圆周阵列分布在所述第一安装板210上，所述第一支撑组件包括第四安装架220、第一电缸221和第二支撑架230，所述第四安装架220安装在所述第一安装板210上，所述第二支撑架230安装在所述第四安装架220远离所述第一安装板210轴心的一端，所述第一电缸221安装在所述第四安装架220上，所述第一电缸221穿过所述第二支撑架230设有第一内撑板240，所述第二支撑架230的两端设有第一套筒231，所述第一套筒231内设有第一导向杆241，所述第一导向杆241的一端与所述第一内撑板240相连接；

所述自动打磨机构包括第三安装板310、第三支撑组件和打磨组件，所述第三支撑组件包括第一支撑框320和第二支撑框321，所述第一支撑框320安装在所述第三安装板310上，所述第二支撑框321设置在所述第一支撑框320内，所述打磨组件安装在所述第二支撑框321上，所述打磨组件包括第六安装架330、第七安装架340、第五驱动电机342、第二减速机341和打磨机343，所述第六安装架330安装在所述第二支撑框321上，所述第六安装架330的两端设有第二导轨331，所述第七安装架340的两端设有第二滑块345，所述第二滑块345与所述第二导轨331一一对应，所述第二减速机341安装在所述第七安装架340上，所述第五驱动电机342与所述第二减速机341的一端相连接，所述打磨机343与所述第二减速机341的另一端相连接，所述打磨机343上设有铣削头344。

进一步地，所述第一机架100的上端设有升降机构，所述升降机构包括第一支撑架140、第二安装架150和第一丝杆142，所述第一支撑架140安装在所述第一机架100的上端，所述第一丝杆142的两端通过轴承安装在所述第一支撑架140的中部，所述第一支撑架140的两端设有第一导轨141，所述第二安装架150的两端设有第一滑块，所述第一滑块与所述第一导轨141一一对应，所述第二安装架150的中部设有第一螺纹块，所述第一螺纹块与所述第一丝杆142相匹配。

进一步地，所述升降机构包括第三安装架170、第三齿轮143和第三驱动电机171，所述第三齿轮143安装在所述第一丝杆142的下端，所述第三安装架170安装在所述第一支撑架140的下端，所述第三驱动电机171安装在所述第三安装架170的上端，所述第三驱动电机171的下端穿过所述第三安装架170设有第四齿轮172，所述第四齿轮172与所述第三齿轮143相匹配。

进一步地，所述第二支撑组件圆周阵列分布在所述第一安装板210上，所述第二支撑组件包括第五安装架、第二内撑板270、第二电缸250和第三电缸260，所述第五安装架安装在所述第一安装板210上，所述第二电缸250安装在所述第五安装架上，所述第二电缸250的两端设有第三安装部，所述第三电缸260的中部与所述第三安装部相铰接，所述第二内撑板270的一端与所述第三电缸260相连接，所述第二内撑板270的另一端与所述第二电缸250相连接。

进一步地，所述第二内撑板270远离所述第二电缸250和第三电缸260的一端设有第一支撑块280，所述第一支撑块280远离所述第二电缸250和第三电缸260的一端设有第一安装槽，所述第一安装槽内设有第一橡胶块281；所述第一支撑块280的两端设有第一切角282，所述第一切角282设置于所述第一支撑块280远离所述第二电缸250和第三电缸260的一端。

进一步地，所述第一安装板210的中部设有第一支撑柱290，所述第一支撑柱290的另一端设有第二安装板291，所述第二安装板291与所述第二安装架150相铰接，所述第二安装架150的下端设有第一减速机292，所述第一减速机292的一端连接有第四驱动电机293，所述第一减速机292上设有第一蜗杆294，所述第一蜗杆294与所述第一支撑柱290相铰接。

进一步地，所述打磨组件包括第二丝杆、第六驱动电机351和第八安装架350，所述第八安装架350安装在所述第六安装架330上，所述第六驱动电机351安装在所述第八安装架350，所述第二丝杆穿过所述第八安装架350与所述第六驱动电机351相连接，所述第七安装架340上设有第二螺纹块346，所述第二螺纹块346与所述第二丝杆相匹配；所述第二支撑组件包括第三减速机322，所述第三减速机322安装在所述第一支撑框320上，所述第三减速机322的一端设有转动把手323，所述第三减速机322的另一端设有第三蜗杆324，所述第三蜗杆324与所述第六安装架330相连接。

进一步地，所述第一安装板210和所述第三安装板310之间通过转盘轴承相连接，所述第一安装板210上设有内齿轮211，所述第三安装板310上设有第七驱动电机311，所述第七驱动电机311穿过所述第三安装板310设有第五齿轮，所述第五齿轮与所述内齿轮211相匹配。

进一步地，所述第三安装板310上设有第一让位口，所述第一让位口设置于所述第三安装板310的轴心出，所述第一让位口与所述第一支撑柱290相匹配。

本实施例还提供了一种风电叶片打磨方法，包括以下步骤：

步骤一：先将待打磨的风电叶片400放置在加工区域，并将运输机架移动至加工区域，利用第三驱动电机171带动第一丝杆142转动，驱动第二安装架150升降至合适位置，使得定位安装机构对应在风电叶片400内；(将所述第二安装架150升高至合适位置，将所述定位安装机构和所述自动打磨机构初步对准在风电叶片400内，并移动所述运输机架使得其中两个限位板410上的限位块420贴在风电叶片上，其中所述限位块420可以在所述限位板410上滑动并将其固定，方便适用于不同尺寸的风电叶片，再利用所述第四驱动电机推动所述第一支撑柱，使得另一个限位板410上的限位块420贴在风电叶片上，即确定所述定位安装机构和所述自动打磨机构的位置，以便后续的风电叶片400的打磨作业)

步骤二：通过第一电缸221推动其中两个第一内撑板240至设定长度，再推动另一个第一内撑板240直至三个第一内撑板240均抵在风电叶片400的内侧壁，实现第一安装板210的找圆，再通过第二电缸250和第三电缸260推动第二内撑板270，使得第一支撑块280支撑在风电叶片400的内侧壁；(由于风电叶片400的尺寸是已知的，因此，所述第一电缸221推出的长度大致也是可知的，但初步对齐后难免所述定位安装机构的轴心与风电叶片400的轴心不在一起，因此，先将其中两个所述第一内撑板240推至设定位置，方便将所述定位安装机构的伸入及使用，再将推动最后一个所述第一内撑板240，可以将方便对齐所述定位安装机构的轴心与风电叶片400的轴心，实现所述定位安装机构的找圆，从而方便了所述自动打磨机构的打磨)

步骤三：启动第五驱动电机342带动所述打磨机343转动，使得铣削头344对风电叶片400进行打磨，再启动第七驱动电机311，通过第五齿轮和内齿轮211的配合，使得第三安装板310转动，使得打磨机343不断转动对着风电叶片400进行打磨。(经过所述定位安装机构在风电叶片400内的找圆心，所述自动打磨机构的轴心也与所述风电叶片400相重合，因此，在第五驱动电机342驱动下，铣削头344实现对风电叶片400的打磨，并通过第七驱动电机311的驱动，使得所述第三安装板310绕所述第一支撑柱290转动，即而使得所述自动打磨机构实现风电叶片400的绕圈打磨)

值得一提的是，本发明专利申请涉及的风电叶片400等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。