一种风电叶片打磨设备的制作方法

1.本发明涉及风电叶片加工技术领域，尤其涉及一种风电叶片打磨设备。


背景技术：

2.风电叶片成型通常采用先分2半叶片成型后再合模成型整支叶片。在分2半叶片成型时，成型后的2半叶片在合模面会形成多余的尖角及毛边，需要对合模面进行打磨后才能进行合模成型整支叶片。
3.由于风电叶片的合模面是空间曲面，合模精度要求高，因此要求打磨设备的打磨刀头必须具有空间三轴精确运动；风电叶片具有单支叶片大，成型时间长，产量少的特点，其中合模面打磨时间占单支叶片生产周期的时间少；另外风电叶片具有规格多，不同规格叶片直径变化大的特点。
4.现有设备是将打磨设备在径向的行程加大以适应叶片直径的变化，具有设备只能按照通用最大规格的的外形设计，这样在用于小规格叶片打磨的时候，设备在叶片直径方向占据的空间超出叶片成型模具所需的空间。这样更换产品的规格只能通过更换打磨设备来满足需求。因此更加完善的打磨设备应该是：做成满足单规格叶片打磨需求的三轴运动之外，还需增加数控伸缩功能，通过输入叶片规格即能伸缩成该规格所需要的打磨设备，这样可大幅提高设备对产品的适用度，提高设备的利用率。
5.由于风电叶片是由玻璃纤维复合材料制作而成的，该材料在打磨的时候会产生大量的粉尘，粉尘对人的呼吸道、皮肤、和眼睛等伤害很大，容易让人体患上呼吸道疾病、皮肤病等。


技术实现要素：

6.鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够适应风电叶片的宽度、同时对风电叶片的两侧边进行打磨的打磨装置。
7.本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：
8.一种风电叶片打磨设备，包括伸缩支架和两台打磨机，所述伸缩支架包括主架、与所述主架滑动连接的活动架以及能够驱动所述活动架相对于主架左右移动的驱动装置，两台打磨机分别设置于所述的主架和活动架。
9.在本发明的一种优选方案中，所述的打磨机包括机架，所述机架上设置有集尘罩、收容在所述集尘罩内的打磨刀头、以及能够吸除集尘罩内的粉尘的除尘装置。
10.在本发明的一种优选方案中，所述打磨刀头为滚铣刀，所述集尘罩的一侧设置有从内至外逐渐缩窄的贯流集尘筒，所述贯流集尘筒的外侧端口与所述除尘装置连接。
11.在本发明的一种优选方案中，所述贯流集尘筒位于所述集尘罩的前侧部，所述集尘罩的顶板上设置有能够限制粉尘移动到所述集尘罩的后侧部的毛刷。
12.在本发明的一种优选方案中，所述除尘装置包括设置于所述机架上的除尘箱和风机，所述除尘箱具有进风口和出风口，所述除尘箱的进风口与所述集尘罩的内腔连通，所述
除尘箱的出风口与所述风机的吸风口连通，所述除尘箱的内部设置有能够给使气流中的粉尘在重力和惯性的作用下向下落的自洁气流室。
13.在本发明的一种优选方案中，所述除尘箱内设置有过滤网，所述的过滤网在除尘箱内分隔出过风室和所述的自洁气流室。
14.在本发明的一种优选方案中，所述自洁气流室内设置有沿着上下方向设置的风道，所述风道的下端口为进风端，所述风道的上端口位于所述自洁气流室的上部，所述过风室位于自洁气流室的右侧且所述过风室的右侧与所述风机的吸风口连通。
15.在本发明的一种优选方案中，所述过滤网朝着自洁气流室所在的一侧倾斜以使过滤网上的粉尘能够掉落到所述自洁气流室的底板上。
16.在本发明的一种优选方案中，所述除尘装置还包括位于所述除尘箱和集尘罩之间的旋风除尘器，所述旋风除尘器的进风口通过软管与所述集尘罩的内腔连通，所述旋风除尘器的出风口与所述除尘箱的进风口连通。
17.在本发明的一种优选方案中，所述机架上设置有位于所述旋风除尘器和除尘箱之下的集尘箱，所述旋风除尘器的下端设置有能够将粉尘排入所述集尘箱的第一落尘口，所述自洁气流室的底板上设置有能够将粉尘排入所述集尘箱的第二落尘口。
18.在本发明的一种优选方案中，所述过风室内还设置有过滤棉。
19.在本发明的一种优选方案中，过滤棉和过滤网均可拆卸地安装在除尘箱内，除尘箱上设置有能够将过滤棉和过滤网装入除尘箱内的装卸口，装卸口处设置有箱门。
20.在本发明的一种优选方案中，所述的主架和活动架均设有与所述伸缩支架的伸缩方向垂直的x轴导轨，两台打磨机的机架分别安装于对应的x轴导轨，所述伸缩支架还设置有能够驱动打磨机的机架沿着该x轴导轨移动的x轴驱动器。
21.在本发明的一种优选方案中，所述打磨刀头通过行走机构安装于所述的机架上以使所述打磨刀头可相对于伸缩支架三轴移动。
22.在本发明的一种优选方案中，还包括能够定位安装风电叶片的叶片成型模架，所述伸缩支架具有若干个支撑腿，所述叶片成型模架上设置有若干个用于支撑所述支撑腿的支撑座，所述支撑腿与对应的支撑座之间设置有插接定位结构，所述支撑腿与对应的支撑座之间还设置有能够在二者定位插接后将二者锁紧的锁定装置。
23.在本发明的一种优选方案中，所述的插接定位结构包括设置于所述支撑座上的插孔以及设置于所述支撑腿下端的并可插入所述插孔的定位件。
24.在本发明的一种优选方案中，定位件呈圆锥形且其尖端朝下。
25.在本发明的一种优选方案中，所述锁定装置为能够将所述支撑腿与对应的支撑座锁紧的门栓式快速夹具。
26.在本发明的一种优选方案中，所述的门栓式快速夹具包括铰接于所述支撑座上的把手、铰接于所述把手上的钩环、以及固定于所述支撑腿上的锁扣。
27.在本发明的一种优选方案中，所述支撑座通过可调式连接结构安装于所述叶片成型模架以使支撑座的水平位置可调节。
28.在本发明的一种优选方案中，所述叶片成型模架上固定设置有能够承托所述支撑座的固定板，所述可调式连接结构包括螺栓组件、设置于所述支撑座的并沿着左右方向布置的第一条形孔、设置于所述固定板的并沿着前后方向布置的第二条形孔，所述的螺栓组
件穿过所述的第一条形孔和第二条形孔并将所述支撑座和固定板锁紧。
29.在本发明的一种优选方案中，所述叶片成型模架上设置有能够承托所述支撑座的固定板，所述固定板和支撑座之间还设置有能够调节所述支撑座的上下位置的高度调节装置。
30.在本发明的一种优选方案中，所述的高度调节装置包括设置于所述固定板上的螺孔以及与所述螺孔配合的调节螺钉，所述调节螺钉的螺纹端向上穿过所述的螺孔并与所述支撑座的底面抵接。
31.本发明的有益效果是：
32.1、本发明的风电叶片打磨设备，通过控制伸缩支架的伸缩来控制两台打磨机的距离，使两台打磨机能够适应不同规格的风电叶片的宽度，同时打磨风电叶片的两侧边，加工效率高，适用性广。
33.2、打磨风电叶片的两侧边时，通过集尘罩收集粉尘，然后由除尘装置将粉尘吸除，可避免粉尘飞扬。
34.3、将除尘装置、集尘罩、以及打磨刀头均安装在机架上，使三者能够随着机架一起沿着x轴导轨做进给运动，进给的过程中能够使除尘装置保持优异的除尘效果。
35.4、在除尘箱内，过滤网的上端口设置于自洁气流室的上部，使得从过滤网上端口流出的气流需要先拐弯向下，然后再向水平方向拐弯，方可穿过过滤网进入过风室，最后由风机排出。气流向下拐弯的过程中，气流中携带的大部分粉尘都会在重力和惯性的作用下向下落入自洁气流室的底板上，除尘效果优异。
36.5、将过滤网朝设计为着自洁气流室所在的一侧倾斜，使过滤网上的粉尘能够掉落到自洁气流室的底板上，有利于进一步提升过滤网的单次使用时长。
37.6、第二落尘口处设置一阀门，风机工作的过程中，将该阀门关闭，避免携带粉尘的气流沿着旋风除尘器
→
第一落尘口
→
集尘箱
→
第二落尘口
→
自洁气流室这一通道流动而降低除尘效果。
38.7、伸缩支架和支撑腿和对应的支撑座之间设置有插接定位结构及能够将二者锁紧的锁定装置，安装该风电叶片打磨设备时，采用起重设备吊起伸缩支架，使伸缩支架的支撑腿位于对应的支撑座的上方，然后将风电叶片打磨设备往下放，使支撑腿对应的支撑座插接定位，最后通过锁定装置将所有的支撑腿与对应的支撑座锁紧，即可完成安装，方便快捷。
附图说明
39.图1是本发明使用状态的立体图；
40.图2是本发明使用状态的主视图；
41.图3是本发明主要部分的俯视图；
42.图4是打磨机主要部分的主视图；
43.图5是除尘装置主要部分的剖视图；
44.图6是图5中a
‑
a线处的剖视图；
45.图7是集尘罩所在部分的结构示意图；
46.图8是支撑腿的快速定位结构的示意图。
具体实施方式
47.下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
48.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
…
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“优选”、“次优选”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“优选”、“次优选”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
49.参照图2至图8，本发明的实施例提出了一种风电叶片打磨设备，包括伸缩支架1和两台打磨机200，伸缩支架1包括主架11、与主架11滑动连接的活动架12以及能够驱动活动架12相对于主架11左右移动的驱动装置，两台打磨机200分别设置于主架11和活动架12。
50.参照图3，主架11和活动架12通过导轨16滑动配合，驱动装置包括设置在主架11上的第一伺服电机13和设置在活动架12上的第二伺服电机，第一伺服电机13通过一丝杆副15与活动架12连接，第二伺服电机通过另一丝杆副15与主架11连接，两组丝杆副15分别设置在伸缩支架1的左侧和右侧，第一伺服电机13和第二伺服电机由伺服系统控制，同步地转动以驱动活动架12相对于主架11伸缩。通过控制伸缩支架1的伸缩来控制两台打磨机200的距离，使两台打磨机200能够适应风电叶片的宽度，同时分别打磨风电叶片的两侧边。
51.参照图4，打磨机200包括机架3，机架3上设置有集尘罩41、收容在集尘罩41内的打磨刀头42、以及能够吸除集尘罩41内的粉尘的除尘装置。打磨风电叶片的两侧边时，通过集尘罩41收集粉尘，然后由除尘装置将粉尘吸除，可避免粉尘飞扬。
52.主架11和活动架12均设有与伸缩支架1的伸缩方向垂直的x轴导轨104，两台打磨机200的机架3分别安装于对应的x轴导轨104，伸缩支架1还设置有能够驱动打磨机200的机架3沿着该x轴导轨104移动的x轴驱动器。x轴驱动器采用一电机，该电机通过一丝杆副与对应的机架3连接。
53.本发明中，打磨的过程中，打磨刀头42需要沿着x轴导轨104进刀，将除尘装置、集尘罩41、以及打磨刀头42均安装在机架3上，使三者能够随着机架3一起沿着x轴导轨104做进给运动，进给的过程中能够使除尘装置保持优异的除尘效果。
54.进一步地，打磨刀头42通过行走机构安装于机架3上，使打磨刀头42能够相对于机架3在y轴和z轴移动，同时打磨刀头42可相对于伸缩支架1三轴移动。很多风电叶片，其两侧边的要打磨的位置为曲面，且其从前至后的宽度会发生变化，打磨刀头42通过行走机构安装于机架3上，能够根据打磨位置的变化随时调整自身的位置。行走机构为现有的成熟技术，其具体结构本文中不再赘述。
55.参照图7，打磨刀头42为滚铣刀，集尘罩41的前侧部设置有从内至外逐渐缩窄的贯流集尘筒411，打磨刀头42在集尘罩41内顺时针转动，贯流集尘筒411的内侧端口正对粉尘飞出的方向，贯流集尘筒411的外侧端口通过软管54与除尘装置连接。贯流集尘筒411采用从内至外逐渐缩窄的形状，有利于将打磨产生的粉尘聚集在其中，然后沿着软管54移动到除尘装置进行处理。
56.进一步地，集尘罩41的顶板上设置有能够限制粉尘移动到集尘罩41的后侧部的毛刷412，打磨刀头42安装在集尘罩41内后，毛刷412的下端紧贴打磨刀头42，能够阻挡向后飞
的粉尘，使绝大部分的粉尘都能随着气流进入除尘装置。
57.参照图4至图6，除尘装置包括设置于机架3上的除尘箱51和风机52，除尘箱51具有进风口和出风口，除尘箱51的进风口与集尘罩41的内腔连通，除尘箱51的出风口与风机52的吸风口连通，除尘箱51的内部设置有能够给使气流中的粉尘在重力和惯性的作用下向下落的自洁气流室511。
58.具体地，除尘箱51内设置有过滤网501，过滤网501在除尘箱51内分隔出过风室512和自洁气流室511。自洁气流室511内设置有沿着上下方向设置的风道503，风道503的下端口为进风端，风道503的上端口位于自洁气流室511的上部，过风室512位于自洁气流室511的右侧且过风室512的右侧与风机52的吸风口连通。
59.采用这样的结构设计，携带粉尘的气流会从风道503的下端口进入除尘箱51的自洁气流室511，而从风道503上端口流出的气流需要先拐弯向下，然后再向水平方向拐弯，方可穿过过滤网501进入过风室512，最后由风机52排出。气流向下拐弯的过程中，气流中携带的大部分粉尘都会在重力和惯性的作用下向下落入自洁气流室511的底板上。采用这样的结构设计，气流经过过滤网501之前，能够使气流中的粉尘含量大幅降低。
60.进一步地，自洁气流室511的底板低于过风室512的底板，过滤网501朝着自洁气流室511所在的一侧倾斜以使过滤网501上的粉尘能够掉落到自洁气流室511的底板上。从风道503上端口流出的气流拐弯向下的过程中，会冲刷过滤网501上的粉尘，使其掉落在自洁气流室511的底板上，有利于提升过滤网501的单次使用时长。
61.进一步地，除尘装置还包括位于除尘箱51和集尘罩41之间的旋风除尘器53，旋风除尘器53的进风口通过软管54与集尘罩41的内腔连通，旋风除尘器53的出风口与风道503的下端口连通，风道503的下端口即为除尘箱51的进风口。旋风除尘器53用于第一级除尘，将气流中大部分的粉尘除去，气流进入除尘箱51之前，能够使气流中的粉尘含量大幅降低。
62.进一步地，机架3上设置有位于旋风除尘器53和除尘箱51之下的集尘箱55，旋风除尘器53的下端设置有能够将粉尘排入集尘箱55的第一落尘口531，自洁气流室511的底板上设置有能够将粉尘排入集尘箱55的第二落尘口506。为了使集尘罩41处保持足够的吸力，风机52工作的过程中，集尘箱55应处于关闭状态。第二落尘口506的落尘量小于第一落尘口531的落尘量，一般在第二落尘口506和集尘箱55之间设置一落尘管507，落尘管507上设置一阀门56，风机52工作的过程中，将该阀门56关闭，避免携带粉尘的气流沿着旋风除尘器53
→
第一落尘口531
→
集尘箱55
→
第二落尘口506
→
自洁气流室511这一通道流动而降低除尘效果。
63.进一步地，过风室512内还设置有过滤棉502。上述的旋风使除尘器用于第一级除尘，上述的自洁气流室511和过滤网501用于第二级除尘，该过滤棉502用于第三级除尘，采用这样的三级除尘方案，除尘效果极佳，有效地避免粉尘飞扬。
64.进一步地，过滤棉502和过滤网501均可拆卸地安装在除尘箱51内，除尘箱51上设置有能够将过滤棉502和过滤网501装入除尘箱51内的装卸口504，装卸口504处设置有箱门505。打开箱门505时，即可拆下过滤棉502和过滤网501，对其进行清洗或更换，十分方便。
65.进一步地，本发明的风电叶片打磨设备还包括能够定位安装风电叶片的叶片成型模架6，叶片成型模架6上设置有用于定位安装风电叶片的安装槽601，伸缩支架1具有若干个支撑腿101，叶片成型模架6上设置有若干个用于支撑支撑腿101的支撑座61，支撑腿101
与对应的支撑座61之间设置有插接定位结构，支撑腿101与对应的支撑座61之间还设置有能够在二者定位插接后将二者锁紧的锁定装置。
66.伸缩支架1的顶部上设置有至少两个吊环102，吊环102的数量优选四个，支撑腿101和支撑座61的数量也优选四个。
67.安装风电叶片打磨设备时，首先采用起重设备吊起伸缩支架1，使伸缩支架1的支撑腿101位于对应的支撑座61的上方，然后将风电叶片打磨设备往下放，使支撑腿101对应的支撑座61插接定位，最后通过锁定装置将所有的支撑腿101与对应的支撑座61锁紧，即可完成安装，方便快捷。
68.优选地，插接定位结构包括设置于支撑座61上的插孔611以及设置于支撑腿101下端的并可插入插孔611的定位件103。具体地，定位件103呈圆锥形且其尖端朝下，便于将定位件103对准插孔611并插入其中。
69.优选地，锁定装置为能够将支撑腿101与对应的支撑座61锁紧的门栓式快速夹具7。具体地，门栓式快速夹具7包括铰接于支撑座61上的把手71、铰接于把手71上的钩环72、以及固定于支撑腿101上的锁扣73。钩环72扣在上述的锁扣73上时，向下转动把手71，即可将支撑腿101与对应的支撑座61锁紧；向上转动把手71后，将钩环72扣从锁扣73上松开，即可将支撑腿101与支撑座61解锁，使用起来十分方便快捷。
70.在本发明的某些方案中，上述的插接定位结构也可以采用其他的结构形式，比如将定位件103和插孔611的位置调换，上述的锁定装置也可以采用其他的结构形式，比如采用螺栓组件将支撑腿101和支撑座61锁紧。
71.进一步地，支撑座61通过可调式连接结构安装于叶片成型模架6以使支撑座61的水平位置可调节。很多时候，支撑座61的位置与支撑腿101的位置存在偏差，安装风电叶片打磨设备之前，通过上述的可调式连接结构可将支撑座61的水平位置调整到位，使伸缩支架1的支撑腿101与叶片成型模架6上的支撑座61的位置相适配。
72.优选地，叶片成型模架6上设置有固定架62，固定架62上设置有能够承托支撑座61的固定板63，可调式连接结构包括螺栓组件、设置于支撑座61的并沿着左右方向布置的第一条形孔612、设置于固定板63的并沿着前后方向布置的第二条形孔631，螺栓组件穿过第一条形孔612和第二条形孔631并将支撑座61和固定板63锁紧。螺栓组件包括螺栓91和螺母92，螺栓91穿过第一条形孔612和第二条形孔631后与螺母92拧紧，即可将支撑座61和固定板63锁紧。需要调节支撑座61的水平位置时，将螺母92拧松，然后将支撑座61移动到目的位置，最后再将螺母92拧紧即可完成调节。
73.支撑座61和支撑腿101的数量一般为4个，固定架62通过焊接或螺接方式固定在叶片成型模架6上后，各个支撑座61的高度位置也容易出现偏差。
74.为了解决上述问题，叶片成型模架6上设置有能够承托支撑座61的固定板63，固定板63和支撑座61之间还设置有能够调节支撑座61的上下位置的高度调节装置。
75.具体地，高度调节装置包括设置于固定板63上的螺孔632以及与螺孔632配合的，调节螺钉8的螺纹端向上穿过螺孔632并与支撑座61的底面抵接。调节螺钉8的数量一般为3
‑
5个，需要调节支撑座61的高度位置时，通过旋拧各个调节螺钉8，将位置较低的支撑座61顶升到与其他支撑座61大致等高的位置即可。
76.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明
的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。