一种用于叶片与风电机组装配的连接装置的制作方法

1.本发明属于电力设备领域，尤其涉及一种用于叶片与风电机组装配的连接装置。


背景技术：

2.风力发电是一种清洁能源发电技术，其设备一般包括风力发电机组、风电叶片、支撑发电机组的塔架、逆变器、卸荷器、并网控制器和蓄电池组等。由于风力发电设备的体积大、重量大等特点，其在现场装配时操作复杂且存在较多的危险源，如现有技术中在进行风电叶片与风电机组对接装配时，需要使用大型起吊设备将风电叶片吊起到适宜高度后进行装配，该过程对起吊设备的规格、作业环境的风力及现场的观察指挥人员的布置均具有明确要求。现有技术中一般在风电机组上设有第一法兰盘，在叶片上设有第二法兰盘，第一法兰盘上设有第一固定座，第二法兰盘上设有第二固定座，在装配时将第一固定座和第二固定座对准并贴合接触后通过螺栓固定连接。由于风电叶片在吊起状态下易于晃动，难以直接将第一固定座和第二固定座对准并贴合接触，因此在第一固定座上设有前凸出的限位件(一般为圆柱体或长方体)，在第二固定座上设有与限位件配合的限位槽，这样仅需先将限位件插接到限位槽中，就可以避免叶片相对风电机组发生径向晃动，在一定程度上降低装配难度。
3.但目前该种方法还是具有相当高的操作难度，且对于操作人员来说还是具有相当高的危险性，首先限位件与限位槽的对齐插入在风叶晃动的情况下本身就有一定难度(尤其是限位件为长方体时该对齐插入的操作难度更高)，在限位件为圆柱体时，对接插入成功后叶片还是可能相对风电机组发生周向转动，不利于第一固定座及第二固定座上螺纹孔的对齐操作。另外，现有技术中第一固定座与第二固定座之间的螺纹固定连接方式也存在容易松动的问题，容易造成叶片相对风电机组发生轴向位移，这在风力较大、叶片转速较高时甚至可能引起叶片的脱落，造成重大的事故与损失。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于叶片与风电机组装配的连接装置，能够有效解决现有技术中叶片与风电机组进行装配时难以对准、稳固的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于叶片与风电机组装配的连接装置，包括用于与风电机组固定连接的第一法兰盘以及用于与叶片固定连接的第二法兰盘，所述第一法兰盘上设有第一固定座，所述第二法兰盘上设有第二固定座，所述第一固定座上转动连接有限位柱，限位柱的端部设有圆台段，限位柱沿周向还设有定位块，所述第二固定座上设有供限位柱和圆台段插入的限位槽，所述限位槽的侧壁上还设有供定位块插入的定位槽；还包括驱动机构，所述驱动机构与限位柱连接用于驱动限位柱相对第一固定座转动。
6.优选的，所述第一固定座上设有固定盘，所述固定盘上开设有供限位柱转动插接的开口槽，所述固定盘端面沿开口槽圆周开设有与开口槽连通的环槽，所述固定盘上可拆
卸地盖设有固定盖，所述固定盖上设有用于避让限位柱和定位块的避让通孔；所述环槽与固定盖内表面相配合形成限位环槽，所述限位柱沿周向设有转动连接在限位环槽内的环形凸起。这样限位柱通过固定盘转动连接在第一固定座上，限位柱与固定盘之间可拆卸地连接，便于拆装、维护和检修，并且通过限位环槽对环形凸起的限位作用，能够防止限位柱从固定盘上脱落。
7.优选的，所述驱动机构包括驱动电机和连接在驱动电机输出轴上的驱动齿盘，所述环形凸起的外圈面设有齿圈，所述齿圈与限位环槽的底端之间具有间隙，所述驱动齿盘的部分或全部伸入至间隙中并与齿圈啮合传动。通过驱动电机控制驱动齿盘转动，再通过驱动齿盘与齿圈啮合传动带动环形凸起转动，即可带动限位柱相对固定盘发生转动。当驱动电机停止时即可使限位柱停止转动，相对固定盘固定不动。
8.优选的，所述固定盘上开设有用于容纳驱动机构的容纳腔，所述驱动机构位于固定盘内部。这样驱动机构不会凸出在固定盘之外，就不会影响第一固定座与第二固定座之间的贴合固定。
9.优选的，所述第二固定座上设有用于容纳固定盘的容纳槽。
10.优选的，所述驱动机构还包括用于远程控制驱动电机启停的遥控器。这样操作人员就无需对驱动电机进行接触式的操作，进而操作人员无需身体探出风电机组进行操作，明显可以有效降低对接操作过程中的危险性，切实保障人身安全。
11.优选的，所述第一固定座和第二固定座通过螺栓螺纹固定连接。
12.优选的，所述第一固定座背离第二固定座的一面设有第一焊接块，所述第二固定座背离第一固定座的一面设有第二焊接块，所述第二焊接块上固定设有固定环，所述第一焊接块、第一固定座、第二固定座、第二焊接块和固定环上开设有连通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内旋拧有第一螺栓，第一螺栓与第一螺纹孔配合将第一固定座和第二固定座螺纹固定连接。通过加设第一焊接块、第二焊接块和固定环，可以提高第一固定座与第二固定座之间螺纹连接的紧固性，在一定程度上可以降低第一固定座和第二固定座发生松脱的可能。
13.优选的，所述第一螺栓包括螺杆，沿所述固定环及螺杆的径向均开设有第二螺纹孔，并且当螺杆在第一螺纹孔内旋紧时，固定环上的第二螺纹孔与螺杆上的第二螺纹孔相连通，所述第二螺纹孔内旋有第二螺栓，所述第二螺栓与第二螺纹孔配合用于防止第一螺栓松动。加设的第二螺栓对螺杆沿螺杆轴向产生限位作用，可以防止螺杆沿轴向产生移动，进而可以防止第一螺栓松动，有效避免第一固定座和第二固定座之间发生松动，进而避免风叶相对风电机组发生意外脱落。
14.优选的，所述定位块与限位柱的端面之间具有间距，并且所述定位块朝向第二固定座的一端呈弧形。通过圆台段的引导，限位柱可以快速方便地与限位槽实现插接，但定位块并不能直接与定位槽完成对准插接，因此在定位块与限位柱端面之间设置一段间距，可以保证限位柱的端部部分可以插入到限位槽中一部分，实现对第二固定座沿径向的限位，防止第二固定座相对第一固定座再发生径向跳动。其次将定位块端部设置为弧形，可以减少定位块与第二固定座表面的接触面积，这样在转动限位柱的过程中减少定位块与第二固定座的摩擦，方便定位块与定位槽的对齐操作。
15.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
16.1、通过设置圆台段，在限位柱与限位槽对准插接时，由于圆台段的端部直径远小于限位槽的内径，因此无需限位柱的中心轴线与限位槽的中心轴线对齐才可以插接，在圆台段插入到限位槽内后，圆台段与限位槽的内壁相配合可以对第二固定座起到引导作用，可以快速方便的使限位柱插接入限位槽内；
17.2、通过驱动机构驱动限位柱转动，这样可以快速的将定位块与定位槽对准插入，这样叶片就无法相对限位柱发生周向转动；
18.3、由驱动机构驱动限位柱相对第一固定座的转动，这样在完成限位柱、定位块与限位槽及定位槽的对应插接后，驱动机构停止动作，这样限位柱相对第一固定座固定，这样第二固定座与第一固定座就相对固定，便于后续螺栓的旋紧紧固操作，降低叶片与风电机组的装配难度。
附图说明
19.图1本发明提供的一种用于叶片与风电机组装配的连接装置的结构示意图；
20.图2本发明提供的该连接装置在装配完成后的结构示意图；
21.图3本发明中第二法兰盘的正视图；
22.图4本发明中固定盘与限位柱沿径向的剖视图；
23.图5图4中a部分的放大示意图；
24.图6本发明中第一螺栓、第二螺栓与固定环的结构示意图。
25.其中：1.第一法兰盘，10.第一固定座，100.限位柱，101.圆台段，102.定位块，103.环形凸起，11.固定盘，110.开口槽，111.限位环槽，112.容纳腔，12.固定盖，13.第一焊接块，2.第二法兰盘，20.第二固定座，200.限位槽，201.定位槽，202.容纳槽，21.第二焊接块，22.固定环，3.驱动机构，30.驱动电机，31.驱动齿盘，32.齿圈，4.第一螺栓，5.第二螺栓。
具体实施方式
26.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，本发明中“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
29.实施例：如图1和图2所示，本实施例提供的一种用于叶片与风电机组装配的连接
装置，包括用于与风电机组固定连接的第一法兰盘1以及用于与叶片固定连接的第二法兰盘2，第一法兰盘1上设有第一固定座10，第二法兰盘2上设有第二固定座20，其中第一固定座10焊接在第一法兰盘1上，第二固定座20焊接在第二法兰盘2上，并且在第一固定座10与第一法兰盘1之间以及第二固定座20与第二法兰盘2之间均焊接有多条加强筋，用于保证连接稳定性。在第一固定座10上转动连接有限位柱100，在限位柱100的端部设有圆台段101，需要说明的是，该圆台段101可以通过焊接或卡接等方式固定连接在限位柱100的端部，也可以在加工时直接将限位柱100与圆台段101一体成型制造，该圆台段101的底面直径与限位柱100的直径相同，然后沿圆台段101的底面至端面方向直径逐渐减小。结合图3所示，在第二固定座20上设有供限位柱100和圆台段101插入的限位槽200，这样在限位柱100与限位槽200对准插接时，由于圆台段101的端部直径远小于限位槽200的内径，因此无需限位柱100的中心轴线与限位槽200的中心轴线对齐才可以插接，在圆台段101插入到限位槽200内后，圆台段101与限位槽200的内壁相配合可以对第二固定座20起到引导作用，可以快速方便的使限位柱100插接入限位槽200内。
30.本实施例中还在限位柱100沿周向上设有定位块102，具体的，在本实施例中定位块102设有四块，沿限位柱100周向均匀分布，在限位槽200的侧壁上还设有供定位块102插入的定位槽201。还包括驱动机构3，驱动机构3与限位柱100连接用于驱动限位柱100相对第一固定座10转动。通过驱动机构3驱动限位柱100转动，这样可以快速的将定位块102与定位槽201对准插入，这样叶片就无法相对限位柱100发生周向转动。另外由驱动机构3驱动限位柱100相对第一固定座10的转动，这样在完成限位柱100、定位块102与限位槽200及定位槽201的对应插接后，驱动机构3停止动作，就可以控制限位柱100相对第一固定座10固定，这样第二固定座20与第一固定座10就相对固定，便于后续螺栓的旋紧紧固操作，降低叶片与风电机组的装配难度。
31.如图4和图5所示，本实施例中通过下述结构实现限位柱100与第一固定座10的转动连接，具体说明如下：在第一固定座10上设有固定盘11，固定盘11上开设有供限位柱100转动插接的开口槽110，固定盘11端面沿开口槽110圆周开设有与开口槽110连通的环槽，固定盘11上可拆卸地盖设有固定盖12，固定盖12上设有用于避让限位柱100和定位块102的避让通孔；环槽与固定盖12内表面相配合形成限位环槽111，限位柱100沿周向设有转动连接在限位环槽111内的环形凸起103。这样限位柱100通过固定盘11转动连接在第一固定座10上，限位柱100与固定盘11之间可拆卸地连接，便于拆装、维护和检修，并且通过限位环槽111对环形凸起103的限位作用，能够防止限位柱100从固定盘11上脱落。
32.本实施例中驱动机构3包括驱动电机30和连接在驱动电机30输出轴上的驱动齿盘31，环形凸起103的外圈面设有齿圈32，齿圈32与限位环槽111的底端之间具有间隙，驱动齿盘31的部分或全部伸入至间隙中并与齿圈32啮合传动。通过驱动电机30控制驱动齿盘31转动，再通过驱动齿盘31与齿圈32啮合传动带动环形凸起103转动，即可带动限位柱100相对固定盘11发生转动。当驱动电机30停止时即可使限位柱100停止转动，相对固定盘11固定不动。其中，结合图4和图5所示，固定盘11上开设有用于容纳驱动机构3的容纳腔112，驱动机构3位于固定盘11内部，第二固定座20上设有用于容纳固定盘11的容纳槽202。这样驱动机构3不会凸出在固定盘11之外，就不会影响第一固定座10与第二固定座20之间的贴合固定。进一步的，本实施例中的驱动机构3还包括用于远程控制驱动电机30启停的遥控器。这样操
作人员就无需对驱动电机30进行接触式的操作，进而操作人员无需身体探出风电机组进行操作，明显可以有效降低对接操作过程中的危险性，切实保障人身安全。
33.本实施例中定位块102与限位柱100的端面之间具有间距，并且定位块102朝向第二固定座20的一端呈弧形。通过圆台段101的引导，限位柱100可以快速方便地与限位槽200实现插接，但定位块102并不能直接与定位槽201完成对准插接，因此在定位块102与限位柱100端面之间设置一段间距，可以保证限位柱100的端部部分可以插入到限位槽200中一部分，实现对第二固定座20沿径向的限位，防止第二固定座20相对第一固定座10再发生径向跳动。其次将定位块102端部设置为弧形，可以减少定位块102与第二固定座20表面的接触面积，这样在转动限位柱100的过程中减少定位块102与第二固定座20的摩擦，方便定位块102与定位槽201的对齐操作。
34.第一固定座10和第二固定座20通过螺栓螺纹固定连接，如螺栓松动就会引起风叶相对风电机组的轴向晃动，在风里较大、风叶转速较高时甚至会引发灾难性后果，因此为了减少装配完成后风叶相对风电机组的轴向晃动，本实施例中还在第一固定座10背离第二固定座20的一面设有第一焊接块13，第二固定座20背离第一固定座10的一面设有第二焊接块21，第二焊接块21上固定设有固定环22，第一焊接块13、第一固定座10、第二固定座20、第二焊接块21和固定环22上开设有连通的第一螺纹孔，第一螺纹孔内旋拧有第一螺栓4，第一螺栓4与第一螺纹孔配合将第一固定座10和第二固定座20螺纹固定连接。通过加设第一焊接块13、第二焊接块21和固定环22，可以提高第一固定座10与第二固定座20之间螺纹连接的紧固性，在一定程度上可以降低第一固定座10和第二固定座20发生松脱的可能。
35.进一步的，如图6所示，本实施例中的第一螺栓4包括螺杆，沿固定环22及螺杆的径向均开设有第二螺纹孔，并且当螺杆在第一螺纹孔内旋紧时，固定环22上的第二螺纹孔与螺杆上的第二螺纹孔相连通，第二螺纹孔内旋有第二螺栓5，第二螺栓5与第二螺纹孔配合用于防止第一螺栓4松动。加设的第二螺栓5对螺杆沿螺杆轴向产生限位作用，可以防止螺杆沿轴向产生移动，进而可以防止第一螺栓4松动，有效避免第一固定座10和第二固定座20之间发生松动，进而避免风叶相对风电机组发生意外脱落。
36.以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。